CN101094376A - 用于自动补偿通过导线传输的视频信号损耗的方法和装置 - Google Patents

用于自动补偿通过导线传输的视频信号损耗的方法和装置 Download PDF

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CN101094376A CNA2007101042247A CN200710104224A CN101094376A CN 101094376 A CN101094376 A CN 101094376A CN A2007101042247 A CNA2007101042247 A CN A2007101042247A CN 200710104224 A CN200710104224 A CN 200710104224A CN 101094376 A CN101094376 A CN 101094376A
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Abstract

提出一种用于自动补偿通过导线传输的视频信号的插入损耗的方法和装置。具体地说，本发明适用于通过长距离的CAT－5或类似的双绞线电缆的视频传输。给每对导线提供具有已知形式和强度的参考信号(如脉冲信号)，所述导线用于从发送机到接收机运送视频信号分量。接收机包括用于每个导线对的可调增益放大器，视频信号分量通过所述导线对传输。放大器的增益最初设置在初始电平(如其最大增益)以允许参考信号的检测。一旦在导线对中检测到参考信号，则调整放大器增益，使得参考信号的电平恢复到接近其原始的形式和强度。

Description

用于自动补偿通过导线传输的视频信号损耗的方法和装置
技术领域
本发明涉及视频传输的领域。更具体地，本发明涉及对通过导线传输的视频信号的损耗的补偿，所述导线包括双绞线导线。
背景技术
导线(即电缆)是一种通常用于从源设备(如摄影机或DVD播放器)到目的设备(如视频显示器的屏幕)传送电子视频信号的方法。一般用于视频传输的两类电缆是同轴电缆和双绞线电缆。在目的设备，视频信号需要准确得对应于源设备所传输的原始视频信号。“插入损耗”是用于描述信号衰减的术语，当视频或其他信号通过诸如电缆的传输介质传输时，发生所述信号衰减。
典型地，插入损耗是电缆长度的函数：较长长度的传输电缆将呈现出比较短长度的电缆更大的损耗。典型地，同轴电缆呈现出比双绞线电缆小的插入损耗。然而，同轴电缆比双绞线电缆更贵且更难安装。典型地，双绞线电缆被制造成若干双绞线的束。例如，已知为“Category5”或“CAT5”的一般形式的双绞线电缆，包括包在一根电缆内的四对独立的双绞线。典型地，CAT5电缆端接8脚RJ45连接器。
典型地，插入损耗源于传输电缆的物理特性。插入损耗包括电阻性损耗(有时也称为DC损耗)以及电抗性、电容性和趋肤效应损耗(有时也称为AC损耗)。电缆所呈现的AC插入损耗是频率相关的。例如，作为频率函数的1500英尺长的CAT5电缆的插入损耗如图11所示。在图11的示例中，插入损耗通常随着频率的增加而增加，高频信号(对于1500英尺长的CAT-5电缆，在50MHz，插入损耗为-70dB)的插入损耗明显大于1500英尺长的DC插入损耗2.6dB(例如，在零频值的损耗)。
视频信号呈现为多种格式。以复合视频、S-Video、以及YUV为例。每种格式使用表示颜色信息的颜色模型以及定义了用于传输视频信息的信号的特性的信号规范。例如“RGB”颜色模型将颜色分成红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)分量，并为每个颜色分量传输一个单独的信号。
除颜色信息以外，视频信号还可包括源设备正确显示所传输的视频信号所需要的水平和垂直同步信息。不同于视频分量的信号，水平和垂直同步信号可通过单独的导线传输。可选地，所述同步信号可与一个或多个视频信号分量结合并与这些分量一同发送。
