CN106507020B - 基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减装置及方法，它包括失真信息解析模块、差分计算模块、幅度控制模块和补偿信号叠加模块；原始信号经过差分计算模块处理后得到原始补偿信号，再将原始补偿信号传输给幅度控制模块，经过幅度控制模块处理后输出补偿信号到补偿信号叠加模块，补偿信号叠加模块将补偿信号叠加到原始信号上，补偿后信号送入同轴线进行传输，用叠加的补偿信号抵消同轴线传输的失真信号；其中，同轴控制信号经失真信息解析模块解析该同轴控制信号，确定补偿程度，分别输出差分控制参数给差分模块，输出幅度控制参数给幅度控制模块。
Description
技术领域
本发明涉及一种自适应模拟高清传输抗衰减装置，具体涉及一种利用带有自适应差分补偿的同轴线传输模拟高清视频传输抗衰减装置，减少普通同轴线传输过程中由于信号衰减失真而导致的解码误差，属于视频传输技术领域。
背景技术
同轴电缆由内到外包括四层结构，分别是护套，外导体，绝缘介质和内导体。内外两导体对其间流动的电流存在电阻与电感，对导体间电压存在电导与电容，这些特性将导致信号在同轴电缆中传输时产生衰减失真。一般情况下，同轴电缆的衰减常数与信号的工作频率的平均方根成正比，即频率越高，衰减常数越大，频率越低，衰减常数越小。同轴传输一般分为基带传输和射频传输，射频传输是指采用调幅或调频的方式将视频信号调制到高频载波，然后通过电缆传输，在接收端解调信号即可；而基带传输则是直接传输视频信号本身。
存在的问题和缺点：模拟高清信号经同轴线传输一定距离后，其行同步信号，帧同步信号和亮度信号在上升/下降沿处出现明显变形，影响接收端准确解码及信号显示。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的问题和不足，提供一种基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减装置。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减装置，它包括失真信息解析模块、差分计算模块、幅度控制模块和补偿信号叠加模块；
原始信号经过差分计算模块处理后得到原始补偿信号，再将原始补偿信号传输给幅度控制模块，经过幅度控制模块处理后输出补偿信号到补偿信号叠加模块，补偿信号叠加模块将补偿信号叠加到原始信号上，补偿后信号送入同轴线进行传输，用叠加的补偿信号抵消同轴线传输的失真信号；其中，同轴控制信号经失真信息解析模块解析该同轴控制信号，确定补偿程度，分别输出差分控制参数给差分模块，输出幅度控制参数给幅度控制模块。
所述差分计算模块通过计算当前数据点信号与前面某一数据点的差分信号，以获得信号在上升/下降沿失真区域的原始补偿信号。
所述幅度控制模块用于调整原始补偿信号的幅度及调整其波峰波谷的位置，它包括增益控制和峰/谷值控制两个子模块；增益控制是调整原始补偿信号幅度值，使其能够补偿信号的损失，减少信号边沿的失真，恢复信号矩形波形态；峰/谷值控制则是调整补偿信号的最大值和最小值，使其在解码时能够符合钳位要求，以获得信号正确的起始点位置，防止同步脉冲失真导致行场时序不稳定。
所述补偿信号叠加模块将经差分计算、幅度控制调整后的补偿信号通过加法器叠加到原始信号上，送入同轴线进行传输，后续传输过程中信号的衰减失真与补偿信号相抵消，使得解码端解码准确率及最终显示效果都有明显提升。
一种基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减方法，包括：原始信号经过差分计算模块处理后得到原始补偿信号，再将原始补偿信号传输给幅度控制模块，经过幅度控制模块处理后输出补偿信号到补偿信号叠加模块，补偿信号叠加模块将补偿信号叠加到原始信号上，补偿后信号送入同轴线进行传输，用叠加的补偿信号抵消同轴线传输的失真信号，其中同轴控制信号经失真信息解析模块解析该同轴控制信号，确定补偿程度，分别输出差分控制参数给差分模块，输出幅度控制参数给幅度控制模块。
所述差分计算模块通过计算当前数据点信号与前面某一数据点的差分信号，以获得信号在上升/下降沿失真区域的原始补偿信号。
所述幅度控制模块用于调整原始补偿信号的幅度及调整其波峰波谷的位置，它包括增益控制和峰/谷值控制两个子模块；增益控制是调整原始补偿信号幅度值，使其能够补偿信号的损失，减少信号边沿的失真，恢复信号矩形波形态；峰/谷值控制则是调整补偿信号的最大值和最小值，使其在解码时能够符合钳位要求，以获得信号正确的起始点位置，防止同步脉冲失真导致行场时序不稳定。
所述补偿信号叠加模块将经差分计算、幅度控制调整后的补偿信号通过加法器叠加到原始信号上，送入同轴线进行传输，后续传输过程中信号的衰减失真与补偿信号相抵消。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
1.针对AHD视频信号经同轴线传输一定距离之后，帧同步信号在上升/下降沿处出现的衰减失真现象进行自适应补偿，以便在解码端正确解码帧同步信号，准确检测有效信号的帧起始位置；
2.针对AHD视频信号经过同轴线传输一定距离之后，行同步信号在上升/下降沿出现的衰减失真现象进行自适应补偿，以便于在解码端正确解码行同步信号，准确检测有效信号的行起始位置；
3.针对AHD视频信号经过同轴线传输一定距离之后，亮度信号在上升/下降沿出现的衰减失真现象进行自适应补偿，以便于准确解析亮度信号，避免边界模糊，图像纹理失真等现象，提高信号显示效果。
