CN102710891B - 一种非线性增益控制的方法、装置和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域技术，尤其涉及非线性增益控制的方法、装置和设备，该方法包括：根据传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，选择对所述模拟信号进行处理的增益模板；采用选择的增益模板，获得所述模拟信号低频段的基准增益值和所述模拟信号高频段对应的非线性增益值；根据非线性增益值和基准增益值之和，确定出所述模拟信号的总增益值；根据所述总增益值对所述模拟信号进行增益控制。由此，对模拟信号的低频段和高频段分别进行增益控制，可以使得两个频段对应的图像完整，且图像显示质量较高。

Description

一种非线性增益控制的方法、装置和设备

技术领域

本发明涉及通信领域技术，尤其涉及一种非线性增益控制的方法、装置和设备。

背景技术

在安防行业，模拟摄像机输出的模拟信号需要经过同轴线缆传输到后端的接收设备。同轴线缆在传输该模拟信号的时候，随着传输距离的增加，模拟信号的衰减程度增大。因此，接收该模拟信号的接收设备需要通过AGC（AutomaticGain Control，自动增益）控制来弥补模拟信号在传输过程中的损耗。同时，如果存在传输的模拟信号幅度过大的情况，也需要通过AGC控制来衰减信号幅度，保证接收到的模拟信号符合模拟视频信号标准。除了传输长度影响模拟信号的衰减外，同轴线缆固有的频率响应也会影响模拟信号的衰减。传输同等长度下，传输的模拟信号的频率越大衰减越大。

普通标清的CVBS模拟视频信号频率在0-6MHz的范围内，高频部分和低频部分的频域衰减特性相差不大，因此，现有技术中采用同一增益值对0-6MHz范围内的信号进行处理。但是，针对1280H高清模拟视频信号（在0-20MHz或更广的频域内传输）和1920H高清模拟视频信号（在0-40MHz或更广的频域内传输），高频段和低频段在频域衰减特性上相差较大，如果采用同一增益值对其进行增益处理，则高频部分衰减量非常大，造成图像细节损失，或无法满足长距离传输的要求。

发明内容

本发明实施例提供了一种非线性增益控制的方法、装置和设备，可以提高传输信号的完整性，确保信号的质量。

本发明实施例提供了一种非线性增益控制的方法，包括：

针对每个用于传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，确定预置总增益曲线中的参数权重值，建立增益模板；其中，所述预置总增益曲线F(z)包括：基准增益曲线F(y)；

根据传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，选择对所述模拟信号进行处理的增益模板；

获取所述模拟信号低频段的当前低频频率值；根据所述当前低频频率值和所述选择的增益模板中基准增益曲线F(y)，获取模拟信号当前低频段值对应的消隐区电平与行同步头电平的差值；根据所述差值以及所述基准增益曲线获得所述模拟信号低频段对应的基准增益值；采用所选择的增益模板，获取模拟信号高频段对应的非线性增益值；所述低频段具体为所述模拟信号中低于设定的第一频率的频段，所述高频段具体为所述模拟信号中高于设定的第二频率的频段，所述第二频率大于或等于所述第一频率；

根据所述非线性增益值和所述基准增益值之和，确定出所述模拟信号的总增益值；

根据所述总增益值对所述模拟信号进行增益控制。

相应的，本发明实施例提供了一种非线性增益控制的装置，包括：

建立模块，用于针对每个用于传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，确定预置总增益曲线中的参数权重值，建立增益模板；其中，所述预置总增益曲线F(z)包括：基准增益曲线F(y)；

选择模块，用于根据传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，选择对所述模拟信号进行处理的增益模板；

计算模块，用于获取所述模拟信号低频段的当前低频频率值；根据所述当前低频频率值和所述选择的增益模板中基准增益曲线F(y)，获取模拟信号当前低频段值对应的消隐区电平与行同步头电平的差值；根据所述差值以及所述基准增益曲线获得所述模拟信号低频段对应的基准增益值；采用所选择的增益模板，获取模拟信号高频段对应的非线性增益值；所述低频段具体为所述模拟信号中低于设定的第一频率的频段，所述高频段具体为所述模拟信号中高于设定的第二频率的频段，所述第二频率大于或等于所述第一频率；

