專利名稱：混合格式媒體傳輸系統(tǒng)和方法
混合格式媒體傳輸系統(tǒng)和方法發(fā)明背景發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及多媒體傳輸系統(tǒng)且更具體地涉及在單條電纜上傳輸高清數(shù)字視頻和標(biāo)清模擬視頻的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字廣播電視和流視頻技術(shù)的出現(xiàn)，許多具有增強(qiáng)清晰度和先進(jìn)特征的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、監(jiān)視器和視頻錄制器已變得可用。閉路電視(CCTV)系統(tǒng)如今提供高清視頻輸出和壓縮的數(shù)字視頻信號以用于例如大樓管理、設(shè)施的訪問控制和遠(yuǎn)程監(jiān)視的場合。然而，舊有的系統(tǒng)停留在原地并且標(biāo)清模擬視頻信號處于廣泛使用并在過渡到全數(shù)字、高清系統(tǒng)的過程中仍然會繼續(xù)使用。具體地說，同軸電纜(“同軸”)已被部署成承載從CCTV攝像機(jī)至監(jiān)視站的信號。一些部署的CCTV攝像機(jī)在局域網(wǎng)、或廣域網(wǎng)上傳輸經(jīng)壓縮的視頻信號，并且這些攝像機(jī)可使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)作為通信手段來傳輸經(jīng)壓縮的視頻信號。

圖1示出使用同軸電纜承載標(biāo)清模擬視頻的傳統(tǒng)系統(tǒng)?；灸M攝像機(jī)10 —般產(chǎn)生可使用同軸電纜11傳輸長達(dá)300米的復(fù)合視頻基帶信號(CVBQ。CVBS信號通常被提供給一種視頻錄制系統(tǒng)，該視頻錄制系統(tǒng)經(jīng)常包括以數(shù)字格式錄制CVBS的數(shù)字視頻錄制器(DVR) 12。傳統(tǒng)監(jiān)視器14可連接于DVR 12以同時(shí)顯示該標(biāo)清模擬視頻，該標(biāo)清模擬視頻一般具有720*480像素的分辨率。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)16在一些應(yīng)用中可取代模擬攝像機(jī)10。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)16可支持串行數(shù)字接口(SDI)，該串行數(shù)字接口可以大約270Mbps的速率在同軸電纜17上將未經(jīng)壓縮的標(biāo)清數(shù)字視頻傳輸至DVR。圖2示出在當(dāng)前部署系統(tǒng)中傳輸高清視頻(1920 X 1080像素)的傳統(tǒng)方法。首先， 數(shù)字?jǐn)z像機(jī)20可支持高清串行數(shù)字接口(HD-SDI)，HD-SDI可以1. 5Gbps的速率在同軸電纜21上將未經(jīng)壓縮的高清數(shù)字視頻傳輸至DVR 22。在這樣的高傳輸率下支持的電纜距離可達(dá)100米。其次，基于IP的高清(HD)攝像機(jī)M可使用標(biāo)準(zhǔn)類5 (CAT 5)雙絞線對電纜 25在IOOMbps以太網(wǎng)上產(chǎn)生經(jīng)壓縮的數(shù)字HD視頻信號，其傳輸距離可長達(dá)100米。該信號 DVR 22接收并被錄制以作非實(shí)時(shí)回放。現(xiàn)有的同軸電纜沈可被用于使用類5-同軸電纜橋接調(diào)制解調(diào)器27J9或其它轉(zhuǎn)換設(shè)備將視頻從攝像機(jī)M傳輸至DVR 22。使得攝像機(jī)傳輸數(shù)字視頻的連網(wǎng)絡(luò)的使用允許這些系統(tǒng)添加一些上游通信，通常為控制和音頻信號觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的某些實(shí)施例提供攝像機(jī)以及操作攝像機(jī)的系統(tǒng)和方法。處理器可從圖像傳感器接收圖像信號并產(chǎn)生表征圖像信號的多個(gè)視頻信號。編碼器用于將基帶視頻信號和數(shù)字視頻信號組合為在電纜上傳輸?shù)妮敵鲂盘枴Ｒ曨l信號可包括基本等時(shí)的基帶視頻信號和數(shù)字視頻信號。攝像機(jī)可用作閉路高清電視攝像機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的某些方面，基帶視頻信號可包括標(biāo)清模擬視頻信號而數(shù)字視頻信號可在與基帶視頻信號組合前被調(diào)制。數(shù)字視頻信號可包括經(jīng)壓縮的高清數(shù)字視頻信號。數(shù)字視頻信號的幀速率可低于圖像信號的幀速率，尤其是在將經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號提供給視頻錄制器的情形下。在某些實(shí)施例中，配置解碼器以對從傳輸電纜或從無線通信網(wǎng)絡(luò)接收的上游信號進(jìn)行解調(diào)，該傳輸電纜用來承載下游視頻。經(jīng)解調(diào)的上游信號可包括控制信號，所述控制信號包括控制攝像機(jī)的位置和方向的信號、控制通過處理器產(chǎn)生基帶視頻信號和數(shù)字視頻信號的信號以及選擇圖像信號的一部分以作為基帶視頻信號進(jìn)行編碼的信號?？刂菩盘栆部砂ㄟx擇一部分圖像信號作為數(shù)字視頻信號進(jìn)行編碼的信號和用于驅(qū)動例如揚(yáng)聲器的攝像機(jī)音頻輸出的音頻信號。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供傳輸視頻圖像的方法。這些方法可包括對從高清成像設(shè)備接收的視頻信號進(jìn)行頻分復(fù)用以獲得經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號；通過將經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號與表征視頻信號的基帶模擬信號組合來產(chǎn)生輸出信號以及同時(shí)將輸出信號傳送至監(jiān)視器和數(shù)字視頻存儲設(shè)備。在這些實(shí)施例的一些中，監(jiān)視器顯示視頻信號的基帶模擬表征和/或數(shù)字視頻存儲器使用數(shù)字視頻錄制器錄制從經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號提取的一系列高清幀。數(shù)字視頻信號可被壓縮。在某些實(shí)施例中，傳輸輸出信號包括將輸出信號提供給同軸電纜和/或提供給無線發(fā)射機(jī)?？山庹{(diào)從同軸電纜或無線網(wǎng)絡(luò)接收的輸入信號以獲得控制信號?；鶐M信號可通過將一部分視頻信號編碼在復(fù)合視頻信號中而產(chǎn)生，并且擬編碼在復(fù)合視頻信號中的那部分視頻信號可使用控制信號來控制?？刂菩盘柨煽刂茢z像機(jī)的位置。解調(diào)輸入信號可額外地從輸入信號產(chǎn)生一音頻信號。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供用于操作攝像機(jī)的系統(tǒng)和方法。處理器可從圖像傳感器接收圖像信號并產(chǎn)生多個(gè)視頻信號，控制邏輯可配置成對由攝像機(jī)接收的控制信號作出響應(yīng)并且調(diào)制器可配置成調(diào)制數(shù)字視頻信號以獲得經(jīng)調(diào)制的信號。多個(gè)視頻信號可包括基帶視頻信號和數(shù)字視頻信號。多個(gè)視頻信號中的每一個(gè)代表攝像機(jī)視域的至少一部分，并且控制信號可控制基帶和數(shù)字視頻信號的內(nèi)容。經(jīng)調(diào)制的信號和基帶視頻信號通常由攝像機(jī)同時(shí)傳輸。基帶和數(shù)字視頻信號可以是基本等時(shí)的。編碼器可將基帶視頻信號和經(jīng)調(diào)制信號組合為用于在電纜上傳輸?shù)妮敵鲂盘?。例如，可以無線方式從無線網(wǎng)絡(luò)接收控制信號。經(jīng)調(diào)制信號可至少部分地以無線方式傳輸。數(shù)字視頻信號可以是高清數(shù)字視頻信號，且可以是經(jīng)壓縮的數(shù)字視頻信號?？刂菩盘栆苿佑梢曨l信號中的一個(gè)表征的視域的一部分。附圖簡述圖1解說使用同軸電纜承載標(biāo)清模擬視頻的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)。圖2解說傳輸高清數(shù)字視頻的現(xiàn)有技術(shù)方法。圖3描繪根據(jù)本發(fā)明某些方面的用于傳輸模擬和數(shù)字視頻的系統(tǒng)。圖4描繪根據(jù)本發(fā)明某些方面的用于傳輸模擬和數(shù)字視頻的連網(wǎng)系統(tǒng)。圖5示出根據(jù)本發(fā)明某些方面的用于在同軸電纜上傳輸模擬和數(shù)字視頻的帶寬分配。圖6解說根據(jù)本發(fā)明某些方面構(gòu)造的CCTV攝像機(jī)裝備的示例。
圖7解說根據(jù)本發(fā)明某些方面構(gòu)造的在DVR裝備中使用的調(diào)制解調(diào)器的示例。圖8解說根據(jù)本發(fā)明某些方面構(gòu)造的在網(wǎng)絡(luò)交換裝備中使用的調(diào)制解調(diào)器的示例。圖9是在ATSC數(shù)字電視中使用的幀結(jié)構(gòu)的示例。圖10是傳統(tǒng)幀同步分組的示例。圖11是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)分段的示例。圖12提供幀配置的簡化示圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明某些方面的調(diào)制器的框圖。圖14是在本發(fā)明某些實(shí)施例中采用的幀結(jié)構(gòu)的框圖表示。圖15說明在本發(fā)明某些實(shí)施例中的卷積字節(jié)交織器的操作。圖16是本發(fā)明某些實(shí)施例中采用的可選擇的碼率穿孔格編碼調(diào)制的框圖。
圖17解說QAM映射的示例。圖18示出幀同步/模分組。圖19是在本發(fā)明某些實(shí)施例中采用的簡化幀結(jié)構(gòu)。圖20是根據(jù)本發(fā)明某些方面的解調(diào)器的框圖。圖21是根據(jù)本發(fā)明某些方面的攝像機(jī)側(cè)調(diào)制解調(diào)器的框圖。圖22是根據(jù)本發(fā)明某些方面的監(jiān)視器側(cè)調(diào)制解調(diào)器的框圖。圖23解說根據(jù)本發(fā)明某些方面的攝像機(jī)側(cè)基帶-通帶QAM調(diào)制器。圖24A和24B解說根據(jù)本發(fā)明某些方面的監(jiān)視器側(cè)通帶-基帶QAM解調(diào)器。圖25解說根據(jù)本發(fā)明某些方面的監(jiān)視器側(cè)數(shù)字均衡器和載波相位/頻率環(huán)路。圖沈示出因變于同軸電纜中的頻率描繪的衰減。圖27A描繪均衡器輸入的功率譜密度(PSD)。圖27B示出收斂的均衡器抽頭的幅值響應(yīng)。圖28A、28B、29A和29B示出不同頻率下在通帶數(shù)字視頻信號中的損耗相對于歪斜。圖30示出根據(jù)本發(fā)明某些方面的在QAM解調(diào)器內(nèi)具有數(shù)字均衡器的監(jiān)視器調(diào)制解調(diào)器。圖31描繪根據(jù)本發(fā)明某些方面的適于均衡基帶CVBS的模擬有源濾波器。圖32示出本發(fā)明某些實(shí)施例中的濾波器響應(yīng)的示例。圖33A和3 是解說復(fù)平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)的QPSK星座圖。圖34是解說根據(jù)本發(fā)明某些方面的相位校正過程的框圖。圖35描繪根據(jù)本發(fā)明某些方面的積分比例(IP)濾波器。圖36解說一發(fā)送的碼元。圖37A、37B、37C和37D解說基于圖36的發(fā)送碼元的可能的恢復(fù)碼元。圖38示出接收碼元中的相移的示例。圖39示出基于幀同步碼元的典型實(shí)部和虛部的發(fā)送星座圖的示例。圖40是在本發(fā)明某些實(shí)施例中采用的表示相位偏移校正器的框圖。圖41解說用于確定與幀同步有關(guān)的可靠性的過程。圖42描繪在本發(fā)明某些實(shí)施例中采用的均衡器和載波相位/頻率環(huán)路的某些方
