ARINC 818 协议总体概述
本文档基于以下 4 份资料交叉比对编制，以官方规格书为权威基准：
编号 资料 角色 [1] Arinc_Specification_818.pdf（ARINC SPEC 818 Supplement 1，ADVB 官方规格书） 权威基准 [2] ARINC818视频传输系统研究与实现（贾瑞） 论文/工程实现 [3] 航空电子数字视频总线（ARINC818） 介绍性资料 [4] 基于ADVB的机载数字视频传输系统设计与实现（乔霖） 论文/工程实现
1. 协议概述与背景
1.1 标准定位
ARINC 818 即航空电子数字视频总线（Avionics Digital Video Bus, ADVB），由美国航空无线电公司（ARINC，现属 SAE ITC）制定，2007 年 1 月发布（[2][3][4]），官方全称ARINC Specification 818: Avionics Digital Video Bus，正文以 Supplement 1 形式更新（[1]）。本协议面向驾驶舱（飞行甲板）全部类型数字视频接口，覆盖传感器视频（低数据率）与图像显示（高数据率）两大应用域，是机载视频从模拟接口向数字光纤接口迁移的核心标准。
1.2 技术来源
ARINC 818 基于ANSI INCITS 356-2002《Fibre Channel – Audio Video》（FC-AV）第 5、7 章及附件 A 的Simple Parametric Digital Video（SPDV）协议裁剪而来（[1]）。其核心思想是：仅在航空环境需求与 FC-AV 冲突、或必须通过限制实现者选项来消除歧义时，才对 FC-AV 做修改。正文仅描述与 FC-AV 的差异及选项限制；与 ANSI 标准冲突时，本规范优先（[1] §1.3.4）。
1.3 应用场景
ADVB 支持驾驶舱显示系统（CDS）、平视显示器（HUD）、视频记录、飞行测试、仿真、摄像机、地图/综合视觉子系统等设备间的视频分发（[1] §1.1、§2.1）。已应用于波音 787、空客 A400M等机型（[3]）。信号传输方向始终为视频源 → 视频宿的单向传输，无确认/重传机制，错误检测结果需通过 ADVB 之外的手段回传（[1] §2.5.1）。
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2. 协议分层架构
ARINC 818 沿用 Fibre Channel 的五层模型，但FC-3 不适用（ADVB 为单向点到点，不涉及连接建立、网络交换等管理服务）（[1] §3.1；[2][4]）：
| 层 | 名称 | ADVB 中的职责 |
|---|---|---|
| FC-4 | 映射层 | 采用裁剪版FC-AV Frame Header Control Protocol（FHCP），所有设备恒处于 PLAY 模式；对象类别采用Video Uncompressed Type / SPDV；定义容器（Container）、对象（Object）、辅助数据映射 |
| FC-3 | 管理服务 | 不适用（无交换/组网） |
| FC-2 | 协议层 | 帧（Frame）/序列（Sequence）组织、定界符（SOF/EOF）、24 字节帧头、CRC32、帧间 Idle 控制 |
| FC-1 | 编码层 | 8B/10B线路编码、运行不一致性（Running Disparity, RD）管理（[1] §3.4；[3]） |
| FC-0 | 物理层 | 光/电收发器；标准不限定具体物理介质，光纤安装可参照 ARINC 801~806 系列（[1] §4.2） |
数据组织关系：视频帧（Video Frame）→ 容器（Container）→ FC 序列（Sequence）→ FC 帧（ADVB Frame）→ 传输字（32 bit，4 字节）→ 8B/10B 编码位流。
3. 帧结构（Framing）
3.1 ADVB 帧（FC Frame）总体格式
每个 ADVB 帧即一个 Fibre Channel 帧（[1] §3.3，Table 13 / Figure 16）：