4.明显改善了AHD信号利用同轴线进行传输过程中产生的低频信号衰减失真现象；使得同步信号的检测更为准确，获得稳定的行场时序，防止解码图像出现上下或左右晃动等现象；减少视频有效信息在传输过程中的衰减失真，增强图像清晰度，避免边界模糊现象，减弱图像纹理失真。
附图说明
图1是本发明的结构示意框图。
图2是本发明的差分计算模块框图。
图3是本发明的幅度控制模块框图。
图4是本发明未差分补偿和已差分补偿的抗衰减效果图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作进一步的说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。
如图1所示，一种基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减装置，包括失真信息解析模块、差分计算模块、幅度控制模块和补偿信号叠加模块；
原始信号经过差分计算模块处理后得到原始补偿信号，再将原始补偿信号传输给幅度控制模块，经过幅度控制模块处理后输出补偿信号到补偿信号叠加模块，补偿信号叠加模块将补偿信号叠加到原始信号上，补偿后信号送入同轴线进行传输，用叠加的补偿信号抵消同轴线传输的失真信号。其中，同轴控制信号经失真信息解析模块解析输出差分控制参数给差分计算模块，输出幅度控制参数给幅度控制模块。幅度控制参数包括增益控制参数和峰/谷值控制参数。
实施例1：
一种基于差分补偿的同轴自适应模拟高清抗衰减装置，包括：
失真信息解析模块接收由视频接收端通过同轴线传回的同轴控制信息，并对其进行解析，根据解析出的相关信息分别调节差分计算控制参数和幅度控制参数，决定差分的延时单元数d，确定增益控制幅度和峰/谷值参数，并将其传给差分计算及幅度控制模块；
如图2、4所示，差分计算模块包括延时单元和加法器，原始信号经过延时单元处理后得到的数据与原始信号一起输出到加法器，得到原始补偿信号。根据延时单元数，选择当前数据点的前面的第d个数据点，将该数据点信号和当前数据点信号一同送入差分计算模块的加法器；送入加法器的两信号值进行差分：若当前数据点与延时数据点两信号点均位于平滑信号区时，当前数据点信号减去延时数据点信号，其差值接近于零，差值越小，即补偿幅度越小；而若当前数据点为下降沿，而延时数据点在平滑区时，当前数据点信号减去延时数据点信号，差值为负，即在下降沿处需加负失真补偿信号；反之，若当前数据点位于上升沿前端而延时数据点位于平滑区时，当前数据点信号减去延时数据点信号，差值为正，即在上升沿处加正补偿信号；
如图3所示为幅度控制模块，将差分计算模块的加法器输出的原始补偿信号送入幅度控制模块，依次进行增益控制和峰/谷值控制，调整补偿信号幅度；
通过配置可调整的8bit的增益因子gain，对原始补偿信号整体幅值进行调整，具体增益因子的调整由失真信息解析模块输出的增益控制参数决定，取决于信号的失真程度，增益默认值为128，表示原始幅值不变；
通过增益调整后，原始补偿信号送入峰/谷值控制子模块，在信号正值即上升沿位置处，对其峰值进行调整，而在信号负值即下降沿位置处，对其谷值进行调整。具体调整幅度同增益调整模块一致，由失真信息解析模块输出的峰/谷值控制参数决定；
经过差分计算模块及幅度控制模块输出的差分信号即是该信号经该同轴传输需要的补偿信号；
将幅度控制模块输出的补偿信号送入补偿信号叠加模块，将补偿信号叠加到原始信号上，送入同轴传输，最终在接收端进行信号解码和显示。经过补偿后接收端信号康衰减的效果如图4所示。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减装置，其特征在于：它包括失真信息解析模块、差分计算模块、幅度控制模块和补偿信号叠加模块；
原始信号经过差分计算模块处理后得到原始补偿信号，再将原始补偿信号传输给幅度控制模块，经过幅度控制模块处理后输出补偿信号到补偿信号叠加模块，补偿信号叠加模块将补偿信号叠加到原始信号上，补偿后信号送入同轴线进行传输，用叠加的补偿信号抵消同轴线传输的失真信号；其中，同轴控制信号经失真信息解析模块解析该同轴控制信号，确定补偿程度，分别输出差分控制参数给差分模块，输出幅度控制参数给幅度控制模块；
差分计算模块包括延时单元和加法器，原始信号经过延时单元处理后得到的数据与原始信号一起输出到加法器，得到原始补偿信号；根据延时单元数，选择当前数据点的前面的第 d 个数据点，将该数据点信号和当前数据点信号一同送入差分计算模块的加法器；送入加法器的两信号值进行差分：若当前数据点与延时数据点两信号点均位于平滑信号区时，当前数据点信号减去延时数据点信号，其差值接近于零，差值越小，即补偿幅度越小；而若当前数据点为下降沿，而延时数据点在平滑区时，当前数据点信号减去延时数据点信号，差值为负，即在下降沿处需加负失真补偿信号；反之，若当前数据点位于上升沿前端而延时数据点位于平滑区时，当前数据点信号减去延时数据点信号，差值为正，即在上升沿处加正补偿信号。
2.根据权利要求 1 所述的基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减装置，其特征在于：所述差分计算模块通过计算当前数据点信号与前面某一数据点的差分信号，以获得信号在上升/下降沿失真区域的原始补偿信号。
