整合自适应压缩的媒体接口的制作方法
领域：媒体信号通信
本公开的领域是媒体信号的通信，即最终用于人类感知的采样信号。具体地，本公开的主题是实现具有自适应压缩媒体传输的任意媒体接口。
背景技术：
通信的物理基础
电磁传播路径(em路径)
电磁传播路径(em路径)使能物理能量作为信号从发送终端跨物理空间到接收终端的快速传播。用于媒体信号通信的em路径通常可以三种类型中的一个获得：导线对(电缆)、自由空间(无线)和光波导(光纤)。
各种em路径覆盖完全不同的空间布置，从集成电路封装内到相机或电话的底盘内，到设备佩带者身体周围的空间，到围绕人的构造的环境内(诸如在房间内或在车辆内)或遍及建筑物或跨校园。一些em路径在超过几十公里的距离上传送媒体信号，从而使能远程通信。
电磁信号(em信号)
为了本公开的目的，电磁信号(em信号)是变量，被表示为其幅度随时间变化的电磁能。em信号通过em路径从发送器终端传播到接收器终端。
em信号可以在两个维度中的每一个中被独立地表征为连续的或离散的：
·时间
ο连续的：被分配给变量的连续值之间的时间受到可以测量时间的分辨率的限制。
ο离散的(“采样的”)：被分配给变量的连续值之间的时间是预确定的，并且平均采样间隔的倒数是em信号的“采样速率”。
·振幅
ο连续的：em信号值的可能振幅的数量是受到可以测量能量的分辨率的限制。
ο离散的(“量化的”)：em信号值的可能振幅的数量是预确定的。不同的可能振幅的数量的以2为底的对数是量化的em信号的“位数”。
存在这些属性的四种组合，因此存在四种不同类型的em信号：
·“模拟”信号是连续时间、连续振幅的em信号。
·“数字”信号是离散时间、离散幅度的em信号。
·“脉动”信号是离散时间、连续振幅的em信号。术语“脉动“的这种不寻常的含义在本公开中是为了清楚而被挪用的。脉动信号有时也被本领域的其他技术人员称为“采样模拟”信号。
·“神经元”信号是连续时间、离散振幅的em信号。这并不一定是单词“神经元”的通常含义，而是适用于本文分类法的第四象限。神经元信号在本公开的范围之外。
em信号的一些物理部分在通过em路径传送的同时在发送器终端和接收器终端之间运输。在单个时刻能够在em路径中运输的信息的最大量是其分子取决于在发送器和接收器之间行进的物理距离并且其分母能够与光速一样大。
不良em路径
由于诸如衰减、由于阻抗失配引起的反射以及撞击攻击信号的现象，在接收端所进行的em信号的测量一定程度上不同于在相应发射端上可获得的电平的意义上，每条em路径都使通过其传播的em信号降级。因此，每个em路径都是不完美的电磁传播路径。因此，在接收终端处进行的测量相对于通过em路径与接收终端配对的发送终端可用的相应电平总是受制于误差。任何给定em路径的质量的特征在于，在通过em路径传送之后在接收终端测量的电平与在发送器处可用的电平的比较。
作为实施例，电缆是这里最常提到的em路径。然而，所描述和要求保护的原理、方法和装置同样适用于所有em路径。
媒体信号
媒体信号是一种特殊类型的em信号。媒体信号是有序样本系列。媒体信号可以由物理测量设备，例如图像传感器或视频引擎，例如图形处理器产生。图像或视频显示矩阵的输入也是媒体信号。
视频信号是一类重要的媒体信号。作为实施例，在本文适当的情况下，媒体信号被认为是视频信号。存在许多用于视频信号的可替换的电子格式。视频由图像的有序序列构成，每个图像又描述颜色值的二维阵列。颜色值可以在不同的颜色空间中表示，并且每个帧的分辨率和帧速率都是变化的。大多数视频信号可以被表示为颜色值的一维列表，即，有序样本系列。这些样本在数字视频系统中被量化，并且它们在脉动(采样模拟)视频系统中是连续的。
媒体信号片段
媒体信号片段是来自媒体信号的有序样本系列的有限连续子系列。媒体片断的示例包括静止图像(例如，.jpg、.bmp)和电影(例如，.mp4、.avi)。诸如摄像机的媒体信号源产生任意长但有限的媒体信号片断序列。
媒体信号片段的物理基础
媒体信号片段作为时间和空间扩展有限但无限制的物理对象存在。
媒体片段的物理实施例的常见示例包括跨电容器阵列的电压，如在图像传感器中，以及如在动态计算机存储器的内容中；纸上的油墨；或通过二极管阵列的电流，如在直接led显示器中。媒体信号片段还可以被实现为通过自由空间行进的波形。
媒体信号片段的物理实施例可以跨越任意小或大的时间和空间体积。上面列出的每种媒体信号片段实施例可以在空间上是紧凑的并且在长的间隔上持续。