确定模块，用于根据所述非线性增益值和所述基准增益值之和，确定出所述模拟信号的总增益值；

增益控制模块，用于根据所述总增益值对所述模拟信号进行增益控制。

相应的，本发明实施例提供了一种设备，包括：上述非线性增益控制的装置。

本发明实施例提供了一种非线性增益控制的方法、装置和设备，用于根据传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，选择对所述模拟信号进行处理的增益模板；采用选择的增益模板，获得所述模拟信号低频段的基准增益值和所述模拟信号高频段对应的非线性增益值；根据非线性增益值和基准增益值之和，确定出所述模拟信号的总增益值；根据所述总增益值对所述模拟信号进行增益控制。使用本发明实施例提供的非线性增益控制的方法、装置和设备，通过预定具有非线性增益曲线的增益模板，然后根据不同的线缆选择不同的增益模板对当前模拟信号的低频段确定基准增益值，对高频段确定非线性增益值，进而确定总增益值，根据该中增益值对模拟信号使用非线性增益控制，更匹配模拟信号在实际传输中的衰减规律。并且，根据对模拟信号的低频段确定的基准增益值和高频段确定的非线性增益值来确定出总增益值，并根据该总增益值进行增益控制，可以使得两个频段对应的图像完整，且图像显示质量较高。

附图说明

图1为本发明实施例中非线性增益控制的方法流程示意图；

图2为本发明另一实施例中消隐区电平示意图；

图3为本发明另一实施例中非线性增益控制的方法流程示意图；

图4为本发明实施例中非线性增益控制的装置示意图。

具体实施方式

下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。

为了解决现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种非线性增益控制的方法，如图1所示，该方法包括：

步骤101、根据传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，选择对模拟信号进行处理的增益模板；

步骤102、采用选择的增益模板，获得模拟信号低频段的基准增益值和模拟信号高频段对应的非线性增益值；

步骤103、根据非线性增益值和基准增益值之和，确定出模拟信号的总增益值；

步骤104、根据总增益值对所述模拟信号进行增益控制。

针对现有技术存在的缺点，本发明实施例提供的方法根据模拟信号在线缆中的传输特性对接收的模拟信号的低频段和高频段分别进行非线性的增益控制。该传输特性包括：在同一距离下传输模拟信号时，该模拟信号的频率越大，其衰减程度越大；对于同一频率的模拟信号，其传输的距离越长，衰减程度越大。

首先，由于传输模拟信号的线缆不同，模拟信号传输同样距离时的耗损也不同，因此，可以针对每个用于传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，确定预置总增益曲线中的参数权重值，建立增益模板；其中，预置总增益曲线F(z)包括：非线性增益曲线F(x)和基准增益曲线F(y)。该非线性增益曲线F(x)=Ax³+Bx²+Cx+D，其中A、B、C、D为权重值，x为所述模拟信号的当前低频频率值。若传输模拟信号的线缆型号为75-5型号，则A=0、B=-0.2442、C=3.0044、D=3.1165；若传输模拟信号的线缆型号为75-3型号，则A=0.0769、B=-0.9857、C=4.961、D=1.9917。此处仅为不同线缆型号对应不同权重值的一个例子，还可以根据线缆的其他线缆特性确定权重值，例如根据线缆的阻抗、导电率等参数确定，或者根据线缆的增益曲线确定。非线性增益值根据该非线性增益曲线计算确定。该基准增益曲线F(y)=20log（0.3/y），其中0.3为基准电平，y为模拟信号当前低频频率值对应的消隐区电平与行同步头电平的差值，基准增益值根据该基准增益曲线计算确定。如图2所示，虚框中的区域为消隐区中的一行，该消隐区中的M点所在位置的电平为消隐区电平，N点所在位置的电平为行同步头电平，两者的差值为y。该基准增益值可能为正，也可能为负；当其为正时，说明在基准电平上对当前模拟信号的低频段进行增益补偿；当其为负时，说明在基准电平上对当前模拟信号的低频段进行增益衰减。

需要对接收的模拟信号进行增益控制时，先根据传输该模拟信号的线缆具有的线缆特性，确定使用哪一个增益模板。例如，假设75-5型号的线缆对应增益模板一，75-3型号的线缆对应增益模板二，则可以根据传输该模拟信号的线缆的型号确定出使用的增益模板。或者，假设电阻率在A范围内时，其对应增益模板一；电阻率在B范围内时，其对应增益模板二，这样可以根据传输该模拟信号的线缆的电阻率，确定出使用的增益模板。