3.根据权利要求 1 所述的基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减装置，其特征在于：所述幅度控制模块用于调整原始补偿信号的幅度及调整其波峰波谷的位置，它包括增益控制和峰/谷值控制两个子模块，其中，增益控制是调整原始补偿信号幅度值，使其能够补偿信号的损失，减少信号边沿的失真，恢复信号矩形波形态；峰/谷值控制则是调整补偿信号的最大值和最小值，使其在解码时能够符合钳位要求，以获得信号正确的起始点位置，防止同步脉冲失真导致行场时序不稳定。
4.根据权利要求 1 所述的基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减装置，其特征在于：所述补偿信号叠加模块将经差分计算模块、幅度控制模块调整后的补偿信号通过加法器叠加到原始信号上，送入同轴线进行传输，后续传输过程中信号的衰减失真与补偿信号相抵消。
5.一种基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减方法，其特征在于：原始信号经过差分计算模块处理后得到原始补偿信号，再将原始补偿信号传输给幅度控制模块，经过幅度控制模块处理后输出补偿信号到补偿信号叠加模块，补偿信号叠加模块将补偿信号叠加到原始信号上，补偿后信号送入同轴线进行传输，用叠加的补偿信号抵消同轴线传输的失真信号；其中同轴控制信号经失真信息解析模块解析该同轴控制信号，确定补偿程度，分别输出差分控制参数给差分模块，输出幅度控制参数给幅度控制模块；
差分计算模块包括延时单元和加法器，原始信号经过延时单元处理后得到的数据与原始信号一起输出到加法器，得到原始补偿信号；根据延时单元数，选择当前数据点的前面的第 d 个数据点，将该数据点信号和当前数据点信号一同送入差分计算模块的加法器；送入加法器的两信号值进行差分：若当前数据点与延时数据点两信号点均位于平滑信号区时，当前数据点信号减去延时数据点信号，其差值接近于零，差值越小，即补偿幅度越小；而若当前数据点为下降沿，而延时数据点在平滑区时，当前数据点信号减去延时数据点信号，差值为负，即在下降沿处需加负失真补偿信号；反之，若当前数据点位于上升沿前端而延时数据点位于平滑区时，当前数据点信号减去延时数据点信号，差值为正，即在上升沿处加正补偿信号。
6.根据权利要求 5 所述的基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减方法，其特征在于：所述差分计算模块通过计算当前数据点信号与前面某一数据点的差分信号，以获得信号在上升/下降沿失真区域的原始补偿信号。
7.根据权利要求 5 所述的基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减方法，其特征在于：所述幅度控制模块用于调整原始补偿信号的幅度及调整其波峰波谷的位置，它包括增益控制和峰/谷值控制两个子模块，其中，增益控制是调整原始补偿信号幅度值，使其能够补偿信号的损失，减少信号边沿的失真，恢复信号矩形波形态；峰/谷值控制则是调整补偿信号的最大值和最小值，使其在解码时能够符合钳位要求，以获得信号正确的起始点位置，防止同步脉冲失真导致行场时序不稳定。
8.根据权利要求 5 所述的基于差分补偿的同轴自适应模拟高清传输抗衰减方法，其特征在于：所述补偿信号叠加模块将经差分计算模块、幅度控制模块调整后的补偿信号通过加法器叠加到原始信号上，送入同轴线进行传输，后续传输过程中信号的衰减失真与补偿信号相抵消。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 311422 4th floor, building 9, Yinhu innovation center, 9 Fuxian Road, Yinhu street, Fuyang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant after: Hangzhou xiongmai integrated circuit technology Co.,Ltd. Address before: Room 1210, 12 / F, building 9, Yinhu innovation center, 9 Fuxian Road, Yinhu street, Fuyang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant before: HANGZHOU XIONGMAI INTEGRATED CIRCUIT TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 311422 4th floor, building 9, Yinhu innovation center, 9 Fuxian Road, Yinhu street, Fuyang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Xinmai Microelectronics Co.,Ltd. Address before: 311422 4th floor, building 9, Yinhu innovation center, 9 Fuxian Road, Yinhu street, Fuyang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee before: Hangzhou xiongmai integrated circuit technology Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |