CN100385924C

CN100385924C - 视频信号发送装置、接收装置、收发信机、及确定信道的方法

Info

Publication number: CN100385924C
Application number: CNB021415528A
Authority: CN
Inventors: 林镛埈
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-09-02
Also published as: CN1437393A; KR100453041B1; KR20030067316A; US20030151697A1

Abstract

提供一种用于将视频信号无线发送到远程显示装置的无线发送和接收装置、收发信机、及一种用于确定在发送和接收装置之间发送和接收视频信号中使用的信道的信道确定方法。视频信号发送装置包括超外差式发射机，用于选择多个信道中的一个，调制要发送的视频信号，并将调制信号提供给天线；及频带和信道选择器，用于控制发射机的调制和解调频率。该视频信号发送装置还包括频带和信道检测器，用于在操作时从接收信号中检测已使用信道；专用信道收发信机，用于通过预定专用信道与其它发送和接收装置一起发送和接收数据；以及控制单元，用于对上述各部件进行控制。该装置使能够在视频信号处理装置和远程显示装置之间无线发送和接收视频信号。

Description

视频信号发送装置、接收装置、收发信机、及确定信道的方法

技术领域

本发明涉及将视频信号无线发送到远程显示装置的无线发送和接收装置、收发信机、以及用于确定在发送和接收装置之间发送和接收视频信号中使用的信道的信道确定方法。

背景技术

通常，通过电视机或监视器观看在视频播放器中再现的视频信号(视频和音频信号)。对此而言，传统地使用其中视频播放器有线连接到电视机或监视器的有线发送方法。

同时，由于大多数采用新方法，比如等离子体显示板(PDP)和液晶显示器(LCD)的显示装置不具有用于接收和解码信号的内嵌功能，这些装置需要单独的机顶盒(STB)，并因此需要用于将STB连接到显示装置的电线。

由于外露的电线这种有线发送方法恶化了外观，并且如果电线的长度很长，信号衰减的发生将降低再现图像的质量。

另外，考虑到在不久的将来大多数显示装置转向PDP和LCD的趋势，急需解决所述有线方法的缺陷的技术方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明的第一个目的是提供一种能够方便地进行连接、具有良好的外观并且适合于无线发送的发送装置。

本发明的第二个目的是提供一种适合于所述发送装置的接收装置。

本发明的第三个目的是提供一种适合于所述发送装置和接收装置的超外差式接收机。

本发明的第四个目的是提供一种适合于所述发送装置和接收装置的信道确定方法。

为实现本发明的第一个目的，提供一种视频信号发送装置，包括超外差式发射机，用于选择多个信道中的一个，调制要发送的视频信号，并将调制信号提供给天线；以及频带和信道选择器，用于控制发射机的调制和解调频率。该视频信号发送装置还包括：频带和信道检测器，用于在操作时结合频带和信道选择器从接收信号中检测已使用信道；专用信道收发信机，用于通过预定专用信道与其它发送和接收装置一起发送和接收数据；以及控制单元，用于控制发送装置从而在存在发送视频信号的请求时，由频带和信道检测器检测已使用信道；通过经专用信道收发信机与接收装置进行通信，选择在发送装置和接收装置之间要使用的信道；通过选定信道，将具有预定功率的导频信号发送到接收装置；并且根据由接收装置发送的经专用信道收发信机接收的最佳发射功率，经选定的信道将视频信号发射出去。

为实现本发明的第二个目的，提供一种视频接收装置，包括超外差式接收机，用于选择多个信道中的一个并从通过天线接收的信号输入解调视频信号；以及频带和信道选择器，用于控制接收机的调制和解调频率。该视频接收装置还包括：频带和信道检测器，用于在操作时结合频带和信道选择器从接收信号中检测已使用信道；专用信道收发信机，用于通过预定专用信道与其它发送装置一起发送和接收数据；接收信号强度检测器，用于检测通过由发送装置和接收装置选定的信道发送的导频信号的功率；以及控制单元，用于控制接收装置从而在存在发送视频信号的请求时，由频带和信道检测器检测已使用信道；通过专用信道收发信机，选择在发送装置和接收装置之间要使用的信道；并且通过专用信道收发信机将对应于由接收信号强度检测器检测出的导频信号的接收功率的最佳发送功率提供给发送装置。

