发明名称 一种航空电子视频发送系统
摘要 本发明提供一种航空电子视频发送系统,包括视频预处理部分、虚通道分配部分、数据链路服务部分和发送端口部分组成;视频预处理部分完成视频的前期处理,按FC-AV协议对视频帧进行封装,虚通道分配部分根据视频解析结果为各路视频分配虚通道,数据链路服务部分提供登陆、信用管理等端口服务,将数据封装成FC帧进行发送,发送端口部分将电信号转换为光信号并对各路光波进行复用,形成视频光波数据流并在光纤上传播。本发明通过对虚通道的合理分配,确保各路视频能够享有足够的带宽,同时将虚通道与光波波长相匹配,实现了多路混合视频的单路光纤传输;通过简化FC协议中的编码方式,并用完整性校验替代了CRC校验,提高了系统的实时性。
申请公布号 CN102395028B 申请公布日期 2013.07.03
申请号 CN201110286593.9 申请日期 2011.09.23
申请人 北京航空航天大学 发明人 屠晓杰;丁凡;熊华钢;赵长啸;刘晓敏
分类号 H04N7/26(2006.01)I 主分类号 H04N7/26(2006.01)I
代理机构 北京永创新实专利事务所 11121 代理人 赵文利
主权项 一种航空电子视频发送系统,其特征在于,包括视频预处理模块、虚通道分配模块、数据链路服务模块和发送端口模块;所述的视频预处理模块完成视频的前期处理,视频预处理模块与外部视频源交互,获取多路视频流,从各视频流中提取视频帧,按FC‑AV协议将视频帧封装为容器,发送至虚通道分配模块;所述的虚通道分配模块获得容器后,读取容器头中包含的对象数信息,解析视频源类型,并为其分配虚通道,完成分配后数据块通过分配队列进入数据链路服务模块;所述的数据链路服务模块提供F登陆、P登陆、信用管理端口服务,并在完成登陆后将数据块映射为序列,封装成FC帧,完成完整性检查后,向发送端口模块发送;所述的发送端口模块将电信号转换为光信号,并对各队列中的数据进行光复用,通过光纤向视频接收系统发送;所述的视频预处理模块包括视频采集子模块、视频帧提取子模块和容器封装子模块;视频采集子模块与视频源交互,视频源包括多个简单视频源和复杂视频源,视频采集子模块从简单视频源和复杂视频源处获取相应视频流,并将视频流存入对应的视频流缓存中;视频帧提取子模块从视频流缓存中按序读取所存储内容,并从中获得视频帧,将视频帧连续发送给容器封装子模块;容器封装子模块按照FC‑AV协议的要求,将来自视频帧提取子模块的视频帧封装成容器,并将容器逐个发送至虚通道分配模块的视频源解析子模块;所述的虚通道分配模块包括视频源解析子模块、通道配置子模块和排队子模块;视频源解析子模块接收来自视频预处理模块中容器封装子模块发送的容器,并根据容器头中的对象数信息对视频源进行解析;根据容器中所含的对象数对视频进行分类:若容器包含对象数等于4,则认为该容器所对应的视频为简单视频;若容器包含对象数大于4,则认为该容器所对应的视频为复杂视频;完成视频解析后,将视频类型结果告知通道配置子模块;通道配置子模块获取来自视频源解析子模块的视频类型,据此为每个视频分配虚通道,若为简单视频,则为其分配一个单独的虚通道;若为复杂视频,则需读取容器头相关域信息,以获得容器中包含的对象总数N,并为其分配N‑1条虚通道,具体为:第一个虚通道用于传输容器头、第一个对象和第二个对象,第二个虚通道用于传输第三个对象,……,第N‑1个虚通道用于传输第N个对象;排队子模块根据通道配置子模块分配的N‑1条虚通道,为每个虚通道的数据进行排队,具体为:将第一个虚通道中传输的数据存入第一个队列,将第二个虚通道中传输的数据存入第二个队列,……,将第N‑1个虚通道中传输的数据存入第N个队列,各队列按照先入先出规则将队列中的数据向数据链路服务模块的序列生成子模块发送;所述的通道配置子模块包括视频类型获取单元、简单视频虚通道分配单元、对象数读取单元和复杂视频虚通道分配单元;所述的视频类型获取单元获取视频源解析子模块提供的各视频流类型;所述的简单视频虚通道分配单元接收视频类型获取单元提供的简单视频容器,并为其分配虚通道;所述的对象数读取单元接收视频类型获取单元提供的复杂视频容器,并获取其中包含的对象总数;所述的复杂视频虚通道分配单元根据对象数读取单元提供的对象数,为复杂视频分配虚通道;所述的数据链路服务模块包括序列生成子模块、FC帧处理子模块、完整性检查子模块和端口服务子模块;序列生成子模块将来自排队子模块的每个数据块映射成为一个序列,并为每个序列分配相应序列号;FC帧处理子模块按照FC‑FS协议要求的FC帧最大长度将序列进行分割,并将每个分割块封装为FC帧,填写数据域信息;FC帧处理子模块将生成的FC帧发送至完整性检查子模块;完整性检查子模块查看FC帧头中所包含的序列号及序列计数,当序列号或序列计数发生错误时,完整性检查子模块将返回出错信息,若未发现错误,完整性检查子模块将该FC帧发送至发送端口模块的光电转换子模块;端口服务子模块完成FC‑FS协议中所要求的F登陆、P登陆操作,并进行信用管理,起到流量控制的作用,端口服务子模块将FLOGI、PLOGI的ELS命令向发送端口模块的光电转换子模块发送;所述的完整性检查子模块包含FC帧头读取单元、序列号检查单元、序列计数检查单元、错误报警单元和数据发送单元;所述的FC帧头读取单元读取FC帧头中的序列号及序列计数域信息;所述的序列号检查单元判断FC帧头读取单元所得序列号是否正确,当发现错误时,通知错误报警单元,当检查无误时,通知序列计数检查单元继续执行下一步检查;所述的序列计数检查单元判断FC帧头读取单元所得的序列计数是否正确,当发现错误时,通知错误报警单元,当检查无误时,通知数据发送单元发送该数据块;所述的错误报警单元接收序列号检查单元和序列计数检查单元的错误信息,生成错误报告发送至FC帧处理子模块;所述的数据发送单元接收序列计数检查单元的通过完整性检查的FC帧,并将其向发送端口模块的光电转换子模块发送;所述的发送端口模块包括光电转换子模块、光波复用子模块和光纤连接口子模块;光电转换子模块将来自数据链路服务模块完整性检查子模块的FC帧以及来自端口服务子模块的ELS命令数据的电信号转换为光信号;光波复用子模块将不同虚通道的光信号进行耦合复用,得到复用的光信号;光纤连接口则将复用的光信号通过光纤向视频接收端发送。
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