CN103139526A - 用于电缆均衡的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了为电缆上传输的视频信号的频率衰减提供自动补偿的方法和系统。根据一实施例，一系统包括均衡器和补偿控制器。均衡器接收电缆上传输的视频信号、为在电缆上传输期间出现的频率衰减提供补偿、以及输出经过补偿的视频信号。补偿控制器基于经过补偿的视频信号的一个或多个部分与一个或多个基准电压电平的比较自动地调节均衡器所提供的补偿。

Description

用于电缆均衡的系统和方法

本发明专利申请是2009年11月3日提交的申请号为200910211563.4，名称为“用于电缆均衡的系统和方法”的发明专利申请的分案申请。

优先权声明

本申请要求以下美国专利申请的优先权：

●2009年10月20日提交的题为“电缆均衡锁定(CableEqualization Locking)”的美国专利申请No.12/582,659(律师卷号ELAN-01244US1)；

●2009年9月10日提交的题为“电缆均衡锁定(Cable EqualizationLocking)”的美国临时专利申请No.61/241,158(律师卷号ELAN-01244US0)；

●2009年3月26日提交的题为“用于电缆均衡的系统和方法(Systems and Methods for Cable Equalization)”的美国专利申请No.12/412,280(ELAN-01178US1)；以及

●2008年11月3日提交的题为“用于电缆均衡的系统和方法(System and Method for Cable Equalization)”的美国临时专利申请No.61/110,917(律师卷号ELAN-01178US0)；

技术领域

本申请涉及为在电缆上传输的视频信号的频率衰减提供补偿的系统和方法。

背景技术

5类（CAT5）是美国电子工业协会和电信工业协会（EIA/TIA）定义的以太网电缆标准。包括四对无屏蔽双绞线的5类电缆最初是为了支持快速（100Mbps）以太网和诸如异步传输模式（ATM）之类的同等代用方案。与所有其它类型的双绞EIA/TIA布缆一样，CAT5电缆敷设路径当限制为100m（328英尺）的最大推荐敷设路径距离。

CAT5布缆的无处不在和成本效益使其成为视频分配的有吸引力的选择。宾馆和办公室楼宇是视频分配的完美环境，而且它们通常都有CAT5无屏蔽双绞线（UTP）电缆的布线。CAT5还比同轴电缆更便宜和容易安装。然而，CAT5电缆最初不是为了高带宽视频信号应用，因为随着频率增大它具有严重的衰减。在视频应用中，高频用来呈现清晰图像细节和色彩信息。因此，这种衰减会严重地影响图像质量。因此，需要克服将CAT5电缆或类似电缆用于视频信号传送时出现的高频衰减。

因为无屏蔽双绞（UTP）电缆现在用于视频传送，多个公司已经开始设计专门补偿由此类电缆引起的高频衰减的接收器和均衡器。其中的一个示例是可从加利福尼亚州米尔皮塔斯市的英特塞尔公司买到的EL9110差分接收器/均衡器。该器件接收控制电压信号，该控制电压信号能用于设置不同长度的电缆所需的补偿水平。因此，如果特定的接收器/均衡器一直在长度不变的同一电缆上接收视频传输，则可在接收器/均衡器处将补偿水平手动设置一次，之后视频信号应当会得到正确的补偿。然而，在接收器/均衡器能从多个不同发射器在各种不同长度的电缆上接收视频传输的情况下，诸如在布线用于视频会议的楼宇中会出现的那样，仍存在挑战。在这样的情况下，每当接收器在不同长度的电缆上接收视频传输，就需要调节补偿水平。如果有可用于执行此类调节的系统和方法是会有好处的。如果此类调节是自动的话，也会是有好处的。

发明内容

本发明的某些实施例涉及为电缆上传输的视频信号的频率衰减提供自动补偿的系统。根据一实施例，这样的系统包括均衡器和补偿控制器。均衡器接收电缆上传输的视频信号、为在电缆上传输期间出现的频率衰减提供补偿、以及输出经过补偿的视频信号。补偿控制器基于经过补偿的视频信号的一个或多个部分与一个或多个基准电压电平的比较自动地调节均衡器所提供的补偿。

此外，根据一个实施例，补偿控制器响应于检测到锁定条件锁定均衡器所提供的补偿。锁定条件可以是以下条件中的至少一种：系统计数器的输出在预定时间段期间发生的偏离小于预定量、在系统的预定输入端处检测到预定电压、在系统的预定输入端处检测到预定序列、在系统的控制寄存器中检测到预定位、以及在系统的控制寄存器中检测到预定序列。另外和/或替代的锁定条件也是可能的。

根据一个实施例，补偿控制器响应于检测到重置条件重置均衡器所提供的补偿。该重置条件可以是以下条件中的至少一种：视频信号丢失、在视频信号丢失之后检测到视频信号、均衡器在掉电之后加电、在系统的预定输入端处检测到预定电压、在系统的预定输入端处检测到预定序列、在系统的控制寄存器中检测到预定位以及在系统的控制寄存器中检测到预定序列。另外和/或替代的重置条件也是可能的。

根据一个实施例，均衡器包括高频段均衡器、低频段均衡器以及直流增益控制器。高频段均衡器补偿电缆引起的高频衰减。低频段均衡器补偿电缆引起的低频衰减。直流增益控制器精细调谐均衡器的直流增益，以使经过补偿的视频信号中的水平同步脉冲的同步脉冲顶部的平均电平基本等于预定额定电平。

根据一个实施例，补偿控制器通过自动控制高频段均衡器、低频段均衡器以及直流增益控制器自动地调节均衡器所提供的补偿。另外，补偿控制器响应于检测到以上列出了其示例的锁定条件自动地锁定高频段均衡器、低频段均衡器以及直流增益控制器所提供的补偿。

本发明的某些实施例涉及包括串联连接的多个（N个）均衡器级的高频段均衡器，每个均衡器级都包括一差分输入和一差分输出。在一个实施例中，均衡器级中的第一个针对第一段电缆优化，而所述均衡器级中的第二个针对第二段电缆优化，所述均衡器级的第N个针对第N段电缆优化，其中N等于或大于3。该高频段均衡器还包括第一选择器、第二选择器以及加权平衡器。第一选择器具有N个输入端和一个输出端，这N个输入端连接至N个均衡器级中的每一个的输入端。第二选择器具有N个输入端和一个输出端，这N个输入端连接至N个均衡器级中的每一个的输出端。加权平均器具有连接至第一和第二选择器的输出端的输入端，且具有输出端。第一和第二选择器用来选择哪些均衡器级起作用和哪些均衡器不起作用。加权平均器在其输出端产生输入上一个起作用的均衡器级的信号和从上一个起作用的均衡器级输出的信号的加权平均。补偿控制器可控制第一和第二选择器以及加权平均器。