┌──────────┬──────────────┬──────────────────────────────┬──────┬─────────┐ │ SOF(4B) │ Frame Header │ Data Field (0 ~ 2112 B) │ CRC │ EOF(4B) │ │ │ (24 B) │ Payload + Fill │ (4B) │ │ └──────────┴──────────────┴──────────────────────────────┴──────┴─────────┘- SOF：帧起始定界符，4 字节（1 个传输字）。
- 帧头：24 字节（6 个传输字），FHCP 协议控制字段。
- 数据字段（Data Field）：Payload 与 Fill，最大 2112 字节（528 传输字）；ADVB 中不允许使用可选头（Optional Headers），DF_CTL 相应位必须为 0（[1] §3.3.4）。
- CRC：4 字节，覆盖帧头与数据字段（不含 SOF/EOF）（[1] §3.3.5）。
- EOF：帧结束定界符，4 字节。
3.2 定界符与 Ordered Sets（8B/10B 编码前字符序列）
| 定界符 | 含义 | 编码字符序列（[1] Table 15） | 编码后 32 位值（[4]） |
|---|---|---|---|
| SOFi1 | Class 1 序列首帧 | K28.5 D21.5 D23.2 D23.2 | 32’hB5BC5757 |
| SOFn1 | Class 1 序列中间帧 | K28.5 D21.5 D23.1 D23.1 | 32’hB5BC3737 |
| SOFi3 | Class 3 序列首帧 | K28.5 D21.5 D22.2 D22.2 | 32’hB5BC5757 |
| SOFn3 | Class 3 序列中间帧 | K28.5 D21.5 D22.1 D22.1 | 32’hB5BC3737 |
| EOFn | 帧正常结束（非末帧） | K28.5 D21.4/D21.5 D21.6 D21.6 | 32’hBC95D5D5 |
| EOFt | 帧终止（容器最后一帧） | K28.5 D21.4/D21.5 D21.3 D21.3 | 32’hBC957575 |
| Idle | 空闲原语 | K28.5 D21.4 D21.5 D21.5 | 32’hBC95B5B5 |
| Low Emissions Idle | 低辐射空闲（等效 FC ARB(ff)） | K28.5 D20.4 D31.7 D31.7 | 32’hBCA4FFFF |
要点（[1] §3.3.2、§3.3.6、§3.4）：
- 容器首个帧用SOFi（Class 1 或 Class 3 均可），其余帧用SOFn；推荐Class 3（与市售 FC 设备/交换机兼容性好）。
- 容器内最后一帧用EOFt，其余帧用EOFn。
- 帧间最小 6 个 Idle；接收端须至少容忍 2 个 Idle 后出现帧；最大 Idle 数不限（用于维持刷新率）。
- 除上表外的一切 Ordered Set 一律按 Idle 处理。
- 接收端在 SOF 前的 2 个 Idle 上完成字同步；检测到 8B/10B 解码错误或 CRC 错误须向接收控制硬件上报唯一错误指示。
3.3 帧头（FHCP）字段定义
帧头 24 字节共 6 字，ADVB 的字段取值（[1] §3.3.3，Table 14；[4] 一致）：
| 字 | 字节 | 字段 | ADVB 取值/说明 |
|---|---|---|---|
| Word 1 | R_CTL | 路由位0100（视频数据）+ 信息类别位0100（Unsolicited Data）→0x44 | |
| Word 1 | D_ID（目的 ID，3 字节） | 未用置 0；多流复用时低 8 位标识各视频流目的地 | |
| Word 2 | CS_CTL | FC-AV 未定义此字段，ADVB置 0 | |
| Word 2 | S_ID（源 ID，3 字节） | 未用置 0；多流复用时低 8 位标识各视频流源 | |
| Word 3 | Type | 0x61 = ADVB（Supplement 1 起；首版曾用 0x60 = FC-AV，旧设备可能遇到） | |