最常见的媒体信号片段的物理实施例是空间紧凑的。针对图像的常见实施例的示例，图像是媒体信号片段的特别重要的种类，包括保持在相机的图像传感器中的电容器中的电压的集合、提供给直接led显示器的led阵列的发射器驱动电流的集合、以及表示电子装置的帧缓存器存储器中的图像的位的集合。
媒体信号通信
媒体信号通信要求
媒体信号通信是通过电磁传播在物理实施例之间从一个位置到另一位置重复地变换来自一个或多个输入媒体信号的样本集合的物理过程。
媒体信号通信系统由通过跨越一个或多个em路径的电磁传播来交换能量的媒体信号产生设备(“源”)和媒体信号消耗设备(“汇(sink)”)构成。大部分能量被分配用于将表示输入媒体信号的em信号从源传送到汇。相对适度的进一步能量的量被分配以在源和汇之间传送控制和状态信息。为了清楚起见，相对于媒体信号通信的方向，源被认为是信汇的“上游“或“上坡“。
该源通过将一个或多个输入媒体信号片段重复地变换成一个或多个em信号的间隔来变换一个或多个输入媒体信号，所述一个或多个em信号的间隔可用于相关联的em路径。
汇通过重复地重构来自已经在相关em路径上传送的一个或多个em信号的间隔的一个或多个输出媒体信号片断来重构一个或多个输出媒体信号。
媒体信号通信质量和人类感知
媒体通信的一个成功度量是输出信号是输入信号的适当表示的程度。定义适用性或目的适用性的内容在应用中广泛地变化。对于视频通信，图像传感器和显示器的固有误差特性允许图像质量要求的范围，例如跨越以下示例范围：
i)每个图像中每个颜色值的每一位是正确的(生产无缺陷高分辨率显示器和图像传感器是有挑战性的)
ii)存在一定数量的“坏”像素，具有一定的分布
iii)“没有人可以说出”(例如，4:2:2压缩)
iv)“我看到了某事，现在你指出它”(例如，光噪声)
v)明显的假信号(例如，由离散余弦变换失败引起的块假象)
vi)空白屏幕(没有传送视频信号；不可被任何应用接受)
在质量定义中存在宽容度的情况下，媒体信号通信的要求与二进制数据通信的要求大不相同。当通信二进制数据，诸如电子邮件时，期望在目的地完美地重构每个符号。相反，输出媒体信号适合于某些目的，包括人类感知，即使当媒体通信没有精确地重构每个符号时。例如，随着增加的视频分辨率测试位串行视频传输能力的实际限制，有损压缩对于视频通信而言越来越被广泛接受。
本文公开的方法和装置的效用部分地基于这样的观察，即人对视频信号通信质量的感知取决于重构视频信号中的各个颜色值误差的空间和时间分布的统计以及误差的合计幅度
媒体传输
媒体传输包括在单个em路径上与接收电路配对的源电路。媒体传输选择是媒体设备的关键设计考虑，因为系统是由终端客户购买从各种工厂提供的现成设备来组装的，并且在某些情况下通过难以预测并且有时难以约束的em路径来互连。终端用户期望互操作性，但是对于设备制造商来说，预期在所有可能的传统em路径上操作是有挑战性的。理想的媒体传输适应最广泛的传统em路径的多样性。
媒体接口
本领域技术人员将各种含义归结于术语“接口”。“媒体接口”在本文指的是用于在某些情况下可允许的em路径的源设备和用于汇设备的用于媒体信号通信的规范。
媒体接口通过指定确定的数量的em路径(本文为p个)，并将p个媒体传输源与p个媒体传输汇配对，以依赖于媒体传输。媒体接口还指定控制/状态交换协议。此外，媒体接口还可以指定物理连接器和em路径属性。无论物理约束和控制/状态协议可能是什么，每个媒体接口都依赖于媒体传输。
视频接口是特别重要的媒体接口类型。视频接口的示例包括hdmi(eia/cea-861)、dvi、displayport、mipi、usb、ahd、各种ip视频接口以及许多其他接口。
位串行媒体接口
大多数媒体传输在设计上是位串行的，使得em路径一次传送一位。同时聚合若干em路径上的若干位串行媒体传输的媒体接口本身是位串行媒体接口。在物理层，这种位串行媒体传输将每个样本解释为一数字，样本的位的每个被精确地传送。
关于em信号通过em路径的传播的物理考虑对通过任何真实em路径发送位的速率施加了限制。因此，每个位串行媒体传输都施加了硬频率限制，其转化为媒体接口规范中的分辨率和帧速率限制。
位串行视频接口中的关键区别是媒体传输的指定。例如，hdmi和dvi指定tmds；displayport指定固定数据速率分组传输；mipi的d-phy、m-phy和c-phy各自指定位串行通信；usb指定一条或多条双绞线数据电缆上的位串行差分信号；ahd指定同轴电缆上的2信道y/cfdma；而各种ip视频接口指定了各种em路径上的以太网；等等。