对于RGB视频，存在多个不同的格式用以传送水平和垂直同步信息。这包括RGBHV、RGBS、RGsB、以及RsGsBs。在RGBHV中，水平和垂直同步信号每个都分别在单独的导线上传送。因此，使用五根导线：分别用于红色分量、绿色分量、蓝色分量、水平同步信号、以及垂直同步信号。在RGBS中，水平和垂直同步信号结合为复合同步信号，并在单一导线上发送。在RGsB中，复合同步信号与绿色分量结合。在没有视频信号存在时，所述结合是可行的，因为同步信号包括在消隐(blanking)间隔期间所发送的脉冲。在RsGsBs中，复合同步信号与红色、绿色和蓝色分量的每个结合。用于从RGB的一种格式转换到另一种的技术设备已存在。为减少电缆需求，对通过短距离以外的任何方式的RGB视频传输，一般使用同步信号与一个或多个颜色分量信号相结合的格式。
对于视频信号的传输，虽然双绞线电缆方便且经济，但信号衰减(视频信号分量之间的偏斜(skew)以及插入损耗)限制了可通过双绞线电缆传输满意质量的视频信号的距离。存在用于放大通过双绞线传输视频信号的视频发送机/接收机系统。在所述系统中，发送机在通过双绞线电缆发送视频源信号之前，放大了视频源信号，并且接收机放大接收到的信号。与未放大信号的可能传输距离相比，所述发送机/接收机系统允许通过双绞线电缆的更长的传输距离。然而，为防止信号失真，发送机和接收机提供的增益(放大)必须与传输视频信号的双绞线电缆的长度所产生的插入损耗数适当匹配。如果采用的增益过高，将产生消波。如果增益过低，原始输入信号的低电平部分可能丢失。理想地，系统增益应在频谱上平坦。高频损耗导致拖尾效应以及视频丧失聚焦。
需要自动补偿信号损耗的视频传输系统，所述信号损耗产生于通过包括双绞线电缆的导线在可感知距离内所传输的视频信号。
发明内容
本发明包括一种用于自动补偿通过导线传输的视频信号的插入损耗的方法和装置。本发明特别适用于长距离的CAT-5或类似的双绞线电缆上的视频传输。本发明的实施例可作为独立设备和/或视频传输系统的一部分实现。
在一个或更多的实施例中，给每对导线提供具有已知形式和强度的参考信号(如脉冲信号)，所述导线用于从发送机到接收机运送视频信号分量。例如，所述参考信号包括改进或更改形式的输入视频信号的同步信号(例如水平或垂直同步信号)。对于传输视频信号分量的每一对导线，接收机包括可调增益放大器。放大器的增益最初设置在初始电平(如最大增益)，以允许每对导线的参考信号的检测。一旦在导线对中检测到参考信号，调节放大器增益，使得参考信号的电平恢复到接近其原始值。在一个或多个实施例中，放大器配置用于呈现频响特性，所述频响特性与传输视频信号的电缆中的频响特性损耗相反，并对其进行补偿。
结合附图，本发明相对于现有技术的更多方面、特征和优点，将在附图的具体描述中显而易见。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的长距离的双绞线传输装置；
图2示出了根据本发明的实施例的用于多种视频格式的双绞线106的导线的配置；
图3示出了根据本发明的实施例的用于视频的双绞线106的导线的配置；
图4示出了根据本发明的实施例的发送机104的构造的结构图；
图5示出了根据本发明的实施例的极性转换器；
图6示出了根据本发明的实施例的接收机108的构造的结构图；
图7示出了根据本发明的实施例的同步去除(stripper)电路；
图8示出了根据本发明的实施例的补偿电路；
图9A示出了根据本发明的实施例的可变AC和DC补偿电路；
图9B示出了根据本发明的实施例的固定AC和DC补偿电路；
图10示出了根据本发明的实施例的用于微调和粗调增益选择信号的确定电路；
图11是以1500英尺长的CAT5电缆为例的频响特性图。
具体实施方式
本发明包括一种用于自动补偿通过诸如双绞线电缆的导线传输的视频信号的插入损耗的方法和装置。在以下描述中，提出了大量的特定细节以提供对于本发明的完整描述。然而，对于本领域的技术人员，显而易见的是，本发明无需这些特定细节也可实行。在其他示例中，并没有详细描述公知特征以免本发明难懂。
在一个或多个实施例中，本发明包括发送机和接收机，所述发送机和接收机能够通过延长距离的导线(例如，CAT5或类似的双绞线电缆)来传送视频信号(例如，复合视频、S-Video、计算机-视频以及其他分辨率视频)。