某些实施例涉及为电缆上传输的视频信号的频率衰减提供自动补偿的方法。根据一个实施例，这样的方法包括补偿视频信号在电缆上传输期间出现的频率衰减以产生经过补偿的视频信号。这可包括补偿由电缆引起的高频衰减、补偿电缆引起的的低频衰减、以及精细调谐直流增益。将经过补偿的视频信号的一个或多个部分与一个或多个基准电压电平比较，并基于比较结果自动地调节该补偿操作。此外，该方法可包括响应于检测到锁定条件锁定补偿操作。以上列出了示例性的锁定条件。此外，该方法可包括响应于检测到重置条件重置补偿操作。以上列出了示例性的重置条件。

本发明内容部分无意于概括本发明的所有实施例。根据以下陈述的详细描述、附图以及权利要求，本发明的其它和替代实施例、以及特征、方面以及优点将变得显而易见。

附图说明

图1A是根据本发明的实施例的均衡器的高级框图，该均衡器可为通过任意长度（例如长达一英里或更长）的电缆接收到的视频信号提供自动补偿。

图1B是根据本发明的实施例的均衡器的高级框图，该均衡器可为通过任意长度（例如长达一英里或更长）的电缆接收到的视频信号提供手动补偿。

图2A是根据本发明的实施例示出图1A和1B的高频段均衡器块的细节的框图。

图2B是根据本发明的实施例提供图2A的均衡器级的示例性细节的简图。

图3是根据本发明的实施例提供图1A和1B的低频段均衡器的示例性细节的框图。

图4是根据本发明的实施例示出图1A和1B的电平感测电路和电平检成数字电路(level detect to digital circuit)的细节的框图。

图5A和5B是包括图1A或1B的均衡器的系统的高级框图。

图6是用来概括本发明的实施例的各种方法的高级流程图。

具体实施方式

图1A是根据本发明的实施例的均衡器100的高级框图，该均衡器可用来恢复通过任意长度（例如长达一英里或更长）的电缆接收到的视频信号。电缆可以是CAT5电缆或CAT6电缆，但不局限于此。在CAT5或CAT6电缆的情况下，这样的信号在两条这样的电线上（例如双绞线）差分地发送。所接收的信号可以是例如NTSC视频信号或某些其它类型的视频信号。均衡器100补偿由电缆引起的高频衰减，并较小程度地补偿低频衰减，而且均衡器100输出经过补偿的视频信号116。均衡器100提供的频率补偿应当适合于引起频率衰减的电缆的长度和电缆的类型。一旦得到正确的补偿，经过补偿的视频信号116在频率和相内容上基本与内容被电缆改变之前的视频信号相等。在图1A和其它附图中，“SE”表示“单端的”，而“Diff.”表示“差分的”。

参考图1A，示出均衡器100包括差分输入缓冲器102、差分高频段均衡器104、差分-单端转换器106、低频段均衡器108、直流增益控制电路110、低通滤波器112以及输出驱动器114。此外，示出均衡器100包括自动调节高频补偿控制信号146的自动补偿控制器118、低频补偿控制信号147以及直流增益控制信号148，从而均衡器100输出的经过补偿的视频信号116得以被正确地补偿。更一般而言，自动补偿控制器118控制高频段均衡器104、低频段均衡器108以及直流增益控制电路110。

注意，在信号处理块的顺序上存在某些灵活性。例如，低通滤波器112、直流增益和低频段均衡器108可出现在高频段均衡器104之后的任何位置处。然而，出于噪声考虑，高频段均衡器104应当在输入端处，或紧跟在输入缓冲器102之后。视频信号仅需要在它到达输出端的时候变成单端，因此差分-单端转换器106可在输入和输出驱动器114之间的任何位置。不过，有关噪声和供电隔离的考虑导致高频段均衡器104优选以差分模式实现。还可包括其它处理块，诸如但不限于用来确保色彩保真的群时延均衡器。

均衡器100输出的视频信号116被提供给水平同步（H-sync）检测器132和电平感测检测器142。H-sync检测器132输出水平同步信号133，信号133被提供给同步脉冲-数字时序电路134。以众所周知的方式，电路134可锁定于H-sync脉冲，检测视频信号116行中的H-sync脉冲的前沿和/或后沿（优选后沿）的时序。基于这些检测到的时序，可检测视频信号116行的其它部分，包括例如消隐电平部分和彩色副载波群(color burst)部分（如果该视频信号是彩色信号）。此外，可检测下一H-sync脉冲的开始。消隐电平是除了电压负值较大的同步脉冲顶部之外的水平和垂直周期期间的视频波形的标称电压。利用这种对视频信号116的各个部分的了解，电平检成数字电路144可提供用于对视频信号116的各个部分进行采样的适当脉冲，可以与电平感测检测器142一起执行视频信号116的各个部分与适当的基准电压的选择性比较，包括消隐电平基准电压、短脉冲群电平(burstlevel)基准电压、同步电平基准电压以及单色基准电压在内。根据一实施例，单色基准电压被设置在消隐电平基准电压与短脉冲群电平基准电压之间，而且可用来确定视频信号是彩色还是单色信号。以下参考图4讨论电平感测检测器142和电平检成数字电路144的更多细节。

差分输入缓冲器102阻止均衡器100对电缆（例如图5A中的电缆504）和电缆远端的发射器（例如图5A中的502）加负载和干扰它们的工作。差分输入缓冲器102的这种功能可由差分高频段均衡器104的第一级（例如图2A和2B中的G0或G1）提供，因此在某些配置中不需要包括输入缓冲器102。此缓冲器102还可提供高输入阻抗，这能最好地允许共态（CM）箝位器120和差分箝位器122正确地驱动输入耦合电容器对。

受高频补偿控制信号146控制的差分高频段均衡器104提高接收到的差分视频信号101的高频。以下参考图2A和2B讨论根据本发明的实施例的差分高频段均衡器104的更多细节。

差分-单端转换器106将高频段均衡器104的差分输出转换成单端信号，从而可在单端信号上执行信号的进一步处理，包括低频段均衡和增益控制。或者，可以去掉单端转换器106，或在更下游执行，且全部或某些进一步处理可以差分地执行。实际上，在某些应用/实现中，经过补偿的视频输出信号116可以是差分信号。

受低频补偿控制信号147控制的低频段均衡器108执行对接收到的视频信号101的低频的提高。以下参考图3讨论根据本发明的实施例的低频段均衡器的更多细节。

受直流增益控制信号148控制的直流增益控制110精细调谐放大器的直流增益，以使经过补偿的视频信号116中的水平同步脉冲具有预定标称水平。以此方式，直流增益控制110可补偿源自视频源的非标准视频电平。