适应对具有固有地受限的位串行媒体传输的媒体内容传输的不能满足的市场需求，已经导致了ip视频的发展。ip视频通常依赖于视频压缩。视频压缩的目标是减少以位每秒为单位测量的媒体信号的带宽。压缩算法用较小的位集合表示每个媒体信号片段，每个位必须被精确地通信。
ip视频是一类位串行媒体传输，其中视频信号片段首先被算法编码为压缩表示，该压缩表示比原始输入视频信号片段需要更少的位，使得压缩表示可以通过传统(电子邮件兼容)网络链路位串行地传输。压缩表示不再是视频信号，尽管它仍然是数字信号。ip视频受制于与其它位串行媒体传输相同的约束。
视频压缩在算法上是有挑战性的，因此开发成本高。视频压缩是计算密集型的，因此实现起来成本很高。视频压缩处理增加了通信处理的等待时间。
此外，重构视频的质量有时会由于压缩伪像而明显受损。有异议的高空间频率伪像的示例包括在大的数字显示区域上呈现的以渐变梯度出现的“轮廓”边缘，以及在基于运动的压缩算法中的dct块的dc项中由大约0.1％的非常小的误差引起的“块“伪像。
位串行媒体通信的区别特征是，当em路径的电特性不足以维持所需的位通信速率时，位串行媒体通信系统急剧地故障，从而在重构的输出信号中产生人类观察者认为是有异议的伪像，或者根本失去重构任何有用输出信号的能力。导致通信完全失败的边际情况对媒体信号的消费者具有很大影响，从而导致需要比位串行解决方案更有弹性的媒体传输。
用于采样信号通信的ssds-cdma
在寻找没有已知视频传输的限制的替代视频传输中，robertc.dixon所著的spreadspectrumsystemwithcommercialapplications，第3卷，wiley&sons1994中定义的扩展直接序列-码分多址(ssds-cdma)传输系统，被引入本说明书作为参考。
ssds是一种广泛使用的通信方法，用于依赖于代码的采样信号。代码是称为“码片”的确定的数量的值的唯一索引序列，而扩展码具有确定的频率特性。
ssds发送器通过高频扩展码调制(编码)输入信息信号的每个样本，以创建具有关于电磁传播的确定的属性的输出em信号。
ssds接收器测量作为有序系列电平的输入em信号，通过由em信号的创建者应用的代码的同步实例来相关(解码)所接收的em信号，并且收集输出样本作为输出信息。
众所周知，ssds具有多种优点，包括对em路径缺陷的弹性，所述em路径缺陷包括例如衰减、色散和反射。ssds对于窄带攻击信号特别地有弹性。攻击信号对应于引入em路径的能量的偶发脉冲，集中在确定的频率周围，而不是均匀地散布在所有频率上。攻击信号的一个示例源是移动电话发射。
ssds说明来自阻抗不连续性的反射波：这些反射波的特征延迟比单个调度或测量间隔大得多。关于反射的唯一实际关注点是接收器可以锁定反射的em信号，而不是锁定在发送器端可用的em信号。
ssds的鲁棒性通常被应用于确保通过潜在的挑战em路径正确地传送位集合的至少确定的百分比。与这个普遍的位串行设计目标相反，考虑到媒体传输实现成本，媒体传输的成功不是被测量为位的有效载荷的什么百分比被递送，而是对于给定应用如何适合输出媒体质量。
ssds-cdma系统中同步信息的获取和跟踪
在任何ssds通信系统中，接收器需要与发送器同步。典型地，同步分两部分发生：初始的粗同步(也称为获取)，随后是精细的同步(也称为跟踪)。在同步的获取中存在许多误差源，然而在本文公开的实施例中，由于大多数基础设施em路径的相对受限的性质，不存在多普勒频移、多径干扰和影响现有ssds-cdma的一些更精细的效应的应用问题。
用于媒体信号通信的ssds-cdma
ssds-cdma是一种通信方法，其中若干独立的ssds输出em信号共享公共em路径，每个em信号用不同的扩展码调制。ssdscdma接收器基于由每个调制器应用的特定扩展码，在对所接收的em信号有贡献的各种ssds输出em信号之间进行区分。
与已知的ssds-cdma方法的区别
ssds不同于本公开要求保护的内容：
·当数字信号的几乎每个位必须被正确传送时，应用ssds，而对于包括大多数人类观看应用的许多应用，则需要媒体传输的满意近似。
·ssds通常应用于通过通常在自由空间中的em路径的单个信号流，而媒体传输通过通常是波导的em路径携带媒体信号片段。
ssds-cdma不同于本公开中教导的内容：
