混合格式媒体传输系统和方法技术方案

描述了用于操作摄像机的系统和方法。从图像传感器接收的图像信号可作为表征图像信号的多个视频信号进行处理。编码器可将基带和数字视频信号组合到输出信号中以在电缆上传输。视频信号可包括基本等时的基带和数字视频信号。解码器对上游信号解调以获得控制信号，该控制信号用于控制摄像机的位置和朝向以及基带和数字视频信号的内容。描述的系统和方法接收多种信号，提供与信号关联的同步信息，校正信号中的相移偏移，并采用或检测在信令过程中使用的编码方案。描述了用于检测信号存在的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
混合格式媒体传输系统和方法本申请是PCT国际申请号PCT/US2010/022772、国际申请日2010年2月1日、中国国家申请号201080015700.8、名称为“混合格式媒体传输系统和方法”的申请的分案申请。
本专利技术一般涉及多媒体传输系统且更具体地涉及在单条电缆上传输高清数字视频和标清模拟视频的系统和方法。
技术介绍
随着数字广播电视和流视频技术的出现，许多具有增强清晰度和先进特征的数字摄像机、监视器和视频录制器已变得可用。闭路电视(CCTV)系统如今提供高清视频输出和压缩的数字视频信号以用于例如大楼管理、设施的访问控制和远程监视的场合。然而，旧有的系统停留在原地并且标清模拟视频信号处于广泛使用并在过渡到全数字、高清系统的过程中仍然会继续使用。具体地说，同轴电缆(“同轴”)已被部署成承载从CCTV摄像机至监视站的信号。一些部署的CCTV摄像机在局域网、或广域网上传输经压缩的视频信号，并且这些摄像机可使用互联网协议(IP)作为通信手段来传输经压缩的视频信号。图1示出使用同轴电缆承载标清模拟视频的传统系统。基本模拟摄像机10一般产生可使用同轴电缆11传输长达300米的复合视频基带信号(CVBS)。CVBS信号通常被提供给一种视频录制系统，该视频录制系统经常包括以数字格式录制CVBS的数字视频录制器(DVR)12。传统监视器14可连接于DVR12以同时显示该标清模拟视频，该标清模拟视频一般具有720*480像素的分辨率。数字摄像机16在一些应用中可取代模拟摄像机10。数字摄像机16可支持串行数字接口(SDI)，该串行数字接口可以大约270Mbps的速率在同轴电缆17上将未经压缩的标清数字视频传输至DVR。图2示出在当前部署系统中传输高清视频(1920×1080像素)的传统方法。首先，数字摄像机20可支持高清串行数字接口(HD-SDI)，HD-SDI可以1.5Gbps的速率在同轴电缆21上将未经压缩的高清数字视频传输至DVR22。在这样的高传输率下支持的电缆距离可达100米。其次，基于IP的高清(HD)摄像机24可使用标准类5(CAT5)双绞线对电缆25在100Mbps以太网上产生经压缩的数字HD视频信号，其传输距离可长达100米。该信号DVR22接收并被录制以作非实时回放。现有的同轴电缆26可被用于使用类5-同轴电缆桥接调制解调器27、29或其它转换设备将视频从摄像机24传输至DVR22。使得摄像机传输数字视频的连网络的使用允许这些系统添加一些上游通信，通常为控制和音频信号28。
技术实现思路
本专利技术的某些实施例提供摄像机以及操作摄像机的系统和方法。处理器可从图像传感器接收图像信号并产生表征图像信号的多个视频信号。编码器用于将基带视频信号和数字视频信号组合为在电缆上传输的输出信号。视频信号可包括基本等时的基带视频信号和数字视频信号。摄像机可用作闭路高清电视摄像机。根据本专利技术的某些方面，基带视频信号可包括标清模拟视频信号而数字视频信号可在与基带视频信号组合前被调制。数字视频信号可包括经压缩的高清数字视频信号。数字视频信号的帧速率可低于图像信号的帧速率，尤其是在将经调制的数字信号提供给视频录制器的情形下。在某些实施例中，配置解码器以对从传输电缆或从无线通信网络接收的上游信号进行解调，该传输电缆用来承载下游视频。经解调的上游信号可包括控制信号，所述控制信号包括控制摄像机的位置和方向的信号、控制通过处理器产生基带视频信号和数字视频信号的信号以及选择图像信号的一部分以作为基带视频信号进行编码的信号。控制信号也可包括选择一部分图像信号作为数字视频信号进行编码的信号和用于驱动例如扬声器的摄像机音频输出的音频信号。本专利技术的某些实施例提供传输视频图像的方法。这些方法可包括：对从高清成像设备接收的视频信号进行频分复用以获得经调制的数字信号；通过将经调制的数字信号与表征视频信号的基带模拟信号组合来产生输出信号以及同时将输出信号传送至监视器和数字视频存储设备。在这些实施例的一些中，监视器显示视频信号的基带模拟表征和/或数字视频存储器使用数字视频录制器录制从经调制的数字信号提取的一系列高清帧。数字视频信号可被压缩。在某些实施例中，传输输出信号包括将输出信号提供给同轴电缆和/或提供给无线发射机。可解调从同轴电缆或无线网络接收的输入信号以获得控制信号。基带模拟信号可通过将一部分视频信号编码在复合视频信号中而产生，并且拟编码在复合视频信号中的那部分视频信号可使用控制信号来控制。控制信号可控制摄像机的位置。解调输入信号可额外地从输入信号产生一音频信号。本专利技术的某些实施例提供用于操作摄像机的系统和方法。处理器可从图像传感器接收图像信号并产生多个视频信号，控制逻辑可配置成对由摄像机接收的控制信号作出响应并且调制器可配置成调制数字视频信号以获得经调制的信号。多个视频信号可包括基带视频信号和数字视频信号。多个视频信号中的每一个代表摄像机视域的至少一部分，并且控制信号可控制基带和数字视频信号的内容。经调制的信号和基带视频信号通常由摄像机同时传输。基带和数字视频信号可以是基本等时的。编码器可将基带视频信号和经调制信号组合为用于在电缆上传输的输出信号。例如，可以无线方式从无线网络接收控制信号。经调制信号可至少部分地以无线方式传输。数字视频信号可以是高清数字视频信号，且可以是经压缩的数字视频信号。