圖43示出在本發(fā)明某些實(shí)施例中采用的切分器和相位誤差檢測器模塊。圖44解說在本發(fā)明某些實(shí)施例中采用的復(fù)指數(shù)LUT模塊。圖45A、45B圖示了在QPSK信號(圖45A)和16-QAM信號(圖45B)中的均衡輸出的實(shí)部。圖 46A、46B 和 46C 是當(dāng)星座為 QPSK (圖 46A)、16-QAM (圖 46B)和 64-QAM (圖 46C) 時(shí)，使用均衡器收斂在R = 58的一個(gè)實(shí)施例產(chǎn)生的均衡輸出的功率的分布圖。圖47解說在均衡器輸出和載波相位/頻率恢復(fù)環(huán)路模塊輸入處的星座的示例。圖48示出具有描繪出的閾值的QAM映射的示例。圖49示出覆蓋在同一區(qū)域上的所有三個(gè)星座的右上象限。圖50解說確定星座的一種辦法的操作。圖51A和51B描繪根據(jù)本發(fā)明某些方面的用于同時(shí)傳輸標(biāo)清和高清視頻的系統(tǒng)， 該系統(tǒng)具有抽頭或信號中斷。圖52A和52B解說根據(jù)本發(fā)明某些方面從噪聲信號產(chǎn)生幀同步脈沖的過程。圖53是根據(jù)本發(fā)明某些方面的具有同軸電纜連接的指示器的攝像機(jī)側(cè)調(diào)制解調(diào)器的框圖。圖M解說自動增益控制環(huán)路的某些方面。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)描述，這些附圖作為解說性示例提供以使本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。顯然，下面的附圖和示例并不旨在將本發(fā)明的范圍限制在單個(gè)實(shí)施例的范圍內(nèi)，而是可通過互換所述或所示要素的一些或全部而令其它實(shí)施例變得可能。無論在哪里，只要方便，即貫穿所有附圖使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同或相似的部件。在這些實(shí)施例的某些要素可使用已知部件部分或全部實(shí)現(xiàn)的情形下，僅對這些已知部件中對理解本發(fā)明所必要的那些部分進(jìn)行描述，并省去對這些已知部件的其它部分的詳細(xì)說明以不至混淆本發(fā)明。在本說明書中，示出單一部件的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)視為限制；相反，本發(fā)明旨在涵蓋包含多個(gè)同一部件的其它實(shí)施例，反之亦然，除非在本文中明確聲明并非如此。此外，申請人無意使說明書或權(quán)利要求書中的任何術(shù)語歸結(jié)于一個(gè)不常見或特殊的含義，除非明確闡明的確如此。此外，本發(fā)明涵蓋本文中通過解說引述的部件的目前和未來已知的等效物。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供允許攝像機(jī)在同軸電纜上同時(shí)發(fā)送高清數(shù)字視頻和標(biāo)清模擬視頻的系統(tǒng)和方法。高清攝像機(jī)適于產(chǎn)生經(jīng)壓縮的數(shù)字視頻信號和模擬基帶信號。 數(shù)字信號在與基帶視頻信號的較高頻率分離的頻段上調(diào)制和發(fā)送。可根據(jù)任何合需的標(biāo)準(zhǔn)對模擬信號進(jìn)行編碼，包括PAL、SECAM和NTSC標(biāo)準(zhǔn)及其變形。出于描述目的，將描述采用同軸電纜上安全鏈路(SLOC)的系統(tǒng)的示例。此外， SLOC—般描述為相對于攝像機(jī)具有上游和下游信號攝像機(jī)位于上游。在本說明書中， SLOC系統(tǒng)的示例提供在第一通帶內(nèi)的下游高清(HD)視頻信號、在第二通帶內(nèi)的上游音頻和控制信號以及下游復(fù)合視頻基帶信號(CVBS)。將領(lǐng)會，可使用其它通帶信號和帶寬分配。 例如，系統(tǒng)可采用標(biāo)清或高清分辨率的兩路數(shù)字視頻信號。
圖3描繪解說本發(fā)明某些工作原理的本發(fā)明的實(shí)施例。該示例描繪希望在并行將高清版本的視頻錄制到DVR 32的同時(shí)收看由攝像機(jī)30產(chǎn)生的實(shí)況視頻的系統(tǒng)中的HD攝像機(jī)30的部署。此種系統(tǒng)的示例是安全或監(jiān)視系統(tǒng)?？扇缦挛母敿?xì)描述的那樣遠(yuǎn)程地控制HD攝像機(jī)30的功能。HD攝像機(jī)30適于同時(shí)產(chǎn)生高清信號332和模擬CVBS信號330。 在某些實(shí)施例中，高清信號332和模擬CVBS信號330是等時(shí)的，但如果例如在處理不同信號的延時(shí)不均等，則它們可能是大致等時(shí)的。在一個(gè)示例中，由于數(shù)-模轉(zhuǎn)換開銷，CVBS信號330可以是延時(shí)的。在另一示例中，可壓縮高清信號332并基于壓縮比等使其經(jīng)歷不同的延時(shí)。在某些實(shí)施例中，CVBS 330和高清信號332可與由攝像機(jī)30產(chǎn)生的公共音頻信號同步或與之保持恒定的時(shí)間關(guān)系?？赏ㄟ^添加外部部件或?qū)⒂布蛙浖先霐z像機(jī)30而適配攝像機(jī)30。在該示例中，在攝像機(jī)30中提供同軸電纜上安全鏈路調(diào)制解調(diào)器(SLOC-T)。SLOC-T 31可構(gòu)造成作為攝像機(jī)30的附加物整合或使用已整合入攝像機(jī)30的部件實(shí)現(xiàn)的調(diào)制解調(diào)器。SLOC-T 30允許多媒體饋送在通信信道上向下游傳輸如圖所示，SLOC-T 31是一種設(shè)備，該設(shè)備允許在同軸電纜33上傳送多個(gè)信號，所述多個(gè)信號承載表征由攝像機(jī)30所產(chǎn)生視頻的不同分辨率信號。為了清楚說明，本文中將部署在發(fā)送設(shè)備(諸如攝像機(jī)30)中的SLOC稱為 SLOC-T,而將設(shè)置在接收設(shè)備(諸如DVR、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等)中的SLOC稱為SL0C-R。對SLOC-T 和SLOC-R設(shè)備的描述將在下文中更詳細(xì)地給出。SLOC-T 31可與攝像機(jī)30的其它部件協(xié)作和/或可增添使攝像機(jī)30工作在各種模式下的增強(qiáng)功能。在一個(gè)示例中，攝像機(jī)30可產(chǎn)生未壓縮的HD數(shù)字視頻輸出并且SLOC-T 31可提供壓縮HD數(shù)字視頻信號的能力。因此，SLOC-T 31可根據(jù)需要提供調(diào)制和解調(diào)以外的能力以增強(qiáng)主機(jī)攝像機(jī)30的功能。因此，幾個(gè)SLOC-T設(shè)備可工作在各種模式下，其中一些模式通過示例給出。在一種模式中，SLOC-T 31從攝像機(jī)30接收經(jīng)壓縮的HD視頻信號和信號的標(biāo)清模擬版本并在同軸電纜33上傳送這兩種信號。在另一種模式中，SLOC-T 31 從攝像機(jī)30接收未經(jīng)壓縮的HD視頻信號和信號的標(biāo)清模擬版本并在同軸電纜33上連同標(biāo)清模擬信號一起傳送經(jīng)壓縮的HD數(shù)字信號版本。SLOC-T 31可發(fā)送HD數(shù)字信號以及從攝像機(jī)30接收的HD信號衍生出的標(biāo)清模擬信號。在某些實(shí)施例中，SLOC-T 31使用頻分復(fù)用來產(chǎn)生在同軸電纜33上傳輸?shù)妮敵鲂盘枴Ｔ趫D5所解說的示例中，在以頻率fM的載波53為中心的單個(gè)頻段52中提供下游數(shù)字信號。頻段52從超過基帶模擬信號50的最高頻率&的位置開始。該不同的頻段52可被稱為信道。信道52可基于SLOC-T 31的能力、可用帶寬、信號帶寬和其它原因來選擇。在一些實(shí)施例中，可根據(jù)與接收裝備的兼容性來選擇信道52。在一個(gè)示例中，可將信號直接提供給標(biāo)清電視并且可選擇信道52以確保與基帶信號的適當(dāng)隔離。當(dāng)使用信號的標(biāo)準(zhǔn)定義編碼時(shí)，也可基于數(shù)字視頻傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)來選擇信道52中的多個(gè)頻段。可構(gòu)想通過使用兩個(gè)或更多個(gè)不同信道承載數(shù)字信號的諸部分來傳輸單個(gè)數(shù)字信號?？墒褂萌魏芜m宜的調(diào)制方案來產(chǎn)生數(shù)字信號的可傳輸版本。例如，不同類型的有線和無線連接可與多種調(diào)制方案聯(lián)用，例如相移鍵控(PSK)、頻移鍵控(FSK)、正交調(diào)幅 (QAM)、正交頻分復(fù)用(OFDM)等。調(diào)制方案通常是基于某些因素選擇的，這些因素包括用于傳輸?shù)慕橘|(zhì)的特性、要求的視頻信號的幀速率以及影響信道52中的可用帶寬的其它因素。SLOC-R調(diào)制解調(diào)器35可設(shè)置在諸如DVR 32的視頻捕獲設(shè)備中。SLOC-R調(diào)制解調(diào)器35可接收并處理數(shù)字視頻和CBS信號。典型地，CVBS信號被提取并直接傳遞給顯示系統(tǒng)33以實(shí)時(shí)收看由攝像機(jī)30捕獲的視頻圖像。顯示系統(tǒng)33可以是標(biāo)清監(jiān)視器，盡管顯示系統(tǒng)也可接收所接收模擬信號的數(shù)字版本。在一個(gè)示例中，SLOC-R調(diào)制解調(diào)器35可產(chǎn)生模擬信號的數(shù)字化版本以與數(shù)字監(jiān)視器或適當(dāng)配備的計(jì)算機(jī)聯(lián)用?；鶐盘柕奶崛⊥ǔＪ鞘褂玫屯V波器實(shí)現(xiàn)的，該低通濾波器可使用模擬部件或通過數(shù)字信號處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)?？蓡为?dú)提取數(shù)字HD信號并將其提供給DVR 32的錄制部。在某些實(shí)施例中，可在錄制前在DVR 中壓縮數(shù)字HD視頻信號。在許多實(shí)施例中，數(shù)字HD視頻信號作為經(jīng)壓縮的數(shù)字信號被接收。在某些實(shí)施例中，SLOC-T 31和SLOC-R 35被配置成支持信號的雙向傳輸。