因为视频信号通常感兴趣的频率在约30Hz到约6MHz之间，所以低通滤波器112可具有约6.5或7MHz的截止频率，但不限于此。在替代实施例中，低通滤波器112可位于差分-单端转换器106与低频段均衡器108之间，或位于低频段均衡器108与直流增益控制电路110之间。

输出驱动器114可以是例如75欧姆输出驱动器，但不限于此。

仍参考图1A，图中均衡器100包括共态（CM）箝位器120和差分箝位器122。CM箝位器120对均衡器100的第一级的共态取样，该第一级可以是差分输入缓冲器102，或如参考图2A所说明的，可以是差分高频段均衡器104的第一级（例如202₀）。CM箝位器120反馈一个共态电流，该共态电流协同输入耦合电容器（两个差分输入端电流相同）在输入端建立共态电平。差分态箝位器122感测经过补偿的视频输出信号116（SE视频输出），并向输入端反馈差分电流，该差分电流协同输入耦合电容器（差分视频输入）建立所需的差分电压。输出端得到的是相对于此箝位器122建立的基准电平的测量结果。基准电平可以是例如接地，或对于单电源电路可以是VDD/2，但并不限于此。箝位器120和122可通过同步脉冲-数字时序电路134所产生的同一箝位脉冲采样。箝位脉冲可出现在视频的同步脉冲之后的后沿区中。这就是复合视频的传统黑电平（或更正确地说，消隐电平）。更一般的说法是，箝位器120和122迫使视频信号的特定部分（后沿或同步脉冲顶部）成为特定的直流电压，以恢复直流电平并保持一个确保内部电路基本线性工作的内部工作范围。

根据本发明的实施例，当为电缆上传输的视频信号的频率衰减提供自动补偿时，垂直同步（V-sync）脉冲被忽略。因此，应当将V-sync脉冲与H-sync脉冲区别开，这可以多种方式来实现。例如，已知V-sync脉冲长于H-sync脉冲。因此，可基于V-sync脉冲和H-sync脉冲的长度来区别它们。在特定实施例中，可通过既使用H-sync检测器132又使用电平感测检测器142检测同步电平来区别V-sync脉冲和H-sync脉冲。一旦内部定时器锁定于同步脉冲，即可在行中的不同点处感测同步电平，例如在行中的25%和/或75%点处（时序顺序）。计时器可在这些点的第一个上被重置，而且每一行递增一次（例如在H-sync脉冲边缘）。在一个实施例中，用于频率衰减的自动补偿的控制回路仅在远超过垂直间距且在会包括垂直同步脉冲的下一行（例如NTSC中的前一V-sync脉冲之后的262.5行，或PAL中的312.5行）开始之前的行（例如后面的行25）上更新。

图1B是根据本发明的另一实施例的均衡器100’的高级框图，该均衡器可为通过任意长度（例如长达一英里或更长）的电缆接收到的视频信号101提供手动补偿。均衡器100’包括手动补偿控制器119，控制器119允许用户使用旋钮、开关、滑块、按钮、图形用户界面等进行手动补偿调节。例如，可向显示器（或示波器或矢量示波器或任何其它类型的合适的视频测试设备）提供输出视频信号116，而且用户可基于电缆类型以及信号是彩色还是单色（例如黑白）来手动进行调节，直到显示器上的视频图像被最佳化或至少令人满意。

图2A是根据本发明的实施例的高频段均衡器104的高级框图。注意，图2A中所示的各个级、输入以及输出是差分信号，但划出的是单线以不致不必要地使附图显得杂乱。参考图2A，图中高频段均衡器104包括六个均衡器级204₁-204₆，其中每一个与相应的衰减级202₁-202₆相关联。衰减级202_n要么通过其输入端的信号（即不提供衰减），或提供预定的衰减量（例如-6dB），其中这样的衰减可以用来防止均衡器级204_n+1的过载。为简单起见，衰减级202_n及其相应的均衡器级204_n可一起被简单称为均衡器级203_n。

根据本发明的实施例，各个相继的均衡器级204为另外的相等长度的电缆（例如另外的1000英尺电缆）在约500kHz到约6MHz的频率范围中提供高频提高，每个均衡器级具有与其它均衡器级稍有不同的均衡曲线。此外，各个均衡器级204₁–204₆可被设计成将感兴趣的上限频率处（例如6MHz）的信号提高同一量（例如约12dB），同时将感兴趣的下限频率处（例如1MHz）的信号提高较低量（例如约5dB），其中直流增益在0dB与1dB之间。因此，总的顺序（即串联）连接的均衡器级204₁–204₆的链能实现约6*12dB（即72dB）的提高。因为各个附加的均衡器级204补偿另外的长度的电缆（例如另外的1000英尺），所以单独选择这些分立均衡器级的输出之一将会导致分辨率太粗糙而不能准确地均衡任意长度的电缆（例如3024英尺的电缆）。

根据一个实施例，为了提供较不粗糙（即更精细）的分辨率，使用一对选择器212₁和212₂（例如它们中的每一个可以是多路复用器）和加权平均器214（例如诸如64位置调节器之类的多位置增益调节器(multi-positionfader)）来内插或者组合两个毗邻的均衡器级204的输出。换言之，可以使用加权平均器214来组合最后一个起作用的均衡器级203的输入和输出。例如，在加权平均器是64位置增益调节器而且各个均衡器级204_n补偿电缆的另外1000英尺的情况下，此加权平均器214允许将均衡精细调节至1000英尺的1/64（~16英尺）。

在所示实施例中，各个选择器212包括六个差分输入（In0-In5）和一个例如通过三位输入选择的差分输出。根据一个实施例，各个衰减级202能够在无衰减和预定衰减水平（例如-6dB）之间选择。在本发明的替代实施例中，可使用更多或更少的均衡器级203。如果使用了不同总数量的均衡器级203，则选择器212可具有更多或更少输入端。换言之，随选择器212的输入端数量的相应变化，替代的实现可具有更多均衡器级而每级较少的提高、或更少均衡器级而每级较多的提高。