| Word 3 | F_CTL | bit23=0、bit22=0；bit21（首序列）=1、bit20（末序列）=1；bit19（END_SEQ）=1 表示容器最后一帧；bit918、bit47、bit2 置 0；bit3（相对偏移存在）=1 时启用 Parameter 偏移；bit1:0（Fill 字节指示）按需 | |
| Word 4 | SEQ_ID | =容器头 Word 0 字节 3（Container Count 的 LSB） | |
| Word 4 | DF_CTL | 不允许可选头，置 0 | |
| Word 4 | SEQ_CNT | 容器首个帧为 0，其后每帧 +1（保证视频内容顺序） | |
| Word 5 | OX_ID / RX_ID | 单向点到点无发起/响应概念，均置 FFFF | |
| Word 6 | Parameter | 载荷首字节相对基址的偏移（字节），可选；F_CTL bit3 控制是否启用；未用置 0 |
注意：每个 ADVB 容器对应单序列单交换（single sequence exchange）模型（[1] §3.3.3 注）。
3.4 CRC（循环冗余校验）
- 多项式（[1] §3.3.5；[4] 一致）：
X^32 + X^26 + X^23 + X^22 + X^16 + X^12 + X^11 + X^10 + X^8 + X^7 + X^5 + X^4 + X^2 + X + 1 - 覆盖范围：帧头 + 数据字段；字对齐 4 字节字段中先发送的位为最高位。
- 帧级 CRC 由 FC 协议保证；**整幅图像 CRC（Prior Image CRC）**为可选扩展，见 §6.2。
- 接收策略：CRC 失败的行应丢弃（例如以黑像素替换）（[1] §2.4）。
3.5 帧格式典型序列示例
Idle ×6 | SOFi3 | Frame Header(24B) | Payload(容器头+Object0) | CRC | EOFt Idle ×6 | SOFn3 | Frame Header(24B) | Payload(Object2 数据) | CRC | EO... Idle ×6 | SOFn3 | Frame Header(24B) | Payload(Object2 数据) | CRC | EOFt ← 容器末帧4. 传输层（Container / Virtual Link / Buffer Scheme）
4.1 容器（Container）与 FC Sequence 的映射
- 一个 ADVB 容器完整映射为一个 FC 序列（Sequence）；一个容器通常承载一帧视频（含视频、音频、辅助数据）（[1] §3.2）。
- 容器连续发送，形成显示图像的持续刷新；容器再拆分为多个 FC 帧（每帧载荷 ≤ 2112 字节）。
- 一个 FC 帧通常承载视频行的一部分；行数据超过 2112 字节时需跨多帧（如 XGA 一行 3072 字节 → 半行一帧）。
- 典型对象排列：容器头 + Object 0 通常独占首个 FC 帧；Object 1（音频）通常不存在；Object 3 仅隔行视频使用；帧的发送顺序为 Object1 全部 → Object2 全部 → Object3 全部（不允许交错）（[1] §3.1，Figure 6）。
4.2 容器头（Container Header，Simple Mode 固定 22 字）
容器头采用Simple Mode，固定22 个 32 位字（88 字节），前 6 字作用于整个容器，其后 16 字为 4 个对象的等结构控制块（每个对象 4 字：Class / Size / Offset / Object Type Defined）（[1] §3.2.1，Table 2；[2][4] 一致）：
| 字 | 字段 | 说明 |
|---|---|---|
| 0 | Container Count | 无符号整数，每容器 +1，溢出回绕 0；用于同一 Clip ID 系列内识别容器 |
| 1 | Clip ID | 可选，区分容器组；不用时全 0 |
| 2~3 | Container Time Stamp | 可选时标；不用时全 0 |