在安全裝置的示例中，并且如下面參照圖6詳細(xì)描述的那樣，攝像機(jī)30可包括麥克風(fēng)614、揚(yáng)聲器612、傳感器616、用于控制機(jī)電制動器的控制接口 618以及其它特征(見圖6)。在該示例中，SLOC-T 31和SLOC-R 35通常配置成將控制、音頻和其它數(shù)據(jù)36傳達(dá)給攝像機(jī)30。再次參見圖5，在一個(gè)實(shí)施例中，可在位于可用帶寬上端的一個(gè)或多個(gè)信道M中將上游數(shù)據(jù)傳達(dá)給攝像機(jī)。用于數(shù)字多媒體信號52、控制和音頻信號M以及其它數(shù)據(jù)通信的信道選擇可基于可用帶寬、信道52和M中測得的信噪比、信令標(biāo)準(zhǔn)和/或?qū)Ｓ眯枨髞磉M(jìn)行選擇。在一些實(shí)施例中，一旦使用訓(xùn)練序列建立了 SLOC-T 31和SLOC-R 35的連接，即確定了信道配置、帶寬和信噪比。典型地，使用訓(xùn)練序列來確定預(yù)定或協(xié)商信道的信令能力， 以選擇用于傳輸數(shù)字視頻的信道52并確定所選信道52中的可用帶寬。所選信道52的特性可用于設(shè)定數(shù)字視頻信號的壓縮級別。在某些實(shí)施例中，上游信號M包括能控制下游52和基帶50信號的內(nèi)容的信號。 例如，攝像機(jī)光學(xué)器件600可提供由攝像機(jī)60監(jiān)視的位置的魚眼視野并可控制攝像機(jī)處理器以選擇用于傳輸?shù)囊徊糠謭D像作為基帶信號50。典型地，下游數(shù)字信號52可提供錄制在DVR上或供進(jìn)一步處理的完整圖像?；鶐盘?0可接收基帶信號50以實(shí)時(shí)監(jiān)視處于監(jiān)管下的區(qū)域?；鶐盘?0可包括經(jīng)調(diào)整圖像，該經(jīng)調(diào)整圖像校正由魚眼鏡頭形成的視覺效果?；鶐盘?0的觀察者可通過選擇新的一部分經(jīng)捕獲圖像進(jìn)行觀察而使視野在魚眼鏡頭的視域內(nèi)移動。例如，觀察者可請求“向右平移”以使視域向右移動。在上游信號M中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)則使攝像機(jī)處理器提取和處理視域的要求部分。在某些實(shí)施例中，使包含在基帶信號50中的視域移動的請求可造成攝像機(jī)60的物理移動。因此，上游信號M中的控制數(shù)據(jù)可能影響基帶50和下游數(shù)字52信號兩者的內(nèi)容。在某些實(shí)施例中，下游音頻可作為HD數(shù)字視頻信號的部分和/或作為CVBS信號的部分傳輸。一些下游信令可承載在單獨(dú)的專用信道(未示出)中。在某些實(shí)施例中，與攝像機(jī)30的上游通信可使用帶外通信方法來實(shí)現(xiàn)，包括例如使用有線或無線網(wǎng)絡(luò)。在一些實(shí)施例中，可構(gòu)想無線地發(fā)送下游數(shù)字信號52作為替代或附加選擇。因此，在無線地傳輸上游M和下游52的一些組合的同時(shí)，可通過同軸電纜傳輸基帶信號50。典型地，上游數(shù)據(jù) 54包括下游52和基帶50的控制信號，不管傳輸方法為何。在某些實(shí)施例中，可將電纜33直接提供給顯示系統(tǒng)33以顯示模擬標(biāo)清視頻。標(biāo)清監(jiān)視器或顯示器33通常包括允許在基帶信號和標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制的TV信道之間選擇的濾波電路。 結(jié)果，監(jiān)視器33可丟棄高頻數(shù)字編碼的載波信號。如果在標(biāo)準(zhǔn)定義的信道內(nèi)并使用標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)字編碼方式傳輸數(shù)字視頻信號，則DVR 32也能接收數(shù)字視頻信號而無需額外處理。SLOC-R 35解碼由SLOC-T 31產(chǎn)生的信號并將經(jīng)解碼的HD數(shù)字視頻和其它信號提供給DVR 32。SLOC-R 35也可對控制數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼用于向攝像機(jī)30傳輸?，F(xiàn)在參見圖4，給出本發(fā)明的實(shí)施例，該實(shí)施例解說本發(fā)明的某些工作原理。圖4 描繪一示例，該示例基于要求觀看由攝像機(jī)40產(chǎn)生的實(shí)況視頻的同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)44 在網(wǎng)絡(luò)上提供高清視頻版本的系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，HD視頻饋送被捕獲并使用內(nèi)部或外部 IP視頻服務(wù)器進(jìn)行流送。HD攝像機(jī)40通常適于同時(shí)產(chǎn)生高清信號和模擬基帶視頻信號。 可通過添加外部部件或?qū)⒂布蛙浖先霐z像機(jī)40來適配攝像機(jī)40，諸如SLOC-T 400。 SLOC-T 400可以與圖3中展示的SLOC-T 31相同的方式操作。然而，SLOC-T 400可配置成以利于在網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)字視頻信號的方式對數(shù)字視頻信號進(jìn)行編碼。例如，SLOC-T 400可根據(jù)IP視頻服務(wù)器所支持的流送格式編程或以另行配置為提供數(shù)字視頻信號。由數(shù)字?jǐn)z像機(jī)40發(fā)送的多路復(fù)用視頻信號可由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)44接收，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)44可選地配有SLOC-R 440?？商崛』鶐?biāo)清模擬信號并將其提供給顯示器43。在某些實(shí)施例中，SLOC-R 440可提取數(shù)字高清視頻信號并使用具有承載數(shù)字HD視頻信號的足夠帶寬的合適網(wǎng)絡(luò)將其轉(zhuǎn)發(fā)至視頻服務(wù)器或其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。數(shù)字HD視頻信號可包括經(jīng)壓縮的HD視頻信號。在某些實(shí)施例中，由SLOC-R 440提取的數(shù)字高清信號被壓縮或進(jìn)一步壓縮以轉(zhuǎn)發(fā)至視頻服務(wù)器或其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。SLOC-R 440可包括用于錄制和/或再調(diào)制數(shù)字高清信號以在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)挠布蛙浖?；例如SLOC-R 440可產(chǎn)生編碼的H464信號以在以太網(wǎng)上傳輸。現(xiàn)在參見圖6，本發(fā)明的某些實(shí)施例提供適用于安全系統(tǒng)的增強(qiáng)能力。在所描繪的示例中，攝像機(jī)60包括調(diào)制解調(diào)器SLOC-T 606和處理器，處理器被配置和適配成根據(jù)本發(fā)明的某些方面提供經(jīng)數(shù)字編碼的多媒體信號。可使用光學(xué)器件600和圖像傳感器602的組合來捕獲圖像序列，這種組合可包括本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員已知的透鏡系統(tǒng)和CCD傳感器的組合。處理器604通常從圖像傳感器602接收掃描信號603，所述圖像傳感器602提供根據(jù)要求或預(yù)定義幀速率捕獲的圖像序列。在一些實(shí)施例中，圖像傳感器602可包括將表征由一個(gè)或多個(gè)傳感器捕獲的圖像的經(jīng)掃描模擬信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生數(shù)字視頻信號的硬件和邏輯。例如，圖像傳感器602可包括RGB (紅、綠、藍(lán))傳感器并且圖像傳感器602可內(nèi)部處理RGB傳感器輸出以產(chǎn)生經(jīng)數(shù)字編碼的彩色視頻信號作為其輸出603。在其它實(shí)施例中，處理器604可預(yù)處理來自圖像傳感器602的信號603以獲得原始數(shù)字視頻信號。不管是從內(nèi)部獲得還是從圖像傳感器602 接收的，原始數(shù)字視頻都可由處理器604作進(jìn)一步處理以獲得最初的HD數(shù)字視頻信號。模擬標(biāo)清信號可通過處理原始數(shù)字視頻信號、傳感器602的輸出603或最初HD數(shù)字視頻信號來獲得。處理器604然后可對最初HD數(shù)字視頻信號進(jìn)行格式化以獲得符合廣播和其它標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)或多個(gè)HD數(shù)字視頻信號。例如，處理器604可產(chǎn)生符合諸如ATSC和DVB標(biāo)準(zhǔn)的廣播視頻標(biāo)準(zhǔn)的信號。處理器604可附加地壓縮數(shù)字視頻信號。攝像機(jī)處理器604可包括市售部件和定制硬件和軟件的組合。在一個(gè)示例中，處理器可包括微處理器、數(shù)字信號處理器、微控制器、序列發(fā)生器和其它與存儲器結(jié)合并支持執(zhí)行一系列步驟、指令和/或程序的邏輯的可編程器件中的一個(gè)或多個(gè)。存儲610可用來存儲計(jì)算機(jī)可讀指令，當(dāng)執(zhí)行該指令時(shí)，執(zhí)行本申請中描述的一些或全部功能。攝像機(jī)處理器604可包括一些內(nèi)置或“硬編碼”的進(jìn)程，這些進(jìn)程可用來構(gòu)建本發(fā)明的某些實(shí)施例。存儲610也可用來對暫存器編程和/或維持配置信息。在某些實(shí)施例中，存儲610可用于存儲由攝像機(jī)60捕獲的視頻記錄。因此，存儲610可使用易失和非易失存儲器、光盤和磁盤、 可移動電可擦除存儲器、USB存儲驅(qū)動器和其它半導(dǎo)體、電磁和光存儲設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。信號605包括由處理器604提供給SLOC-T 606的視頻信號以及從線路62接收并由SLOC-T 606轉(zhuǎn)發(fā)給處理器604的上游控制、音頻和其它上游信息?？稍趯⒁纛l中繼至揚(yáng)聲器、換能器或其它音頻輸出系統(tǒng)612前通過處理器604對上游音頻信息進(jìn)行解碼、處理和 /或格式化。處理器可放大音頻信號或可在音頻輸出部件612中采用單獨(dú)的放大器。上游控件可包括光學(xué)控件601并控制外部設(shè)備的信號，該信號通常通過控制接口 618提供。外部設(shè)備可包括用于使攝像機(jī)60平移、旋轉(zhuǎn)或以另行取向的電動機(jī)或致動器。光學(xué)控制信號 601和外部控制信號618可響應(yīng)于由遙控系統(tǒng)預(yù)定義命令來產(chǎn)生。例如，遠(yuǎn)端用戶可操縱一搖桿，該搖桿產(chǎn)生由攝像機(jī)處理器604解釋的一系列編碼指令，從而表示“在水平平面內(nèi)順時(shí)針地旋轉(zhuǎn)攝像機(jī)90度”，而處理器604可通過將一系列脈沖發(fā)送至相對于攝像機(jī)60軸向安裝的步進(jìn)電動機(jī)作出響應(yīng)，由此這一系列脈沖使攝像機(jī)60繞其垂直軸進(jìn)行期望的旋轉(zhuǎn)。 