·在已知的ssds-cdma应用中，彼此独立地发送编码值；相反，本文公开的媒体接口依赖于媒体传输，该媒体传输将n个媒体信号样本值的矢量中的所有值同步编码为跨em路径传送的一系列l个值。
·一些已知的ssds-cdma应用设法将所发送的信号隐藏在环境噪声基底中，以实现最小的能耗、最小的潜在有害em辐射和最小的截取概率；相反，本文公开的媒体接口依赖于媒体传输，该媒体传输可以通过em路径传送由相关fcc/ce/ccc规则允许的最大能量。
·已知的(位串行)ssds-cdma依赖于码片相移代码变体来区分发送器；相反，本文要求保护的编码器和解码器对使用正交码本来最小化轨道间干扰(ii)。
ο正交码本可以包括非扩展码。单位矩阵(图15中所绘)是一个这种码本的示例。
ο正交码本的一个实施例包括扩展码，使得1)每个输入/输出矢量样本的传输享有ssds对攻击者的弹性益处，以及2)对于预确定用于感知的信号，将电气缺陷以及任何ii转换为感知良性伪像。
媒体信号是样本序列，并且不是所有样本的所有位都具有相同的值：样本的高阶位通常对于感知是最重要的，而所有样本的所有位潜在地包括值。数字传输，诸如最小化差分信号传输传送位序列。数字媒体传输为了重新平衡位值，应用数字压缩算法。压缩增加了成本、等待时间、功耗和设计复杂性，同时降低了质量。在压缩和解码之间，以相等的有效性传送所有位。本文公开的装置和方法传送样本序列，这是一种通信媒体信号的更直接的方法。这些过程应用统计编码/解码，其a)至少补偿物理传播错误以及任何数字传输补偿这样的错误，以及b)考虑任何残余的、不可校正的物理传播错误，产生最高保真度重构。该过程的有效性依赖于选择适当的码本而不是分析媒体信号；作为这种“内容遗忘”的直接结果，以低等待时间和低门数来实现该过程。
本文将要描述的各个方面将减轻对上述em传播距离和视频分辨率的硬限制，并且还将在各种已知媒体接口和已知媒体信号传输的增强和替换中有用。
技术实现要素：
在一个方面，媒体接口指定用于在源和汇之间跨一个或多个em路径交换控制和状态信息的媒体传输和双向协议。根据特定应用的要求来选择由媒体接口指定的em路径和双向通信协议的数量。本文公开的方法和装置的目标是实现媒体信号质量结果，该结果被认为适合于特定应用，同时适于符合用于那些应用指定的控制/状态协议。
在一方面，本文公开的方法和装置将不同的ssds-cdma方法应用于媒体接口实现通过同时：
a)应用新的基于ssds-cdma的媒体传输，从一个或多个输入em信号近似重构媒体信号样本
b)从输入em信号重构二进制状态信息，应用ssds-cdma
c)对二进制控制信息编码、与媒体信号传播方向相反地传播，应用ssds-cdma
当应用于实际的视频接口时，包括那些提供双向数字音频的接口，要通信的信息总量由视频支配。因此，控制信息和状态信息以远低于视频样本速率的位率进行通信。因此，应用于控制和状态位的扩展码具有实现比应用于视频样本的扩展码高得多的处理增益的范围。通过用较长的扩展码进行调制，可以获得较高的处理增益，并确保在特别具有挑战性的em传播环境中的信号获取。在这种情况下，这种高处理增益尤其重要，因为em传播环境由于在em路径中存在表示视频信号本身的高带宽em信号而变得尤其具有挑战性。
本说明书在一方面公开了通过聚合单em路径ssds-cdma媒体传输的p个实例来实现宽范围的媒体接口的方法和装置，所述单em路径ssds-cdma媒体传输由em路径上的并且添加双向状态/控制通信的发送器和接收器对构成。本文公开的方法和装置适用于所有的采样信号，并且特别地适用于支持人类感知的媒体通信。当以预确定间隔测量时，对限带模拟em信号进行采样，因此通过本文公开的方法和装置可以进行通信。
本文公开的方法和装置的方面通过将em信号添加到用于输入媒体信号创建的em信号来提供用于下行数字数据信号(“状态信道”)和上行数字数据信号(“控制信道”)。媒体信号通信允许一些错误，而位串行数据信号通信要求由接收器精确地重构确定的百分比的位。
在本发明的方面，本文公开的方法和装置包括媒体传输，其旨在相对于由成对源提供的电平，在汇处的em信号电平测量中导致未补偿的误差，以在重构的输出信号中表现为白噪声。目的是开发健壮的人的能力，以便尽管存在添加到输入信号的白噪声，仍能看到和听到内容。
尽管每个位串行媒体传输约束了可以在其上可靠地重构位的em路径的类型，但是在本文公开的方法和装置中应用的媒体传输使输出媒体信号质量适应于即将到来的em路径的质量。该特性使得本公开的主题可应用于升级现有媒体系统中的设备，从而使得能够直接重用遗留基础设施。