为实现本发明的第三个目的，提供一种调制要发送的视频信号并从接收信号解调视频信号的超外差式收发信机，该收发信机包括双工器滤波器，用于将调制视频信号输出到天线，或接收由天线接收的调制视频信号；宽带带通滤波器，用于选择解调由双工器滤波器提供的调制视频信号的频带；解调器，用于从由宽带带通滤波器选定的预定频带解调选定信道的视频信号；调制器，用于调制要通过选定信道发送的视频信号并将调制信号提供给双工器滤波器；以及频率合成器，用于根据选定的信道设置要提供给调制器和解调器的载波频率。该超外差式收发信机还包括窄带带通滤波器，用于根据选定信道的带宽带通滤波解调器所解调的预定信道的视频信号，或者用于根据选定信道的带宽带通滤波要发送的视频信号。

为实现本发明的第四个目的，提供一种确定在选择多个信道中的一个并发送视频信号的发送装置和对应于所述发送装置的接收装置之间使用的信道的信道选择方法，所述信道选择方法包括：每个发送装置和接收装置搜索可用的信道；通过所述发送装置和接收装置之间的预定专用信道比较可用信道，并选择要使用的信道；发送装置通过选定信道发送具有预定功率的导频信号；接收装置检测导频信号的接收功率，计算发送装置中所需的最佳发送功率，并通过专用信道将计算的最佳发送功率发送到发送装置；以及通过由接收装置选定的信道以最佳发射功率发送视频信号。

附图说明

通过参考附图对优选实施例进行详细描述本发明的上述目的和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是说明现有技术有线发送方法的示意图；

图2是说明本发明的无线发送方法的示意图；

图3是说明本发明的发送和接收装置的优选实施例的方框图；

图4是本发明的信道设置方法的流程图；

图5是说明用于确定要在本发明的信道确定方法中使用的信道的过程的流程图的另一个实施例；

图6是信道选择的一个示例的示意图；以及

图7是说明图3中所示的收发信机、频带和信道检测器、频带和信道选择器的详细结构的方框图。

具体实施方式

如图1所示，根据现有技术有线发送方法，视频播放机102有线连接到显示装置104。作为电线，使用RCA电缆、超视频(S-VIDEO)电缆、以及数字视频接口(DVI)电缆。

S-VIDEO电缆单独传送亮度Y和色度C，以及DVI电缆传送数字信号。

由于如图1所示的现有技术有线发送方法需要将视频信号处理装置，比如视频播放机连接到显示装置的连接线106，连线106恶化了外观，并且如果线的长度很长，图像质量将由于传输损耗而降低。

图2是说明本发明的无线发送方法的示意图。

如图2所示，视频播放机102和显示装置104具有各自的用于发送和接收所需信号的天线108和110。

因此，由于如图2所示的无线发送方法不需要用于连接视频播放机102和显示装置104的连线，图2的方法可以解决有线发送方法的问题。

图3是本发明的发送和接收装置的优选实施例的方框图。如图3所示的发送和接收装置300具有其中将根据本发明的发送装置和接收装置功能性地相结合的结构。

如图3所示的发送和接收装置包括控制单元302、分组处理器306、收发信机308、频带和信道检测器310、频带和信道选择器312、接收信号强度指示器314、方向控制器316、以及天线318。存储器322包括ROM和RAM。ROM存储程序代码和永久数据，并且RAM存储临时数据。

这里，分组处理器306、收发信机308、频带和信道选择器312、以及天线相对于发送和接收视频信号，并且接收信号强度指示314、及频带和信道检测器310相对于信道选择。

而且，分组处理器306和收发信机308对应于根据本发明的发送和接收部件，并且如果不需要分组数据处理，可以省略分组处理器306。

首先，现在解释图3所示的装置中发送视频信号的操作。

视频处理器304是对应于STB、电视接收机、及视频播放机的普通部件，并且输出数字视频信号。这里，数字视频信号通过由模数转换器将模拟视频信号转换为数字信号获得，并且包括视频和音频信息。

在STB中，从遵守MPEG-2程序流/传输流(PS/TS)规范的输入比特流解调出视频信号，并且将解调信号转换为数字信号并输出。在电视接收机中，对从广播信号选出的某频道的视频信号进行解调，并将解调信号转换为数字信号并输出。在视频播放机中，将从磁带再现的视频信号转换为数字信号并输出。