類似的命令可調(diào)節(jié)光學(xué)器件600的焦點(diǎn)、縮放和光圈。在另一示例中，可在上游控制信息中提供指令和數(shù)據(jù)，該上游控制信息可用于控制處理器604和/或傳感器602的功能。該指令和數(shù)據(jù)可用于選擇攝像機(jī)60視域內(nèi)的某一區(qū)域以在一個(gè)或多個(gè)下游視頻信號中進(jìn)行編碼。在某些實(shí)施例中，處理器和傳感器協(xié)作以提供一個(gè)或多個(gè)虛擬攝像機(jī)，這些虛擬攝像機(jī)能被遠(yuǎn)程操縱以指定視域中將要被編碼的部分，由此通過可在由攝像機(jī)60的光學(xué)器件確定的實(shí)際視域內(nèi)操作的虛平移、縮放和傾斜功能來選擇這些部分。在某些實(shí)施例中，處理器604可額外地使攝像機(jī)物理移動，由此拓展平移、傾斜和縮放功能的范圍。在至少一些實(shí)施例中，構(gòu)想使CVBS和數(shù)字信號各自承載由圖像傳感器602捕獲的圖像的部分。這些圖像部分可重疊或來自在由鏡頭600提供的視域內(nèi)形成的不同區(qū)域。另外，在某些實(shí)施例中，可使用附加攝像機(jī)60和/或附加圖像傳感器602來拓展可用視域。例如，期望配置多個(gè)攝像機(jī)以獲得區(qū)域的全景(360° )視圖。一個(gè)或多個(gè)處理器604可提供代表視圖或一部分視圖的模擬和數(shù)字信號。在一個(gè)實(shí)施例中，可在記錄到DVR的數(shù)字信號中提供完整的全景視圖，同時(shí)CVBS信號可在全景中提供可選擇的視圖?？蛇x擇的視圖可使用縮放、平移和其它控件予以控制。在另一示例中，CVBS和數(shù)字信號可提供全景視圖的公共或不同部分并且這些部分是可由遠(yuǎn)程觀察者獨(dú)立控制。圖7示出在安全數(shù)字視頻錄制系統(tǒng)70中使用與圖3中描述的SLOC-R 35類似的 SLOC-R 700的示例。系統(tǒng)70包括SLOC-R 700、連接于外圍設(shè)備710,712和714的DVR處理器702、模擬視頻解碼器704、數(shù)字視頻解碼器708和HD數(shù)字顯示處理器706。如上所述， SLOC-R 700接收和解碼來自同軸電纜72的信號，該信號通常包括模擬標(biāo)清視頻信號和HD 數(shù)字視頻信號。SLOC-R 700還通過同軸電纜72傳輸上游音頻和控制信號。SLOC-R通常在輸入信號72中將模擬CVBS信號與HD數(shù)字視頻信號分開，將數(shù)字視頻信號703提供給處理器702并將CVBS信號701提供給標(biāo)清監(jiān)視器74作為來自圖6所示的攝像機(jī)60的實(shí)時(shí)饋送。SLOC-R 700可選地將模擬基帶視頻信號701提供給模擬視頻解碼器704，該模擬視頻解碼器704處理信號以產(chǎn)生數(shù)字標(biāo)清視頻信號705。顯示處理器706多路復(fù)用數(shù)字標(biāo)清信號705和從所存儲HD數(shù)字視頻回放中導(dǎo)出的信號707并在這兩種信號之間作出選擇。顯示處理器可提供可通過HD電視或監(jiān)視器76可顯示的格式的所選擇信號。DVR處理器702接收數(shù)字HD視頻信號703并可選地存儲信號的至少一部分作為由攝像機(jī)60捕獲的視頻的錄制。錄制可被存儲在本地硬盤驅(qū)動器714中，存儲在連網(wǎng)存儲器(未示出)上或存儲在通過網(wǎng)絡(luò)接口 710和/或USB/火線或其它局部總線712連接的其它光、電磁或半導(dǎo)體存儲內(nèi)。所錄制的視頻可進(jìn)一步壓縮以節(jié)省存儲空間。DVR處理器可使用數(shù)字視頻解碼器708檢索錄制的視頻并提供回放信號707。圖8示出在連網(wǎng)安全設(shè)備80中使用與圖4所示SLOC-R 440類似的SLOC-R 800 的示例。設(shè)備80包括SLOC-R 800和通常通過網(wǎng)絡(luò)連接于IP視頻服務(wù)器86的網(wǎng)絡(luò)交換處理器802。如上所述，SLOC-R 800接收和解碼來自同軸電纜82的信號，該信號通常包括模擬標(biāo)清視頻信號和HD數(shù)字視頻信號。SLOC-R 800可選地通過同軸電纜82傳送上游音頻和控制信號。SLOC-R通常在輸入信號82中將模擬CVBS信號與HD數(shù)字視頻信號分離，將數(shù)字視頻信號803提供給處理器802并將CVBS信號801提供給標(biāo)清監(jiān)視器84作為來自圖6所示攝像機(jī)60的實(shí)時(shí)饋送。在某些實(shí)施例中，SLOC-R 80可包括部件804、806等，以數(shù)字化 CVBS信號801以與諸如高清顯示器85的數(shù)字顯示器聯(lián)用，同樣作為來自圖6所示的攝像機(jī) 60的實(shí)時(shí)饋送。然而將領(lǐng)會，適當(dāng)配置的顯示設(shè)備或計(jì)算設(shè)備可接收CVBS信號801并執(zhí)行信號的數(shù)字化。網(wǎng)絡(luò)交換處理器802接收數(shù)字HD視頻信號803并可選地將信號傳送至網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器86，然后該網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器86可維持由攝像機(jī)60捕獲的視頻的錄制。數(shù)字 HD視頻信號803可在傳輸至視頻服務(wù)器86之前被進(jìn)一步壓縮。再次參見圖5和圖6，本發(fā)明的某些實(shí)施例允許根據(jù)需要選擇基帶模擬信號50和下游信號52的內(nèi)容。在一個(gè)示例中，基帶信號50和下游信號52兩者均包含同一圖像，前者是模擬形式而后者是經(jīng)數(shù)字編碼的。數(shù)字圖像可任選和可選擇地以壓縮和未壓縮格式、 以標(biāo)清和高清以及以全幀速率或降低的幀速率發(fā)送。在另一示例中，基帶信號50提供由圖像傳感器602捕獲的完整圖像的一部分，同時(shí)下游信號52承載完整圖像。在另一示例中， 基帶信號50提供由圖像傳感器提供的完整圖像，同時(shí)下游包含完整圖像的一部分。結(jié)果， 構(gòu)思出一種很好配置的系統(tǒng)，它允許數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的用戶從用于顯示、錄制和傳送視頻圖像的寬范圍的選項(xiàng)中作出選擇?；鶐盘柕拈讛M均衡本發(fā)明的某些實(shí)施例包括用于改善電纜中的高頻滑移效果的系統(tǒng)和方法，前述高頻滑移效果隨著電纜長度的增加會造成更高的頻率衰減。由電纜引入的這種歪斜使基帶模擬視頻和通帶數(shù)字視頻信號劣化，這種劣化隨著電纜長度增加而愈加嚴(yán)重。然而，本發(fā)明的某些實(shí)施例通常在數(shù)字接收機(jī)內(nèi)提供均衡器，該均衡器去除數(shù)字通帶信號上的歪斜，允許發(fā)送碼元的可靠解碼。本發(fā)明的某些實(shí)施例提高了包括前述那些系統(tǒng)的系統(tǒng)和裝置的性能，其中基帶視頻信號可與基帶視頻信號的數(shù)字表征和控制信號組合，由此允許在諸如同軸電纜(“同軸”) 的單根電纜上傳輸。圖3和圖4示出提供SLOC系統(tǒng)的實(shí)施例，而圖5示出SLOC系統(tǒng)的一種可行的調(diào)制方案。以圖3為例，HD攝像機(jī)30提供包含經(jīng)壓縮的數(shù)字HD視頻的輸出332 以及包含模擬標(biāo)清(SD)CVBS的輔助攝像機(jī)輸出330。經(jīng)壓縮的HD視頻信號332利用SLOC 攝像機(jī)側(cè)調(diào)制解調(diào)器31被調(diào)制至通帶52，該SLOC攝像機(jī)側(cè)調(diào)制解調(diào)器31包括QAM調(diào)制器，該QAM調(diào)制器提供經(jīng)調(diào)制的信號，該信號與基帶模擬CVBS信號330組合。經(jīng)組合的信號在同軸電纜33上向下游傳送，通常長達(dá)300米或更長的距離。在監(jiān)視器側(cè)，SLOC監(jiān)視器側(cè)調(diào)制解調(diào)器35將代表基帶CVBS信號330的信號從代表通帶下游視頻信號332的信號中分離出。表征CVBS的信號饋送至SD顯示器34用于無延時(shí)實(shí)時(shí)觀看。高通帶下游信號用 QAM解調(diào)器解調(diào)，QAM解調(diào)器的輸出被饋送至主機(jī)處理器和DVR32，DVR32支持監(jiān)視器34上的實(shí)時(shí)(盡管可能略有延時(shí))HD觀看和非實(shí)時(shí)HD回放以供將來觀看。在該示例中，根據(jù)例如通過IP協(xié)議的需要提供上游通信?？深~外地使用上游通信以將音頻和攝像機(jī)控制信號334從監(jiān)視器側(cè)發(fā)送至攝像機(jī)30。通常來說，上游信號的比特率——并因此所要求的帶寬——通常遠(yuǎn)低于下游通帶信號所需的比特率和帶寬。監(jiān)視器側(cè) SLOC調(diào)制解調(diào)器35包括QAM調(diào)制器，該QAM調(diào)制器將IP信號調(diào)制至上游通帶M。如圖5 所描繪，上游通帶M和下游通帶52位于不同頻譜位置處。在攝像機(jī)側(cè)，SLOC調(diào)制解調(diào)器 31包括用于接收上游信號的QAM解調(diào)器。該方法提供優(yōu)于現(xiàn)有系統(tǒng)和方法的若干優(yōu)勢，包括(1)增大工作范圍一增大距離。(2)可使用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和再使用同軸電纜來部署系統(tǒng)。(3)低延時(shí)可用性，實(shí)時(shí)(實(shí)況)視頻。(4)可在分開地點(diǎn)收看實(shí)況CVBS視頻和HD視頻。圖21是示出圖4的SLOC攝像機(jī)側(cè)調(diào)制解調(diào)器49的附加細(xì)節(jié)的簡化示意圖。至 HD攝像機(jī)2100的IP連接通過媒體獨(dú)立接口(MII)模塊210接口至QAM調(diào)制器212和QAM 解調(diào)器214。在一個(gè)示例中，MII 210遵循IEEE 802. 3標(biāo)準(zhǔn)。QAM調(diào)制器212使用公知原理工作以將基帶IP數(shù)據(jù)流2100轉(zhuǎn)換成通帶QAM碼元2120。在216將這些碼元與基帶CVBS 信號2160求和并隨后將其饋送至雙工器218。雙工器218可以是雙向模擬設(shè)備，它將組合的基帶和低通帶下游信號2162傳遞至同軸電纜并從同軸電纜接收高通帶上游信號2140并將其饋送至QAM解調(diào)器214。QAM解調(diào)器214通常使用公知原理工作以解調(diào)從監(jiān)視器側(cè)接收的高通帶上游信號2140并將基帶數(shù)據(jù)輸出至MII接口 210。圖22是示出圖4的SLOC監(jiān)視器側(cè)調(diào)制解調(diào)器45的附加細(xì)節(jié)的簡化示意圖。雙工器220從同軸電纜接收下游組合的基帶CVBS和低通帶IP信號2200并通過低通(LP)和高通(HP)濾波將信號分割成分量元素2201-2203。CVBS信號2201可被直接傳送至標(biāo)清監(jiān)視器或其它顯示設(shè)備。低通帶信號220可被饋送至QAM解調(diào)器222，該QAM解調(diào)器222向 MII接口模塊2 饋送。雙工器也可從QAM調(diào)制器2 接收高通帶信號2203并可將該上游信號傳遞至同軸電纜。QAM調(diào)制器222通常從MII接口 2 獲得其輸入，MII接口 2 可連接于支持IP協(xié)議的主機(jī)/DVR。同軸電纜通常表現(xiàn)出顯著的高頻滑移特征，該高頻滑移特征隨著電纜長度增加會造成更高的頻率衰減。這種“歪斜”在通帶信號的頻段內(nèi)具有重大意義并可能造成顯著的碼間干擾(ISI)?？赡苄枰獢?shù)字均衡以允許QAM解調(diào)器222正確地恢復(fù)所傳送的數(shù)據(jù)?；鶐е镣◣д{(diào)制圖23更具體地示出攝像機(jī)側(cè)基帶至通帶QAM調(diào)制器212(圖21)。來自MII 210 的數(shù)據(jù)由FEC編碼器/映射器2300接收，該FEC編碼器/映射器2300使用例如級聯(lián)的 Reed-Solomon編碼、字節(jié)交織和/或格編碼來將誤差保護(hù)數(shù)據(jù)添加至從MII 210接收的數(shù)據(jù)流。映射器/編碼器2300將數(shù)據(jù)多路分解成流2300和2302，其中每個(gè)流的給定大小的