重复地分布、编码和使可用的方法
在一个方面，一种用于重复地将来自一个或多个输入信号的样本分布到一个或多个输入矢量的方法，在编码器输入存储器中，将每个输入矢量编码成要使其可用的输出电平的有序系列，以及使输出电平的每个系列可用于唯一em路径，所述方法包括一系列步骤。
在一个方面，所述方法的预备步骤是选择p的值，p的值是≥1的整数，以及选择n和l的值，n和l的值中的每一个是使得l≥n≥2的整数。p是用以传送em信号的em路径的数量。n是每个输入矢量的样本数。l是每个扩展码的码片的数量。高l意味着由于增加的扩展处理增益而导致的高电弹性，但是更高的l要求更高速度的电路，所有其它都是相等的。高n意味着高媒体信号吞吐量，但是对于固定l，较高n意味着较低弹性。在一个实施例中，用于通过在utp上以p＝4、n＝63和l＝64传送hdmi信号。在进一步实施例中，用于在utp上以p＝4、n＝126和l＝512传送hdmi信号。
在一个方面，另一个预备步骤是确定在期间中发生所述方法的主要步骤的时间间隔的集合：分布间隔、编码间隔、传输间隔、解码间隔和收集间隔。这些间隔可以彼此不同。
在一个方面，所述传输间隔的预确定例如取决于涉及n、l、em路径的能量密度限度和实现技术的限制的折衷：对于固定的n和l，较短的传输间隔意味着较高的媒体信号吞吐量，以较高速度的实施例为额外代价，其他都是相等的。在实施例中，所述传输间隔是100ns，对应于每秒传输1千万个输入矢量。
在优选实施例中，分布、编码、传输、解码和收集间隔具有一个共同的持续时间。
在一个方面，另一个预备步骤是选择n个代码的集合(“码本”)。唯一代码与编码器输入矢量中的每个索引相关联。代码是l个码片的唯一索引序列，以及所述代码中的每一个不同于所述集合中的其他n-1个代码。在优选实施例中，这些码片中的每一个都是二进制值+1或-1，并且每个代码都是dc平衡的。所述码本中的每个代码与输入矢量中的唯一位置相关联。在p个编码器中的每一个处应用的方法中的第一步骤是通过与输入矢量索引相关联的代码的对应索引的值来调制输入矢量中的每个索引处的样本。在一类实施例中，可能的码片值是-1和+1，选择二进制值以便于由代码进行dc平衡直接序列调制。在另一类实施例中，每个码片的可能值的数量是大于2的预定整数，使得码片是其表示需要多于一个位的数字值。在另一类实施例中，在预定范围内存在无限数量的可能码片值，使得代码是脉动(采样模拟)信号。
在一个方面，该方法的步骤是将来自一个或多个输入媒体信号的样本分布到p个索引的输入矢量中，每个输入矢量的长度为n。该分布步骤发生在预确定的分布间隔期间。该分布步骤实现预确定的分布置换，该分布置换是输入媒体信号片段集合中的索引与p个输入矢量中的索引之间的一对一映射。置换的属性无关紧要，使得同等优选n！个可能的置换中的任一个。在一个实施例中，输入媒体信号样本以直接轮询调度(straightforwardround-robin)的顺序被分配给p个编码器中的输入矢量位置。
在一个方面，该方法的另一步骤是编码步骤，其在预确定的编码间隔期间，在p个编码器中的每一个编码器中发生。编码步骤将调制子步骤迭代l次，对于l个代码索引中的每一个迭代一次。
每个调制子步骤发生在预确定的调制间隔内。调制子步骤包括多个子-子步骤：
i.确定所述子步骤的调制间隔(调制间隔)，
ii.通过利用对应代码中的循环索引所寻址的值来调制输入矢量中的每个样本，以及
iii.对所有调制子-子步骤ii.的结果求和以形成输出电平的有序系列中的一个，以及
其中由子-子步骤iii.产生的所述输出电平的有序系列整体上表示具有确定特性的em信号，所述特性有助于重构适当地表示对应的编码器输入矢量的输出矢量。
在一个方面，用于p个em路径中的每一个的方法的又一步骤是使其可用的步骤：在预确定的传输间隔内，使输出电平的有序系列中的所有l个值可用于em路径。使其可用的步骤将调度子步骤迭代l次，对于输出电平的有序系列中的l个索引中的每一个迭代一次。每个调度子步骤在预确定的调度间隔期间发生，并且包括多个子-子步骤：
i.确定该子步骤的调度间隔，以及
ii.使输出电平的有序系列中的被索引的一个可用于该em路径。
统一调制和调度间隔
在优选实施例的范围中，每个调度间隔等于相同索引的调制间隔。在优选实施例的范围中，对于所有子步骤，调度和调制间隔是一致的，因此等于传输间隔除以l。在一个实施例中，统一调度间隔是100ps。
非统一调制和调度间隔