| 4 | 字节0：Video Frame Rate（帧率码，见表 3 编码）；字节1：Video Transmission Rate（8 位整数，正=n×帧率，负=帧率/n，01h 表示等于帧率）；字节2~3：保留，强制 0 | |
| 5 | 字节0：Mode=00h（Simple）；字节1：Number of Objects=04h；字节2：保留0；字节3：Size of Ext. Header=00h | |
| 6~9 | Object 0 控制 | Class=5xh（辅助）；Size；Offset=58h（88 字节）；Object Type Defined=0000h |
| 10~13 | Object 1 控制 | Class=40h（音频）；Size=0（不用）或 10h（16 字节头）；Offset=68h（默认）；Object Type Defined=0000h |
| 14~17 | Object 2 控制 | Class=1xh/2xh（视频）；Size=子像素字节数；Offset=容器起点到数据的字节数；Object Type Defined=0000h |
| 18~21 | Object 3 控制 | 同 Object 2（隔行场 2） |
视频帧率编码表（[1] Table 3，节选）：00h=非周期；01h=15Hz；02h=20Hz；03h=24Hz；83h=24×1000/1001（23.976）；23h=24Hz 分段；A3h=23.976 分段；44h=25Hz(PAL)；45h=30Hz；C5h=29.97(NTSC)；06h=50Hz；07h=60Hz；87h=59.94Hz；08h~0Fh 为 VESA DMT/CVT 的 50/60/75/85Hz 等。
4.3 对象（Object）定义
Simple Mode 支持 4 类对象，未使用的对象 Size 置 0（[1] Table 1）：
| 对象 | 类型 | Type Number | 内容 |
|---|---|---|---|
| Object 0 | 辅助数据（Ancillary） | 5xh | 分辨率、颜色、封装、CRC、参数、调色板、光标等 |
| Object 1 | 音频（Audio） | 4xh | 未压缩音频（AES/EBU 2 通道 Index 01h / 4 通道 Index 02h），格式遵循 FC-AV Annex B.5 |
| Object 2 | 视频（Video） | 1xh/2xh | 逐行全帧或隔行场 1 的像素数据 |
| Object 3 | 视频（Video） | 1xh/2xh | 隔行场 2 的像素数据（仅隔行时存在） |
4.4 多视频流复用（Virtual Link 概念）
- 一条高速链路上可复用多路视频流：为每路流分配唯一 Source ID 或 Destination ID（帧头低 8 位）（[1] §3.5）。
- 行同步流可通过将各路流起始时刻偏移固定分数行时间，最小化 DU 行缓冲（[1] §3.5）。
- 该机制与 FC-AV/ARINC818 生态中的“虚拟链路”思想一致，是实现一纤多流、视频交换的基础。
4.5 双链路（Dual Link）
当单链路速率不足时，可双链路驱动一个显示器（[1] §3.6）：
- 链路 1 传偶数像素，链路 2 传奇数像素（Pixel Interleaved，对应 Object 0 视频格式码 1h/2h 等）；
- 每条链路都使用完整容器头，并复制相同的辅助与音频数据；行内第 1 像素为奇数像素 1；
- 两链路应同步在最大 FC-AV 帧时长的 1/5 以内以减小行缓冲；
- 两条链路通过各自分配的 S_ID/D_ID 区分；测试时单链路 DU 可只接收其中一条链路显示。
4.6 同步分类与缓冲方案（Buffer Scheme）
ARINC 818 按同步等级 × 分段方式 × 缓冲能力将接口时序分为 12 类（A1~D3）（[1] Attachment C；[2] 提及行/非行同步）：
| 类 | 时序类型 | 正交 | 分段 | 接收缓冲 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| A1 | 异步 | N | 无特殊分段 | 帧缓冲 | 传输速率中无视频时序信息 |