参考图2B，可使用电阻梯216和一对2输入/1输出多路复用器218或2输入/1输出加权平均器214（例如增益调节器）实现各个衰减级（例如图2B中的202₀和202₁）。块218可选择在未衰减的信号路径（未通过电阻梯216逐级降低）和信号的逐级降低版本（已经通过电阻梯216逐级降低）之间、或它们之间的可能变化中选择。例如，选择其两个输入中的任一个、其两个输入的平均、或其两个输入的加权平均，块218的输出可调节在控制它的多个位的分辨率中。在一个实施例中使用了6个控制位，但根据系统所需的分辨率/平滑性，更多或更少位都是可能的。仍参考图2B，根据一个实施例，接受差分输入的各个均衡器级204可由被配置为非反相放大器的一对运算放大器220实现，或可以使用单个差分运算放大器。例如，可结合实现等价响应的电阻器和电容器使用差分放大器或差分运算放大器等价地实现图2B中的均衡器级204₁。特定均衡器级204中的电阻器和电容器的值应针对均衡器级需执行补偿的电缆长度进行优化。例如，再次参考图2A，均衡器级204₁可针对电缆的头1000英尺进行优化，均衡器级204₂可针对电缆的第二个1000英尺进行优化，……均衡器级204₆可针对电缆的第六个1000英尺进行优化。所需的信号提高的高电平会造成净空问题。对此净空问题的一个解决方案是衰减输入信号101，但所需的大数量均衡提高会造成噪声问题，因为输入级的噪声按选定的提高量被倍增，可能会超过60dB，均衡器内部还会再提高12dB。为实现最低的合理输入级噪声，优选在到达均衡器之前不是衰减输入而是放大输入。因此，优选不存在增益级202，或如果存在，则提供单位增益（unity gain）。因此，高频段均衡器104应当在可能的最大信号摆幅下工作以最大限度地减小其对输出噪声贡献。这种低噪声要求与由上一个起作用的均衡器级204未使用部分所产生的可能过载（以下进一步详细描述这种过载现象）矛盾。

替代性的实现可以包括更多的均衡器级，每一级具有按级数的增加比例而成比例地减少的更温和的提高水平，例如使用两倍数量的级、各级减少6dB增益将导致等效的均衡。这些变型不实用，因为它们需要更大功率和更多放大器，因而实现和维护更昂贵。因此，在不显著减少输入级增益（保持噪声低）和不通过使每一级减少提高实现更多提高级而增大均衡器的情况下来解决过载问题是有好处的。

在其中信号链中所存在的提高均衡多于均衡信号以使其具有平滑频率响应所需的提高均衡的任何状况下，过载都有可能发生。可通过检查示出了六个均衡器级204的图2A中的电路理解过载情况的根本原因。如果不论电缆多长都启用所有这些级，则除非使用了很长的电缆，否则将出现过载。考虑零长度电缆的极端情况。第一均衡器级204₁的输出在6MHz处将被提高12dB；而最后一个均衡器级204₆的输出在6MHz处将被提高70dB。这样的提高电平将使任何实际中的放大器过载。现在考虑使用了4000英尺电缆的另一示例。现在第四均衡器级204₄的输出将是平滑的，但第五均衡器级204₅将具有12dB的过量提高，而其后的第6级204₆将具有24dB的过量提高。为避免过载，所有不必要的均衡器级应当被禁用，或至少不用于产生经过补偿的视频信号输出。对于任意的电缆长度，使用简单的均衡器级串（所示实施例中的6级）均衡其响应会导致均衡过量或均衡不足。仅有的例外是精确的0英尺、1000英尺、2000英尺、3000英尺、4000英尺、5000英尺以及6000英尺的电缆长度（再次假定各个增益级204为另外的1000英尺提供均衡）。

使用图2A中的选择器212₁和212₂本质上允许停用任何不必要的均衡器级，以避免过载，同时还提供内插。例如，在选择了选择器212₁和212₂的In2输入的情况下，选择器212₁将均衡器级2032的输出（也是均衡器级203₃的输入）提供给加权平均器214的一个差分输入端，而另一选择器212₂将均衡器级203₃的输出提供给加权平均器214的另一差分输入端。补偿控制器118或119所产生的多位（例如9位）控制信号146可控制选择器212₁和212₂以及加权平均器214，其中最高位（例如3个MSB）通过控制选择器212₁和212₂执行粗调谐，而最低位（例如6个LSB）通过控制加权平均器214执行精细调谐。在此示例中：可认为均衡器级203₁、203₂以及203₃启用或起作用，因为它们影响了加权平均器214所产生的信号；而且可认为均衡器级203₄、203₅以及203₆被停用或不起作用，因为它们没有影响加权平均器214所产生的信号。

加权平均器214在最后两个起作用的均衡器级203的输出端之间做内插，或等效地在最后一个起作用的均衡器级203的输入与输出端之间做内插。因为为了实现平滑的复合响应（复合响应被定义为电缆的响应乘以均衡器的响应），通常存在未带到均衡器的输出端、但却存在于最后一个起作用的均衡器级的输出端处的某种过量提高，所以会出现过载。作为假定示例，如果电缆是4016英尺，则通过选择均衡器级的4000英尺和5000英尺输出（等价于5000英尺均衡器级的输入和输出），然后通过选择对应于4000英尺加上16英尺的均衡的适当的加权平均（例如64位置增益调节器的最低增益调节器分接点）在它们之间做内插，可得到正确的均衡。这产生正确的均衡，但它产生了副作用，其原因在于5000英尺输出分接点处的信号在5MHz处比正确均衡（“平滑”）的信号幅值大12db。因为已经使信号摆动（相对于有限净空）最大化以降低噪声，所以这12dB的多余提高超过了可允许信号电平4倍。作为一种妥协，在实际中可通过降低输入增益6dB（使用衰减级202₀）并对最后一个起作用的均衡器级203施加6db衰减来解决这个问题。该妥协保持了合理的信噪比，同时避免了信号链中的过载。换言之，各个均衡器级203_n在其输入处可具有可选择的0dB/6dB衰减器202_n。

衰减器202₀为其中不止第一均衡器级202₁起作用的所有情况提供通过，而为其中仅第一均衡器级202₁起作用的情况提供衰减（例如-6dB）。将衰减器202₀放在第一均衡器级203₁之前的做法增大了噪声（例如6dB），但这仅在其中高频提高被限制为至多12dB的短电缆敷设路径的情况下增大噪声。在此类适度水平的均衡提高的情况下，所增加的噪声是无害的。

