基于ARINC818视频传输系统的设计
基于ARINC818的视频仿真设备设计与实现
基于ARINC818的视频仿真设备设计与实现作者：杨宁来源：《中国新技术新产品》2018年第12期摘要：为了在试验室验证某型机综合显示系统接收ARINC818视频的能力，缩短后续型号试飞周期，设计了一套基于ARINC818协议的视频仿真系统。
该系统采用FPGA逻辑实现了不同分辨率和帧频的视频传输。
最终在试验室搭建了仿真环境和测试平台，验证了设计的可行性和正确性。
关键词：ARINC818；航空视频；光纤通信中图分类号：V24 文献标志码：A0 前言新一代的航空电子系统对数字视频的传输带宽、质量提出了更高的要求，为了满足日益紧迫的高性能和关键数字视频传输的需求，2007年1月航空电子委员会（AEEC）对外正式发布了ARINC818视频传输协议，ARINC818又名航空电子数字视频总线（Avionics Digital Video Bus），简称ADVB，是基于光纤通道和FC-AV协议标准制定的，主要用于开发高带宽、低延迟和非压缩数字视频传输。
光纤通道（FC）具有低延迟和高带宽的特性，其高达16G的带宽为大容量的音视频传输提供了可能。
FC-AV是基于FC的光纤音视频传输协议，通过容器系统规定了数字音视频映射到FC帧的规则。
FC-AV与FC的网络协议结构一致，共有5层，如图1所示。
虽然FC-AV 协议已经在F18和C130AMP等军用机型中得到了应用，但每个协议都是定制的，不能互相兼容。
ARINC818协议是基于FC-AV 协议标准制定的，是对FC-AV协议内容的简化，也是专门针对航空电子视频系统设计制定的国际统一标准，为高速视频系统的标准化提供了机会。
1 ARINC818概述ARINC818是针对高带宽、低成本开发的视频接口和协议标准，满足了高性能数字视频传输的需求，在国外已被波音787和空客A400M采纳使用。
在国内军用航空领域，该标准也已经得到应用，是未来航空视频传输领域的主要趋势。
ADVB帧是ARINC818协议的基本传输单元，ADVB帧格式与FC格式一致，由一个SOFx指令（4字节）开始，以一个EOFx指令（4字节）结束。
基于ARINC818协议的图像传输技术研究
基于ARINC818协议的图像传输技术研究作者：张利洲冯晓东来源：《数字技术与应用》2013年第06期摘要：随着航电系统的发展，光纤通道作为一种新型的网络通信技术被引入机载产品中，并发展出FC-AE、ARINC818、AS5653等基于FC网络的高层应用协议，以适应机载环境下的特殊要求。
本文通过对ARINC818协议进行分析，对该协议所支持的显示模式以及传输方式的原理和特点进行剖析，提出了复杂机载应用环境下基于ARINC818协议进行图像传输的解决方法。
在保持和标准协议兼容的前提下，提高了ARINC818协议的适应性。
关键词：航电系统光纤通道 ARINC818中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）06-0039-021 引言ARINC818协议是基于FC-AV协议推出的一种面向航空电子系统的专用的图像传输协议，称之为航空电子数字视频总线（ADVB），用于解决综合化航空电子系统显示模式发生变化后的多功能显示器、头盔显示器等系统图像远距离传输和显示问题，属于一种新型的机载通信协议。
基于ADVB协议的相关产品已经在Boeing公司的787飞机以及Airbus公司的A400M飞机中成功应用，以满足视频数据的高速和远距离传输要求。
本文所阐述的内容是基于协议定义，结合综合化航电系统应用需求，对基于该协议实现的图像数据传输技术进行的分析和研究。
2 协议层次结构和实现原理2.1 协议层次结构2.2 传输原理ADVB协议以FC网络协议为基础，通过高层协议映射接口，将ADVB协议定义的图像格式和内容数据以视频行（或多行）为单位，通过容器（Container）方式，以对象进行区分，并映射到FC帧Payload中，单幅完整画面构成一个完整容器。
在接收端进行还原后，可以按照行或视频帧为单位进行图像输出显示。
从原理可看出，ADVB协议的核心就是图像数据封装组织、传输、还原以及差错处理等，是一种满足视频远程的高层协议。
基于ARINC818机载音视频的测试方案设计
个 Ａ Ｄ ＶＢ数 据 帧 包 含 容 器 头 和 对 象 ０ ，用 于 描 述 容 器 的 基 本
统 ，满 足 了该 型飞 机 多 通 道 、高 分 辨 率 、 多 视频 格 式 的信 号 采 集 记 录 。
关 键 词 ：Ａ ＲＩ ＮＣ ８ １ ８视 频 总线 ；音 视 频 抽 引 ；非 标 准 分 辨 率 ；测 试 系统
Ｔｅ ｓ ｔ Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ａｉ ｒ ｂ ｏ ｒ ｎｅ Ａｕ ｄ ｉ ｏ ａ ｎｄ Ｖｉ ｄｅ ｏ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＡＲＩ ＮＣ８ １ ８
Ｌｉ Ｎｉ ｎ ｇｎ ｉ ｎｇ。 Ｈ ｅ Ｙ ｕ． Ｗ ｅ ｉ Ｓｈ ａ ｈ
