Sistema de captura y procesado de video para aviónica

Corbacho Sánchez, César (2018). Sistema de captura y procesado de video para aviónica. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Sistema de captura y procesado de video para aviónica
Author/s:
  • Corbacho Sánchez, César
Contributor/s:
  • López Sánchez-Vegazo, Antonio
  • Lobo Perea, Pedro José
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones
Date: 9 July 2018
Subjects:
Freetext Keywords: Sistema CAPT-SDI
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Ingeniería Telemática y Electrónica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Este Proyecto Fin de Grado forma parte del proyecto OIT (On-Board Information Terminal o Terminal de Información a Bordo) que ha sido desarrollado en el departamento de aviónica de Sainsel Sistemas Navales, empresa especializada en aplicaciones militares. El OIT es un sistema de presentación multifunción diseñado para el uso a bordo de aviones de aplicación militar. El sistema ofrece una interfaz hombre-máquina que permite a la tripulación de vuelo interactuar con el ordenador central en el que se ejecutan las aplicaciones de repostaje y planificación de misión. Además permite solicitar y visualizar la imagen capturada por las cámaras de video del sistema EVS (Enhanced Vision System o Sistema de Visión Mejorado). El sistema está formado por un procesador modular denominado PU (Process Unit) y un dispositivo táctil con pantalla denominado DU (Display Unit). La PU se encuentra instalada en la bahía de aviónica y se comunica por Ethernet con el dispositivo DU, el cual se encuentra alojado en la cabina del avión. La PU recibe el escritorio remoto del ordenador central y lo envía hacia el dispositivo DU. Este escritorio contiene la interfaz de usuario del software de aplicación con el cual interactúa la tripulación de vuelo gracias a la pantalla táctil de la DU. Además de la presentación del escritorio remoto, la DU ofrece un menú contextual que permite al usuario seleccionar una de las cámaras disponibles del sistema EVS. Tras la selección, la PU recibe un comando por la interfaz Ethernet el cual es replicado a través de un puerto serie conectado a un equipo externo denominado VMU (Video Multiplexer Unit o Unidad de Multiplexado de Video) que forma parte del sistema EVS. Este equipo se encarga de conmutar entre las diferentes entradas de video y ofrece a su salida un único stream en formato HD-SDI. Para la recepción del video la PU cuenta con el sistema CAPT-SDI, que consiste en un hardware dedicado a la captura, compresión y transmisión de video con baja latencia. El objetivo del presente Proyecto de Fin de Grado ha sido el diseño y desarrollo del sistema CAPT-SDI, cuya implementación ha sido analizada y finalmente llevada a cabo mediante una arquitectura hardware que combina un dispositivo FPGA (Field Programmable Gate Array) modelo Arria V GX para las tareas de captura y procesado y un dispositivo iMX6Q para la compresión y envío por IP (Internet Protocol). El proyecto está centrado en el diseño del sistema digital construido en la FPGA, el cual incorpora instancias de núcleos IP (Intelectual Property) complejos dedicados a la recepción y procesamiento de video en tiempo real, interfaces de memoria, lógica propia y una instancia del procesador embebido Nios II, que ejecuta el algoritmo de control del sistema. Abstract: This Final Project is part of the OIT project (On-Board Information Terminal) that has been developed in the avionics department of Sainsel Sistemas Navales, a company specializing in military applications. The OIT is a multifunction presentation system designed for the use on board military aircraft. The system offers a human-machine interface that allows the flight crew to interact with the central computer on which the refueling and mission planning applications are executed. It also allows to request and visualize the image captured by the video cameras of the EVS system (Enhanced Vision System). The system consists of a modular processor called PU (Process Unit) and a touch screen device called DU (Display Unit). The PU is installed in the avionics bay and communicates via Ethernet with the DU device, which is housed in the cockpit of the aircraft. The PU receives the remote desktop from the central computer and sends it to the DU device. This desktop contains the user interface of the application software with which the flight crew interacts through the touch screen of the DU. In addition to the presentation of the remote desktop, the DU offers a contextual menu that allows the user to select one of the available cameras of the EVS system. After the selection, the PU receives a command through the Ethernet interface which is replicated through a serial port connected to an external device called VMU (Video Multiplexer Unit) that is part of the EVS system. This equipment is responsible for switching between the different video inputs and offers a single stream in HD-SDI format. For the reception of the video, the PU has the CAPT-SDI system, which consists of a hardware dedicated to the capture, compression and transmission of video with low latency. The target of this Final Degree Project has been the design and development of the CAPT-SDI system, whose implementation has been analyzed and finally carried out through a hardware architecture that combines an FPGA (Field Programmable Gate Array) Arria V GX device for the capture and processing tasks and an iMX6Q device for compression and transmission over IP (Internet Protocol). The project is focused on the design of the digital system built in the FPGA, which incorporates instances of complex IP (Intellectual Property) dedicated to the reception and processing of real-time video, memory interfaces, own logic and a instance of embedded processor Nios II, which executes the system control algorithm.

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Item ID: 53214
DC Identifier: http://oa.upm.es/53214/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:53214
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 10 Dec 2018 07:36
Last Modified: 10 Dec 2018 07:36
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