虽然在本发明的优选实施例中发送数字视频信号，本领域的技术人员应该清楚在本发明的范围内也可以发送遵守MPEG-2PS/TS规范的比特流。

分组处理器306将从视频处理器304提供的数字视频信号转换为能够在OSI 7层模型中发送和接收的分组数据或数据报。特别地，分组处理器306在本地链路(LLC)&MAC层处理数据链路。这里，LLC为数据链路层的高层部分并在IEEE 802.2中进行定义。LLC子层为用户提供普通网络层的预定接口并且LLC的低层部分为MAC子层。

在分组处理器306中对数字视频信号进行分组，并将指示数据类型(视频/音频)、目的地等的首标信息添加到每个分组。

收发信机308用由频带和信道选择器312确定的载波调制从分组处理器306输出的分组数据并输出调制数据。

将从收发信机308输出的调制信号通过天线318发射出去。天线318为定向天线，并且其方向由方向控制器316控制。

现在解释用于接收如图3所示装置中的视频信号的操作。

在收发信机308中将通过天线318接收到的接收信号恢复为分组数据。

分组处理器306从由收发信机308提供的分组数据恢复数字视频信号，并输出该数字视频信号。通过显示装置，比如PDP、LCD、或CRT显示该数字视频信号。

由于如图3所示的装置用多个信道发送和接收视频信号，将在从预定发送装置发送视频信号中使用的频带和信道应能够得以确定，并且特别地，要使用的信道的最佳发送灵敏度应能够得以确定。

现在解释在图3所示装置中确定信道的操作。

将由天线318接收的信号提供给收发信机308，并且频带和信道检测器310检测在该信号中使用的频带和信道并将其提供给控制单元302。

接收信号强度指示器314检测接收到的信号的导频信号的接收强度并将其提供给控制单元302。

控制单元302参考由频带和信道检测器310检测出的使用信道而确定要使用的信道，并参考由接收信号强度指示器314检测出的导频信号的接收灵敏度确定选定信道的最佳发射灵敏度。

图4是本发明的信道设置方法的流程图。

将如图4所示的装置安装在发送视频信号的发送侧和接收视频信号的接收侧。在发送视频信号之前，安装在发送侧的装置(下文中称为“发送装置”)和安装在接收侧的装置(下文中称为“接收装置”)进行信号通信以确定要使用的信道。所述通信通过其中以相对较低的比特率交换数据的专用信道执行。

这里，专用信道为可以由发送装置和接收装置使用的多个信道之一，并且通常由发送装置和接收装置使用。

作为通信的结果，确定了要使用的信道，即，确定了要使用的频带。当有发送请求时，发送装置和接收装置的控制单元302执行如图4所示的步骤以确定发送信道。

首先，发送装置在步骤S402检测已使用的信道。由频带和信道检测器310检测或由控制单元302指示已使用信道。例如，控制单元302保留信道使用的历史记录，并且参考该信息，可以找到已使用信道。

在步骤S404控制单元302在未使用的信道中确定要使用的信道。假定每个信道的中心频率和带宽已知。

在步骤S406发送装置通过专用信道广播有关要使用的信道的信息，例如，信道号、或中心频率和带宽。由接收装置接收有关要使用的信道的信息。如图3所示的专用信道收发信机32通过专用信道处理数据通信。

如果接收装置接收到有关要使用的信道的信息，通过比较发送装置中已使用的信道确定信道是否可用。

由接收装置的频带和信道检测器310检测或由接收装置的控制单元302指示已使用信道。

如果信道可用，在步骤S410接收装置通过专用信道广播确认信号ACK。

如果发送装置接收到确认信号ACK，将在发送装置和接收装置之间达成有关要使用的信道的临时协议。然后，通过协议信道，交换导频信号从而确定从发送装置发送的发射功率。

如果发送装置接收到确认信号ACK，在步骤S412发送装置通过要使用的信道发送导频信号。导频信号具有预定的功率。

如果接收装置接收到导频信号，在步骤S414接收装置确定该信号的接收强度，确定相应所确定的强度的最佳发射功率，并通过专用信道将所确定的最佳发射功率发送到发送装置。虽然发送装置以预定功率发送导频信号，但是接收装置接收到的导频信号的功率不同于广播该导频信号时的功率。即，由于发射路线的环境，以及其它无线信号的干扰，接收装置接收到的导频信号的功率变得比发送装置广播该导频信号时的功率弱，并且在最坏的情况下，信号弱到不能接收。