依赖于输出em信号的时间特性的调制方案要求每个调制间隔等于相应的调度间隔。为了简单起见，本文的讨论仅涉及调制间隔。
在一个方面，通过改变相继的调制间隔，可以在em路径上传送额外的信息。变化的调制间隔的有序系列本身是将相位信息添加到由媒体信号ssds-cdma调制产生的em信号的调制。
改变相继的调制间隔的另一实际优点是提供补充的emi/rfi(电磁干扰/射频干扰)频谱能量抑制，从而增加emi依从性的可能性。当调制间隔序列是pn序列或近pn序列时，该方法在em信号中产生有益的相位噪声，使其可用于em路径。调制间隔加宽了由em信号能量的频域表示形成的梳状图案中的单个尖峰，从而进一步增加了emi依从性的可能性。
存在多于一种的方式来预确定调制间隔。一种方式依赖于查找表。另一种方式依赖于算法调制间隔确定器电路，例如pn生成器。还有其它方法来实现这个目的。
在一个实施例中，调制间隔是80ps或者120ps，并且在这两个值之间进行选择，使得调制间隔的序列是具有100ps的平均值的近pn序列。这样的实施例可以被认为是“二进制调制间隔“实施例。在实施例的方面中，调制间隔的预确定持续时间由线性反馈移位寄存器产生，该线性反馈移位寄存器的输出构成二进制pn序列，并且该线性反馈移位寄存器控制延迟产生电路。
在一个实施例中，调制间隔的每一个是40ps、60ps、80ps、100ps、120ps、140ps、160ps和180ps中的一个，并且选择相继的值，使得调制间隔的序列是pn码。这样的实施例可以被认为是“3位调制间隔”实施例。通常，在可能的调制间隔持续时间的数量是2k的情况下，这样的实施例可以被认为是“k位调制间隔持续时间”实施例。在优选实施例中，调制间隔序列是其平均值是编码间隔除以l的近pn序列。
在一个实施例中，调制间隔连续地在80ps和120ps之间变化，并且不可能确定最小调制间隔。这种不可能的一个示例出现在调制间隔持续时间由随机过程确定的实施例中。在一个实施例中，噪声源从依赖于物理现象的约翰森-奈奎斯特(johnson-nyquist)噪声发生器中导出。这样的实施例可以被认为是“连续调制间隔持续时间”实施例。
在分发、编码和使方法可用的另一实施例中，调制间隔是统一的以便于编码步骤实现，而调度间隔因上述益处而变化。在一个方面，该实施例准备预确定长度的输入媒体信号片段，随后通过使其可用的步骤使其可用。仍然需要研究这种em信号表示本身如何被进一步压缩。
数字输出信号值到模拟em信号电平的转换
调制的开关电容器(模拟)实现产生仅需要放大到em路径中的em信号电平。另一方面，算术计算的数字实现产生表示em信号电平的数字。在一个方面，该方法还提供了作为使其可用的步骤的一部分的、输出值从数字到em信号电平的适当转换。在任何情况下，物理结果都是要通过em路径传送的em信号。
重复地接收、解码和收集的方法
在一个方面，一种用于在预确定传输间隔期间从em路径接收与应用到一个或多个输入媒体信号片段的对应的编码方法所产生的输出值系列相对应的输入值的有序系列、将所述序输入值的有序系列解码成输出矢量、以及将所述输出矢量分布到一个或多个重构的媒体信号片段中的方法包括一系列步骤。
第一步是实现与从em路径到达的信号的同步。关于ssds-cdma系统的文献包括许多获取同步的方法和装置。
下一步是准备包含预确定数量n个用于在其中展开重构样本的位置的输出矢量。
下一步是将来自预确定的代码集合的代码与输出矢量中的每个索引相关联，其中代码中的每一个是值或“码片”的索引序列。每个代码与该集合中的所有其它n-1个代码正交。此外，每个代码是l个码片长。此外，该代码集合与在对应的编码方法中应用的代码集合相同。用于解码方法的l和n与对应编码方法中的对应参数值匹配。
下一步骤是接收步骤。接收步骤在其中用于收集、编码和使其可用的成对方法执行它的使其可用的步骤的相同的传输间隔期间发生。接收步骤重复测量内循环，对于输入值的有序系列中的l个索引中的每一个执行一次，包括多个子步骤：
i.确定该测量间隔的持续时间，以及
ii.测量从em路径递送的值的有序系列中的被索引的一个。
关于传输间隔和测量间隔的考虑与用于收集、编码和使其可用的相应方法中的传输间隔的考虑相同。在测量间隔的统一序列中，每个测量间隔的持续时间由传输间隔除以l给出。由接收步骤产生的输入值的有序系列整体上表示由相应的用于收集、编码和使其可用的方法编码的并且将由该方法重构的输入媒体信号片段。
对测量间隔的非统一序列的考虑和构建与在用于收集、编码和使其可用的相应方法中的调度间隔的非统一序列的考虑和构建相同。