通过计算非线性增益值和基准增益值的和，即可得到模拟信号的总增益值，由于该总增益值中非线性增益值是根据高频段确定的，基准增益值是根据低频段确定的，所以能够更好的对模拟信号进行增益控制。具体的，获取模拟信号低频段的当前低频频率值和高频段的当前高频频率值；根据当前低频频率值和选择的增益模板中基准增益曲线F(y)，获得模拟信号低频段对应的基准增益值；根据当前高频频率值和选择的增益模板中非线性增益曲线F(x)，获得模拟信号高频段对应的非线性增益值。其中，获取模拟信号当前低频段值对应的消隐区电平与行同步头电平的差值；根据差值以及基准增益曲线获得模拟信号低频段对应的基准增益值。

然后，根据确定的非线性增益值和基准增益值之和，确定出模拟信号的总增益值；根据增益值对模拟信号进行增益控制。

下面通过具体实施例对上述内容进行详细描述，如图3所示，包括以下步骤：

步骤301、接收线缆传输的模拟信号；

步骤302、根据该线缆具有的线缆特性，选择对模拟信号进行处理的增益模板；具体的，针对每个用于传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，确定预置总增益曲线中的参数权重值，建立增益模板；其中，预置总增益曲线F(z)包括：非线性增益曲线F(x)和基准增益曲线F(y)。该线缆特性可以为线缆的型号、电阻率等参数。该非线性增益曲线F(x)和基准增益曲线F(y)为经验曲线，根据大量的实验统计数据获得。

步骤303、获取模拟信号低频段的当前低频频率值和高频段的当前高频频率值；

步骤304、根据当前低频频率值和选择的增益模板中基准增益曲线F(y)，获得模拟信号低频段对应的基准增益值；具体的，获取模拟信号当前低频段值对应的消隐区电平与行同步头电平的差值；根据差值以及基准增益曲线获得模拟信号低频段对应的基准增益值；

步骤305、根据当前高频频率值和选择的增益模板中非线性增益曲线F(x)，获得模拟信号高频段对应的非线性增益值；

步骤306、将高频段对应的非线性增益值与低频段对应的基准增益值求和，获得总增益值；

步骤307、根据总增益值对模拟信号进行增益控制；

步骤308、对模拟信号完成增益控制后，对该模拟信号进行后续处理。

当模拟信号传输的距离较长时，可以对模拟信号进行多次增益控制。假设模拟信号传输的距离为1000米，则可以在从模拟信号发送端起500米距离处对该模拟信号进行增益控制，然后将进行增益控制后的模拟信号继续进行发送处理。

而且，该方法对于各个频率范围内的模拟信号均可以使用，由其对低频段和高频段在频域衰减特性上相差较大的模拟信号进行处理时效果尤佳，例如1280H高清模拟视频信号。

通过上述描述，可以看出，使用本发明实施例提供的非线性增益控制的方法，通过预定具有非线性增益曲线的增益模板，然后根据不同的线缆选择不同的增益模板对当前模拟信号的低频段确定基准增益值，对高频段确定非线性增益值，进而确定总增益值，根据该中增益值对模拟信号使用非线性增益控制，更匹配模拟信号在实际传输中的衰减规律。并且，根据对模拟信号的低频段确定的基准增益值和高频段确定的非线性增益值来确定出总增益值，并根据该总增益值进行增益控制，可以使得两个频段对应的图像完整，且图像显示质量较高。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种非线性增益控制的装置，如图4所示，包括：

选择模块401，用于根据传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，选择对所述模拟信号进行处理的增益模板；

计算模块402，用于采用选择的增益模板，获得模拟信号低频段的基准增益值和模拟信号高频段对应的非线性增益值，低频段具体为所述模拟信号中低于设定的第一频率的频段，高频段具体为模拟信号中高于设定的第二频率的频段，第二频率大于或等于第一频率；

确定模块403，用于根据非线性增益值和基准增益值之和，确定出模拟信号的总增益值；

增益控制模块404，用于根据总增益值对模拟信号进行增益控制。

较佳的，该装置还包括：建立模块405，用于针对每个用于传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，确定预置总增益曲线中的参数权重值，建立增益模板；其中，预置总增益曲线F(z)包括：非线性增益曲线F(x)和基准增益曲线F(y)。