（ Ｃｈｉ ｎ ａ Ｆｌ ｉ ｇｈｔ Ｔｅ ｓ ｔ Ｅｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈｍ ｅ ｎｔ 。 Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ００ ８９， Ｃｈｉ ｎ ａ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｄｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｎ ａ ｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ ，ｔ ｈｅ ｏｎ ｂ ｏ ａ ｒ ｄ Ａｕ ｄ ｉ ｏ ＆ Ｖｉ ｄ ｅ ｏ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ、 ｒ ｅ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｔ ｒ ｙ ａ ｒ ｅ ｎ ｅ ｅ ｄ ｅ ｄ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ
０ 引 言
ＡＲ ｌ Ｎｃ ８ １ ８ 视 频 总线 以其 高带 宽 、高 可 靠 性 、低 延 迟 、非
压 缩 视 频 传 输 、抵 抗 电磁 干扰 、减 轻 线 缆 重 量 、灵 活 性 高 ，兼
载音 频 数 据 ，对 象 ２和对 象 ３装 载 视 频 数 据 。ＡＤ ＶＢ容 器 的 第
基于ARINC 818的机载高速视频切换方案设计
第28卷第2期2021年2月电光与控制Electronics Optics&ControlVol.28No.2Feb.2021引用格式侏鹏程，吴松，胡娜.基于ARINC818的机载高速视频切换方案设计[J].电光与控制,2021,28(2)：87-90.ZHU P C,WU S,HU N.Design of an airborne high-speed video switching scheme based on ARINC818[J].Electronics Optics&Control,2021,28(2)：87-90.基于ARINC818的机载高速视频切换方案设计朱鹏程，吴松，胡娜(中国航空无线电电子研究所，上海200233)摘要：随着航空电子系统的发展,ARINC818成为新一代航空视频传输总线协议标准。
针对此标准设计了一种机载高速视频切换系统。
介绍了ARINC818的航空视频传输总线协议标准,根据该标准对机载高速视频切换系统设计原理进行了阐述，并详细介绍了每个系统组成部分的设计方案。
最后，搭建硬件测试平台进行测试和验证。
系统开发遵循集成化、模块化的设计，以现场可编程门阵列(FPGA)以及高速交叉开关协议芯片为核心，设计实现了分辨率为1920xl080@60Hz,4.25Gibit/s链路速率的8路ARINC818视频输入、24路ARINC818视频输出的高速视频实时切换输出显示系统。
该设计方案已在多个型号中成熟应用，具有重要的实际应用价值。
关键词：航空电子系统；ARINC818；机载高速视频；可编程逻辑器件；硬件测试平台；视频实时切换中图分类号：V243.6文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1671-637X.2021.02.018De或gn of an Airborne High-Speed Video SwitchingScheme Based on ARINC818ZHU Pengcheng,WU song,HU Na(China National Aeronautical Radio Electronics Research Institute,Shanghai200233,China) Abstract:With the development of the avionic system,ARINC818has become a new generation aviation video transmission bus protocol standard.Aiming at this standard,an airborne high-speed video switching system was designed.This paper introduces the aerial video transmission bus protocol standard of ARINC 818,expounds the design principle of airborne high-speed video switching system based on the standard,and introduces the design scheme of each system component in detail.A hardware test platform was built up for testing and verification・The development of the system adopted integrated and modular design.With Field Programmable Gate Array(FPGA)and high-speed crossover protocol chip as the core,a high-speed,realtime video switching output display with8-channel ARINC818video input and24-channel ARINC818 video output,a resolution of1920X1080@60Hz and a link rate of4.25Gibit/s was designed.The design scheme has been successfully applied to multiple types of aircraft,and has important practical application value.Key words：avionic system；ARINC818；airborne high-speed video；PLD；hardware test platform；realtime video switching0引言随着航空科技水平的不断进步以及航空电气化的飞速发展，各种通讯技术不断得到成熟应用，航空电子系统由分立式、联合式结构逐渐朝着综合式、模块式结构方向发展。