虽然是在频域中审视大多数均衡器的，但也可在时域中审视它们。这涉及电缆和均衡器级的脉冲响应。根据一个实施例，一种算法采用电缆传递函数并确定能使时域中的波形畸变最小化的两极/两零均衡器级的最佳位置。技术人员要做的就是使已知波形（例如方波）通过1000英尺的电缆，并调节均衡器级204的电阻器和电容器以使畸变最小化。替代地，一种算法可以自动地并最优化地实现这一目的。该算法的另一点是使用第一级补偿2000英尺长的电缆，并应用该算法（或调节第二级的电阻器和电容器）使通过2000英尺电缆和两个均衡器级204传播的方波的畸变最小化。在第一级204₁已经针对电缆的头1000英尺优化之后，第二级204₂针对电缆的第二个1000英尺优化，等等。通过在网络分析仪上审视频率响应误差，还可以应用其它方法。在任何一种情况下，通过将之前确定的各级应用到长度更长的电缆以及下一级，总是可对下一级进行优化。这就使积累误差最小化，并有效地建立多极/多零均衡器（例如用于1000英尺电缆的2极/2零均衡器、用于2000英尺电缆的4极/4零均衡器，……或用于6000英尺电缆的12极/12零均衡器），使之极其精确和可靠。

均衡器级204₁到204₆是顺序的，所以它们的效果是累加的。根据本发明的实施例，高频段均衡器104的各个均衡器级204的传递函数等于均衡器级旨在为其执行高频段频率补偿的递增长度的电缆的传递函数的逆。更具体地，假定所有的更前面的均衡器级在信号路径中，则各个相继均衡器级的传递函数等于均衡器级204旨在为其执行高频段频率补偿的子长度电缆的传递函数的逆。例如：假定均衡器级204₂和204₁在信号路径中，均衡器级204₃的传递函数等于均衡器级204₃旨在为其执行高频段频率补偿的第三个1000英尺电缆的传递函数的逆；假定均衡器级204₁在信号路径中，均衡器级204₂的传递函数等于该均衡器级204₂旨在为其执行高频段频率补偿的第二个1000英尺电缆的传递函数的逆；而均衡器级204₁的传递函数等于均衡器级204₁旨在为其执行高频段频率补偿的头1000英尺电缆的传递函数的逆。

根据一实施例，只有倒数第二个起作用的均衡器级203的衰减器202是应当提供衰减（例如-6dB）的唯一衰减器。在另一实施例中，最后一个起作用的均衡器级203的衰减器202是应当提供衰减的（例如-6dB）的唯一衰减器，在选择器212₁的输出端添加一个衰减器。这两个实施例将确保提供给加权平均器214的信号具有相同幅值。对于其中任一实施例，图2B中所示的衰减器控制逻辑213可基于控制选择器212（例如通过控制图2B中的开关214）的同一粗调谐信号确定和控制哪个衰减器202应当提供衰减。

现在将参考图3描述根据本发明的实施例的低频段均衡器108的更多细节。根据一实施例，低频段均衡器108包括单位增益缓冲器302和配置为增益因子约为2（即约6db）的非反相放大器的运算放大器304。缓冲器302和放大器304的输出被提供给加权平均器314（例如诸如64位置增益调节器之类的多位置增益调节器）。加权平均器314和可调节电容C_调节（可选择性地开关接入电路或从电路断开的一组并联连接的电容器）由低频段控制器306控制，控制器306从补偿控制器118或119接收控制信号147。低频段控制器306可基于信号147使用查找表（例如查找ROM等）来选择适用于电缆长度的适当的电容和加权操作。随着电缆变增长，极均衡器和零均衡器(pole and zero)必须频率下移，这可通过调节电容C_调节来实现。加权平均器314的调节还影响零和极均衡器的位置。上述查找可以是基于信号147的所有位，或只基于最高位中特定数量的位。此外，可使用所有位，或仅仅是最高位中特定数量的位来调节加权平均器314。替代的实现可使用带有可变电阻器阵列的固定电容器。仅要求其频率响应与图3A中实现的基本相似。低频段均衡器108的替代实现模式应当足够。

电缆引起的低频衰减导致同步脉冲顶部在时域中倾斜。低频段均衡器108作出的调节改变H-sync脉冲的同步脉冲顶部的倾斜，因而低频段均衡器108也可被称为倾斜控制器。当正确设置时，同步脉冲顶部将具有最小倾斜，即具有基本上为零的斜率。

由于低频段均衡器108可独立于高频段均衡器104进行调节，所以它使均衡器100（和100’）不仅能够补偿各种长度的电缆，还能够补偿具有不同高低频段平衡(high to low band balance)的各种类型的电缆。例如，CAT5电缆和CAT6电缆具有不同的高低低频段平衡。

现在将参考图4描述电平感测电路142和电平检成数字电路144的其它细节，两者皆属于自动补偿控制器118。电平感测电路142包括一组比较器402（和404，所述比较器将输出的经过补偿的视频信号116（图1）与一组基准电压比较，包括消隐电平、短脉冲群电平以及同步电平基准电压（以及单色基准电压），看图4即可理解。如果视频输出信号116作比较的部分高于所示基准电压（单色、消隐电平、短脉冲群电平或同步电平），则相应的比较器输出将为高，否则为低。单色电平、消隐电平、短脉冲群电平以及同步电平基准电压可以是它们相应的标称值。例如，消隐电平可以是标称的零伏，短脉冲群电平可以是标称的-150mV，而同步电平可以是标称的-300mV。在逐行倒相（PAL）与国家电视制式委员会（NTSC）标准的这些电平之间存在细微差别，但这对本发明不是实质性的。根据一实施例，为方便起见，所有这些电平可以变换至某些其它范围，但关系应依然保留。

电平检成数字电路144在相关时序脉冲（提供给与门408_n的两个输入端中的一个）期间通过使用感测计数器412对时钟周期数的计数来处理比较器402的输出。例如，感测计数器412₁产生指示经过补偿的视频信号116的行的肩口(breezeway)部分大于标称消隐电平（例如0V）的程度的计数输出；感测计数器412₂产生指示经过补偿的视频信号116的行的彩色副载波群（如果存在）大于标称消隐电平（例如-150mV）的程度的计数输出；感测计数器412₃产生指示经过补偿的视频信号116的行的基本上整个同步脉冲顶部大于标称同步电平（例如-300mV）的程度的计数输出；感测计数器412₄产生指示经过补偿的视频信号116的行的同步脉冲顶部的开始部分大于标称同步电平（例如-300mV）的程度的计数输出。每一个感测计数器412的最高位（MSB）将会是0或1，且被用来使误差积分计数器414之一计数或倒计数。感测计数器412在视频的每一行（即每个H-sync）都重置一次。

当经过补偿的视频信号输出116针对电缆长度得到正确补偿时，误差积分计数器414的输出将基本恒定。在一个实施例中，在已经实现正确的补偿之后，可选择性地锁定误差积分计数器414或阻止它们计数或倒计数（例如被禁用），而且确定电缆长度未发生改变。为此，可以监测感测计数器（例如412₁）的输出，如果感测计数器的输出在重置之前的偏移量少于指定量，则确定电缆长度未发生改变。