在一个或多个实施例中，使用参考信号完成对于接收机所接收到的视频信号的恢复。在一个或多个实施例中，所述参考信号是由发送机在视频信号的消隐间隔期间添加到视频信号的周期脉冲信号。在一个或多个实施例中，将从输入视频信号产生的修改的(标准的)水平或垂直同步信号用做参考信号。发送机将参考信号添加到每个视频分量信号中。当接收机通过电缆连接到发送机时，接收机首先检测视频分量信号中的参考信号的存在。在一个或多个实施例中，接收机包括用于每个信号分量的可变增益放大器，将所述可变增益放大器调整到初始电平以检测信号。在一个或多个实施例中，初始电平为放大器的最大增益。在这些实施例中，视频信号分量的放大器增益保持在其最大值，直至在所述信号分量中检测到参考信号的存在。一旦检测到参考信号，调整所述放大器的增益，直至参考电压恢复到所需的电平，例如，原始参考信号的电平。在一个或多个实施例中，放大器配置为呈现出与传输视频信号的电缆的频率响应损耗相反的频率响应，并对其进行补偿。
实现本发明的视频传输系统的实施例如图1所示。图1的所述视频传输系统包括视频源102、电缆103、发送机104、双绞线电缆106、发送机108、电缆109、以及目的设备110。电缆103将视频(以及音频，如果可用)信号从源102发送到发送机104。电缆103可包括本领域中已知的任意适当的导线，所述导线将视频源102所产生的这种类型的视频信号发送到发送机104。发送机104包括多个输入端，用以接受不同的输入信号格式。例如，发送机104可包括连接器，用以接受复合视频信号、S-Video信号、数字视频信号、RGB分量的视频信号等。发送机104还可包括诸如RCA输入塞孔的音频连接器。
在一个或多个实施例中，电缆106包括一束多个双绞线导线。例如，电缆106可包括CAT5或类似的包括四对双绞线并端接标准公RJ-45连接器的电缆，所述公RJ-45连接器与发送机和收发机上的相匹配的母RJ-45连接器相配。例如，成对的双绞线导线可如图2和图3所示配置。
通过使用RGBHV作为视频输入信号格式的示例，CAT5作为用以传输视频信号的导线的示例，描述了本发明的示例性实施例。然而，对于本领域的技术人员，清楚的是，本发明并不局限于RGBHV、CAT5电缆，可以使用其他视频格式和其他电缆类型。
在本发明的实施例中，图4示出了图1中的发送机104的构造的结构图。在图4所示的实施例中，发送机104接收视频源信号，所述视频源信号包括单独的视频输入信号和同步输入信号。例如，在同步输入信号包括H和V同步信号的时候，如果视频输入源信号为RGBHV格式，则视频输入信号包括R、G和B信号，而同步输入信号包括H和V同步信号。在其他实施例中，同步信号可与一个或多个视频分量信号相结合。
在使用同步信息与一个或多个视频分量信号(例如，S-Video、分量视频、或具有已结合了同步信号的RGB视频)相结合的视频格式的实施例中，同步信号可从一个或多个输入视频分量信号中检测并分离出，其后，与一个或多个视频分量重新结合，以便提供用于信号补偿的参考信号并提供同步信息。
在图4的RGBHV的实施例中，发送机104包括水平和垂直的同步输入端431H和431V；红色、绿色和蓝色视频输入端401R、401G和401B；输入放大器410R、410G和410B；后沿箝位(BPC)发生器430；偏移校正电路440R、440G和440B；单极性脉冲转换器450H和450V；差分输出放大器460R、460G和460B；以及差分输出端402R、402G和402B。发送机104还包括为每个输入信号(未示出)提供本地视频监视器输出信号的本地输出放大器。
输入放大器410从视频输入端401接收输入视频信号，并且单极性脉冲转换器450从同步输入端431接收同步输入信号。在一个或多个实施例中，针对每个视频分量信号使用单独的放大器。例如，在RGBHV输入信号的实施例中，针对视频分量使用了三个输入放大器410(每一个分别对应每个R、G和B分量)，针对同步信号使用了两个单极性脉冲转换器450(每一个分别用于H和V同步信号)。