| A2 | 异步 | N | 容器头分段 | 帧缓冲 | 首帧=容器头+Object0 |
| A3 | 异步 | N | 行分段 | 帧缓冲 | 按视频行边界切帧 |
| B1 | 帧同步 | N | 无特殊分段 | 缓冲 | 垂直速率同步，水平速率不受控 |
| B2 | 帧同步 | N | 容器头分段 | 缓冲 | |
| B3 | 帧同步 | N | 行分段 | 缓冲 | |
| C1 | 行同步（带抖动） | N | 行分段 | 行缓冲 | 平均行速率一致、短期抖动 |
| C2 | 行同步（抖动） | O | 行分段 | 行缓冲 | 垂直消隐按整行抖动 |
| C3 | 行同步（外部时钟） | O | 行分段 | 行缓冲 | 收发共外部参考时钟，可去抖 |
| D1 | 像素同步（无抖动） | N | 行分段 | 无缓冲 | 严格按显示面板时序接收 |
| D2 | 像素同步（垂直整行抖动） | O | 行分段 | 无缓冲 | |
| D3 | 像素同步（无抖动） | O | 行分段 | 无缓冲 | 最严格，传输即显示（display synchronous） |
- 帧缓冲：接收端可存整帧，接收速率与显示刷新速率解耦；
- 缓冲（Buffered）：可存大块帧数据，容忍较松的输入时序；
- 行缓冲：仅存 1~若干行，容忍短期速率波动；
- 无缓冲：必须像素同步，接收时钟完全跟随显示面板需求；
- 分段规则：ADVB 只约束不超过 2112 字节载荷上限，推荐按最大 2112 字节切分，最后一段容纳余数；行分段必须同时满足容器头分段，且按视频行边界切分（[1] Attachment C）。
4.7 传输时序参数（ICD 关键量，[1] Attachment B）
- tLT：标称视频行时间；tvFT：标称视频帧时间；
- t0：SOFi 到首个 SOFn；t3：行内 Idle；t4：行间 Idle（EOFn→SOFn）；t5：帧间 Idle；t6/t7：帧时间快/慢容差；t1/t2：行时间快/慢容差；
- 最小时间分辨率 = 40 bit 时间 = 1 个传输字（Long Word Time, TLW）；
- 跨时钟域（像素时钟域 ↔ FC 时钟域）会引入时序“偏移”（skew），实现时需注意。
5. 映射层（像素格式 / 辅助数据）
5.1 Object 0 辅助数据（Ancillary Data）
Object 0 定义被传输数据的特征，最小 16 字节（4 字）（[1] §3.2.2，Figure 8）：
| 字 | 位域 | 说明 |
|---|---|---|
| Word 0 | [31:18]行数（14 bit，0 为空，最大 16383） [17:4]列数（14 bit，最大 16383） [3:0]帧/场格式 | 行/列表示整幅视频帧尺寸；帧/场格式码：0h=全帧、1h/2h=逐行像素交错奇/偶、3h/4h=场基像素交错奇/偶、8h=场 1+场 2 同容器、9h=仅场 1、Ah=仅场 2 |
| Word 1 | [31:28]CI 颜色信息（4 bit） [27]P 上一帧 CRC 有效标志 [26:24]PA 像素宽高比（3 bit） [23:20]PAO 像素阵列顺序（4 bit） [19:16]PTN 封装表号（4 bit） [15:0]Bits/Subpixel A~D（各 4 bit） | 见下表 |
| Word 2 | [31:0]Prior Image CRC | 上一容器整幅视频数据的 32 位 CRC；P=1 有效，P=0 全 0（首个容器也置 0） |
| Word 3 | 高 16 位：Parameter 2 Type(6bit)+Data(10bit) 低 16 位：Parameter 1 Type(6bit)+Data(10bit) | 杂项控制，参数类型见表 10 |
| Words 4~259 | 可选调色板（仅 CI=8h 时使用，256 项×RGB） | |
| Word 4 / 260 | 光标控制或用户自定义字（CE=1 为光标控制） | CI=8 时位于 Word 260，否则 Word 4 |