一般而言，包括比较器402、感测计数器412以及误差积分计数器414的控制回路试图调节均衡和增益，以使各个比较器402在指定的时间百分比（例如50%）中为高。在一个实施例中，误差积分计数器414₁、414₂以及414₃产生用于回路的实际控制信号（146、147以及148）。要补偿的电缆越长，则误差积分计数器414₁输出的高频段控制信号146的值越高，因为电缆越长，需要的高频补偿越高。因此，再次参考图2A，电缆越长，信号146的MSB越大，因而更多的均衡器级203将被激活。

比较器404的输出被平均器405平均，之后被比较器406与单色/彩色决策电平基准进行比较，该基准指示视频信号是单色（例如黑白）视频信号（不包括彩色副载波群）还是彩色视频信号。比较器406的输出控制开关S1，以使适当的感测计数器412₁或412₂的输出被提供给误差积分计数器414₁的输入端。以此方式，高频段均衡器的控制回路得以针对单色或彩色视频信号适当地校准。

根据一个实施例，如果同步脉冲-数字时序电路134失去了H-sync脉冲的锁定（例如，因为不同长度的电缆被图5B中所示的多路复用器506切换进来），则以下讨论的多个控制回路可被重置成缺省电平（例如返回零），而且如上描述的自动补偿机制可以重启。例如，所有计数器412和414可被重置为零。

如图4所示，在一个实施例中，误差积分计数器414₁、414₂以及414₃的输出分别被存储在寄存器446、447以及448中，存储在这些寄存器中的值就是用于多个控制回路的控制信号146、147以及148。只要寄存器446、447以及448未被冻结，则寄存器446、447以及448的内容可被周期性地更新，例如在更新误差积分计数器414₁、414₂以及414₃时更新、或以诸如视频行速率之类的某些更慢的方便速率更新。如以下说明的那样，可选择性地冻结（也称为锁定）寄存器446、447以及448中的值，从而选择性地锁定多个控制回路。

在有噪声的环境中，在均衡器100已经针对电缆长度选择了适当的均衡之后，即使电缆长度不变，噪声也会导致误差积分计数器414₁、414₂以及414₃不断变化。这会导致经过补偿的视频信号116的显示时产生不期望有的闪烁。根据本发明的实施例，为避免这样的闪烁，可选择性地锁定（也称为冻结）高频段均衡器控制信号146、直流增益控制信号148以及低频段均衡器控制信号147的值。换言之，用来调节高频段频率、直流增益以及低频段频率的控制回路均可被选择性地锁定。在一个实施例中，可通过冻结或禁用误差积分计数器414₁、414₂以及414₃来锁定控制回路，这具有冻结误差积分计数器414₁、414₂以及414₃的输出的效果。然而，可能想要不冻结或禁用计数器414₁、414₂以及414₃。此外，或替代地，可通过冻结寄存器446、447以及448中的值（也称为冻结或锁定寄存器）来锁定控制回路。

在一个实施例中，响应于检测到锁定条件而冻结（例如通过冻结寄存器446、447以及448和/或误差积分计数器414₁、414₂以及414₃）高频段均衡器控制信号146、直流增益控制信号148以及低频段均衡器控制信号147的值。在一个实施例中，当确定一个或多个感测计数器（例如412₁）的输出在就要重置之前（或在某些其它时间）的偏移量小于指定量时，即为检测到锁定条件。在另一实施例中，锁定条件可以是例如通过对均衡器100的输入端（例如冻结引脚）施加预定电压或序列引起的外部锁定、或通过改变内部控制寄存器中的一个位或一序列的位引起的外部锁定。其它锁定条件也是可能的，而且在本发明的范围内。均衡器100可被配置成仅检测一种类型的锁定条件，或多种不同类型的锁定条件。在一个实施例中，当出现锁定条件时，设置锁定标记。

一旦信号146、148以及147的值因为检测到锁定条件而被冻结，这些值就保持冻结直到检测到重置条件。在一个实施例中，重置条件可以是失去了视频信号101，即不再检测到视频信号101。在另一实施例中，重置条件可以是在失去视频信号101之后检测到视频信号101。在又一实施例中，重置条件可以是例如通过对均衡器100的输入端（例如重置或冻结引脚）施加预定电压或序列引起的外部重置、或通过改变内部控制寄存器中的一个位或一序列的位引起的外部重置。替代的或另外的重置条件可以是当均衡器100加电时（在断电之后）。其它重置条件也是可能的，而且在本发明的范围内。均衡器100可被配置成仅检测一种类型的重置条件，或多种不同类型的重置条件。在一个实施例中，当出现重置条件时，重置锁定标记。

可使用信号检测器420来检测视频信号101何时存在，即何时被提供给均衡器100。如图4所示，信号检测器420可包括活动检测器423、定时器422、定时器阈值寄存器421以及比较器424。信号检测器420可监测一个或多个比较器402₁、402₂、402₃以及404的输出端处的活动。例如，在一个实施例中，信号检测器420仅监测比较器402₂和402₃的输出端处的活动。在另一实施例中，可监测特别用于信号监测的单独的比较器。这样的比较器可观测设备输入端处、输出端处或信号链的任何方便位置处的信号活动。

当存在视频信号101时，由于视频信号的变化着是幅值超过相比较的视频信号的电平然后又低于该电平，所以比较器被监测的输出将周期性地改变状态（即反复）。然而，当不存在视频信号101时，被监测的比较器输出将不会改变状态（即，将保持空闲）。每当活动检测器423检测到比较器被监测的输出的状态改变，活动检测器423都可重置定时器422。数字比较器424、或软件和/或固件可将定时器422的值与存储在寄存器421中的定时器阈值比较。当定时器422的值未超过寄存器421中存储的定时器阈值时，则信号425将指示检测到视频信号101。当定时器422的值超过寄存器421中存储的定时器阈值时，则信号425将指示未检测到视频信号101。换言之，如果定时器422超时，则确定未检测到视频信号101。指示是否检测到视频信号101的信号425可以是、但不一定必须是简单的二进制信号。

在替代实施例中，活动检测器420可以监测一个或多个控制回路中的替代性信号/输出，以确定是否检测到视频信号101。用于检测是否检测到视频信号101的替代技术也是可能的，而且在本发明的范围内。