输入放大器410用于与水平同步BPC发生器430和偏移校正电路440结合以检测并补偿源视频信号中任意的DC偏移。在图4的实施例中，偏移校正电路440使用来自BPC发生器430的后沿箝位信号以及来自输入放大器410的放大视频源信号，确定每个视频分量的DC偏移。偏移校正电路440通过反馈回路将补偿应用于每个视频分量，所述反馈回路包括所述分量对应的输入放大器410。
垂直和水平同步信号431H和431V连接到单极性转换器450。不论输入的极性如何，单极性转换器450保证了发送机104输出的同步信号始终为同样的极性。单极性转换器450的实施例如图5所示。
在图5的实施例中，脉冲转换器450包括对接收到的同步输入信号进行处理的两个异或门(如510和520)。首先，在门510中，同步输入信号510(如431H和431V)与地异或，然后在低通滤波器530(在一个或多个实施例中，所述滤波器包括电阻器和电容器电路)中，门510的输出被滤波，并在门520中与输出信号本身(即，门510的未滤波输出)异或，从而产生了极性校正的同步输出信号502。
在一个或多个实施例中，标准的水平同步信号(在图4中标识为“HSYNCP”)用作水平同步信号以及参考脉冲信号，在这些实施例中，HSYNCP同时加到每个视频信号分量。此外，将垂直同步信号(图4中的“VSYNCP”)加到视频分量之一，以将垂直同步信息传送到接收机。
在图4的实施例中，红色视频分量信号用于传送垂直同步信息。HSYNCP在节点452上与VSYNCP相加，并在差分放大器460R上从红色视频分量信号中减去(加到负输入端)。在差分放大器460G上绿色视频分量中减去HSYNCP；并且在差分放大器460B上从蓝色视频分量中减去HSYNCP。这样，负参考脉冲同时加到所有三个差分视频输出信号上。
差分输出放大器460接收参考、同步(如果可用)、以及视频信号，并给差分输出端402提供相应的已放大的差分驱动信号。在一个或多个实施例中，差分输出端402包括母RJ-45连接器，所述连接器使用如图2所示的管脚分配(管脚3和6可用于功率、数字信号、和/或音频信号的传输)。差分输出端402可通过图1的双绞线电缆106连接到接收机108。
接收机108通过双绞线电缆106从发送机104接收差分视频信号。接收机108对差分视频信号进行处理以补偿插入损耗(以及在一个或多个实施例中，补偿偏斜)，并且将已补偿的视频信号输出到诸如放映机110的目标设备。图6是根据本发明的实施例的接收机108的结构图。
在图6的实施例中，接收机108包括：可变增益放大器610R、610G和610B；离散增益放大器620R、620G和620B；偏斜调节电路630；输出级640R、640G和640B；DC偏移补偿电路622R、622B、622G；以及同步检测器650H和650V。接收机108还可包括差分输出端(未示出)，所述差分输出端输出输入信号的已缓冲和/或已放大版本以菊式连接(daisy chain)到其他接收机。
差分视频输入信号601(如601R、601G和601B)连接到对应的可变增益放大器610和离散增益放大器620。每个可变增益放大器610与相应的离散增益放大器620一起工作，以补偿各自差分输入视频信号的插入损耗，所述插入损耗由通过双绞线电缆106从发送机104到接收机108的信号的传送而产生。在一个或多个实施例中，每个可变增益放大器610能够提供0到最大值(K)范围内的可控、可变的增益量，并且每个离散增益放大器620提供可控的、离散的倍数K(例如，0K、1K、2K等)的放大。可变增益放大器610和离散增益放大器620共同地提供了与可变增益放大器610的最大值和离散增益放大器620的最大值之和相等的放大范围内的可控的可变增益量。在一个或多个实施例中，K典型地表示补偿已知长度(例如300英尺)的电缆的信号损耗所需的增益。
可基于电缆106的长度，选择可变增益放大器610和离散增益放大器620所提供的总增益，或可自动控制所述总增益。例如，可使用微控制器，控制由变增益放大器610和离散增益放大器620所提供的增益总和，所述微控制器基于对包括在从发送机104接收到的视频信号中的参考信号实际的以及期望的信号强度，确定所要采用的适当的增益量，这些在下面更详细地加以描述。
