視頻串行解串器（SerDes）是高速數據通信中的核心接口技術，通過串行化與解串行化實現視頻信號的高效傳輸，廣泛應用于汽車電子、數據中心、高清視頻傳輸等領域。

一、技術原理

1. 串行化（Serializer）

   • 功能：將多路低速并行視頻信號（如RGB、YUV數據）轉換為高速串行信號。
   • 實現方式：通過并串轉換器，將并行數據（如8位、16位）按位依次輸出到單根差分線（如同軸電纜、雙絞線），壓縮傳輸帶寬。
   • 優勢：減少引腳數量、降低電磁干擾（EMI）、提升傳輸距離（可達15米以上）。

2. 解串行化（Deserializer）

   • 功能：將接收的串行信號恢復為并行視頻信號。
   • 關鍵技術：
     • 時鐘數據恢復（CDR）：從串行數據中提取時鐘信號，確保數據同步。
     • 均衡技術：補償信號在傳輸中的衰減（如自適應均衡器可補償21dB損耗）。
   • 輸出接口：支持MIPI、LVDS、DVP等標準，適配不同顯示設備。

二、核心應用場景

1. 汽車電子

   • ADAS與自動駕駛：傳輸攝像頭、雷達等傳感器的高清視頻（如4K分辨率），支持3D重建、立體視覺等實時處理。
   • 車載信息娛樂系統：通過單根電纜同時傳輸視頻、控制信號和電源（如TI的V3Link技術），簡化布線。
   • 協議標準：
     • GMSL（吉比特多媒體串行鏈路）：支持同軸或雙絞線傳輸，帶寬達3.12Gbps（GMSL2）。
     • FPD-Link：德州儀器（TI）的私有標準，優化汽車視頻傳輸。
     • A-PHY：MIPI聯盟制定的公標，支持12-24Gbps帶寬，預計2024年量產。

2. 數據中心與云計算

   • 實現服務器間高速數據傳輸，降低延遲和功耗。
   • 替代傳統并行接口（如IDE、ATA），提升光纖基礎設施利用率。

3. 消費電子與工業領域

   • 高清視頻傳輸：支持4K/8K視頻無損傳輸，應用于內窺鏡、機器人、視頻監控等場景。
   • 醫療成像：通過細線纜（如28-32AWG）傳輸高分辨率圖像，減少設備體積。

三、技術優勢

1. 高帶寬與低延遲

   • 單通道帶寬可達16Gbps（如MIPI A-PHY），滿足未來自動駕駛和8K視頻需求。
   • 嵌入式時鐘同步技術實現600ns級精度，支持多攝像頭同步。

2. 抗干擾能力強

   • 采用差分信號傳輸（如LVDS），抑制共模噪聲。
   • 內置擴頻功能（如GMSL）降低EMI，無需外部時鐘。

3. 系統集成度高

   • 支持電源、控制信號與視頻同纜傳輸，減少線纜數量和成本。
   • 集成預加重、均衡器等電路，優化信號完整性。

四、主流方案與廠商

1. 私有標準

   • TI（德州儀器）FPD-Link：汽車市場主導方案，支持未壓縮視頻傳輸。
   • Maxim（美信）GMSL：提供GMSL1/GMSL2，兼容MIPI接口，廣泛用于車載攝像頭。
   • 羅姆（Rohm）Clockless Link：無時鐘傳輸技術，降低系統復雜度。

2. 公有標準

   • MIPI A-PHY：支持15米傳輸距離，帶寬12-48Gbps，預計2024年成為主流。
   • ASA標準：由ASA聯盟制定，PHY層最新版本為V1.01。
   • HSMT標準：中國汽標委發布，處于征求意見稿階段。

五、發展趨勢與挑戰

1. 技術演進方向

   • 更高帶寬：從Gbps級向10Gbps+演進，支持8K視頻和AI計算。
   • 更低功耗：優化芯片設計，適應車載電子的嚴苛環境。
   • 標準化推進：公標（如A-PHY）逐步取代私有協議，降低車企成本。

2. 面臨挑戰

   • 高頻傳輸問題：串擾、反射、衰減等影響信號質量。
   • 長距離傳輸：需解決誤碼率（BER）增高問題。
   • 成本與散熱：高速設計需平衡功耗和散熱性能。