颜色信息 CI 编码（[1] Table 5）：0h=单色（Y）；1h=RGB；2h=RGGB；3h=RGBA；4h=YIQ；5h=YCbCr 4:2:2（Cb,Yn,Cr,Yn+1，两像素四分量）；8h=调色板-辅助对象表（须读 Words 4~259）；9h=调色板-外部表；Ah=调色板-内部表（沿用上一容器 CI=8 的表）；Bh~Fh 为对应打包（Packed）格式（Packed RGB、RGGB、RGBA、YIQ、YCbCr 4:2:2）。
像素宽高比 PA（[1] Table 6）：0h=1:1；1h=1:1.2；2h=1.2:1；3h=NTSC（约 8:9）；4h=PAL（16:15）。
像素阵列顺序 PAO（[1] Table 7）：0h=从左到右、从上到下（最常用）；1h~7h 为右→左、下→上等 8 种组合。
封装表号 PTN（[1] Table 8/Figure 9）：0h=8 bit×4 分量/字；1h=10 bit×3 分量/字；2h=12 bit×2 2/3 分量/字；3h=16 bit×2 分量/字；4h=20 bit×1 1/3 分量/字；5h=24 bit×1 1/3 分量/字；6h=32 bit×1 分量/字。未列出的位宽（14/22 bit 等）向高一级对齐，低位补 0；传输时每字节 MSB 在前、字节内 LSB 先发。
Parameter 类型（[1] Table 10）：1=DU 控制（bit9 置位复位 DU）；2=白天模式背光（0~3FF）；3=夜间/NVIS 背光（覆盖类型 2）；4=Gamma 幂函数（值=Gamma×1023，默认 1/2.2 → 465=1D1h，线性=1023；0h=查找表、1h=CCIR 601）；5=屏幕外/CRC 控制（定义屏幕外区域与 CRC 范围：CRC 可关/屏外/屏上/全部；屏外可定义左/右/上/下/窗口框）；6=增量传输起始行（行号-1 除以 16，16 行边界分段，用于低帧率图像+高帧率光标）；7~63=用户自定义（记录于 ICD）。
5.2 Object 1 音频
- 未压缩音频，SPDV 未涉及，ADVB 按需开放；格式遵循 FC-AV Annex B.5（[1] §3.2.3）。
- Type 40h Index：01h=AES/EBU 2 通道、02h=AES/EBU 4 通道；支持 20/24/32 位样本及 AES/EBU 块/帧/子帧格式（含 Preamble X/Y/Z、V/U/C/P 位）。
5.3 Object 2 / Object 3 视频
- Object 2 传逐行全帧或隔行场 1；Object 3 仅传隔行场 2（[1] §3.2.4）。
- 像素数据按 CI/PTN/Bits-per-Subpixel 定义打包，顺序发送，直至容器结束。
5.4 图像完整性扩展
- 帧级：FC CRC 校验，失败行丢弃（可替换为黑像素）（[1] §2.4）；
- 图像级：二选一——① 将整幅重构图像的 CRC 放入下一容器 Object 0 辅助数据（Prior Image CRC）；② 显示器外部上报整幅 CRC。前者依赖显示器自身高完整性比对机制，后者更灵活（[1] §2.4）。
- 显示图像须以最低速率变化（如屏幕小区域或屏外测试区），避免重复发送同一容器导致监控失效（[1] §2.4）。
6. 物理层与数据速率
速率表（[1] §4.1，Table 16；[2] 引用标准 FC 速率；[4] 补充 ARINC818-2 上限）：
| 数据率 | 说明 |
|---|---|
| 1.0625 Gbps | FC 1x 速率 |
| 1.5 Gbps | |
| 1.62 Gbps | |
| 2.125 Gbps | FC 2x 速率 |
| 2.5 Gbps | |
| 3.1875 Gbps | |
| 4.25 Gbps | FC 4x 速率 |
| 8.5 Gbps | FC 8x 速率 |
| （ARINC 818-2 扩展）最高28.05 Gbps | [4] 补充信息，属后续版本能力 |
- 速率容差±100 ppm（[1] §4.1）。
- 物理介质由本规范不限定，由应用选用；光纤参考 ARINC 801（连接器）、802（光缆）、803（设计指南）、804（有源器件）、805/806（测试/安装维护）（[1] §4.2）。
- 传输字恒为完整 32 位字，保证接收端同步后无需周期性重同步（[1] §3.4.1）。
