[发明专利]一种视频信号传输方法

说明书

技术领域

本发明属于视频传输领域，涉及一种用于在同轴电缆上传输视频信号的方法与装置，尤其是一种在同轴电缆上传输高清晰度模拟视频信号的方法。

背景技术

目前，基于同轴电缆的模拟视频传输广泛用于各类闭路电视监控系统应用。但其传输标准CVBS(compositevideobroadcastsignal，复合电视广播信号)只能满足标清应用的要求。因此在高清应用的场合通常使用数字传输技术，例如HD-SDI(high-definitionserialdigital interface，高清晰度串行数字接口)或者基于压缩视频的数字摄像机。但这些系统存在一些固有的缺陷。HD-SDI类非压缩数字视频传输技术具有低延迟，高画质的优点，并可以在光纤信道上实现超高分辨率视频的长距离传输。但很高的数据率使其难以在同轴电缆上达到一个实用的传输距离，特别是工程上布线的灵活性无法与CVBS相比，尤其是难以在原有视频监控系统布线上升级。基于压缩视频的数字摄像机如IPC(IPcamera，IP摄像机)具有良好的灵活性与高度的扩展性，并可支持超高清分辨率视频传输，但视频压缩无可避免的造成画质损失并增加延迟。此外，数字传输全或无的特性使其在通常情况下能够抵抗干扰并保持良好的画质，然而在遭受超出容限的干扰或者传输距离超标时画质会突然下降至无法接受的程度。

aCVi与HDCVI等基于同轴电缆的模拟高清传输技术出现弥补了这些缺陷。这两者都是基于修改后的NTSC(NationalTelevisionSystem Committee，美国国家电视系统委员会)标准，采用与NTSC类似的调制技术。但与CVBS相比，由于其能够充分的利用同轴电缆的带宽，因此能够传输从700至1000TVL的高清晰视频。同时，模拟传输技术使得其传输质量可以平滑降级，即使在遭受干扰或者传输距离超过标准允许的范围后，画质只是逐渐下降而不是损失全部的信息。这使其能够适应为CVBS而准备的布线系统，便于现有监控系统平滑升级至高清。

另一方面，现有CVBS系统中色度信号与亮度信号处于一个频带，这使其兼容早期的黑白模拟广播系统。然而亮色频带重叠会产生亮色串扰的问题。因而在模拟高清传输系统通常采用频分复用的方式将亮度与色度信号分离，从而避免了两者的互相干扰。

然而，aCVi与HDCVI标准内，这一分离并不彻底：U/V两个色差分量信号通过正交调制的方式合成为一个色度信号，并在同一个频带上传输。而发送端与接收端的副载波相位误差会使得两个色差信号在接收端无法完全分离，两者的互相混合造成传输图像偏色，类似的问题在NTSC标准上就已经存在。PAL(PhaseAlternatingLine，逐行倒相)则采用副载波逐行倒相的方式部分的解决了这个问题，然而这一优点却是以损失色度竖直分辨率为代价换得的。

另一方面，HDCVI与aCVi为亮度信号分配了很高的带宽，对于720p30的视频可以达到15MHz以上。如图1，由于调制方式的限制，副载波的频率必须高于亮度信号与色度信号的带宽之和。因此当副载波频率一定时，色度信号的带宽增加受限于副载波的频率。另一方面，副载波的频率又受限于线缆能够提供的带宽，过高的频率会显著的增加衰减。在实际应用中，线缆的衰减正比于其长度，导致其可提供的带宽随长度增加而逐渐下降。虽然较短的线缆可以提供高的可用带宽，但副载波频率却出于兼容考虑不能灵活的变化。为了适应长线缆较小的可用带宽，副载波频率只能取一个较低的值，例如HDCVI在720p30模式下副载波频率为21MHz。除去亮度占据的15MHz以及亮度与色度间保护频宽后，色度带宽被限制在一个较低的值，例如3或者4MHz，仅相当于亮度信号的1/4。这会造成色彩渗漏与边缘假色，限制了图像质量的进一步提升。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种视频传输方法，在保持现有模拟高清传输优势的同时，克服了现有技术在色差信号传输上的缺点，能够更好的适应各类信道的特性，提高画质，并增加传输距离。

本发明的视频信号传输方法，包括以下步骤：输入一视频信号；