基于差分補償的同軸自適應模擬高清傳輸抗衰減裝置及方法與流程

本發明涉及一種自適應模擬高清傳輸抗衰減裝置，具體涉及一種利用帶有自適應差分補償的同軸線傳輸模擬高清視頻傳輸抗衰減裝置，減少普通同軸線傳輸過程中由于信號衰減失真而導致的解碼誤差，屬于視頻傳輸技術領域。

背景技術：

同軸電纜由內到外包括四層結構，分別是護套，外導體，絕緣介質和內導體。內外兩導體對其間流動的電流存在電阻與電感，對導體間電壓存在電導與電容，這些特性將導致信號在同軸電纜中傳輸時產生衰減失真。一般情況下，同軸電纜的衰減常數與信號的工作頻率的平均方根成正比，即頻率越高，衰減常數越大，頻率越低，衰減常數越小。同軸傳輸一般分為基帶傳輸和射頻傳輸，射頻傳輸是指采用調幅或調頻的方式將視頻信號調制到高頻載波，然后通過電纜傳輸，在接收端解調信號即可；而基帶傳輸則是直接傳輸視頻信號本身。

存在的問題和缺點：模擬高清信號經同軸線傳輸一定距離后，其行同步信號，幀同步信號和亮度信號在上升/下降沿處出現明顯變形，影響接收端準確解碼及信號顯示。

技術實現要素：

本發明為了解決現有技術存在的問題和不足，提供一種基于差分補償的同軸自適應模擬高清傳輸抗衰減裝置。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種基于差分補償的同軸自適應模擬高清傳輸抗衰減裝置，它包括失真信息解析模塊、差分計算模塊、幅度控制模塊和補償信號疊加模塊；

原始信號經過差分計算模塊處理后得到原始補償信號，再將原始補償信號傳輸給幅度控制模塊，經過幅度控制模塊處理后輸出補償信號到補償信號疊加模塊，補償信號疊加模塊將補償信號疊加到原始信號上，補償后信號送入同軸線進行傳輸，用疊加的補償信號抵消同軸線傳輸的失真信號；其中，同軸控制信號經失真信息解析模塊解析該同軸控制信號，確定補償程度，分別輸出差分控制參數給差分模塊，輸出幅度控制參數給幅度控制模塊。

所述差分計算模塊通過計算當前數據點信號與前面某一數據點的差分信號，以獲得信號在上升/下降沿失真區域的原始補償信號。

所述幅度控制模塊用于調整原始補償信號的幅度及調整其波峰波谷的位置，它包括增益控制和峰/谷值控制兩個子模塊；增益控制是調整原始補償信號幅度值，使其能夠補償信號的損失，減少信號邊沿的失真，恢復信號矩形波形態；峰/谷值控制則是調整補償信號的最大值和最小值，使其在解碼時能夠符合鉗位要求，以獲得信號正確的起始點位置，防止同步脈沖失真導致行場時序不穩定。

所述補償信號疊加模塊將經差分計算、幅度控制調整后的補償信號通過加法器疊加到原始信號上，送入同軸線進行傳輸，后續傳輸過程中信號的衰減失真與補償信號相抵消，使得解碼端解碼準確率及最終顯示效果都有明顯提升。

一種基于差分補償的同軸自適應模擬高清傳輸抗衰減方法，包括：原始信號經過差分計算模塊處理后得到原始補償信號，再將原始補償信號傳輸給幅度控制模塊，經過幅度控制模塊處理后輸出補償信號到補償信號疊加模塊，補償信號疊加模塊將補償信號疊加到原始信號上，補償后信號送入同軸線進行傳輸，用疊加的補償信號抵消同軸線傳輸的失真信號，其中同軸控制信號經失真信息解析模塊解析該同軸控制信號，確定補償程度，分別輸出差分控制參數給差分模塊，輸出幅度控制參數給幅度控制模塊。

所述差分計算模塊通過計算當前數據點信號與前面某一數據點的差分信號，以獲得信號在上升/下降沿失真區域的原始補償信號。

所述幅度控制模塊用于調整原始補償信號的幅度及調整其波峰波谷的位置，它包括增益控制和峰/谷值控制兩個子模塊；增益控制是調整原始補償信號幅度值，使其能夠補償信號的損失，減少信號邊沿的失真，恢復信號矩形波形態；峰/谷值控制則是調整補償信號的最大值和最小值，使其在解碼時能夠符合鉗位要求，以獲得信號正確的起始點位置，防止同步脈沖失真導致行場時序不穩定。

