Sběrnice

Přenos dat z fotoaparátu do počítače nemusí být vždy zcela bezproblémový. Když už nic, často si docela dlouho počkáte. V článku najdete podrobné informace o způsobech elektrického připojení, rychlostech přenosu dat a další informace pro USB 1.0, 2.0 a Firewire. Věřím, že vám tyto informace pomohou při výběru fotoaparátu i třeba při řešení nějakého problémku.

V dnešní době rozvoje digitálních zařízení pro snímání obrazu, a to ať již pohyblivého nebo statického, je zapotřebí také získaná data (snímky,scény) přímo přenášet do PC k dalšímu zpracování (archivace, tisk, editace). Pro přenos dat bývá tato technika nejčastěji vybavena konektory USB nebo FIREWIRE. Další již nepřímé možnosti spojení je vytáhnout paměťové médium a to číst z externí nebo interní čtečky, které již mohou být připojeny na SCSI sběrnici (sběrnice používaná převážně v serverech nebo vysoce výkonných PC na připojení harddisků nebo náročných zařízení pro velký tok dat jako profesionální scannery), HDD kanál (standardně v každém PC, na této sběrnici bývá připojen harddisk, cd-rom), PCMCIA (používá se v přenosných zařízeních jako NOTEBOOK, PALMTOP) atd.

Trochu historie

Dnes asi nejvíce rozšířené rozhranní na PC je USB (Universal serial bus) ať již verze 1.1 nebo 2.0. Tato sběrnice se objevila na poli IT v roce 1997. Původně tato sběrnice byla navržena jako pokračování sériového portu (RS232) pro pomalejší zařízení jako je klávesnice, myš, tiskárna. Tato sběrnice byla zrychlena ve verzi 2.0, která již konkuruje rychlejší sběrnici FIREWIRE, nebo také označovanou jako IEEE 1394 nebo označení fy. SONY i.LINK určené pro profesionální použití převážně ve video zařízeních.

Rychlostní úrovně:

Low speed 1,5 Mbit/s Full speed 12 Mbit/s High speed 480 Mbit/s (pouze ve verzi 2.0)

V USB konektoru je také vyvedeno napájení v několika úrovních o napětí 5V:

Low bus power – zařízení napájeno ze sběrnice, odběr max. 100mA High bus power – zařízení napájeno ze sběrnice, odběr max. 500mA Self bus power – zařízení napájeno z externího zdroje. (převážně tiskárny)

Kabely pro USB 1.1 jsou podle druhu kabelu série B a série A.

B: limit délky 3m, používá se pro připojení pomalých periférií (1,5Mbit/s) jako je např. klávesnice. Tento UTP (nestíněný) kabel bývá často nedílnou součástí zařízení. Datové vodiče nemusí být kroucené. A: limit délky 5m. Používá se STP (stíněný) kabel.

Kabely pro USB 2.0 jsou vizuálně stejné jako kabely série A pro USB 1.1. Praxe a měření dokazují, že naprostá většina USB 1.1 kabelů pracuje i s USB 2.0, nicméně ve specifikaci jsou malé odlišnosti v parametrech. Jedná se zejména o parametry:

rozšíření frekvenčního pásma pro definovaný útlum kabelu (z maxima 96 MHz na 400 MHz) specifikaci impedance kabelu snížení přípustné hodnoty zpoždění signálu (5,2ns/m na místo 26ns bez specifikace délky) nižší přechodový odpor

Pokud kabel způsobuje problémy při přenosu dat na USB 2.0, ve většině případů se jedná o kabel, který nevyhovuje ani specifikaci USB 1.1.

Koncovky na kabelech jsou Type A a Type B

Type A (Zdroj nebo hub), tato koncovka je vždy použita na straně PC. Type B (zařízení), tato koncovka bývá použita na koncovém zařízení. USB konektory

Zapojení kabelu:

PIN	Označení	Barva	Použití
1	VBUS	červená	napájení +5V
2	D-	bílá	data –
3	D+	zelená	data +
4	GND	černá	napájení – GND(zem)

USB je podporováno od operačního systému Win 98 SE a výše.

Standard IEEE 1394 je vysoce výkonná sériová sběrnice původně vyvinutá pro přenosy audia, videa a dat. Původní návrh firmy Apple ( označovaný jako FireWire) z roku 1995 poskytuje velmi vysokou rychlost (až 400 Mbit/s) ve verzi 1394b až 3200 Mbit/s). Standart byl sice přijat komisí IEEE pod označením 1394 – 1995, nicméně složitost návrhu, licenční a technologické podmínky a vysoká cena zařízení vedla v nedávné minulosti k užívání pouze ve speciálních IT odvětvích a pouze v omezeném rozsahu v oblasti komerčních přístrojů. Tentýž standard používá a prosadila firma SONY pod svým označením i.LINK. S nástupem miniDV kamer se toto rozhraní stalo poměrně běžným.

Rychlostní úrovně:

1394 z roku 1995 – 50 Mbit/s 1394a z roku 2000 – 100 Mbit/s, 200 Mbit/s, 400 Mbit/s

Kabely pro připojení FIREWIRE

Stíněný kabel, max. délka 4,5m.

UTP kat 5, 4 páry kroucené dvojlinky, kabel používaný dnes pro rozvody strukturované kabeláže, z něhož se použijí pouze dva páry.