20比特組在實(shí)軸和虛軸方向分別代表QAM碼元幅度電平。經(jīng)隔離的發(fā)送QAM脈沖通過下式給出^m(0 = dR mq{t)cosilnfct) - Cl1 mq{t)^m{2nfct) = RQ{dmq(t)eJ2^'},其中dK,m和Cl1,m是由兩個(gè)獨(dú)立消息流確定的并分別表示復(fù)QAM碼元的實(shí)部和虛部， 其中m = 1. . . M作為二維QAM基數(shù)星座的索引，其中M是調(diào)制載波頻率而q(t)是方根升余弦脈沖函數(shù)。一連續(xù)系列的發(fā)送QAM脈沖s (t)以速率Fs = 1/TS通過帶噪聲的多徑信道。因此，在至QAM接收機(jī)的輸入側(cè)的接收信號由r (t) = s (t) *c (t) +ν (t)給出，其中*表示卷積， c(t)是信道脈沖響應(yīng)，而v(t)是加性高斯白噪聲。因此r(t) = ReJ#—θ。g [d[n]* q{t)\;(t -nTs)\ + v{t),
Is/1=-00J其中d[n]是復(fù)傳送碼元，&和θ ^分別是接收機(jī)通帶至基帶解調(diào)器本機(jī)振蕩器相對于發(fā)射機(jī)的頻率偏移和相位偏移，由此= t-fo。通帶至基帶解調(diào)器圖24A更詳細(xì)地示出監(jiān)視器側(cè)通帶至基帶QAM解調(diào)器222(圖2 。信號r (t) 可從同軸電纜接收，例如以高于碼元速率的速率采樣(見MO)，由此得到經(jīng)采樣的信號 r (nTsamp)。在采樣后KnTsamp) = Rej？―一》g\d\m\-q{nTsamp)\{nTsamp - mTs)j + v(nTsamp) ·
L/W=-QOJ然后，在下變頻之后，以碼元速率1/TS再次采樣并且匹配濾波得到XikTs) = = en(kT'+e。Yj d[m\{k - m]+v'[k],
/M=-OO其中ν' [k]是經(jīng)采樣的復(fù)濾波噪聲，假設(shè)任何ISI僅歸因于信道脈沖響應(yīng)C，因?yàn)槊}沖成形和匹配濾波q與完美碼元速率采樣定時(shí)組合。均衡器和載波相位/頻率環(huán)下面參照圖25更詳細(xì)地討論圖24A的數(shù)字均衡器和載波相位/頻率環(huán)路。信號 x[k]進(jìn)入自適應(yīng)數(shù)字均衡器250，該自適應(yīng)數(shù)字均衡器250可包括用來補(bǔ)償由信道脈沖響應(yīng)c造成的歪斜的線性數(shù)字濾波器?？墒褂冒↙MS算法的一種或多種已知方法來實(shí)現(xiàn)抽頭權(quán)重調(diào)整。均衡器將其輸出y[k]與二維QD)切分器判決的經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)版本作比較以創(chuàng)建用于計(jì)算濾波器抽頭權(quán)重的更新集的誤差信號。LMS算法可如下地操作令x[k]表示N長度的均衡器輸入矢量，以及y[k]表示均衡器輸出矢量gHDc]Xl·]，其中g(shù)H[k]是N長度的均衡器抽頭權(quán)重矢量而上標(biāo)H表示共軛互換(厄密共軛)。e[k]= d[k]~ y[k]g [k+1] = g [k] -2 μ χ [k] e* [k]，其中μ是小步長參數(shù)而上標(biāo)*表示復(fù)共軛。為了消除通帶電纜歪斜的影響，在收斂后，LMS均衡器抽頭可近似于信道脈沖響應(yīng) c的倒數(shù)。
2-D切分器252獨(dú)立地切分ζ [k]的實(shí)部和虛部并輸出^[^，^^]是原始傳送的d[k] 的估計(jì)。相位誤差檢測模塊258接收ζ [k]和^^并形成相位誤差信號 Μ =
低通(LP)濾波器256可以是積分比例濾波器，該積分比例濾波器允許環(huán)路校正相位偏移和頻率偏移。低通濾波器256的輸出饋送至復(fù)分立壓控振蕩器(VCO) 254，該壓控振蕩器254 輸出校正Θ。和f。兩者的復(fù)相位/頻率校正因數(shù)e_〃[k]。VCO 2 也提供輸出(e+〃[k])，該輸出“不校正”切片輸出鞏^，以使其可用于導(dǎo)出用于均衡器抽頭更新的誤差信號。由于均衡器工作在xl·]，因此這通常是需要的。同樣參見圖24A，均衡器輸出z[k]被饋送至碼元解映射器，該碼元解映射器將檢測到的實(shí)數(shù)和虛數(shù)電平轉(zhuǎn)化成比特組。FEC解碼器然后執(zhí)行維特比解碼，字節(jié)去交織和/或Reed-Solomon解碼以校正接收比特的誤差并將所得數(shù)據(jù)送至MII接口。電纜長度的影響所接收的視頻信號可因變于可歸因于電纜的某些特征的頻率而經(jīng)歷衰減。出于討論目的，描述了同軸電纜的示例。衰減的嚴(yán)重程度——經(jīng)常被稱作歪斜——通常取決于電纜類型和電纜長度。圖26A和26B示出因變于針對各種長度的電纜類型RG6和RG59的頻率的衰減。可以看出，歪斜等效于多徑失真，其中附加路徑和主路徑具有極小的延遲擴(kuò)展。 隨著歪斜增加，重要多徑分量的數(shù)目及其各自的增益也增加。多徑失真造成接收信號中的 ISI并因此可能嚴(yán)重地降級傳輸可靠性。在數(shù)字信號中，可在接收機(jī)中使用均衡器以去除這些損害。圖27A和27B分別示出均衡器輸入的功率譜密度(PSD)以及收斂的均衡器抽頭的幅值響應(yīng)。具體地說，圖27A示出在通過2000英尺的RG6電纜在15. 98MHz載波頻率下傳輸后的均衡器輸入的PSD(示出通帶頻率和相對基帶頻率兩者)，而圖27B示出收斂的數(shù)字均衡器抽頭的幅值響應(yīng)。本發(fā)明的某些實(shí)施例包括數(shù)字均衡器，該數(shù)字均衡器能消除由電纜引入的歪斜、 去除通帶信號中的ISI并實(shí)現(xiàn)傳送數(shù)據(jù)的可靠解碼。隨著電纜長度增加，能使用數(shù)字均衡器和公知的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)前向誤差保護(hù)方法(諸如級聯(lián)的Reed-Solomon編碼和格編碼)來可靠地接收在監(jiān)視器側(cè)的數(shù)字通帶信號。然而，電纜歪斜也會不利地影響到基帶模擬CVBS信號的高頻率，這會降低在監(jiān)視器側(cè)觀看到的圖片的銳度以及顏色的強(qiáng)度。因此，某些實(shí)施例提供自適應(yīng)濾波器，諸如模擬均衡器，該自適應(yīng)濾波器可在監(jiān)視器側(cè)應(yīng)用于CVBS信號以補(bǔ)償基帶處的電纜歪斜。某些實(shí)施例利用通帶數(shù)字均衡器以估算基帶處的歪斜量，并隨后選擇一組基帶模擬濾波器中適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)以應(yīng)用于所接收的CVBS信號。通帶歪斜的高效估算在估算信號頻段中的歪斜時(shí)，可選擇當(dāng)以dB量化時(shí)輸入信號的PSD中的歪斜將接近線性的頻段。因此，基帶數(shù)字均衡器輸入中-2. 67MHz到2. 67MHz的頻率將因此對應(yīng)于通帶輸入信號中13. 31MHz和18.65MHz的頻率，提供一適宜的范圍。如圖26A所示，從 13. 31MHz至18. 65MHz對2000英尺的RG-6的歪斜為大約3. 7dB。為了估算來自收斂的數(shù)字均衡器濾波器抽頭的以dB計(jì)的歪斜，可執(zhí)行下列計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種攝像機(jī)，包括處理器，所述處理器從圖像傳感器接收圖像信號并產(chǎn)生表征所述圖像信號的多個(gè)視頻信號，所述視頻信號包括基帶視頻信號和數(shù)字視頻信號；以及編碼器，所述編碼器將所述基帶視頻信號和數(shù)字視頻信號組合成在電纜上傳輸?shù)妮敵鲂盘枴?br> 2.如權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)，其特征在于，經(jīng)組合的基帶和數(shù)字視頻信號是基本等時(shí)的。
3.如權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述基帶視頻信號包括標(biāo)清模擬視頻信號。
4.如權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述數(shù)字視頻信號在與所述基帶視頻信號組合前被調(diào)制。
5.如權(quán)利要求4所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述數(shù)字視頻信號是高清數(shù)字視頻信號。
6.如權(quán)利要求4所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述數(shù)字視頻信號的幀速率低于所述圖像信號的幀速率。
7.如權(quán)利要求4所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號被提供給視頻捕獲設(shè)備。
8.如權(quán)利要求1所述的攝像機(jī)，其特征在于，還包括解碼器，所述解碼器配置成解調(diào)從所述電纜接收的上游信號，其中經(jīng)解調(diào)的上游信號包括控制信號。
9.如權(quán)利要求8所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述控制信號包括用于控制攝像機(jī)的位置和朝向的信號。
10.如權(quán)利要求8所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述控制信號包括用于通過處理器控制基帶視頻信號和數(shù)字視頻信號產(chǎn)生的信號。
11.如權(quán)利要求10所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述控制信號包括用于選擇所述圖像信號的一部分作為所述基帶視頻信號編碼的信號。
12.如權(quán)利要求10所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述控制信號包括用于選擇所述圖像信號的一部分作為所述數(shù)字視頻信號編碼的信號。