所述補償信號疊加模塊將經差分計算、幅度控制調整后的補償信號通過加法器疊加到原始信號上，送入同軸線進行傳輸，后續傳輸過程中信號的衰減失真與補償信號相抵消。

本發明相對于現有技術的有益效果是：

1.針對AHD視頻信號經同軸線傳輸一定距離之后，幀同步信號在上升/下降沿處出現的衰減失真現象進行自適應補償，以便在解碼端正確解碼幀同步信號，準確檢測有效信號的幀起始位置；

2.針對AHD視頻信號經過同軸線傳輸一定距離之后，行同步信號在上升/下降沿出現的衰減失真現象進行自適應補償，以便于在解碼端正確解碼行同步信號，準確檢測有效信號的行起始位置；

3.針對AHD視頻信號經過同軸線傳輸一定距離之后，亮度信號在上升/下降沿出現的衰減失真現象進行自適應補償，以便于準確解析亮度信號，避免邊界模糊，圖像紋理失真等現象，提高信號顯示效果。

4.明顯改善了AHD信號利用同軸線進行傳輸過程中產生的低頻信號衰減失真現象；使得同步信號的檢測更為準確，獲得穩定的行場時序，防止解碼圖像出現上下或左右晃動等現象；減少視頻有效信息在傳輸過程中的衰減失真，增強圖像清晰度，避免邊界模糊現象，減弱圖像紋理失真。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意框圖。

圖2是本發明的差分計算模塊框圖。

圖3是本發明的幅度控制模塊框圖。

圖4是本發明未差分補償和已差分補償的抗衰減效果圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作進一步的說明。以下實施例僅對本申請進行進一步說明，不應理解為對本申請的限制。

如圖1所示，一種基于差分補償的同軸自適應模擬高清傳輸抗衰減裝置，包括失真信息解析模塊、差分計算模塊、幅度控制模塊和補償信號疊加模塊；

原始信號經過差分計算模塊處理后得到原始補償信號，再將原始補償信號傳輸給幅度控制模塊，經過幅度控制模塊處理后輸出補償信號到補償信號疊加模塊，補償信號疊加模塊將補償信號疊加到原始信號上，補償后信號送入同軸線進行傳輸，用疊加的補償信號抵消同軸線傳輸的失真信號。其中，同軸控制信號經失真信息解析模塊解析輸出差分控制參數給差分計算模塊，輸出幅度控制參數給幅度控制模塊。幅度控制參數包括增益控制參數和峰/谷值控制參數。

實施例1：

一種基于差分補償的同軸自適應模擬高清抗衰減裝置，包括：

失真信息解析模塊接收由視頻接收端通過同軸線傳回的同軸控制信息，并對其進行解析，根據解析出的相關信息分別調節差分計算控制參數和幅度控制參數，決定差分的延時單元數d，確定增益控制幅度和峰/谷值參數，并將其傳給差分計算及幅度控制模塊；

如圖2、4所示，差分計算模塊包括延時單元和加法器，原始信號經過延時單元處理后得到的數據與原始信號一起輸出到加法器，得到原始補償信號。根據延時單元數，選擇當前數據點的前面的第d個數據點，將該數據點信號和當前數據點信號一同送入差分計算模塊的加法器；送入加法器的兩信號值進行差分：若當前數據點與延時數據點兩信號點均位于平滑信號區時，當前數據點信號減去延時數據點信號，其差值接近于零，差值越小，即補償幅度越小；而若當前數據點為下降沿，而延時數據點在平滑區時，當前數據點信號減去延時數據點信號，差值為負，即在下降沿處需加負失真補償信號；反之，若當前數據點位于上升沿前端而延時數據點位于平滑區時，當前數據點信號減去延時數據點信號，差值為正，即在上升沿處加正補償信號；

如圖3所示為幅度控制模塊，將差分計算模塊的加法器輸出的原始補償信號送入幅度控制模塊，依次進行增益控制和峰/谷值控制，調整補償信號幅度；

通過配置可調整的8bit的增益因子gain，對原始補償信號整體幅值進行調整，具體增益因子的調整由失真信息解析模塊輸出的增益控制參數決定，取決于信號的失真程度，增益默認值為128，表示原始幅值不變；

通過增益調整后，原始補償信號送入峰/谷值控制子模塊，在信號正值即上升沿位置處，對其峰值進行調整，而在信號負值即下降沿位置處，對其谷值進行調整。具體調整幅度同增益調整模塊一致，由失真信息解析模塊輸出的峰/谷值控制參數決定；

經過差分計算模塊及幅度控制模塊輸出的差分信號即是該信號經該同軸傳輸需要的補償信號；

將幅度控制模塊輸出的補償信號送入補償信號疊加模塊，將補償信號疊加到原始信號上，送入同軸傳輸，最終在接收端進行信號解碼和顯示。經過補償后接收端信號康衰減的效果如圖4所示。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。