当控制回路被锁定时，控制回路在效果上即为开路。反之，当控制回路被重置或者未锁定时，控制回路在效果上即为闭路。在一个实施例中，在通过冻结寄存器446、447以及448锁定控制回路的情况下，误差积分计数器414₁、414₂以及414₃可保持启用而不冻结，从而当寄存器446、447以及448解冻时（即响应于检测到重置条件），误差积分计数器414₁、414₂以及414₃立即被误差积分计数器414₁、414₂以及414₃中的新值更新。在另一实施例中，在通过冻结寄存器446、447以及448锁定控制回路的情况下，误差积分计数器414₁、414₂以及414₃可保持启用而不冻结，但每当控制回路被重置时，即用寄存器446、447以及448中的值预加载误差积分计数器414₁、414₂以及414₃。在另一实施例中，当控制回路被锁定时，寄存器446、447以及448和误差积分计数器414₁、414₂以及414₃均被冻结，然后当控制回路被重置时解冻。

图5A和5B是包括图1A或1B的均衡器100或100’的系统的高级框图。参考图5A，电缆连接504（例如诸如CAT5电缆之类的非屏蔽双绞线）连接在发射器502与本发明的实施例的均衡器100或100’之间。在电缆连接504上发送的信号可以是例如NTSC视频信号或某种其它类型的视频信号。均衡器100或100’补偿电缆连接504引起的高频和低频衰减，并输出提供给显示器510的经过补偿的视频信号116。

参考图5B，多路复用器（mux）506可用来在分别与发射器502相关联的不同的视频源500（例如不同的监控摄像机）中选择，其中各个发射器502通过不同长度的电缆连接504连接至多路复用器506。当多路复用器506选择不同的视频源500时，均衡器100的自动补偿控制器118自动地调节对在各电缆连接504之一上传输期间出现的频率衰减的补偿。在均衡器100’的情况下，当使用多路复用器506选择不同的视频源500时，可执行对补偿的手动调节。

现在将使用图6的高级框图概括本发明的用于为在电缆上传输的视频信号的频率衰减提供补偿的多个实施例。参考图6，在步骤602，补偿视频信号在电缆上传输期间出现的频率衰减，从而产生经过补偿的视频信号。在步骤604，将经过补偿的视频信号的一个或多个部分与一个或多个基准电压电平比较。在步骤606，基于步骤604执行的比较的结果自动地调节在步骤602执行的补偿。在步骤608，响应于检测到锁定条件锁定均衡器所提供的补偿。在步骤610，响应于检测到重置条件重置均衡器所提供的补偿。以上讨论了示例性的锁定条件和重置条件。

根据特定实施例，步骤602可包括补偿由电缆引起的高频衰减和补偿由电缆引起的低频衰减。步骤602还可包括精细调谐直流增益，从而经过补偿的视频信号中的水平同步脉冲的同步脉冲顶部的平均电平基本等于预定标称水平。

在步骤602产生的经过补偿的视频信号的每一行包括水平同步部分、随其后的肩口部分、随其后的彩色副载波群部分（如果该视频信号是彩色）、随其后的活动视频部分。步骤604可包括将经过补偿的视频信号的水平同步部分与同步电平基准电压比较、将经过补偿的视频信号的肩口部分与消隐电平基准电压比较、以及将经过补偿的视频信号的彩色副载波群部分与短脉冲群电平基准电压比较（如果该视频信号是彩色信号）。步骤606可包括基于刚才提到的比较的结果自动地调节在步骤602执行的补偿。步骤608可包括例如冻结多个计数器和/或寄存器。步骤610可包括例如解冻多个计数器和/或寄存器。

在之前讨论的附图的详细描述中提供了步骤602-610的更多细节。例如，参考图2A和2B描述了为视频信号在电缆上传输期间出现的高频衰减提供补偿的特定实施例。这可包括提供串联的个数为N的多个均衡器级，其中N个均衡器级中的每一个包括差分输入和差分输出，而且其中N个均衡器级中的每一个针对电缆的不同部分进行了优化（其中N等于或大于3）。此外，存在对哪个均衡器级起作用和哪个均衡器级不起作用的选择，而且产生对来自最后一个起作用的均衡器级的信号输入和从该均衡器级输出的信号的加权平均。

根据具体实施例，提供个数为N的多个串联的的均衡器级的操作包括针对电缆的第一段（例如电缆的头1000英尺）优化第一均衡器级、针对电缆的第二段（例如电缆的第二个1000英尺）优化第二均衡器级、……以及针对电缆的第N段（例如电缆的第N个1000英尺）优化第N均衡器级。

根据具体实施例，提供串联的个数为N的多个均衡器级的操作包括将均衡器级中的第一个的传递函数实现为基本等于电缆的第一段（例如电缆的头1000英尺）的传递函数的逆、将均衡器级中的第二个的传递函数实现为基本等于电缆的第二段（例如电缆的第二个1000英尺）的传递函数的逆、……、以及将均衡器级中的第N个的传递函数实现为基本等于电缆的第N段（例如电缆的第N个1000英尺）的传递函数的逆。

以上已经在示出特定功能的性能及其关系的功能性构造框的帮助下描述了本发明。为描述方便期间，在本文中任意地定义了这些功能性构造框的边界。除非专门指明，可定义替代的边界，只要指定功能及其关系能适当地实现。因此任何这样的替代边界均在要求保护的本发明的范围和精神内。

上述描述是本发明的优选实施例。出于说明和描述目的已提供这些实施例，但它们不旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。许多修改和变化对本领域普通技术人员而言将显而易见。选择和描述了实施例以最好地描述本发明的原理及其实际应用，从而使本领域其它技术人员理解本发明。微小的修改和变化被认为在本发明的精神和范围内。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价技术方案限定。

Claims (21)

1.一种为视频信号在电缆上传输期间出现的高频衰减提供补偿的高频段均衡器，所述高频段均衡器包括：

串联连接的多个均衡器级和多个衰减级，其中所述衰减级中的每一个被配置成选择性地不提供衰减或提供指定的衰减量；以及

一个或多个选择器，被配置成选择所述均衡器级中的哪个/哪些起作用以及所述均衡器级中的哪个/哪些不起作用。

2.如权利要求1所述的高频段均衡器，其特征在于，还包括：

控制器，所述控制器控制所述多个衰减级中的每一个提供所述指定的衰减量或者不提供衰减，以避免所述均衡器级的过载；

其中所述多个衰减级中的每一个对应于所述多个均衡器级中的一个；以及

其中所述控制器在一时刻使所述多个衰减级中对应于所述多个均衡器级中的一个均衡器级的仅一个衰减级提供所述指定的衰减量，同时使对应于所述多个均衡器级中的一个均衡器级的每一个其他衰减级不提供衰减。