13.如權(quán)利要求8所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述經(jīng)解調(diào)的上游信號包括用于驅(qū)動所述攝像機(jī)的音頻輸出的音頻信號。
14.一種用于傳輸視頻圖像的方法，包括將從視頻成像設(shè)備接收的視頻信號頻分復(fù)用以獲得經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號； 通過將所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號與表征視頻信號的基帶模擬信號組合而產(chǎn)生輸出信號；以及將所述輸出信號傳輸至一個(gè)或多個(gè)設(shè)備，所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備包括數(shù)字視頻捕獲設(shè)備和顯示從所述基帶模擬信號導(dǎo)出的視頻圖像的設(shè)備。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述數(shù)字視頻捕獲設(shè)備錄制從所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號中提取的幀序列。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述數(shù)字視頻捕獲設(shè)備包括視頻服務(wù)器。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述頻分復(fù)用所述數(shù)字視頻信號的步驟包括壓縮所述視頻信號；以及在載波上調(diào)制經(jīng)壓縮的視頻信號。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，傳輸所述輸出信號包括將所述輸出信號提供給同軸電纜，并進(jìn)一步包括解調(diào)從所述同軸電纜接收的輸入信號以獲得控制信號。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括通過將一部分視頻信號編碼在復(fù)合視頻信號內(nèi)而產(chǎn)生所述基帶模擬信號；以及使用所述控制信號選擇將被編碼在所述復(fù)合視頻信號中的那部分視頻信號。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括使用所述控制信號控制所述攝像機(jī)的位置。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，解調(diào)所述輸入信號包括從所述輸入信號中提取音頻信號。
22.—種攝像機(jī)，包括處理器，所述處理器從圖像傳感器接收圖像信號并產(chǎn)生多個(gè)視頻信號，所述多個(gè)視頻信號中的每一個(gè)表征所述攝像機(jī)視域的至少一部分，并且所述多個(gè)視頻信號包括基帶視頻信號和數(shù)字視頻信號；控制邏輯，所述控制邏輯配置成響應(yīng)于由所述攝像機(jī)接收的控制信號，其中所述控制信號控制所述基帶和數(shù)字視頻信號的內(nèi)容；以及調(diào)制器，所述調(diào)制器配置成調(diào)制所述數(shù)字視頻信號，其中經(jīng)調(diào)制的數(shù)字視頻信號和所述基帶視頻信號同時(shí)由所述攝像機(jī)傳輸。
23.如權(quán)利要求22所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述控制信號移動由多個(gè)視頻信號中的至少一個(gè)表示的視域部分。
24.如權(quán)利要求22所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述控制信號作為無線信號被接收。
25.如權(quán)利要求22所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)字視頻信號被無線地傳輸。
26.如權(quán)利要求22所述的攝像機(jī)，其特征在于，所述基帶和數(shù)字視頻信號是基本等時(shí)的。
27.如權(quán)利要求22所述的攝像機(jī)，其特征在于，還包括編碼器，所述編碼器將所述基帶視頻信號和所述經(jīng)調(diào)制的數(shù)字視頻信號組合為在電纜上傳輸?shù)妮敵鲂盘枴?br> 28.一種使用由頻率分離并由電纜承載的數(shù)字信號和基帶模擬信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)字均衡器，所述數(shù)字均衡器從接收機(jī)處接收的數(shù)字信號中去除失真；以及模擬均衡器，所述模擬均衡器補(bǔ)償由所述電纜造成的模擬信號的衰減，其中所述模擬均衡器應(yīng)用一組基帶模擬濾波器中的一個(gè)來補(bǔ)償所述衰減，其中所應(yīng)用的基帶模擬濾波器是基于由所述數(shù)字均衡器計(jì)算出的在不同頻率下的衰減差值的估算來選擇的。
29.如權(quán)利要求觀所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字信號和所述模擬信號在體現(xiàn)在攝像機(jī)中的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間傳輸，且其中所述接收機(jī)將表征為所述模擬信號的經(jīng)均衡信號提供給監(jiān)視器。
30.如權(quán)利要求四所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電纜包括同軸電纜。
31.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述失真隨著所述電纜的長度而增加。
32.如權(quán)利要求觀所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述失真包括多徑失真。
33.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，衰減差值的估算包括從具有歪斜大致呈線性的功率譜密度的頻段中計(jì)算出的估算。
34.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述歪斜是針對多個(gè)濾波器抽頭使用快速傅立葉變換來計(jì)算的。
35.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于，選擇所述頻段內(nèi)的頻隙以允許使用求和來計(jì)算所述數(shù)字均衡器的濾波器的頻率響應(yīng)N/4-\N/4-X"/4-1Λ^/4-lGfl^1]=+ TjSR^n+ A- +η=0η=0η=0η=0Ν/Α-\Ν/4-\Ν/4~\TV/4-1GM= Σ^Ν-$>/[4"+2]+ Σ&[4"+3]，η=0 =0η=0η=0其中G[k]是時(shí)域收斂的均衡器濾波器抽頭的離散傅立葉變換，而Ic1對應(yīng)于DFT的特定頻隙。
36.如權(quán)利要求觀所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字信號包括由攝像機(jī)捕獲的視頻圖像的高清表征，且其中所述模擬信號包括所述視頻圖像的標(biāo)清表征。
37.一種用于均衡電纜中的模擬信號的方法，所述電纜也承載通過頻率與所述模擬信號分離的數(shù)字信號，所述方法由調(diào)制解調(diào)器執(zhí)行，所述調(diào)制解調(diào)器接收所述模擬和數(shù)字信號并輸出基帶視頻信號，所述方法包括計(jì)算所述數(shù)字信號中的歪斜，其中所述歪斜將衰減表征為歸因于所述電纜的頻率的函數(shù)；基于計(jì)算出的歪斜來均衡所述數(shù)字信號；使用計(jì)算出的歪斜來配置所述模擬均衡器以選擇一組基帶模擬濾波器中的一個(gè)；以及使用所選擇的基帶模擬濾波器來均衡所述模擬信號。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述模擬信號包括基帶視頻信號而所述數(shù)字信號包括基帶視頻信號的高清版本。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，所述電纜包括同軸電纜，并且所述歪斜隨著所述電纜的長度而變化。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述歪斜源自多徑失真。
41.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，計(jì)算歪斜包括估算在具有歪斜大致呈線性的功率譜密度的頻段中的衰減。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，估算衰減包括針對多個(gè)濾波器抽頭使用快速傅立葉變換。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，估算衰減包括選擇所述頻段內(nèi)的頻隙，其中所選頻隙使計(jì)算所述歪斜的步驟的效率最優(yōu)化。
44.一種數(shù)字通信系統(tǒng)，包括交織數(shù)據(jù)幀的卷積字節(jié)交織器，其中所述交織器是與幀結(jié)構(gòu)同步的； 隨機(jī)化器，所述隨機(jī)化器配置成從所交織的數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生隨機(jī)化的數(shù)據(jù)幀； 穿孔格碼調(diào)制器，所述穿孔格碼調(diào)制器工作在可選碼速率下并從經(jīng)隨機(jī)化的數(shù)據(jù)幀中產(chǎn)生經(jīng)格編碼的數(shù)據(jù)幀；QAM映射器，所述QAM映射器將所述格編碼的數(shù)據(jù)幀中的比特組映射至調(diào)制碼元，由此提供經(jīng)映射幀；以及同步器，所述同步器將同步分組加至所述經(jīng)映射幀。
45.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述穿孔格碼調(diào)制器被旁路以獲得基于測得的所述系統(tǒng)的白噪聲性能的最優(yōu)化凈比特率。
46.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，將相同同步分組添加至經(jīng)映射幀序列中的每一個(gè)。
47.如權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述同步分組的一部分包括針對所述調(diào)制碼元的實(shí)部和虛部的不同二進(jìn)制序列。
48.如權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述同步分組的一部分包括針對所述調(diào)制碼元的實(shí)部和虛部的相同二進(jìn)制序列。
49.如權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述同步分組包括指示所述經(jīng)映射幀的傳輸模式的數(shù)據(jù)。
50.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，指示傳輸模式的數(shù)據(jù)包括所選QAM星座和所選格碼速率。
