[发明专利]一种基于FPGA的自适应分辨率ARINC818视频转换电路

说明书

本发明提供了一种基于FPGA的自适应分辨率ARINC818视频转换电路，高速收发器单元将ARINC818串行视频数据转换为并行视频数据后输入ARINC818视频解析单元，在ARINC818视频解析单元自动检测视频分辨率，将检测出的分辨率帧频和并行视频流输入视频转换单元，根据帧头和视频分辨率信息提取视频帧，转换为AXI4S时序视频流；检测并输出视频状态。本发明实现了自适应分辨率的视频采集功能，能够降低视频采集功能开发的复杂程度；可以与视频处理、压缩、存储等功能快速集成，能够有效提高ARINC818采集的通用性，能够提高ARINC818视频采集的可靠性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及机载视频接口技术领域，尤其是一种基于FPGA的视频转换电路。

背景技术

随着航空电子技术的进步，为了满足高性能的航空数字视频传输要求，ARINC和航空电子委员会(AEEC)联合发布ARINC818航空视频传输总线协议标准，又名航空数字视频总线ADVB(Avion-ics Digital Video Bus)。ARINC818的主要特点体现在高带宽、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，兼容扩展性强，已经成为新一代航空电子数字视频总线的统一标准，在一些商业和军事项目中得到广泛应用。

AXI4-Stream(简称AXIS)总线是以突发传输为机制并没有突发长度限制的总线。总线采用握手机制实现数据的收发，没有地址通道，没有读写使能，一般情况均是写数据从主设备到从设备的传输。AXI4S总线接口协议主要面向高速流数据传输，可用于连接一个产生数据的主机和一个接受数据的从机，当然也可用于连接多个主机和从机。该协议支持多种数据流使用相同共享总线集合，允许建立能执行扩展、压缩和路由的互联结构。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于FPGA的自适应分辨率ARINC818视频转换电路。本发明的目的在于提供一种通用、灵活、鲁棒性强的自适应分辨率的ARINC818视频转换电路。本发明设计一种在FPGA中实现的ARINC818视频转换电路，支持多种分辨率视频采集、AXI4S输出接口通用，具有广泛应用场景，可提高ARINC818视频采集的可靠性和鲁棒性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于FPGA的自适应分辨率ARINC818视频转换电路，包括高速收发器、ARINC818视频解析单元和视频转换单元，高速收发器单元基于FPGA的高速收发器IP实现，将ARINC818串行视频数据转换为并行视频数据后输入ARINC818视频解析单元，在ARINC818视频解析单元自动检测视频分辨率，将检测出的分辨率帧频和并行视频流输入视频转换单元，根据帧头和视频分辨率信息提取视频帧，转换为AXI4S时序视频流；检测并输出视频状态。

所述ARINC818协议解析单元，包含分辨率及帧频检测单元、视频解析及封装单元和FIFO，ARINC818协议解析单元接收并行视频数据后，按照ARINC818协议要求，从FC0帧中提取视频分辨率及帧频，从FCn帧中提取视频数据，并在每帧视频数据前封装4字节用户自定义帧头，然后通过分辨率及帧频检测单元输出视频分辨率及帧频，依次通过视频解析及封装单元和FIFO输出并行视频流，

所述视频转换单元，包含视频帧提取单元、FIFO、AXI4S时序发生单元和状态统计单元，视频分辨率及帧频、并行视频流分别输入视频帧提取单元，根据用户自定义帧头和视频分辨率信息提取视频帧，通过FIFO和AXI4S时序发生单元转换为AXI4S时序视频流，同时通过状态统计单元检测并输出视频状态。