一种机载音视频记录系统的制作方法

本发明属于机载音视频采集记录应用，具体涉及一种机载音视频记录系统。

背景技术：

1、随着航空技术的发展，现代机载记录仪需要对多个显示器画面，多个机舱内外场景，飞行员通信语音等进行音视频采集记录，但是现有产品主要采用单一系统进行记录，存在着记录场景少、音视频路数少、视频带宽不足、需要系统叠加、视频输入格式固定和更改硬件成本高在内的多个缺点。为克服上述困难，现有部分产品使用基于fpga的技术方案，但存在着存在开发难度高、周期长和无在线升级等问题，现有部分产品使用基于海思soc的技术方案，但是存在hi3559机载高低温环境下使用故障率高的问题，无法满足现有的需要。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出一种机载音视频记录系统，应用于机载音视频采集记录应用技术领域，使用瑞芯微rk3588作为主芯片，实现多达8路1080p@30hz视频和多达4路音频进行采集记录，通过h.265格式编码器实现视频数据压缩编码，提高压缩码率并降低功耗，通过serdes光网口与上位机通信实现数据上传及系统升级，满足机载高低温环境下使用要求，其中视频输入格式变化对视频采集模块单独更改，降低硬件成本，解决现有机载音视频记录系统存在的记录场景少、音视频路数少、视频带宽不足、需要系统叠加、视频输入格式固定和更改硬件成本高的技术问题，具有很高的应用及推广价值。

2、为了达到上述技术目的，本发明所采用的具体技术方案为：

3、一种机载音视频记录系统，包括视频采集模块、音频采集模块、fpga芯片、flash模块、ddr3存储器模块、soc芯片、emmc模块、lpddr4存储器模块、电子盘模块、以太网phy和光模块，其中：

4、fpga芯片分别与flash模块、ddr3存储器模块、视频采集模块和soc芯片连接，soc芯片分别与emmc模块、lpddr4存储器模块、fpga芯片、音频采集模块、电子盘模块、以太网phy连接，光模块连接以太网phy；

5、视频采集模块，用于对机载输入视频信号进行采集，得到rgb/yuv数字视频信号，视频输入可以是hdmi、sdi、pal等格式，但不限于，根据机载视频输入格式，单独更换视频采集模块，视频采集模块与fpga芯片普通io通过板级连接器对接；

6、fpga芯片，对输入的rgb/yuv视频信号，进行视频格式转换，编码为hdmi、bt1120、mipi格式视频输出到soc芯片视频输入端口；fpga芯片与soc芯片通过pcie连接，用于接收soc芯片发送的fpga程序升级数据，然后写入flash模块。

7、flash模块存储fpga逻辑程序；

8、ddr3存储器模块用于fpga芯片视频格式转换中的视频缓存；

9、音频采集模块，用于对机载输入的模拟音频信号进行采集，得到i2s格式数字音频信号；

10、soc芯片，视频输入端口接收fpga芯片发送的视频数据，进行h.265压缩编码并将压缩数据写入电子盘模块记录，对i2s格式音频数据接收并写入电子盘模块记录，soc芯片、以太网phy和光模块组成形成serdes光网口，serdes光网口接收上位机指令，进行电子盘数据读取或系统升级，包括soc芯片软件升级和fpga逻辑升级及对记录的音视频数据进行读取。

11、emmc模块，存储soc芯片系统文件及应用程序；

12、lpddr4存储器模块，用于视频数据压缩编码过程中的帧数据缓存和音频数据处理过程中的音频数据缓存；

13、电子盘模块，用于记录音视频数据；

14、以太网phy，实现serdes网口电信号；

15、光模块，实现光电转换。

16、采用上述技术方案，本发明还能够带来以下有益效果：

17、1.本发明的系统集成度高，单一系统即可满足多场景音视频记录要求，可实现对多达八路1080p@30hz视频和多达四路音频进行记录。

18、2.本发明的系统能满足机载高低温环境下使用要求，serdes光网口可实现记录数据和系统升级数据远距离传输，抗干扰能力强，无emc问题。

19、3.本发明的系统升级方便，采用h.265视频压缩，压缩效率高，数据流小。

20、4.本发明的系统能根据机载视频输入格式，灵活调整视频采集模块，更改硬件成本低。

技术特征：

1.一种机载音视频记录系统，其特征在于：包括视频采集模块、音频采集模块、fpga芯片、flash模块、ddr3存储器模块、soc芯片、emmc模块、lpddr4存储器模块、电子盘模块、以太网phy和光模块，所述fpga芯片分别与flash模块、ddr3存储器模块、视频采集模块和soc芯片连接，所述soc芯片分别与emmc模块、lpddr4存储器模块、fpga芯片、音频采集模块、电子盘模块和以太网phy连接，所述光模块连接以太网phy，所述soc芯片内部设置有视频输入端口，所述视频输入端口接收fpga芯片发送的视频数据，通过soc芯片进行h.265压缩编码，并将压缩数据写入电子盘模块记录，对i2s格式音频数据接收并写入电子盘模块记录，所述soc芯片、以太网phy和光模块组成形成serdes光网口，serdes光网口接收上位机指令，对电子盘模块内部的数据进行读取或者系统升级，系统升级包括soc芯片软件升级和fpga逻辑升级，电子盘模块内部的数据读取包括对电子盘模块记录的音视频数据进行读取。

2.根据权利要求1所述的一种机载音视频记录系统，其特征在于：所述fpga芯片对输入fpga芯片内部的rgb/yuv视频信号，进行视频格式转换，视频格式转换成hdmi、bt1120、mipi格式视频，并输出到soc芯片内部的视频输入端口，所述fpga芯片与soc芯片通过pcie连接，用于接收soc芯片发送的fpga程序升级数据，且进一步写入flash模块。

3.根据权利要求2所述的一种机载音视频记录系统，其特征在于：所述视频采集模块对机载输入视频信号进行采集，得到rgb/yuv数字视频信号，所述视频采集模块与fpga芯片普通io通过板级连接器对接。

4.根据权利要求3所述的一种机载音视频记录系统，其特征在于：所述flash模块内部存储fpga逻辑程序。

5.根据权利要求4所述的一种机载音视频记录系统，其特征在于：所述ddr3存储器模块与fpga芯片连接，对fpga芯片内部经过视频格式转换的视频进行缓存。

6.根据权利要求5所述的一种机载音视频记录系统，其特征在于：所述emmc模块的内部存储soc芯片系统文件及应用程序。

7.根据权利要求6所述的一种机载音视频记录系统，其特征在于：所述lpddr4存储器模块与soc芯片连接，lpddr4存储器模块用于对在soc芯片内部的视频数据压缩编码过程中的帧数据进行缓存和音频数据处理过程中的音频数据进行缓存。

技术总结本发明涉及一种机载音视频记录系统，包括视频采集模块、音频采集模块、FPGA芯片、Flash模块、DDR3存储器模块、SOC芯片、EMMC模块、LPDDR4存储器模块、电子盘模块、以太网PHY和光模块，SOC芯片内部设置有视频输入端口，视频输入端口接收FPGA芯片发送的视频数据，通过SOC芯片进行H.265压缩编码，并将压缩数据写入电子盘模块记录，对I2S格式音频数据接收并写入电子盘模块记录，Serdes光网口接收上位机指令，对电子盘模块内部的数据进行读取或者系统升级，总之具有系统集成度高、满足多场景记录要求、对使用环境要求低、系统升级方便、能够进行远距离传输和硬件更换成本低的优点。技术研发人员：辛春明,吴佳彬,王鑫,万安军,张锋受保护的技术使用者：苏州长风航空电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17