较佳的，计算模块402具体用于：获取模拟信号低频段的当前低频频率值和高频段的当前高频频率值；

根据当前低频频率值和选择的增益模板中基准增益曲线F(y)，获得模拟信号低频段对应的基准增益值；

根据当前高频频率值和选择的增益模板中非线性增益曲线F(x)，获得模拟信号高频段对应的非线性增益值。

较佳的，该装置的计算模块402获得模拟信号低频段对应的基准增益值时，具体用于：

获取模拟信号当前低频段值对应的消隐区电平与行同步头电平的差值；根据该差值以及基准增益曲线获得模拟信号低频段对应的基准增益值。

该装置可以为非线性AGC控制器等电子器件。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种设备，包括上述非线性增益控制的装置。该设备可以为包括非线性AGC控制器的信号接收器等设备。

通过上述描述，可以看出，使用本发明实施例提供的传输视频信号的方法、装置和设备，通过预定具有非线性增益曲线的增益模板，然后根据不同的线缆选择不同的增益模板对当前模拟信号的低频段确定基准增益值，对高频段确定非线性增益值，进而确定总增益值，根据该中增益值对模拟信号使用非线性增益控制，更匹配模拟信号在实际传输中的衰减规律。并且，根据对模拟信号的低频段确定的基准增益值和高频段确定的非线性增益值来确定出总增益值，并根据该总增益值进行增益控制，可以使得两个频段对应的图像完整，且图像显示质量较高。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种非线性增益控制的方法，其特征在于，包括：

针对每个用于传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，确定预置总增益曲线中的参数权重值，建立增益模板；其中，所述预置总增益曲线F(z)包括：基准增益曲线F(y)；

根据传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，选择对所述模拟信号进行处理的增益模板；

获取所述模拟信号低频段的当前低频频率值；根据所述当前低频频率值和所述选择的增益模板中基准增益曲线F(y)，获取模拟信号当前低频段值对应的消隐区电平与行同步头电平的差值；根据所述差值以及所述基准增益曲线获得所述模拟信号低频段对应的基准增益值；采用所选择的增益模板，获取模拟信号高频段对应的非线性增益值；所述低频段具体为所述模拟信号中低于设定的第一频率的频段，所述高频段具体为所述模拟信号中高于设定的第二频率的频段，所述第二频率大于或等于所述第一频率；

根据所述非线性增益值和所述基准增益值之和，确定出所述模拟信号的总增益值；

根据所述总增益值对所述模拟信号进行增益控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预置总增益曲线F(z)还包括：非线性增益曲线F(x)。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用所选择的增益模板，获取模拟信号高频段对应的非线性增益值，包括：

获取所述模拟信号高频段的当前高频频率值；

根据所述当前高频频率值和所述选择的增益模板中非线性增益曲线F(x)，获得所述模拟信号高频段对应的非线性增益值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述非线性增益曲线F(x)=Ax³+Bx²+Cx+D，其中A、B、C、D为权重值，x为所述模拟信号的当前高频频率值。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基准增益曲线F(y)=20log（0.3/y），其中y为所述模拟信号当前低频频率值对应的消隐区电平与行同步头电平的差值。

6.一种非线性增益控制的装置，其特征在于，包括：

建立模块，用于针对每个用于传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，确定预置总增益曲线中的参数权重值，建立增益模板；其中，所述预置总增益曲线F(z)包括：基准增益曲线F(y)；

选择模块，用于根据传输模拟信号的线缆具有的线缆特性，选择对所述模拟信号进行处理的增益模板；

计算模块，用于获取所述模拟信号低频段的当前低频频率值；根据所述当前低频频率值和所述选择的增益模板中基准增益曲线F(y)，获取模拟信号当前低频段值对应的消隐区电平与行同步头电平的差值；根据所述差值以及所述基准增益曲线获得所述模拟信号低频段对应的基准增益值；采用所选择的增益模板，获取模拟信号高频段对应的非线性增益值；所述低频段具体为所述模拟信号中低于设定的第一频率的频段，所述高频段具体为所述模拟信号中高于设定的第二频率的频段，所述第二频率大于或等于所述第一频率；

确定模块，用于根据所述非线性增益值和所述基准增益值之和，确定出所述模拟信号的总增益值；

增益控制模块，用于根据所述总增益值对所述模拟信号进行增益控制。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预置总增益曲线F(z)还包括：非线性增益曲线F(x)。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块采用所选择的增益模板，获取模拟信号高频段对应的非线性增益值，具体为：

获取所述模拟信号高频段的当前高频频率值；

根据所述当前高频频率值和所述选择的增益模板中非线性增益曲线F(x)，获得所述模拟信号高频段对应的非线性增益值。

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