控制信号移动由视频信号中的一个表征的视域的一部分。附图说明图1解说使用同轴电缆承载标清模拟视频的现有技术系统。图2解说传输高清数字视频的现有技术方法。图3描绘根据本专利技术某些方面的用于传输模拟和数字视频的系统。图4描绘根据本专利技术某些方面的用于传输模拟和数字视频的连网系统。图5示出根据本专利技术某些方面的用于在同轴电缆上传输模拟和数字视频的带宽分配。图6解说根据本专利技术某些方面构造的CCTV摄像机装备的示例。图7解说根据本专利技术某些方面构造的在DVR装备中使用的调制解调器的示例。图8解说根据本专利技术某些方面构造的在网络交换装备中使用的调制解调器的示例。图9是在ATSC数字电视中使用的帧结构的示例。图10是传统帧同步分组的示例。图11是传统数据帧中的数据分段的示例。图12提供帧配置的简化示图。图13是根据本专利技术某些方面的调制器的框图。图14是在本专利技术某些实施例中采用的帧结构的框图表示。图15说明在本专利技术某些实施例中的卷积字节交织器的操作。图16是本专利技术某些实施例中采用的可选择的码率穿孔格编码调制的框图。图17解说QAM映射的示例。图18示出帧同步/模分组。图19是在本专利技术某些实施例中采用的简化帧结构。图20是根据本专利技术某些方面的解调器的框图。图21是根据本专利技术某些方面的摄像机侧调制解调器的框图。图22是根据本专利技术某些方面的监视器侧调制解调器的框图。图23解说根据本专利技术某些方面的摄像机侧基带-通带QAM调制器。图24A和24B解说根据本专利技术某些方面的监视器侧通带-基带QAM解调器。图25解说根据本专利技术某些方面的监视器侧数字均衡器和载波相位/频率环路。图26示出因变于同轴电缆中的频率描绘的衰减。图27A描绘均衡器输入的功率谱密度(PSD)。图27B示出收敛的均衡器抽头的幅值响应。图28A、28B、29A和29B示出不同频率下在通带数字视频信号中的损耗相对于歪斜。图30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：第一调制解调器，配置成接收从成像设备导出的一个或多个视频信号，所述第一调制解调器进一步被配置成在同轴电缆的基带中发送模拟视频信号并且在同轴电缆中在与所述同轴电缆的基带分离的频带内发送经调制的数字视频信号，其中模拟视频信号和经调制的数字视频信号表示由所述成像设备产生的视频图像；以及第二调制解调器，配置成从同轴电缆接收经调制的数字视频信号，并且解调所述经调制的数字视频信号以获得高清视频信号，其中所述高清视频信号由第二调制解调器发送到数字视频录制器、视频服务器和数字显示器中的一个或多个。

【技术特征摘要】
2009.01.30 US 12/363,669;2009.06.17 US 61/187,996;1.一种用于混合格式媒体传输的系统，包括：第一调制解调器，配置成接收从成像设备导出的一个或多个视频信号，所述第一调制解调器进一步被配置成在同轴电缆的基带中发送模拟视频信号并且在同轴电缆中在与所述同轴电缆的基带分离的频带内发送经调制的数字视频信号，其中模拟视频信号和经调制的数字视频信号表示由所述成像设备产生的视频图像；以及第二调制解调器，配置成从同轴电缆接收经调制的数字视频信号，并且解调所述经调制的数字视频信号以获得高清视频信号，其中所述高清视频信号由第二调制解调器发送到数字视频录制器、视频服务器和数字显示器中的一个或多个。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括将所述模拟视频信号与经调制的数字视频信号分离的滤波器，其中所述模拟视频信号被提供给标清监视器。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一调制解调器调制从成像设备导出的经压缩的视频信号以获得经调制的数字视频信号。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，从所述成像设备导出的一个或多个视频信号中的至少一个是由第一调制解调器压缩的数字视频信号。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二调制解调器调制上游控制信号，且在所述同轴电缆的信道中发送所述经调制的控制信号，其中所述经调制的控制信号通过所述第一调制解调器接收并解调，且其中所述上游控制信号控制所述模拟视频信号和经调制的数字视频信号中的一个或多个的内容。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述上游控制信号确定所述成像设备捕捉的由所述模拟视频信号和经调制的数字视频信号中的一个或多个承载的视频图像的一部分。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述经调制的数字视频信号承载区域的全景图，且其中所述模拟视频信号承载所述全景图的一部分。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述上游控制信号通过控制缩放和平移中的一个或多个确定所述模拟视频信号承载的全景图的一部分。9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述经调制的数字视频信号承载由摄像机监视的位置的鱼眼视野，且其中所述模拟视频信号承载所述鱼眼视野的一部分。10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述上游控制信号导致所述鱼眼视野的一部分虚拟地移动。11.如权利要求9所述的系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·兰姆，M·菲莫弗，G·托梅扎克，D·穆扎鲍夫，
申请(专利权)人：英特赛尔美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US