带宽估算方程（[1] Attachment B §7.2）：
- 每行 ADVB 帧数：
Aframe_per_line = roundup(bytepix × horpixel / 2112) - 每行视频字：
videowords = (bytepix × horpixel) / 4 - 每行最小开销：
overhead = 15 × frameperline（不含帧间最小 Idle） - 每行最少总字：
totalword = videowords + overhead - 最小链路比特率：
bitrate(Mbaud) = (pixsize × horpixel × vertotal × vframefreq × 1.25(8B/10B) × 1.05(协议开销)) / 1,000,000
官方示例（[1] §4.1 COMMENTARY）：
- NTSC：720×480×16 bit（YUV 4:2:2）×30 Hz×1.25×1.05 ≈218 Mbps；
- SXGA：1280×1024×8 bit×3 分量×60 Hz×1.25×1.05 ≈2.5 Gbps。
7. 与 FC-AV 及常见视频接口的对比
| 维度 | ARINC 818 (ADVB) | FC-AV（ANSI INCITS 356） | 传统 SDI（如 HD-SDI） | DVI/HDMI（民用） |
|---|---|---|---|---|
| 来源 | 由 FC-AV 裁剪的航空专用规范 | Fibre Channel 音频视频映射 | SMPTE 电视广播标准 | 消费/工业视频接口 |
| 拓扑 | 单向点到点（可一纤多流） | 可交换/组网 | 单向点对点 | 单向点对点 |
| 物理层 | FC 1x/2x/4x/8x，1.06~8.5 Gbps（818-2 至 28.05 Gbps） | FC 各速率 | 270M/1.485G/3G/12G | 最高数十 Gbps（HDMI 2.1） |
| 编码 | 8B/10B（开销 25%） | 8B/10B | 加扰 NRZI（SDI） | TMDS（HDMI）/微包（DP） |
| 协议开销 | 约 5%（帧头+最小帧间隔） | 同左 | 较低 | 较低 |
| 帧定界 | SOFi/SOFn + EOFn/EOFt | 同 FC | TRS 定时基准 | 数据使能（DE） |
| 校验 | 帧 CRC32 + 可选整幅图像 CRC | 帧 CRC32 | 行 CRC + 行号（SDI） | 无强校验（民用） |
| 同步模型 | A1~D3 十二类（异步→像素同步） | 类似 | 像素同步 | 像素同步 |
| 传输单元 | 容器=视频帧=FC 序列；FC 帧=行片段 | 同左（未航空化裁剪） | 行/场数据流 | 像素流+消隐 |
| 辅助数据 | Object 0 结构化辅助（分辨率/颜色/CRC/参数/调色板/光标） | 类似但开放项多 | 辅助数据区（ANC） | 辅助数据包（AVI/InfoFrame） |
| 音频 | 可选 Object 1（AES/EBU） | 支持 | 嵌入音频 | 支持 |
| 抗辐射/环境 | 面向航空 DO-160/DO-254，低辐射 Idle | 未强调 | 广播级 | 民用级 |
| 无反馈/重传 | 是（单向，无确认） | 是 | 是 | 是 |
与 FC-AV 的关键差异（ADVB 裁剪点，[1] §1.3.4）：
- FC-3 不适用；仅单向点到点拓扑；
- 强制 Simple Mode 容器头（22 字固定），限制 FC-AV 选项；
- 定义航空专用帧率/时序编码（含 VESA DMT/CVT）；
- 不允许可选头（Optional Headers）；
- Type 码专用61h（首版 60h）；
- 结构化辅助数据字段（分辨率、CI、PTN、CRC、参数、调色板、光标）实现标准化；
- 明确双链路像素交错模式与同步约束；
- 提供 A1~D3 同步分类与 ICD 规范，利于航电设备互换与测试。
8. 协议特点与优势
- 高带宽可扩展：1.0625 ~ 8.5 Gbps（标准版）乃至 28.05 Gbps（818-2），覆盖 VGA~4K 级显示（[1][4]）；