在本发明的一个实施例中，图8示出了可变增益放大器610和离散增益放大器620的实施例。图8示出了用于单一视频信号分量的可变增益放大器610和离散增益放大器620，所述单一视频信号分量即RGB信号的红色分量(在图8中标为Rx)。然而，将了解，在一个或多个实施例中，每个彩色分量具有其自身的如图6所示的可变增益放大器610和离散增益放大器620。
在图8的实施例中，可变增益放大器610提供了0到最大增益(这里由字母K表示)的初始放大范围的放大。离散增益放大器620提供了可选的倍数K的离散增益量。例如，在图8的实施例中，离散增益放大器620提供了量为0K、1K、2K、3K或4K的可选增益。可变增益放大器610和离散增益放大器620一同提供了0到5K范围内的连续可变增益。
在图8的实施例中，可变增益放大器610包括固定增益放大器电路(FGA)850、可变增益放大器电路(VGA)840、以及补偿电路842。VGA840和FGA850都连接到差分输入信号Rx(+ve)810P和Rx(-ve)810N。所述连接可通过诸如810的差分线缓冲器，来防止传输线的不平衡。FGA850将差分视频输入信号转换成具有增益固定的单端输出。VGA840将可控的可变(DC和AC补偿)增益量加到差分视频输入信号上。FGA850和VGA840的输出在节点843上相加。所得到的和信号从节点845被提供给离散增益放大器620。
VGA840所提供的增益由微调增益控制信号805控制，所述微调增益控制信号805由例如微控制器提供。补偿电路842用来设置VGA840的需要的频率响应。补偿电路842的实施例如图9A所示。VGA840的微调增益控制补偿了0英尺到N英尺(例如，300英尺)的电缆长度上的DC和AC的信号损耗。
图9A示出了补偿电路842连接到压控放大器960的实施例。在图9A的实施例中，补偿电路842连接到压控增益放大器960的增益设置输入。补偿电路842包括增益设置电阻器950以及连接到放大器960的增益设置输入的一个或多个串联电阻器/电容器对(即910、920、930和940)。增益设置电阻器950为放大器设置了DC增益补偿，而电阻器/电容器对910-940设置了极点(AC增益)，因此形成了放大电路的转移函数。虽然图9的实施例中使用了四个极点设置的电阻器/电容器对，但是可根据所需要的转移函数的形状，使用更多或更少数量的电阻器/电容器对。在一个或多个实施例中，选择电阻器和电容器的值，使得放大器的频响特性与传输视频信号的电缆的频响特性相反，并使得当微调增益控制设为最大值时，整个最大dB增益(例如“K”)补偿所使用的预定长度的电缆类型(例如300英尺的CAT5电缆)的预期信号损耗。“K”值(以及频响特性)可通过测量而确定，或可基于电缆的已知特性(例如，如图11所示的CAT5电缆的频响特性)而估计。
回到图8，如果由可变增益放大器610所提供的最大增益“K”与300英尺的CAT5电缆所表现出的插入损耗相对应，那么可变增益放大器610可提供与0到300英尺的CAT5电缆相对应的可变信号补偿。由可变增益放大器610提供的0到K之间(例如，0到300英尺长的CAT5电缆)的增益由微调增益控制信号805(将在下面更详细地加以描述)控制。对于更长的电缆，需要额外的信号放大。在图8的实施例中，所述额外的信号放大由离散增益放大器620提供。
离散增益放大器620为更长线长提供了离散量“K”的额外补偿。例如，对450英尺的电缆长度，总共需要1.5K补偿。在这种情况下，离散增益放大器620提供了1K(300英尺)的补偿，而可变增益放大器610提供了剩余0.5K(150英尺)补偿。
在图8的实施例中，离散增益放大器620包括复用器820、零增益缓冲器803、以及多个固定增益的补偿电路806、809、812以及815。每个补偿电路提供固定增益量(如“K”)，并且具有近似相同的频响特性，所述增益量近似等于可变增益放大器610所提供的最大增益量。图9B示出了包括在图8的固定增益级806、809、812和815中的固定补偿网络。所述补偿网络位于放大器982的反馈回路中。所述固定增益补偿网络包括增益设置电阻器980以及一个或多个串联电阻器/电容器对(即972、974、976和978)，所述电阻器/电容器对并联在放大器982的反相输入和地之间。增益设置电阻器980设置了固定的DC增益，而电阻器/电容器对设置了极点，因此形成了用于固定增益量补偿(如“K”)的放大器电路的转移函数。补偿电路被菊式转换，并且每个连续补偿电路的输出连接到复用820器的输入之一。在一个或多个实施例中，图9B的放大器电路用于补偿电路806、809、812和815中的每一个。