51.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)對每個(gè)數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生恒定整數(shù)個(gè) Reed-Solomon分組而不管傳輸模式為何。
52.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)對每個(gè)數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生整數(shù)個(gè)調(diào)制碼元而不管傳輸模式為何。
53.如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)產(chǎn)生每數(shù)據(jù)幀整數(shù)個(gè)穿孔圖案周期而不管傳輸模式為何。
54.一種用于可變凈比特率數(shù)字通信系統(tǒng)的組幀方法，包括提供一組不同的正交調(diào)幅(QAM)星座；使用穿孔格碼組合來產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組幀，每種組合對應(yīng)于相關(guān)聯(lián)的模式；以及提供具有可變整數(shù)個(gè)QAM碼元的幀，其中所述QAM碼元數(shù)對應(yīng)于所選模式，每幀的相關(guān)聯(lián)字節(jié)和Reed-Solomon分組數(shù)是恒定的。
55.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，使用穿孔格碼組合產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組幀包括每數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生整數(shù)個(gè)穿孔圖案周期，不管相關(guān)聯(lián)的模式為何。
56.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，對于所有模式，每幀的格編碼器穿孔圖案循環(huán)的數(shù)目是一整數(shù)。
57.如權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，每QAM碼元的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)對于一種或多種模式是分?jǐn)?shù)。
58.一種用于通信數(shù)字視頻信號的系統(tǒng)，包括相位偏移校正器，所述相位偏移校正器接收表征經(jīng)正交調(diào)幅的信號的經(jīng)均衡信號并從所述經(jīng)均衡信號導(dǎo)出經(jīng)相位校正信號；二級切分器，所述二級切分器切分所述經(jīng)均衡信號以獲得實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列；幀同步器，所述幀同步器執(zhí)行將所述實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列與所存儲的幀同步偽隨機(jī)序列的相應(yīng)部分的相關(guān)；以及相位校正信號，所述相位校正信號由所述幀同步器提供給所述相位偏移校正器，其中所述相位校正信號基于所述相關(guān)的最大實(shí)數(shù)值和虛數(shù)值。
59.如權(quán)利要求58所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述幀同步器對傳入的經(jīng)切分正交調(diào)幅的元執(zhí)行連續(xù)交叉相關(guān)。
60.如權(quán)利要求59所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述連續(xù)交叉相關(guān)是使用二進(jìn)制幀同步偽隨機(jī)噪聲序列的存儲副本分別針對所述實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列進(jìn)行的。
61.如權(quán)利要求58所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述經(jīng)正交調(diào)幅信號是使用穿孔格碼調(diào)制的。
62.如權(quán)利要求58所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述經(jīng)正交調(diào)幅信號是使用正交相移鍵控調(diào)制來調(diào)制的。
63.如權(quán)利要求58所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述經(jīng)正交調(diào)幅(QAM)信號是使用 16-QAM調(diào)制的。
64.如權(quán)利要求58所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述經(jīng)正交調(diào)幅(QAM)信號是使用 64-QAM調(diào)制的。
65.如權(quán)利要求58所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述經(jīng)正交調(diào)幅信號的幀同步碼元具有相同的符號，而所述相關(guān)的最大實(shí)數(shù)和虛數(shù)值的符號指示經(jīng)均衡信號中的相位旋轉(zhuǎn)。
66.如權(quán)利要求65所述的系統(tǒng)，其特征在于，由所述幀同步器提供的所述相位校正信號包括所述相關(guān)的最大實(shí)數(shù)和虛數(shù)值的符號。
67.如權(quán)利要求65所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述相位偏移校正器通過索引具有所述相關(guān)的最大實(shí)數(shù)和虛數(shù)值的符號的查找表來導(dǎo)出所述經(jīng)相位校正信號，從而確定相位校正值。
68.一種用于校正接收機(jī)中的正交調(diào)幅信號中的載波相位偏移的方法，所述方法包括均衡所述信號；切分經(jīng)均衡信號，由此從所述經(jīng)均衡信號獲得實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列；以及識別所述實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列中的幀同步序列，其中識別所述幀同步序列包括使存儲的偽隨機(jī)序列與所述實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列相關(guān)；以及從與所述實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列相關(guān)聯(lián)的最大相關(guān)值確定幀的開始；以及基于所述最大相關(guān)值校正所述經(jīng)均衡信號中的相位誤差。
69.如權(quán)利要求68所述的方法，其特征在于，所述相關(guān)步驟包括使用二進(jìn)制幀同步偽隨機(jī)噪聲序列的存儲版本對一系列經(jīng)切分正交調(diào)幅碼元執(zhí)行連續(xù)交叉相關(guān)。
70.如權(quán)利要求68所述的方法，其特征在于，所述相關(guān)步驟包括分別使用所述實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列對所述幀同步序列的存儲版本執(zhí)行連續(xù)交叉相關(guān)。
71.如權(quán)利要求70所述的方法，其特征在于，所述幀同步序列的幀同步碼元具有相同的符號。
72.如權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，校正相位誤差包括基于所述最大相關(guān)值的符號確定所述經(jīng)均衡信號中的相位旋轉(zhuǎn)。
73.如權(quán)利要求72所述的方法，其特征在于，校正所述經(jīng)均衡信號中的相位誤差包括索引具有所述實(shí)數(shù)和虛數(shù)最大相關(guān)值的符號的查找表。
74.一種用于校正正交調(diào)幅信號中的載波相位偏移的方法，其中所述方法在包含配置成執(zhí)行指令的一個(gè)或多個(gè)處理器的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，所述方法包括在所述一個(gè)或多個(gè)處理器上執(zhí)行配置成均衡所述信號的指令； 在所述一個(gè)或多個(gè)處理器上執(zhí)行配置成切分經(jīng)均衡信號由此從所述經(jīng)均衡信號獲得實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列的指令；在所述一個(gè)或多個(gè)處理器上執(zhí)行配置成識別所述實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列中的幀同步序列的指令，其中識別所述幀同步序列包括分別使用所述實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列對所述幀同步序列的存儲版本執(zhí)行連續(xù)交叉相關(guān)；以及從與所述實(shí)數(shù)和虛數(shù)序列相關(guān)聯(lián)的最大相關(guān)值確定幀的開始；以及在一個(gè)或多個(gè)處理器上執(zhí)行配置成基于所述最大相關(guān)值校正所述經(jīng)均衡信號中的相位誤差的指令，其中所述幀同步序列的幀同步碼元具有相同符號，其中校正相位誤差包括基于所述最大相關(guān)值的符號確定所述經(jīng)均衡信號中的相位旋轉(zhuǎn)。
75.一種用于識別碼元星座的方法，所述方法由多模正交調(diào)幅通信系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，所述方法包括執(zhí)行使所述一個(gè)或多個(gè)處理器表征信號中功率分布的指令，其中所述功率分布統(tǒng)計(jì)地跟蹤所述信號中檢測到的功率電平的出現(xiàn)；執(zhí)行使所述一個(gè)或多個(gè)處理器確定所述功率分布中的功率電平的一個(gè)或多個(gè)峰值出現(xiàn)的指令；以及執(zhí)行使所述一個(gè)或多個(gè)處理器基于所述峰值出現(xiàn)的分布確定所述星座的指令。
76.如權(quán)利要求75所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)處理器還基于所述一個(gè)或多個(gè)峰值出現(xiàn)的擴(kuò)展來確定星座。
77.如權(quán)利要求75所述的方法，其特征在于，所述信號是經(jīng)均衡信號并且所述一個(gè)或多個(gè)處理器通過檢查所述功率分布的分布圖中的多個(gè)區(qū)段來確定所述星座，其中每個(gè)所述區(qū)段對應(yīng)于與多個(gè)星座候選者中的一個(gè)而非全部的候選者相關(guān)聯(lián)的功率電平范圍。
78.如權(quán)利要求77所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)星座候選者包括正交相位鍵控星座和正交調(diào)幅(QAM)星座。