POF (Plastic Optical Fiber) – umělohmotná optická vlákna

GOF (Glass Optical Fiber) – skleněná optická vlákna

Médium	Stíněný kabel	UTP kat 5	POF	GOF
Vzdálenost	4,5m	100m	100m
Max. rychlost	až 3200 Mbit/s	100 Mbit/s	400 Mbit/s	3200 Mbit/s

Pro nižší rychlosti přenosu jde použít stíněný kabel až do délky 14m.

Konektory

6 – pinový konektor (10×5 mm), obsahuje napájení 4 – pinový konektor (5×3 mm), neobsahuje napájení

Ukázka konektoru na Notebooku řady Lifebook od firmy Fujitsu-Siemens.

FIREWIRE je podporováno od operačního systému Win 98 SE a výše.

V operačním systému Win XP máte FIREWIRE defaultně nainstalováno jako síťové připojení, toto se dá výhodně využít pro spojení dvou PC do sítě pomocí této sběrnice a protokolu TCP/IP.

S růstem rozlišení snímků také roste náročnost na přenos snímků do PC.

Pokud budeme mít snímek v rozlišení 5 Mpix, tak nám v nezkomprimované podobě zabere zhruba 10 MB.

Pro přenos tohoto snímku s rychlostí přenosu je porovnáno v tabulce. Pozor na jednotky. Pro převod je potřeba použít 8 bitů = 1 B (bajt)

Typ	Přenosová rychlost	Doba
USB 1.1 (12 Mbit/s)	1,5 MB/s	6,6 s
USB 2.0 (480 Mbit/s)	60 MB/s	0,2 s
FIREWIRE (100 Mbit/s)	12,5 MB/s	0,8 s
FIREWIRE (400 Mbit/s)	50 MB/s	0,2 s
FIREWIRE (800 Mbit/s)	100 MB/s	0,1 s

Přenosová rychlost je pouze orientační. Ve skutečnosti bude nižší o režijní provoz samotného přenosu.

Tabulka hovoří pro použití sběrnice FIREWIRE, ano s tímto jde jedině souhlasit, ale přístroje s FIREWIRE jsou cenově ve vyšší hladině a to nad 50 000 Kč. Pro ukázku vybírám tyto fotoaparáty: NIKON D1X, SIGMA SD9, CANON EOS1DS, FUJIFILM S2 PRO, v střední a nízké třídě se setkáme pouze s možností připojení pomocí USB. Se sběrnicí FIREWIRE se málokdy setkáme v PC, spíše v notebooku. Tento handicap je pouze malý, neboť jde koupit PCI kartu (vnitřní rozšiřující sběrnice v PC, používaná pro přídavné karty jako zvukovku, střižnu atd.), kde se cena této karty pohybuje kolem 500 Kč.

Napájení sběrnic se prozatím využívá pouze pro externí nebo interní čtecí zařízení na paměťové karty, nebo k napájení třeba USB klávesnice nebo malé USB kamery, ale nikoliv k napájení samotného digitálního fotoaparátu. K tomu bohužel potřebujete stále další zdroj, ať už bateriový nebo síťový na 230V přímo od výrobce fotoaparátu.

Výrobce ke svým zařízením dodává různé délky propojovacích kabelů, kde jejich délky by neměly přesáhnout maximální dovolené hodnoty. Většinou se spíš setkáme s o mnoho kratšími kabely. Co vede výrobce k tomuto kroku – nejspíš cena, parametry kabelů jsou garantovány normou, což jim dovoluje použít kabely delší. Pokud by přesáhly maximální dovolenou délku, dochází k větší chybovosti přenosu a tím pádem poklesu rychlosti. Pokud ovšem budete mít USB kabel o délce 1m není problém si koupit prodlužku a tento prodloužit, ale zase pouze do maximální délky.

Kam bude další vývoj směřovat je těžké odhadnout. Sběrnice FIREWIRE se používá hojně ve velkých úložných systémech a profesionální technice pro svou rychlost, sběrnice USB je dnes již v každém novém PC. Prozatím je stále FIREWIRE spíše pro profesionální využití a USB pro širokou veřejnost. Toto se snaží změnit výrobci – např. SONY se svými kamerami, výrobce střihového programu PINACLE, který v rámci softwaru dodává i řadič se sběrnicí FIREWIRE. Jestli se jim tyto snahy vyplatí či nikoli, ukáže čas.

Přikládám názorné ukázky zařízení pro přenos dat z digitálních fotoaparátů:

PCI rozšiřující karta se třemi porty FIREWIRE.

PCI rozšiřující karta se čtyřmi porty USB 2.0.

Jak jste si zcela jistě všimli, obě karty mají jeden interní port, ten jde využít např. k připojení interní čtečky paměťových karet. Jako např. čtečka od firmy APACER zabudovatelná do 3,5“ šachty a zapojitelná přes USB.

Pro novější fotoaparáty firmy OLYMPUS jako C-740UZ, C-750UZ nebo FUJIFILM S304 používající karty xD je možné použít redukci OLYMPUS do slotu CF.

Dále jde použít přímo čtečku xD karet, prozatím buď od firmy FUJIFILM nebo OLYMPUS.

Pro nepřímé spojení s notebookem jdou použít rozšiřující PCMCIA karty, např. firma HAMA má kombinovanou čtečku PC card adapter 4in1 pro SM/SD/MMC/MS pro tato média: SmartMedia, SecureDigital, MultiMediaCard a MemoryStick ( 4in1)

Další variantou jsou externí čtečky připojitelné přes USB.

Firma HAMA nabízí obdobu PCMCIA zařízení 4in1 v rozšířeném podání MultiSlot CF/SM/SD/MMC/MS

nebo její cestovní varianta :
TravelDrive 6in1 USB