在图8的实施例中，复用器820的输入831连接到缓冲器803的输出(即从可变增益放大器610输出的缓冲输出信号)。输入832连接到补偿电路806的输出(即，由补偿电路806放大之后，从可变增益放大器610输出的输出信号)。输入833连接到补偿电路809的输出端(即，由补偿电路806和809放大之后，从可变增益放大器610输出的输出信号)。输入834连接到补偿电路812的输出端(即，由补偿电路806、809和812放大之后，从可变增益放大器610输出的输出信号)。输入835连接到补偿电路815的输出端(即，由补偿电路806、809、812和815放大之后，从可变增益放大器610输出的输出信号)。如果K是每个补偿电路提供的增益量，那么从可变增益放大器610施加到输出信号的额外增益为0K、1K、2K、3K或4K，这取决于选择输入831、832、833、834或835中的哪个。如果可变增益放大器610所提供的增益量为“J”(即0和K之间的值)，由可变增益放大器610和离散增益放大器620提供的增益总量为J、J+K、J+2K、J+3K、或J+4K，这取决于选择输入831、832、833、834或835中的哪个。
在图8的实施例中，由补偿电路806、809、812和815的每个所提供的固定补偿量近似等于可变增益放大器610所提供的最大补偿。然而，对于本领域的技术人员，显而易见的是，补偿电路806、809、812和815的每个所提供的补偿量可大于或小于可变增益放大器610所提供的最大补偿值。此外，离散电路806、809、812和815的每个所提供的离散补偿量不需要相等。
输入831、832、833、834或835的任一输入到复用器820的输出802的连接由粗调增益选择信号807控制。在一个或多个实施例中，粗调增益选择信号807由微控制器产生，所述微控制器基于参考信号的实际损耗，确定粗调增益选择信号807和微调增益控制信号805，所述参考电压在从发送机接收到的视频信号中检测到，下面参考图10进行描述。
如果“K”为与由300英尺的CAT电缆所呈现的损耗(dB)相对应的补偿量，如果可变增益放大器610所提供的最大补偿为“K”，以及如果补偿电路806、809、812和815的每个提供固定量“K”的补偿，那么图8的实施例提供了可变补偿，以补偿在0到1500英尺的CAT5电缆上传输的视频的插入损耗。
图10示出了根据本发明的实施例的微调和粗调增益选择信号的确定电路。增益选择包括对参考信号的损耗的测量，所述参考信号由发送机添加到发送到接收机的视频分量信号上。在一个或多个实施例中，确定由接收机所接收到的视频分量信号之一中的参考信号所呈现的损耗，并计算将参考信号恢复到原始电平所需的适当的补偿量。所述补偿量应用于所有的彩色分量信号。在其他实施例中，可分别为每个视频信号分量确定损耗量和相应的补偿量。
在图10的实施例中，电平比较器1018与采样定时发生器1030、采样器1060、以及微处理器1014结合使用，以确定将参考信号恢复到所需值所需的补偿量。使用采样定时发生器1030所提供的选通信息，在参考信号的上升(下降)沿期间的一个短的时间段(例如，50ns)内，采样器1060在接收机处对参考信号采样(在输出放大器1040的输入端的同步参考脉冲)。比较器1018在其正向输入端接收采样信号1002，并将所述采样信号1002与连接到负输入端的负参考电压电平(-VRef)1003进行比较。所述比较产生了DC电平的差和AC阶跃响应。比较器1018的输出是与D型寄存器1016的时钟输入端相连的TTL电平信号。微控制器1014复位D型寄存器1016并监控寄存器1016的输出(即Q)。如果比较器1018的输出信号的电平足够大，则触发寄存器1016，以向微处理器1014表示参考信号的电平等于或大于所需(近似为原始)电平。如果比较器1018的输出不足以触发寄存器1016，则微处理器1014命令离散增益放大器620和可变增益放大器610为视频分量信号提供增加的补偿量。在一个或多个实施例中，如果比较器1018的输出足以触发寄存器1016，则微控制器1014命令离散增益放大器620和可变增益放大器610提供逐渐减少的补偿量，直至比较器1018的输出正好足以触发寄存器1016。