79.如權(quán)利要求78所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)星座候選者包括16-QAM和 64-QAM 星座。
80.如權(quán)利要求78所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)星座候選者包括256-QAM星座。
81.如權(quán)利要求75所述的方法，其特征在于，還包括執(zhí)行使所述一個(gè)或多個(gè)處理器通過執(zhí)行一連串星座判定中的每個(gè)判定的步驟來建立所識別星座的可靠性的指令，所述步驟包括當(dāng)隨后的判定確認(rèn)所述星座的身份時(shí)使計(jì)數(shù)器遞增； 當(dāng)隨后的判定識別不同星座時(shí)使計(jì)數(shù)器遞減；以及基于所述計(jì)數(shù)器的值提供可靠性測量。
82.如權(quán)利要求81所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述計(jì)數(shù)器超出閾值時(shí)，所述星座被可靠識別。
83.如權(quán)利要求81所述的方法，其特征在于，向多個(gè)星座候選者的每一個(gè)提供計(jì)數(shù)器， 并且當(dāng)其相應(yīng)的計(jì)數(shù)器超出閾值時(shí)可靠地識別該星座。
84.如權(quán)利要求75所述的方法，其特征在于，所述功率電平的峰值出現(xiàn)對應(yīng)于所述星座的角落碼元。
85.如權(quán)利要求75所述的方法，其特征在于，在對所述信號均衡前識別所述星座。
86.一種用于識別多模正交調(diào)幅通信系統(tǒng)中的碼元的星座的方法，所述方法是由所述通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)器中的處理器執(zhí)行的，并包括以下步驟響應(yīng)于檢測到在所述調(diào)制解調(diào)器處接收的數(shù)據(jù)幀的開始，執(zhí)行使所述處理器從所述數(shù)據(jù)幀中提取模式信息的指令；執(zhí)行使所述處理器通過從多個(gè)潛在星座碼中選擇最近似匹配所述模式信息中的相應(yīng)碼的碼而確定當(dāng)前星座的指令；如果所述當(dāng)前星座與之前確定的星座匹配，則執(zhí)行使所述處理器增加與所述之前識別的星座相關(guān)聯(lián)的置信度量的指令；如果所述當(dāng)前星座不同于所述之前識別的星座，則執(zhí)行使處理器減小所述置信度量并將所述當(dāng)前星座記錄為所述之前識別的星座的指令；以及重復(fù)使所述處理器提取模式信息、選擇當(dāng)前星座并調(diào)整后繼數(shù)據(jù)幀的置信度量直到所述置信度量超出預(yù)定閾值的步驟，其中當(dāng)所述置信度量超出所述預(yù)定閾值時(shí)識別所述星座。
87.如權(quán)利要求86所述的方法，其特征在于，選擇星座代碼包括使所述處理器對所述多個(gè)潛在星座碼中的每一個(gè)執(zhí)行與相應(yīng)碼比特的交叉相關(guān)。
88.如權(quán)利要求86所述的方法，其特征在于，在未經(jīng)均衡信號中識別所述星座，所述未經(jīng)均衡信號承載所述數(shù)據(jù)幀和后繼的數(shù)據(jù)幀。
89.如權(quán)利要求88所述的方法，其特征在于，在所述處理器從所述信號恢復(fù)載波的同時(shí)，識別所述星座。
90.如權(quán)利要求88所述的方法，其特征在于，還包括執(zhí)行使所述處理器使用恒定模算法(CMA)計(jì)算誤差信號以收斂均衡器濾波器抽頭從而允許所述信號的均衡的指令。
91.如權(quán)利要求88所述的方法，其特征在于，使用經(jīng)縮放的CMA參數(shù)計(jì)算所述誤差信號以改善均衡性能。
92.如權(quán)利要求88所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述信號的均衡包括分析經(jīng)均衡信號的功率的分布圖，其中分析所述分布圖包括使用概率質(zhì)量函數(shù)。
93.如權(quán)利要求88所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述信號的均衡包括執(zhí)行指令，所述指令使處理器計(jì)算與所述經(jīng)均衡信號中的多個(gè)碼元相關(guān)聯(lián)的功率；以及通過使用閾值功率電平來識別所述星座的角落碼元，其中所述閾值功率電平指示所述星座的身份。
94.一種用于傳輸視頻信號的系統(tǒng)，包括攝像機(jī)側(cè)調(diào)制解調(diào)器，所述攝像機(jī)側(cè)調(diào)制解調(diào)器配置成從視頻攝像機(jī)接收兩個(gè)信號，每個(gè)信號表征由所述攝像機(jī)捕獲的圖像序列，所述攝像機(jī)側(cè)調(diào)制解調(diào)器進(jìn)一步配置成將所述兩個(gè)信號中的一個(gè)信號作為復(fù)合基帶視頻信號傳輸并將另一個(gè)信號作為與所述基帶信號不重疊的通帶視頻信號調(diào)制和傳輸，其中所述攝像機(jī)側(cè)調(diào)制解調(diào)器包括混合器，所述混合器將所述基帶和通帶視頻信號組合以提供傳輸信號；雙工器，所述雙工器配置成在傳輸線路上發(fā)送所述傳輸信號并從所述傳輸線路上提取接收的通帶信號；以及檢測器，所述檢測器監(jiān)視所述攝像機(jī)側(cè)調(diào)制解調(diào)器并當(dāng)所接收的通帶信號被識別時(shí)產(chǎn)生啟用信號，其中所述啟用信號控制所述基帶視頻信號和所述通帶視頻信號中的至少一個(gè)的傳輸。
95.如權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通帶視頻信號僅當(dāng)產(chǎn)生所述啟用信號時(shí)才被傳輸。
96.如權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其特征在于，所接收的通帶信號被正交調(diào)幅。
97.如權(quán)利要求96所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測器監(jiān)視正交幅度解調(diào)器中的均方誤差的估算，并當(dāng)所述估算超出閾值時(shí)產(chǎn)生啟用信號。
98.如權(quán)利要求96所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測器監(jiān)視星座檢測器并且基于由所述星座檢測器提供的可靠性測量產(chǎn)生所述啟用信號。
99.如權(quán)利要求96所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可靠性測量基于幀同步序列。
100.如權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測器監(jiān)視均衡器中的均方誤差的估算，并當(dāng)所述估算超出閾值時(shí)產(chǎn)生啟用信號。
101.如權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測器監(jiān)視所述攝像機(jī)側(cè)調(diào)制解調(diào)器的自動增益控制模塊中的增益因數(shù)，并且當(dāng)所述增益因數(shù)具有低于閾值的值時(shí)產(chǎn)生所述啟用信號。
102.如權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測器監(jiān)視所接收的通帶信號的幅值，并且當(dāng)所述幅值具有超出閾值的值時(shí)產(chǎn)生所述啟用信號。
103.如權(quán)利要求94所述的系統(tǒng)，其特征在于，所接收的通帶信號包括根據(jù)網(wǎng)際協(xié)議編碼的數(shù)據(jù)。
104.一種用于控制安全系統(tǒng)中的信令的方法，包括在上游調(diào)制解調(diào)器處確定同軸電纜上傳輸?shù)膹?fù)合信號中的上游QAM信號的存在；當(dāng)所述上游QAM信號被確定為存在時(shí)，使所述上游調(diào)制解調(diào)器在所述同軸電纜上傳輸復(fù)合基帶視頻信號和通帶視頻信號，其中所述復(fù)合基帶視頻信號和通帶視頻信號是由視頻攝像機(jī)捕獲的圖像序列的并行表征；以及當(dāng)確定不存在所述上游QAM信號時(shí)使所述上游調(diào)制解調(diào)器在所述同軸電纜上發(fā)送所述復(fù)合基帶視頻信號并阻止所述通帶視頻信號的傳輸。
105.如權(quán)利要求104所述的方法，其特征在于，當(dāng)自動增益控制信號中的增益值超出閾值時(shí)，確定存在所述上游QAM信號。
106.如權(quán)利要求104所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述上游QAM信號的幅值測量小于閾值時(shí)，確定存在所述上游QAM信號。
107.如權(quán)利要求104所述的方法，其特征在于，當(dāng)均衡器中的均方誤差的估值超出閾值時(shí)，確定不存在所述上游QAM信號。
108.如權(quán)利要求104所述的方法，其特征在于，當(dāng)在所述上游QAM信號中識別到網(wǎng)際協(xié)議數(shù)據(jù)分組時(shí)，確定不存在所述上游QAM信號。
109.一種用于傳輸視頻信號的自動可重構(gòu)系統(tǒng)，包括上游調(diào)制解調(diào)器，所述上游調(diào)制解調(diào)器配置成從視頻攝像機(jī)接收兩個(gè)信號，每個(gè)信號表征由所述攝像機(jī)捕獲的圖像序列，所述上游調(diào)制解調(diào)器進(jìn)一步配置成將所述兩個(gè)信號中的一個(gè)信號作為復(fù)合基帶視頻信號傳輸并將另一個(gè)信號作為與所述基帶信號不重疊的通帶視頻信號調(diào)制和傳輸；以及下游調(diào)制解調(diào)器，所述下游調(diào)制解調(diào)器配置成從所述上游調(diào)制解調(diào)器接收所述復(fù)合基帶視頻信號和所述通帶視頻信號并進(jìn)一步配置成將上游通帶信號傳輸至所述上游調(diào)制解調(diào)器，其中當(dāng)檢測到所述上游通帶信號的劣化時(shí)，所述上游調(diào)制解調(diào)器中止所述兩個(gè)信號中至少一個(gè)信號的傳輸。
全文摘要
描述了用于操作攝像機(jī)的系統(tǒng)和方法。從圖像傳感器接收的圖像信號可作為表征圖像信號的多個(gè)視頻信號進(jìn)行處理。編碼器可將基帶和數(shù)字視頻信號組合到輸出信號中以在電纜上傳輸。視頻信號可包括基本等時(shí)的基帶和數(shù)字視頻信號。解碼器對上游信號解調(diào)以獲得控制信號，該控制信號用于控制攝像機(jī)的位置和朝向以及基帶和數(shù)字視頻信號的內(nèi)容。描述的系統(tǒng)和方法接收多種信號，提供與信號關(guān)聯(lián)的同步信息，校正信號中的相移偏移，并采用或檢測在信令過程中使用的編碼方案。描述了用于檢測信號存在的系統(tǒng)和方法。
文檔編號H04J3/04GK102365832SQ201080015700
公開日2012年2月29日 申請日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
發(fā)明者D·穆扎鮑夫, G·托梅扎克, K·蘭姆, M·菲莫弗 申請人:倍威科技有限公司