下一步骤是解码步骤。解码步骤在预确定的解码间隔期间发生。在优选实施例中，解码间隔等于传输间隔。解码步骤执行解调循环的l次迭代，对于有序输入序列中的l个索引中的每一个迭代一次，在解调间隔期间执行每个步骤，每个步骤包括若干子步骤：
i.确定该解调间隔的持续时间，
ii.通过与输出矢量索引对应的代码中的共同索引的值来解调有序输入系列中的索引值，
iii.将子步骤i)1)的解调结果与输出矢量的对应索引的元素求和，
iv.将从子步骤i)2)得到的求和结果存储在对应的输出矢量索引中，以及
v.跟踪与发送信号的同步。
在解调间隔的统一序列中，每个解调间隔的持续时间等于传输间隔的持续时间除以l。在实施例中，统一解调间隔是100ps。
在解调间隔的非统一序列中，连续的解调间隔在预确定值之间变化。解调间隔序列恢复由相应的方法产生的相位调制信号，以便收集、编码和使其可用。解调间隔的这种相位调制的目的是最小化em路径中的efi和rfi。
用于确定和控制解调间隔的考虑与在相应的收集、编码和使其可用的方法中用于确定和控制调制间隔的考虑相同。
最后的步骤是分布步骤。分布步骤在预确定的分布间隔期间发生。在优选实施例中，分布间隔等于传输间隔。该分布步骤实现预确定的置换，该置换是输出矢量中的索引与重构的媒体信号片段的集合中的索引之间的一对一映射。该置换是在相应的编码方法中应用的置换的逆。该解码器置换将来自输出矢量的零个或多个样本提供给每个重构的媒体信号片段。
用于收集、编码和使其可用的设备
在一个方面，一种用于从一个或多个输入媒体信号片段中收集样本的输入矢量、在预确定的编码间隔期间将输入矢量编码成输出值的有序系列、以及在预确定的传输间隔期间使输出值的有序系列可用于em路径的装置，包括以下元件的集合。
元件中的一个是用于接收和存储预确定长度n的输入矢量中的所有样本的存储器。n的预先确定涉及到折衷：较高的n赋予较大的吞吐量，同时牺牲电弹性，所有其它条件都是相等的。在一个实施例中，n＝16。
另一元件是置换器。置换器将输入媒体信号片段样本分配给输入矢量位置。置换器实现预确定的置换，其也被称为“一对一映射”。有n！个可能的这种置换。在优选实施例中，为了方便而选择该置换。
另一元件是控制器，用于在预确定的收集间隔期间对于输入矢量的所有n个索引重复以下步骤：
将置换器构造为将相继的输入媒体信号片段样本存储到索引的输入矢量位置。
另一元件是n个代码生成器的集合，用于生成预确定的代码集合。对于每个输入矢量索引存在一个代码发生器。代码集合内的每个代码是值或“码片”的索引序列。这些代码都是共同的预确定长度l，使得在每个代码中有l个码片。l的预先确定涉及到折衷：较高的l以较高速度的电路实施为代价而赋予较大的电弹性。在实施例中，l＝1024。每个代码不同于该集合中的所有其它代码。
另一元件是n个调制器集合。对应于每个输入矢量索引存在一个调制器。等效地，对应于代码集合中的每个代码存在一个调制器。每个调制器具有两个输入：一个输入是对应的输入样本，而另一个输入是对应的码片。
另一元件是单个n输入求和电路(“求和器”)。求和器输入由调制器输出驱动，每个输入矢量索引一个。
另一元件是控制器，用于以足以枚举预确定的编码间隔内的代码集合的所有索引的速率，对于代码集合的所有索引，重复在预确定的调制间隔内发生的调制子步骤，该调制子步骤包括以下子-子步骤：
i.确定该调制间隔的持续时间，以及
ii.通过存储在对应代码中的共同索引的位置中的值，使用对应的调制器来调制输入矢量的每个元素，以及
iii.使用求和器将子-子步骤ii)的所有调制的结果求和，以形成输出值的有序系列中的被索引的一个。
在优选实施例中，编码间隔等于传输间隔，使得可以被直接看到的每个调制器在一个编码间隔的过程中通过相应的代码调制其输入样本。
在调制间隔的序列中，每个调制间隔的持续时间等于传输间隔的持续时间除以l。在实施例中，统一调制间隔是100ps。
在非统一调制间隔的序列中，连续的调制间隔在预确定值之间变化。调制间隔序列本身是将时间维度(相位调制)添加到直接序列调制的信号。调制间隔的这种相位调制是为了最小化efi和rfi。
在实施例中，调制间隔是80ps和120ps，并且在这两个值之间的选择使得调制间隔的序列是平均100ps的近pn序列。这样的实施例可以被认为是“二进制码片间隔持续时间“实施例。