3.如权利要求1所述的高频段均衡器，其特征在于：

串联连接的所述多个均衡器级和所述多个衰减级包括串联连接的N个均衡器级和N个衰减级，其中

N等于或大于3，

所述N个衰减级中的每一个对应于所述N个均衡器级中的一个，以及

所述N个衰减级中的每一个被配置成选择性地不提供衰减或者提供所述指定的衰减量；以及

在一时刻，所述N个衰减级中的仅一个衰减级提供所述指定的衰减量，同时另外N－1个衰减级不提供衰减。

4.如权利要求3所述的高频段均衡器，其特征在于，还包括：

控制器，所述控制器控制所述N个衰减级中的哪一个是所述N个衰减级中在一时刻提供所述指定的衰减量的所述仅一个衰减级。

5.如权利要求3所述的高频段均衡器，其特征在于，与倒数第二个起作用的均衡器级相关联的衰减级是所述N个衰减级中在一时刻提供所述指定的衰减量的所述仅一个衰减级。

6.如权利要求3所述的高频段均衡器，其特征在于：

所述N个均衡器级中的每一个和所述N个衰减级中的每一个具有输入端和输出端；

所述N个均衡器级中的每一个针对所述电缆的不同部分被优化；以及

用于控制所述一个或多个选择器的同一信号也用于控制所述N个衰减级中哪一个衰减级是所述N个衰减级中在一时刻提供所述指定的衰减量的所述仅一个衰减级。

7.如权利要求3所述的高频段均衡器，其特征在于：

所述N个均衡器级中的每一个和所述N个衰减级中的每一个具有输入端和输出端；

所述N个均衡器级中的每一个针对所述电缆的不同部分被优化；以及

所述一个或多个选择器包括

第一选择器，所述第一选择器具有连接至所述N个均衡器级中的每一个的输入端的N个输入端、且具有输出端；以及

第二选择器，所述第二选择器具有连接至所述N个均衡器级中的每一个的输出端的N个输入端、且具有输出端。

8.如权利要求7所述的高频段均衡器，其特征在于，还包括：

加权平均器，所述加权平均器具有连接至所述第一和所述第二选择器的输出端的输入端、且具有输出端；

其中所述加权平均器在其输出端产生输入上一个起作用的均衡器级的信号和从所述上一个起作用的均衡器级输出的信号的加权平均；以及

其中对应于倒数第二个起作用的均衡器级的衰减级是所述N个衰减级中在一时刻提供衰减的所述仅一个衰减级。

9.如权利要求7所述的高频段均衡器，其特征在于，还包括：

另一衰减级，具有连接至所述第一选择器的输出端的输入端、且具有输出端；

加权平均器，具有连接至所述另一衰减级的输出端的第一输入端、连接至所述第二选择器的输出端的第二输入端，且具有输出端；

其中所述加权平均器在其输出端产生以下项目的加权平均：

（a）在被所述另一衰减级衰减之后输入到上一个起作用的均衡器级的信号，以及

（b）从上一个起作用的均衡器级输出的信号。

10.如权利要求7所述的高频段均衡器，其特征在于：

具有连接至所述第一选择器的输出端的输入端的所述另一衰减级始终提供衰减；以及

所述N个衰减级中对应于所述上一个起作用的均衡器级的一个衰减级是所述N个衰减级中在一时刻提供衰减的所述仅一个衰减级。

11.如权利要求3所述的高频段均衡器，其特征在于：

所述N个衰减级中对应于所述上一个起作用的均衡器级的一个衰减级是所述N个衰减级中在一时刻提供衰减的所述仅一个衰减级。

12.如权利要求3所述的高频段均衡器，其特征在于，所述N个衰减级中的每一个衰减级与所述N个均衡器级中相应的一个均衡器级串联连接并处于其上游。

13.如权利要求12所述的高频段均衡器，其特征在于，还包括：

位于所述N个衰减级和所述N个均衡器级上游的另一衰减级；

其中所述另一衰减级在所述N个均衡器级中仅最上游的均衡器级起作用时提供衰减；以及

其中所述另一衰减级在所述N个均衡器级中不止最上游的均衡器级起作用时不提供衰减。

14.如权利要求1所述的高频段均衡器，其特征在于：

所述均衡器级中的每一个包括差分输入和差分输出；以及

所述指定的衰减量是-6dB。

15.一种由为视频信号在电缆上传输期间出现的高频衰减提供补偿的高频段均衡器使用的方法，其中所述高频段均衡器包括串联连接的多个均衡器级和多个衰减级，所述方法包括：

(a)控制所述均衡器级中的哪个/哪些起作用以及所述均衡器级中的哪个/哪些不起作用；以及

(b)对于所述多个衰减级中的每一个，控制所述衰减级提供指定的衰减量或不提供衰减；

其中执行步骤（b）以避免所述均衡器级的过载。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，串联连接的所述多个均衡器级和所述多个衰减级包括串联连接的N个均衡器级和N个衰减级，其中N等于或大于3，而且所述N个衰减级中的每一个对应于所述N个均衡器级中的一个，其中：

步骤（b）包括在一时刻使所述N个衰减级中的仅一个衰减级提供所述指定的衰减量，同时使另外N－1个衰减级不提供衰减。

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述步骤（b）包括在一时刻使对应于倒数第二个起作用的均衡器级的衰减级作为所述Ｎ个衰减级中提供所述指定的衰减量的所述仅一个衰减级。

18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述高频段均衡器还包括处于所述N个衰减级和所述N个均衡器级上游的另一衰减级，所述方法进一步包括：

使所述另一衰减级在所述N个均衡器级中仅最上游的均衡器级起作用时提供衰减；以及

使所述另一衰减级在所述N个均衡器级中不止最上游的均衡器级起作用时不提供衰减。

19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述步骤（b）包括在一时刻使对应于上一个起作用的均衡器级的衰减级作为所述Ｎ个衰减级中提供所述指定的衰减量的所述仅一个衰减级。

20.一种为电缆上传输的视频信号的频率衰减提供自动补偿的系统，包括：

均衡器，所述均衡器接收电缆上传输的视频信号、为在所述电缆上传输期间出现的频率衰减提供补偿、以及输出经过补偿的视频信号；以及

补偿控制器，所述补偿控制器自动调节由所述均衡器提供的所述补偿；

其中所述均衡器包括高频段均衡器，所述高频段均衡器包括

串联连接的多个均衡器级和多个衰减级，其中所述衰减级中的每一个被配置成选择性地不提供衰减或提供指定的衰减量；

一个或多个选择器，被配置成选择所述均衡器级中的哪个/哪些起作用以及所述均衡器级中的哪个/哪些不起作用；以及

衰减控制器，所述衰减控制器控制所述衰减级中的每一个提供指定的衰减量或者不提供衰减，以避免所述均衡器级的过载。

21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述均衡器还包括低频段均衡器和DC增益控制器。

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