在图10的实施例中，微控制器1014可使用软件算法来确定要采用的总补偿量，其后确定离散增益放大器620中使用的补偿电路的数量以及可变增益放大器610所提供的额外补偿量，以获得所需的总补偿量。微控制器将相应的粗调增益选择信号807发送到离散增益放大器620，并命令数字电位计1012给可变增益放大器610提供相应的微调增益控制信号。在一个或多个实施例中，微控制器1014最初将增益设置在初始电平(可以是最大增益)，并增加或减少增益，直至参考电压恢复，这由比较器1018触发D型寄存器1016表示。在一个或多个实施例中，连续监控参考信号，以确定何时需要信号补偿。这样，如果从发送机到接收机传输视频信号的电缆变化、转换或因为其他任何原因而使插入损耗变化，将自动补偿插入损耗。
回到图6，在补偿视频分量的插入损耗之后，可使用偏斜调节电路630，进一步补偿视频信号的偏斜，并使用DC偏移补偿电路622，补偿视频信号的DC偏移。
在一个或多个实施例中，可通过检测每个视频输出分量中的参考信号、确定视频信号分量中的偏斜延迟量、以及确定要施加到每个分量以消除任何检测到的偏斜的延迟量，以实现偏斜调节。在待审的美国专利申请序列号No.11/309120、题为“Method And Apparatus ForAutomatic Compensation Of Skew In Video Transmitted Over MultipleConductors”中描述了偏斜调节电路的示例，将其说明合并在此作为参考。
可通过使用电路622(即，622B、622G或622R)来施加DC偏移补偿，所述电路622构成围绕偏斜调节电路630和输出放大器640的反馈回路。考虑到由接收机自身电路产生的DC偏移，所述DC偏移补偿电路622在视频输出放大器640的对应输出端测量每个相应的颜色分量信号的信号偏移(相对于地)，并产生相应的校正信号。在图6的实施例中，每个DC偏移校正信号反馈，并在各自的求和节点624与各自的增益补偿视频信号分量(来自对应的离散增益放大器620)相加。
通过从视频信号分量中去除合适当的参考和/或同步信号输入信号，各个输出级640R、640G和640B产生输出信号602R、602G、602B。在一个或多个实施例中，输出级640包括在同步期间将视频输出接地的开关。当对于任一视频分量信号，垂直同步(例如603V)或水平同步(例如603H)脉冲过高时，视频输出(即602)切换到地；否则，视频输出切换到偏斜调节电路630对应的视频信号输出。用于本发明的开关电路的实施例如图7所示。在其他非RGBHV视频格式中，可不去除同步信号，和/或同步信号可添加到某些视频分量以重新构成传输的视频格式。
在图7中，Rx701是来自偏斜调节电路630输出的视频源，Ry702是经过去除的视频输出。垂直同步去除信号(即VSync)与水平同步去除信号(即VSync)进行或运算，以产生开关710的“选择”信号。在一个或多个实施例中，垂直和水平同步去除信号由电路提供给输出级640，所述电路检测同步检测器650H和650V(如图6所示)的同步信号。当选择信号为真(“T”)，视频输出Ry702通过开关710接地以消除同步脉冲。否则，即当选择信号为假(“F”)时，视频输出Ry702连接到输入信号Rx701。
在图6的实施例中，通过将偏斜调节电路630相应输出处的适当颜色分量信号(例如，垂直同步信号的红色(即Ry)分量和水平同步信号的蓝色(即By)分量)与适当的参考电压电平相比较，来检测同步脉冲。比较器可用于所述比较。这样，在图6的实施例中，当偏斜调节电路630的Ry输出满足参考电压阈值电平VREF时，由垂直同步检测器650V产生垂直同步信号；当偏斜调节630电路的By输出满足参考电压阈值电平HREF时，由水平同步检测器650H产生水平同步信号。