- 单向无反馈：无确认/重传，链路简单、确定性高，适合实时视频（[1] §2.5.1）；
- 一纤多流：S_ID/D_ID 低 8 位区分，支持多路视频复用（[1] §3.5；[3]）；
- 双链路拼接：奇偶像素分链路，突破单链路速率上限（[1] §3.6）；
- 强完整性：帧 CRC32 + 可选整幅图像 CRC + 行丢弃策略，支持飞行关键数据（[1] §2.4）；
- 结构化辅助数据：分辨率/颜色/封装/调色板/光标/背光/Gamma/增量传输等标准化载荷，支持“智能显示”（[1] §3.2.2）；
- 时序分类灵活：A1~D3 覆盖从纯异步帧缓冲到像素同步无缓冲的全部实现形态，兼顾简单与高性能（[1] Attachment C）；
- 基于成熟 FC 生态：复用 8B/10B、帧/序列/交换结构，协议分析仪、流量发生器、误码仪等 FC 测试工具可直接支撑（[1] §5）；
- 互换性/维护性：标准化 ICD 要求 + 有限接口类型，降低航电系统成本与维护成本（[1] §1.1）。
9. 在机载视频传输中的应用
9.1 典型系统架构
摄像头/传感器 →（ARINC 818 发送端：采集→容器封装→FC 帧→8B/10B→光收发）→ 光纤 →（接收端：光收发→8B/10B 解码→FC 帧解析→容器重组→显示时序恢复）→ 显示器（DU）/HUD/记录器。应用对象包括 CDS、HUD、视频记录、飞行测试、仿真、地图/综合视觉子系统等（[1] §1.1、§2.1；[3] 波音 787 / 空客 A400M）。
9.2 设计实例：1080P 全高清
- 1920×1080 RGB 逐行：单行数据 1920×3 =5760 字节；
- 每行 FC 帧数 = roundup(5760/2112) =3 帧/行；
- 每视频帧 ADVB 帧数 ≈ 1080 行 × 3 =3240 帧/视频帧（加容器头/辅助帧）；
- 典型配置：2.125 Gbps 链路即可承载 1080P60 级视频（结合带宽方程核算）。
9.3 设计实例：XGA
- XGA 1024×768 RGB：单行 1024×3 = 3072 字节 > 2112 →半行一帧；
- 容器总 FC 帧数 = 1（容器头+Object 0）+ 768 行 × 2 =1537 帧/容器；
- 结论：行超限时按半行/分数行切分，属行分段（Line Segmented）模式。
9.4 FPGA 实现要点
- 发送侧：视频时序 → 容器头/Object0 生成 → 对象数据按 2112 字节切帧 → 帧头字段（R_CTL/Type=61h/SEQ_ID/SEQ_CNT/END_SEQ）→ CRC 计算 → SOF/EOF/Idle 插入 → 8B/10B（GTX/Transceiver）→ 光口；
- 接收侧：8B/10B 解码 → 定界符检测（SOFi 对齐）→ 帧头/CRC 校验 → 按 SEQ_CNT 重组容器 → 解析 Object 0（分辨率/PTN/CI）→ 像素重排 → 显示时序生成（帧/行/像素同步视分类而定）；
- 跨时钟域：像素时钟域 ↔ 链路时钟域 FIFO 处理，注意帧边界相位与字节/段顺序对齐（发送 96→32 映射与接收 96→24 映射须严格一致，否则像素错位）；
- 同步分类选择：帧缓冲实现最简单（A/B 类）；无缓冲直驱面板须像素同步（D 类），行/帧时序必须严格贴合面板；
- 乒乓缓存：接收侧常用双缓冲（[2]），一帧接收、一帧显示，平滑刷新；
- 乔霖论文实测：Kintex-7 + GTX 2.125 Gbps，容器帧 35 字、数据帧 480 字方案通过验证（[4]）。
10. 参考资料
- ARINC Specification 818（Supplement 1）— Avionics Digital Video Bus（ADVB）官方规格书：
Arinc_Specification_818.pdf - 贾瑞：《ARINC818视频传输系统研究与实现》
- 《航空电子数字视频总线（ARINC818）》
- 乔霖：《基于ADVB的机载数字视频传输系统设计与实现》
本综合文档由 4 份资料交叉比对生成，权威字段以官方规格书为准，工程细节来源已在文中标注。
协议详解、设计、工程实现上板验证请关注后续文章。
