СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №3/2014

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 10 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2014 тельного аппарата (Heads-Up Displays, HUD), где различия в изображении, формируемом HUD, и реальном фоне могут вызвать головокружение или ука- чивание лётчика. В общем случае задержка определя- ется конкретной реализацией систе- мы отображения. В некоторых случаях изображение проходит потоком через несколько стеков и может быть отобра- жено практически в режиме реально- го времени. В других случаях исполь- зуется два попеременно заполняемых графических буфера, один из которых служит для отображения, а другой – для заполнения, получая при этом задержку вывода изображения в один кадр. При частоте развёртки 30 Гц задержка равна 33 мс, а при 60 Гц она уменьшается уже до 16 мс, что уже достаточно мало даже для самых требовательных приложе- ний [1]. В ARINC 818 отсутствуют огра- ничения на частоту кадров, что позво- ляет за счёт её повышения добиться ещё меньших задержек. Впервые стандарт ARINC 818 был опу- бликован в октябре 2006 г., а дополнение к нему – год спустя. С тех пор он исполь- зовался во множестве программ, а дис- плеи c ARINC 818 успешно отработали сотни тысяч лётных часов как на воен- ных, так и на коммерческих самолётах. Развитие авиастроительных про- грамм привело к возникновению новых требований к устройствам на основе протокола ARINC 818. Для поддержа- ния совместимости в рамках ARINC 818 в адрес рабочей группы по цифровому видео был направлен проект инициа- ции процесса модификации стандарта APIM 13-001, и в январе 2013 г. в Май- ами, штат Флорида, процесс модерни- зации стандарта был начат. На протяжении весны и лета предста- вители Airbus, Boeing, Cotsworks, Elbit, Thales, Honeywell, DDC, SRB Consulting, Inc. и Great River Technology обсуждали и подготавливали различные составля- ющие новой редакции. 20 августа 2013 г. в Аннаполисе, штат Мэриленд, прошла встреча, где про- ект стандарта в новой редакции был утверждён. И окончательно ратифи- цирован на промежуточной сессии в г. Загреб (Хорватия), проходившей с 31 октября по 1 ноября 2013 г. В новую редакцию были включены следующие пункты: ● поддержка более скоростных режи- мов: Fiber Channel 6x, 12x, 16x, 24x, 32x и т.д.; ● способы сжатия видео; ● способы кодирования видео; ● основные принципы коммутации видео; ● поддержка Field Sequential Color (последовательной передачи цветов); ● объединение каналов передачи; ● поддержка двунаправленной связи и синхронизации видеокамер; ● режимы передачи исключительно цифровых данных; ● поддержка stereo/3D-дисплеев; ● описание характеристик оптическо- го сигнала; ● руководство для расчёта циклическо- го контрольного кода (CRC) для базо- вых кадров. С КОРОСТЬ В первой версии стандарта ARINC 818-1 поддерживаются следующие скоро- сти (см. табл. 1). Во второй версии спи- сок скоростей выглядит гораздо шире (см. табл. 2). Скорости 6x, 12x и 24х были добавле- ны для того, чтобы появилась возмож- ность использования высокоскорост- ных двунаправленных коаксиальных линий связи с передачей питания по сигнальному кабелю. Режим «5 Гбит/с» добавлен для совместимости со стан- дартными интерфейсами, широко используемыми в ПЛИС (FPGA). В дополнение к перечисленным выше скоростям в соответствующей Спецификации интерфейса управле- ния (Interface Control Document, ICD) можно указать любую другую скорость передачи исключительно для цифро- вых данных, передаваемых в обратном направлении по отношению к основ- ному потоку. Например, для видеокаме- ры вполне достаточно скорости переда- чи сигналов управления, существенно меньшей даже скорости FC 1x. С ЖАТИЕ И КОДИРОВАНИЕ Изначально в стандарте ADBV была предусмотрена только передача несжа- тых видео- и аудиосигналов. Однако для современных дисплеев и датчи- ков высокого разрешения желатель- но использовать процедуру сжатия информации. Кроме того, некоторые данные могут быть секретными и соот- ветственно нуждаются в защите. С учё- том этих требований в спецификацию была внесена поправка, описываю- щая новый класс объектов с указани- ем наличия способа сжатия, типа шиф- рования или обоих свойств сразу. Так как ADVB унаследовал специ- фикации Fiber Channel Audio Video, то в нём используются те же классы объек- тов. Эти классы указываются в заголовке кадра ADVB для Объектов 0–3. Коду 50h соответствуют дополнительные данные Объекта 1, 40h – аудиоданные Объекта 1 и 10h – видеоданные Объектов 2 и 3. Вместо того чтобы попытаться охва- тить все типы сжатия или алгоритмы шифрования, было принято реше- ние следовать философии ARINC 818 и в документе ICD определять алгорит- мы, используемые в проекте. Теперь для сжатых, зашифрованных или исполь- зующих оба преобразования допол- нительных данных можно использо- вать вновь введённые классы 51h, 52h и 53h. Для аналогичных преобразова- ний аудиоданных используются клас- сы объектов 41h, 42h и 43h, а для видео- данных – типы 11h, 12h, 13h. При использовании в проекте не- скольких типов кодеков для выбора пра- вильногоможно использовать поле про- стого параметрического индекса циф- рового видео (Digital Video index field). Всё это означает, что сам по себе стан- дарт ARINC 818 недостаточен для пол- ного описания работы системы, и для уточнения деталей реализации требу- ется использовать спецификацию ICD. Таблица 1. Скорости передачи данных, поддерживаемые стандартом ARINC 818-1 Скорость, Гбит/с Примечание 1,0625 FC 1x rate 1,5 1,62 2,125 FC 2x rate 2,5 3,1875 FC 3x rate 4,25 FC 4x rate 8,5 FC 8x rate Таблица 2. Скорости передачи данных, поддерживаемые стандартом ARINC 818-2 Скорость, Гбит/с Примечание 1,0625 FC 1x rate 1,5 1,62 2,125 FC 2x rate 2,5 3,1875 FC 3x rate 4,25 FC 4x rate 5,0 6,375 FC 6x rate 8,5 FC 8x rate 12,75 FC 12x rate 14,025 FC 16x rate 21,0375 FC 24x rate 28,05 FC 32x rate © СТА-ПРЕСС