ARINC818航空总线机载视频处理系统设计

一、机载视频系统概要

机载系统需要记录飞机拍摄的场景，并且实时记录。航空总线技术，研究光纤通道，FC-AV协议，ARINC818协议。

设计架构，采用FPGA+带高性能视频处理器的ARM架构。其中FPGA负责视频数据的接收，ARINC818协议处理和视频格式转换，ARM处理器是负责视频的OSD叠加，压缩编码，数据存储，以及一些算法处理。

机载视频处理系统支持视频回放测试，压缩率测试，系统高低温测试，电磁干扰测试，冲击震荡测试。

经过压测，系统可以进行24小时的实时采集，解析，压缩和存储，系统稳定性好，可以满足空中作业。

编码采用主流的H264/H265编码技术，对视频图像数据进行压缩。

FC-AV是基于FC光纤信道的应用层协议。提出容器系统的概念进行音频视频的数据传输，具有高带宽，低延时，高可靠性的特点。

设计组成：电源模块电路，光电转换模块电路，FPGA和ARM视频传输接口，DDR缓冲电路，RS422通信电路，以太网通信电路，RS232通信电路，SATA存储电路。

二、FC-AV协议

FC-AV传输的内容包括音视频主体数据，辅助数据，控制数据三类。其中辅助数据和控制数据主要作用是对音视频的参数，特性进行设计和控制。

FC-AV传输，使用了FHCP和SCMP结构。FC-AV采用了容器系统来传输图像数据。

每一个视频的传输都由一组连续的容器来完成，也就是一个container容器代表一个视频帧。每个容器都由容器头和object对象组成。容器系统有两种工作方式，一个是简单帧头模式，一个是扩展帧头模式。一般情况使用简单帧头模式就足够了。着两种方式的容器中的object对象的数量是不一样的，简单模式下的object对象只有4个，object0,object1,object2,object3.扩展模式下，容器中的对象有16个。

协议采用大端模式进行参数放置。

ADVB帧格式是依据帧头控制协议来定义的，FHCP是专门为FC-AV协议和ARINC818协议而设计的数据压缩协议。

850多模光纤模块。发射波长为850nm.

ADVB帧解析

ADVB帧起始定界符SOF和结束定界符EOF。容器数据被封装在ADVB帧的Payload字段中。

高低温测试

T1~T2:温度变化率为每分钟两摄氏度

T2~T3：保温2小时

T3~T4: 测试阶段

T4~T5：温度变化率为每分钟两摄氏度

T6~T7：温度变化率为每分钟两摄氏度

T7~T8：保温2小时

T8~T9: 测试阶段

T9~T10

三、总体设计方案