基于ARINC818的航空视频发送接收系统设计与实现
求， 新 一 代 航 空 电子 数 字 视 频 总 线 （ Ａ ｖ ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ
Ｖ ｉ ｄ ｅ ｏ Ｂ ｕ ｓ ， Ａ Ｄ Ｖ Ｂ ） 标 准应运 而生 ， 简称 Ａ Ｒ Ｉ Ｎ Ｃ ８ １ ８ 。该
标准统一 了在飞机上各类设备 问进行高带宽 、 低延 时 、 尢压缩视频传输 的接 口和协议规范 …。
温世 杰 ， 刘 康， 柳邦奇， 孙 文超
（ 津航计算技术研究所 ， 天津
摘
３ ０ ０ ３ ０ ８ ）
要 ：Ａ Ｒ Ｉ Ｎ Ｃ ８ １ ８是 新 一 代 航 空数 字 视 频 总 线 的 统 一 标 准 ， 针 对 这 个新 标 准 ， 设 计 了一 套 视 频 发 送 、 接 收 系 统 。 该
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｔｈ ｅ ＡＲＩ ＮＣ８ １ ８ ｉ ｓ ａ ｕ ｎｉ ｆ ｏ ｒ ｍ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ— ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｖ ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ｖ ｉ ｄ ｅ ｏ ｂ ｕ ｓ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ＡＲＩ ＮＣ８ １ ８ ，ａ ｎ ａ ｖ ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ｖ ｉ ｄ ｅ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｖ ｉ ｄ ｅ ｏ ｓ ｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ，ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｏ ｆ ＡＲＩ ＮＣＳ １ ８ ｉ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ＦＰＧＡ． Ｂｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｆ ＰＧＡ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｃ ａ ｌ ｌ ｂ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｌ ｌ ｋｉ ｎ ｄｓ ｏ ｆ ｖ ｉ ｄ ｅ ｏ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｌａ ｆ ｍｅ ｒ ａ ｔ ｅ ．Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ， ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｌ ｉ ｄ ｉ ｔ ｙ ａ ｎｄ
arinc818协议手册
arinc818协议手册ARINC818协议是一种用于航空航天领域的高速数字视频接口协议。
它由ARINC（航空电子工业协会）制定，旨在提供一种可靠、高效的数字视频传输解决方案。
本手册将介绍ARINC818协议的基本原理、特点以及应用领域。
一、基本原理ARINC818协议基于光纤传输技术，通过光纤传输数字视频信号。
它采用了串行传输方式，将视频数据分为多个通道进行传输。
每个通道包含了视频数据、同步信号和控制信息。
ARINC818协议支持高达10Gbps的数据传输速率，能够满足高清视频传输的需求。
二、特点1. 高可靠性：ARINC818协议采用了差分信号传输，能够有效抵抗电磁干扰和噪声干扰，保证视频数据的稳定传输。
2. 灵活性：ARINC818协议支持多种视频格式和分辨率，能够适应不同的应用场景。
同时，它还支持多通道传输，可以同时传输多路视频信号。
3. 低延迟：ARINC818协议的传输延迟非常低，能够满足实时视频传输的需求。
这对于航空航天领域的应用非常重要，例如飞行模拟器、头盔显示器等。
4. 易于集成：ARINC818协议的硬件和软件实现相对简单，易于集成到各种设备中。
它还定义了一套标准的接口和控制命令，方便设备之间的互联和通信。
三、应用领域ARINC818协议在航空航天领域有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用场景：1. 飞行模拟器：ARINC818协议可以用于将模拟飞行数据传输到飞行模拟器中，实现逼真的飞行模拟体验。