接收装置检测导频信号的最佳接收功率和实际接收功率之差，并计算补偿该差值所需的发射功率，即，发送装置发送导频信号时所需的最佳发送功率。

如果发送装置接收到接收装置发送的最佳功率，在步骤S416发送装置通过选定的信道以最佳发射功率发送视频信号。

发送装置也可能不能从接收装置收到导频信号的响应，现在将参考图5解释这种情况下的操作。

图5是说明在本发明的信道确定方法中用于确定要使用的信道的过程的流程图的另一个实施例，并说明了接收装置不能通过选定信道接收导频信号的情况。

图5中的步骤S402到S414与图4的相同。

如果接收装置不能接收导频信号，则接收装置不能向发送装置广播最佳发送功率，并且从而不能执行图4的步骤S416。

对于这种情况，发送装置等待接收装置的响应达一个预定的时间，并且如果在此时间段期间没有响应，在步骤S516发送装置以最大功率(MAX电平)发射导频信号。

在步骤S518接收装置检测导频信号的最佳接收功率和实际接收功率之差，计算补偿该差值所需的发射功率，即，发送装置发送导频信号时所需的最佳发射功率，并将计算的功率广播到发送装置。

在步骤S516之后，发送装置再次等待接收装置的响应一个预定的时间，并且如果在此时间段期间仍没有响应，即，如果在步骤S520导频信号超时发生，在步骤S522发送装置通过选定信道重新分配信道。即，发送装置通过专用信道与接收装置通信以重新分配一个新的信道。

在步骤S520通过重新分配的信道发送导频信号。

通过为可用信道重复执行该过程，建立要使用的信道。

图6是信道选择的一个示例的示意图。在图6中，602指示专用信道，604-618指示第一频带信道，以及620-626指示第二频带信道。

发送装置和接收装置通过专用信道602进行通信以确定信道分配和最佳发射功率。

发送装置和接收装置检测已使用信道，并确定一个未用信道，即，一个中心频率和带宽。

作为发送装置和接收装置间通信的结果，将如图6的底部所示的具有预定中心频率和带宽的信道616分配用于视频信号的发送。

图7是说明图3中所示的超外差式收发信机、频带和信道检测器、频带和信道选择器的详细结构的方框图。图7中所示的收发信机对应于根据本发明的发送装置和接收装置，以及发送装置和接收装置的功能结合。

如图7中所示的收发信机包括低噪声放大器(LNA)702、宽带带通滤波器(宽带BFP)704、解调器706、窄带带通滤波器(窄带BPF)708、频率合成器710、带通滤波器712、调制器714、功率放大器716、以及双工器滤波器718。

图7的可下载频带检测器720和可下载频率信道检测器722对应于图3所示的频带和信道检测器310。

频带检测器720和信道检测器722具有可下载结构，其功能可以通过改变执行码而改变。

天线318接收到的视频信号经双工器滤波器718、宽带BPF704、解调器706、以及窄带BPF708进行解调，并将其提供给分组处理器306。

同时，将从分组处理器306提供的分组数据通过带通滤波器712、调制器714、双工器滤波器718、以及天线318发送出去。

在如图7所示的本发明中，通过采用其中结合调制器和解调器的超外差式收发信机，可以简化收发信机的结构。

如上所述，本发明的发送和接收装置使能够在视频信号处理装置和远程显示装置之间无线地发送和接收视频信号。

而且，本发明的信道确定方法使能够确定在发送装置和接收装置之间使用的信道和最佳发射功率，从而提供了排除干扰的最佳发送和接收数据。

Claims

1.一种视频信号发送装置，包括：

超外差式发射机，用于选择多个信道中的一个，调制要发送的视频信号，并将调制信号提供给天线；

频带和信道选择器，用于控制发射机的调制和解调频率；

频带和信道检测器，用于在操作时结合频带和信道选择器从接收信号中检测已使用信道；

专用信道收发信机，用于通过预定专用信道与其它发送和接收装置一起发送和接收数据；以及

控制单元，用于控制发送装置从而在存在发送视频信号的请求时，由频带和信道检测器检测已使用信道；通过经专用信道收发信机与接收装置进行通信，选择在发送装置和接收装置之间要使用的信道；通过选定信道，将具有预定功率的导频信号发送到接收装置；并且根据由接收装置发送的经专用信道收发信机接收的最佳发射功率，经选定的信道将视频信号发射出去。