这样，描述了一种新颖的用于自动补偿通过导线传输的视频的插入损耗的方法和系统。应该理解到，上面描述的装置和方法的电路只是本发明的原理的应用，并且在不偏离权利要求所限定的本发明的精神和范围的提前下，可进行许多其他实施例和修改。例如，虽然描述了对于包括通过双绞线传输的三种颜色分量的视频信号的示例性实施例，但是本领域的技术人员将了解到，本发明可用于通过任意数量或任意类型的导线传输的任意类型的信号。

Claims (20)

1.一种用于自动补偿通过导线传输的视频的损耗的方法，包括：
通过导线接收输入视频信号，所述输入视频信号包括参考信号；
通过将补偿应用于所述输入视频信号，从所述输入视频信号产生输出视频信号，其中所述补偿的应用包括：
测量所述输出信号中的所述参考信号的当前电平；
将所述参考信号的所述当前电平与第一电平进行比较；以及
改变所述补偿，直至所述参考信号的所述当前电平近似等于所述第一电平。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述参考信号包括负电压脉冲。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述参考信号在发送站处加到所述输入视频信号中。
4.如权利要求1所述的方法，其中，对于所述参考信号的所述当前电平的所述测量包括：
在所述参考信号的上升沿对所述输出视频信号采样。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述输入视频信号是格式化的视频信号的分量。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述输入视频信号包括差分视频信号。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述补偿包括将可选的多个固定补偿电路连接到可变补偿电路。
8.如权利要求7所述的方法，其中，改变所述补偿的所述步骤包括：
调整所述可变补偿级的补偿电平；以及
选择固定补偿级的数目。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述可变补偿级提供了最大第一补偿电平的可变补偿量。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述多个固定补偿级的每个提供了近似等于所述第一补偿电平的固定补偿量。
11.一种用于补偿通过导线传输的视频的损耗的装置，包括：
接收通过导线传输的输入视频信号的输入，所述输入视频信号包括参考信号；
连接到所述输入的补偿电路，用以产生输出视频信号，其中，由所述补偿电路提供的补偿量由一个或多个控制信号控制；以及
控制器电路，用于根据所述参考信号的采样值，产生所述一个或多个控制信号。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述参考信号包括负电压脉冲。
13.如权利要求11所述的装置，其中，所述参考信号在发送站处加到所述输入视频信号中。
14.如权利要求11所述的装置，其中，所述控制器电路包括：
连接到所述输出视频信号的比较器，当所述采样值近似等于第一值时，所述比较器产生第一信号；以及
连接到所述比较器和所述补偿电路的微控制器，其中，所述微控制器产生所述一个或多个控制信号，使所述采样值近似等于所述第一值。
15.如权利要求11所述的装置，其中，所述输入视频信号是视频信号格式的分量。
16.如权利要求11所述的装置，其中，所述输入视频信号包括差分视频信号。
17.如权利要求11所述的装置，其中，所述补偿电路包括可选的多个固定补偿电路，所述电路连接到可变补偿电路。
18.如权利要求17所述的装置，其中，所述可变补偿电路提供了最大第一补偿电平的可变补偿量。
19.如权利要求18所述的装置，其中，所述多个固定补偿级的每个提供了近似等于所述第一补偿电平的固定补偿量。
20.如权利要求11所述的装置，其中，所述参考信号包括同步信号。
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