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USB2.0の伝送エラーについて

USB2.0を利用したカメラで、画像が表示されないトラブルで困っています。USBケーブルをいじると改善することがあるので原因は伝送エラーと思われたので、エラーを起こす状態の装置側と、念のためホスト(PC)側のコンプライアンステストを実施しましたが、どちらも単体では合格となりました。

そこで、以下のように推測していますが、こういうことはありうるでしょうか?
カメラのフレームレートを30フレーム/秒とすると、画像データにビット化けがあるとその画像は受信側で破棄されるので、毎秒30ビット程度のビットエラーで画面が出なくなってしまう可能性はあります。
ところが、画像データのデータレートは、640×480(pixel)×24ビット(RGB各8ビット)×30フレーム=221Mbit/sec(非圧縮)もあるので、エラーレートが、0.14ppm(=30bit/221Mbit)程度で画像がまったくでなくなってしまう
この程度のエラーレートでは、コンプライアンステストは合格となってしまう

もし、このような状況だったとして、改善する方法はあるのでしょうか?

よろしくお願いします

投稿日時 - 2008-12-24 23:04:00

QNo.9456414

困ってます

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回答(6)

エラーレートが、0.14ppm(=30bit/221Mbit)程度ということは
一画面に1ピクセルのゴミがあるということですね。
一般にはこの程度では高画質といえます。
アイソクロナス転送ではその程度でいいのでは。
可能であればエラーとせずに、そのピクセルを補間するソフトに変更するのがよいのではないでしょうか。

投稿日時 - 2008-12-25 23:55:00

お礼

ありがとうございます。
エラーレートは、「1ビットでもエラーがあると画像が構成できない仕様だったとしたら、その程度のエラーで動画が出なくなる」と計算した値なので実測値ではありませんが、このエラーレートが良いほうであれば、また、1ビットのエラーも許容できない実装であれば、USB2.0で動画を送ることができない実装ということになってしまいますね。
カメラの伝送の実装は購入しているカメラメーカに依存していますので、ご指摘のような回避方法がないかどうか探って見ます。

投稿日時 - 2008-12-28 00:04:00

>>画像データのデータレートは、640×480(pixel)×24ビット(RGB各8ビット)×30フレーム=221Mbit/sec(非圧縮)
とありますが usb2.0は480Mbit/secが上限ですので
USBチップがデータにキャリアなどの信号をハード的に付加しますと
限界を超えるのでは??
画像データをエンコーダチップで圧縮してから送らないとキツイと思います

投稿日時 - 2008-12-25 18:03:00

お礼

ありがとうございます。
購入品のカメラの仕様が、非圧縮のはずですが、確かに限界のようですね。仕様を再度確認してみます。

投稿日時 - 2008-12-28 00:07:00

コンプライアンステストに合格とありますが、
何のテストですか?Eyeパターンのテスト?

EyeパターンでOKがでて、運用でNGが出る場合は
物理層の原因ではなくソフト側の問題という場合もあります。

投稿日時 - 2008-12-25 11:12:00

お礼

ありがとうございます。そうです、Eyeパターンテストです。

物理層の原因を疑っているのは、「伝送エラー時、ケーブルの端の部分のツイスト線がバラになっている部分を細く束ねると伝送が改善する」という現象が起こるからです。その場合はアイパターンの変化は目で見てわかりませんが、わずかな伝送エラー率の変化があるのかもしれませんね。

投稿日時 - 2008-12-28 00:15:00

4.波形品質が異常ではないか。
5.ビーズコア等で改善は?
6.ドライバーのエラー
7.両者をグランドラインの太い線でつなぐ。
8.短いUSBケーブルにする。

投稿日時 - 2008-12-25 09:39:00

お礼

ありがとうございます。
波形品質はアイパターンテストでチェックしようとしたのですが、マスクに対してマージンがある状態でもエラーが起こるので困っていました。
ケーブルの変更が効果がありそうでした。基板の変更をしたくないので、ケーブルで対処することを考えます。

投稿日時 - 2008-12-28 00:19:00

フレームレートとか書いてあるので
WEBカメラみたいなもの?
回答1にちょっと書いてありますが電力不足も考えられます

2.USBケーブルの不良ってあまり聞きませんが、心配されていることは理論上はおきます
ケーブルを変えてみるのも手です

3.ポートがおかしい
たまに、見かけるのですが パソコン側のこのポートではあまりよくなく、ここにしたら、不具合もなく動きましたということは、たまに聞きます

投稿日時 - 2008-12-25 08:43:00

お礼

ありがとうございます。
組み込み用のC-MOSカメラです。
USBケーブルは私が設計したものですが、中継部分でまずい点があり、インピーダンスの不整合がおきていると考えています。ケーブルを変えるとアイパターンが改善し、伝送も正常になります。

不思議なのは、アイパターンにマージンがある状態でも伝送エラーがおきている点です。わずかなエラーも許容できないソフトウェアになっているもの一因のようですね。

投稿日時 - 2008-12-28 00:12:00

試みて改善されると思われる点は
伝送ケーブルの品質とコネクター周りの
遮蔽と思います。

ぜんぜん関係無いかもしれませんが
カメラの電源をUSBから供給している場合
USBのI/Fを使うと、不安定になるものがあり
外部電源を使用すると問題無くなりました。

投稿日時 - 2008-12-25 08:03:00

お礼

ありがとうございます。
ケーブルの変更で改善するようですので試してみます。遮蔽はあまり関係なさそうでした。

投稿日時 - 2008-12-28 00:17:00

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