2.如权利要求1所述的装置，还包括：

定向天线；以及

方向控制器，用于控制定向天线的方向。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述超外差式发射机包括：

双工器滤波器，用于将调制视频信号输出到天线；

调制器，用于调制要发送到双工器滤波器的视频信号；以及

频率合成器，用于根据频带和信道选择器的控制设置要提供给调制器的载波频率。

4.一种视频信号接收装置，包括：

超外差式接收机，用于选择多个信道中的一个，并从经天线输入的接收信号解调出视频信号；频带和信道选择器，用于控制接收机的调制和解调频率；

专用信道收发信机，用于通过预定专用信道与其它发送装置一起发送和接收数据；

接收信号强度检测器，用于检测通过由发送装置和接收装置选定的信道发送的导频信号的功率；以及

控制单元，用于控制接收装置从而在存在发送视频信号的请求时，由频带和信道检测器检测已使用信道；通过专用信道收发信机，选择在发送装置和接收装置之间要使用的信道；并且通过专用信道收发信机将对应于由接收信号强度检测器检测出的导频信号的接收功率的最佳发送功率提供给发送装置。

5.如权利要求4所述的装置，还包括：

定向天线；以及

方向控制器，用于控制定向天线的方向。

6.如权利要求4所述的装置，其中所述超外差式接收机包括：

双工器滤波器，用于接收由所述天线接收的调制视频信号；

宽带带通滤波器，用于选择解调由所述双工器滤波器提供的调制视频信号的频带；

解调器，用于从由所述宽带带通滤波器选定的预定频带解调选定信道的视频信号；以及

频率合成器，用于根据频带和信道选择器的控制设置要提供给解调器的载波频率。

7.一种视频发送和接收装置，包括：

超外差式发射机和接收机，用于选择多个信道中的一个，调制要发送的视频信号，并将调制信号提供给天线，或从天线输入的接收信号解调出视频信号；

频带和信道选择器，用于控制发射机和接收机的调制和解调频率；

接收信号强度检测器，用于检测通过由发送装置和接收装置选定的信道发送的导频信号的功率；

控制单元，用于控制发送和接收装置从而在存在发送视频信号的请求时，由频带和信道检测器检测已使用信道；通过专用信道收发信机，选择在发送装置和接收装置之间要使用的信道；通过选定的信道，将具有预定功率的导频信号发送到接收装置，或通过专用信道收发信机，将对应于由接收信号强度检测器检测出的导频信号的接收功率的最佳发送功率提供给发送装置；并且通过选定信道以最佳发送功率将发送视频信号。

8.如权利要求7所述的装置，还包括：

定向天线；以及

方向控制器，用于控制定向天线的方向。

9.如权利要求7所述的装置，其中所述超外差式收发信机和接收机包括：

双工器滤波器，用于将调制视频信号输出到天线，或接收由所述天线接收的调制视频信号；

解调器，用于从由所述宽带带通滤波器选定的预定频带解调选定信道的视频信号；

调制器，用于调制要通过选定信道发送的视频信号并将调制信号提供给双工器滤波器；以及

频率合成器，用于根据选定信道设置要提供给解调器的载波频率。

10.一种用于确定在选择多个信道之一并发送视频信号的发送装置和对应于所述发送装置的接收装置之间使用的信道的信道选择方法，所述信道选择方法包括：

每个发送装置和接收装置搜索可用的信道；

通过所述发送装置和所述接收装置之间的预定专用信道比较可用信道，并选择要使用的信道；

发送装置通过选定信道发送具有预定功率的导频信号；

接收装置检测导频信号的接收功率，计算发送装置中所需的最佳发送功率，并通过专用信道将计算的最佳发送功率发送到发送装置；以及

通过由接收装置选定的信道以最佳发射功率发送视频信号。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：

在发送具有预定功率的导频信号后，发送装置等待接收装置的响应一个预定的时间；以及

如果在等待步骤没有响应，发送具有最大功率的导频信号。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：

信道重新分配步骤，用于在发送具有最大功率的导频信号后再等待一个预定的时间，并且如果还没有响应，通过专用信道选择一个新的信道。