2. 头盔显示器：ARINC818协议可以用于将飞行数据传输到头盔显示器中，提供飞行员所需的实时信息。
3. 视频监控系统：ARINC818协议可以用于航空器内部的视频监控系统，实时传输监控画面。
4. 航空电子设备：ARINC818协议可以用于各种航空电子设备之间的视频传输，例如飞行控制系统、导航系统等。
总结：ARINC818协议是一种可靠、高效的数字视频接口协议，适用于航空航天领域的各种应用。
支持4K分辨率的ARINC818视频传输验证系统
支持4K分辨率的ARINC818视频传输验证系统
高伟林;杨炳伟;辛春明
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】2024(50)2
【摘要】针对未来机载座舱4K以上分辨率视频传输需求,设计了一种基于FPGA 的通用ARINC818视频编解码系统,并通过DP视频接口完成视频传输验证。
系统接收上位机发送的DP视频,在FPGA中完成解码,再对视频数据按照ARINC818协议进行编码,编码后的ARINC818视频回传至本系统,再通过FPGA完成
ARINC818解码处理,解码后的视频再转换成DP视频送出显示。
本测试系统最高支持ARINC818-3标准中的10 Gb/s传输速率,实现了单lane4K@30 Hz和双lane 4K@60 Hz的ARINC818视频收发功能,具有使用方便、功能丰富、配置灵活的特点。
【总页数】5页(P124-128)
【作者】高伟林;杨炳伟;辛春明
【作者单位】航空工业苏州长风航空电子有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】V243.6
【相关文献】
1.开启真4K 索尼发布4K媒体播放器及支持4K的第二代弧面屏电视
2.基于ARINC818视频传输系统的设计
3.5G在4K超高清视频传输的应用前景
4.卫星通信同时实现4K超清视频传输和点对点语音通话业务研究
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基于ARINC818的高分辨光纤视频转换技术
航空航天◎
图 3 视频传输模式
ADVB 定义的 4 种对象：对象 0、对象 1、对象 2 和对象 3 分别用于传输不同的信息，其中对象 0 为辅助数据。最少 16 字节。包含发送视频帧的行大小以及宽大小（像素），视频 发送形式是基于帧或场，像素的颜色信息，每种基色的表示 位数，扫描方式，数据打包形式等细节信息，对象 2 和对象 3 则用于传输视频数据。如果容器头某个对象的大小为 0， 则该容器不包含相应信息。
在某型机的试飞任务过程中，为了能够实时监控飞机的 飞行状态并回放分析，需要对原机显控系统进行抽引、采集、 记录与遥测。该型机的显控数据采用 ARINC818（又名航空 电子视频总线 Avionics Digital Video Bus）专用图像传输 协议进行光纤视频传输，且分辨率为 2560*1024@30fps。 目前现有的机载测试系统无法完成该格式的显控数据的抽引 以及采集、记录、遥测。若直接对现有的测试系统进行升级， 不仅提高了试飞测试的成本，而且增加了试飞测试的复杂度。 本文采用视频数据转换的思想，将原机 2560*1024@30fps 的 ARINC818 光 纤 视 频 信 号 进 行 转 换， 产 生 标 准 分 辨 率 格式的 DVI 数字电信号，以满足试飞测试中视频抽引的要 求。 对 ARINC818 光 纤 视 频 信 号 的 抽 引 采 集 在 试 飞 任 务 中 为 首 次， 本 文 利 用 ARINC818 的 特 殊 传 输 模 式， 在 光 电转换的基础上进行视频的分屏与倍频，最终实现了原机 2560*1024@30fps 格式的 ARINC818 光纤视频信号到两 路 1280*1024@60fps DVI 数字电视频信号的转换，大大 降低了试飞测试的成本。
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基于ARINC818视频传输系统的设计
随着航空事业的发展，飞行器的内部、外部实时情况的监视系统也成为了必不可少的装备。
传统的视频传输系统通过模拟信号来传输视频信号，但是这种传输方式存在着信号干扰、失真和限制传输距离短等缺点。
因此，基于ARINC818视频传输
系统的设计得到了广泛关注。
ARINC818是由航空电子工业协会（ARINC）制定的一种数字视频传输协议，通过Fibre Channel的高带宽和低延迟的优势，成功地优化了视频信号传输系统。
在这种协议下，视频信号将被数字化，并被打成多路信号，然后通过光纤进行传输。
基于ARINC818视频传输系统的设计可以迎合现代飞机对视
频信号传输安全高效的需求。
通过该系统，视频信号在数字方式下进行传递，避免了传输过程中由于信号干扰而导致的信号失真情况。
另外，它具有高速传输、低延迟和低功耗等性能特点，确保了传输质量和效率。
基于ARINC818视频传输系统的设计还可兼顾视频传输的安
全性需求，充分满足了飞机内部和外部监视系统的实时监测和数据录制的要求。
除此之外，该系统还能兼顾使用设备的兼容性，以支持更加方便的兼容性，减少资源浪费。
总之，基于ARINC818视频传输系统的设计将为现代飞机的
视频监视系统提供高质量、安全、可靠的数据传输，对于提升飞机的实时监视能力有着十分重要的作用。