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航空电子网络(ARINC818总线)

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ARINC818采集卡是一款针对航空电子数字视频总线协议的高性能PCIe视频光纤采集设备,支持1.0625Gb/s至8.5Gbps的端口速率,采用高集成度FPGA芯片,支持2路光纤数据采集,适用于机载设备间的高清图像传输,广泛应用于民用、军用及地面通信系统。其技术规格包括支持1920x1080分辨率,功耗12W,尺寸半高PCIe标准卡,工作环境温度-40~+75℃,适用于航空电子总线通信、船舶数据传输、航天设备通信及地面通信测试系统。
ARINC818光纤视频转换器支持1.0625Gb/s至8.5Gbps端口速率,采用高集成度FPGA芯片,支持4路光纤输入输出,可实现DVI、HDMI与光纤的高速实时转换,适用于航空电子总线通信、船舶数据传输、航天设备通信及地面通信测试系统。
H.264 IP CORE是一款集成化的视频编解码器,支持1080P@30fps至60fps的帧率,采用FPGA实现,面积优化后在Xilinx Zynq7020上可运行至125MHz,支持超长GOP和QP调整功能,适用于无人机航拍、行车记录仪、网络摄像机等领域。

1.ARINC818采集卡

ARINC818采集卡是一种专为航空电子数字视频总线协议(Avionics Digital Video BUS,ADVB)设计的高性能PCIe视频光纤采集测试装置。该协议主要用于机载设备间的高清实时图像传输,并已在多个民用和军用机型中得到应用,成为机载视频传输总线的重要发展方向。

该ARINC818采集卡基于高集成度FPGA芯片实现ARINC818协议的运行,并通过高速8xPCIe接口实现实时高清图像的软件采集功能。

功能框图:

技术规格:

项目 参数
功能指标 端口速率 1.0625Gb/s、2.125Gb/s、3.125Gb/s、4.25Gbps(默认)、8.5Gbps
端口数量 支持2路光纤数据采集,软件切换选择通道
协议支持 支持ARINC818标准接口协议
光口类型 SFP-LC多模接口
协议特性 符合FC-PC,FC-FS协议标准
分辨率支持 1920 x 1080@60Hz/30Hz辨率支持640x480、800x600、1024x768、1280x720、1280x1024、1600x900、1600x1200、1920x1080
PCIe接口 支持8x5Gbps高速PCIe接口,可向下兼容x4、x2、x1
系统软件 支持Windows 7/10(测试模式)、 Linux、中标麒麟等操作系统
功耗 12W
板卡尺寸 半高PCIe标准卡,尺寸1608030mm
工作环境 温度 -40~+75℃
湿度 2%~95%(25℃),无凝结

产品实物:

应用领域

航空电子系统通信、船舶数据传输系统、航天设备通信系统、地面通信与测试系统

2.ARINC818光纤视频转换器

该设备专为遵循Avionics Digital Video BUS(ADVB)协议的航空电子数字视频总线而设计,具备高性能的光纤视频转换测试功能。该设备采用高集成度FPGA芯片,通过该协议实现功能。支持与DVI(Digital Visual Interface)及HDMI接口的高速实时视频转换功能。

功能框图:

技术规格:

项目 参数
功能指标 端口速率 1.0625Gb/s、2.125Gb/s、3.125Gb/s、4.25Gbps(默认)、8.5Gbps
端口数量 支持4路光纤数据输入输出
协议支持 支持ARINC818标准接口协议
光口类型 SFP-LC多模接口
协议特性 符合FC-PC,FC-FS协议标准
分辨率支持 1920 x 1080@60Hz/30Hz辨率支持640x480、800x600、1024x768、1280x720、1280x1024、1600x900、1600x1200、1920x1080
光纤接口 4路 2路接收通道,2路发送通道
DVI输出 1路 1路DVI输出接口,对应于1路818光纤输入
DVI输人 1路 1路DVI输入接口,对应于1路818光纤输出
HDMI输出 1路 1路HDMI输出接口,对应于1路818光纤输入
HDMI输入 1路 1路HDMI输入接口,对应于1路818光纤输出
功耗 25W
设备尺寸 16513551mm
工作环境 温度 -40~+75℃
湿度 2%~95%(25℃),无凝结

产品实物:

应用领域:

航空电子设备818总线通信测试系统;船舶数据传输系统总线通信测试系统;航天设备系统总线通信测试系统;各类地面总线通信验证测试系统

3.H**.264 IP CORE**

H264视频编码器和解码器采用Verilog语言实现,该IP设计经过FPGA EDA工具进行编译,可以在FPGA平台上集成使用;同时,也可以通过Synopsys Design Compiler综合后作为ASIC芯片的IP核进行应用。该视频编码器输出的码流完全符合H.264视频编码标准,解码器能够解码H264_Lite格式的码流。

在硬件面积、编码帧率以及综合频率等关键指标上,该设计实现了结构上的优化。经过特别的时序优化,在Xilinx Zynq7020上,该设计实现了125MHZ的综合性能。单核能够实现1080P@30fps的FPGA应用场景,而双核则能够实现1080P@60fps的应用场景。

产品特点:

  • 编解码效率高:在1080P 30帧率下,编解码器的理论时钟频率达到110MHZ。
  • 硬件占用率低:该视频编解码器在Zynq 7020平台上仅占用约55%的逻辑资源。
  • 延迟低:编码器和解码器的延迟均控制在20ms以内。
  • 误码控制:针对无线传输场景(如WiFi、微波等),编解码器进行了误码控制优化,特别适用于无人机等对数据完整性要求较高的场景。
  • 码率调节灵活:支持按MB单位调整QP参数,确保码率变化更加平滑。
  • GOP编码间隔优化:支持最长256帧的GOP间隔编码一个I frame,有效抑制码流带宽高峰,同时保持优异的纠错能力。
  • 集成式设计:编解码器采用集成式设计,共享硬件资源,整体面积显著缩减。

功能框图:

技术规格:

项目 参数
功能资源 编码帧率 编解码帧率高: 1080P60fps编解码时钟频率:150MHZ 1080P30fps编解码时钟频率:110MHZ 720P30fps: 50MHZ
逻辑资源 LUT:6400 BRAM:36(36K)
编码延迟 20ms
GOP参数 超长GOP支持:最大可以256帧才编码一个I frame,削减码流带宽高峰,仍保持优秀的容错性
编码IP帧 I frame: About 1.1 - 1.2倍原始帧带宽 P frame: About 5.5 - 5.8倍原始帧带宽
解码IP帧 I frame: About 1.1 - 1.2倍原始帧带宽 P frame: About 4.2 - 4.5倍原始帧带宽
逻辑接口 AXI_Lite总线
软件支持 提供FPGA开发接口以及开发环境
文档支持 提供开发手册及寄存器接口使用说明书

应用领域:

图像处理及传输、无人机航拍与图传 、行车记录仪 、网络摄像机

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