在实施例中，调制间隔的每一个是40ps、60ps、80ps、100ps、120ps、140ps、160ps和180ps中的一个，并且选择相继的持续时间，使得调制间隔的序列是pn码。这样的实施例可以被认为是“3位码片间隔持续时间”实施例。通常，在可能的调制间隔持续时间的数量是2k的情况下，这样的实施例可以被认为是“k位码片间隔持续时间”实施例。
在实施例中，调制间隔连续地在80ps和120ps之间变化，并且不可能确定最小调制间隔。这种不可能的一个示例出现在其中调制间隔持续时间由随机过程确定的实施例中。在实施例中，噪声源从依赖于物理现象的约翰森-奈奎斯特(johnson-nyquist)噪声发生器中导出。这样的实施例可以被认为是“连续码片间隔持续时间”实施例。
另一元件是输出终端，用于使在编码间隔期间创建的值的有序系列可用。
另一元件是使其可用的控制器，用于在传输间隔期间，对于输出值的有序系列中的l个索引中的每一个，重复在调度间隔内发生调度子步骤，该子-子步骤包括：
i.确定该调度间隔的持续时间，以及
ii.使在编码间隔期间创建的有序输出系列中的索引值可用，使得调度区间的总和不超过传输区间。
在前述调度子步骤的l次迭代之后已经可用的有序输出系列整体上表示输入媒体信号片段。
在调度间隔的统一序列中，每个调度子步骤的持续时间等于传输间隔的持续时间除以l。在实施例中，调度间隔是100ps。
在调度间隔的非统一序列中，连续的调度间隔变化，例如以提供补充的emi/rfi(电磁干扰/射频干扰)频谱能量抑制和emi依从性。当调制间隔序列是pn序列时，该装置在em路径可用的物理信号中产生有益的相位噪声。调制间隔加宽了梳状滤波器中的单个尖峰，从而在频域中扩展能量并减少emi覆盖区。
在实施例中，调度间隔是80ps和120ps，并且在这两个值之间的选择使得调度间隔的序列是平均100ps的近pn序列。这样的实施例可以被认为是“二进制调度间隔持续时间“装置。在该实施例的方面中，调度间隔的预确定持续时间由线性反馈移位寄存器生成，该线性反馈移位寄存器的输出构成二进制pn序列，并且该线性反馈移位寄存器控制延迟生成电路。
在实施例中，调度间隔的每一个是40ps、60ps、80ps、100ps、120ps、140ps、160ps和180ps中的一个，并且连续值的选择使得调度间隔的序列是pn码。这样的实施例可以被认为是“3位调度间隔”装置。通常，在可能的调度间隔持续时间的数量是2k的情况下，这样的实施例可以被认为是“k位调度间隔持续时间”装置。
在实施例中，调度间隔连续地在80ps和120ps之间变化，并且不可能确定最小调度间隔。这种不可能的一个示例出现在由随机过程确定调度间隔持续时间的实施例中。在实施例中，噪声源从依赖于物理现象的约翰森-奈奎斯特(johnson-nyquist)噪声发生器中导出。这样的实施例可以被认为是“连续调度间隔持续时间”装置。
在实施例中，在非统一调度间隔序列中的间隔与在非统一编码间隔序列中的相应索引处的间隔精确地匹配。在这样的实施例中，在实施者方便的情况下，可以在编码控制器的控制下或者在使其可用的控制器的控制下实现emi/rfi减小。
在在线收集、编码和使设备可用的进一步实施例中，调制间隔是统一的以便于编码控制器实施，而调度间隔是不统一的并且是变化的，以便最小化emi和rfi。在一个方面，该实施例在编码控制器和使其可用的控制器之间对将使其可用的有序系列中的预确定数量的值进行双缓存器。
仍然探索可能由实时设备中的调制间隔的非统一序列中的调制间隔不同于调度间隔的非统一序列中的相应调度间隔引起的潜在的正和负交互的范围。
在另一方面，通过em路径发送所述值。
在另一方面，源组件装置在算法控制下改变这些参数，例如以适应有效载荷的性质、em路径传播特性或应用需求的改变。
在实施例中，该设备无限地重复处理片断。
用于接收、解码和分布的装置
在一个方面，一种用于在预确定的传输间隔期间从em路径接收输入值的有序系列，所述输入值的有序系列对应于通过已经应用于一个或多个输入媒体信号片段的对应的收集、编码和使装置可用而产生的输出值的有序系列，在预确定的解码间隔期间将输入值的有序系列解码成样本的输出矢量，并且在预确定的分布间隔期间将输出矢量作为一个或多个重构的媒体信号片段来分布的装置，该装置包括以下元件的集合。
元件中的一个是存储器，用于重构和存储预确定长度n的输出矢量中的所有样本，该长度等于相应编码装置的n。
元件中的一个是代码生成器集合。有n个代码生成器，每个输出矢量索引一个。每个代码发生器产生预确定代码，该预确定代码是值或“码片”的索引序列。代码集合内的每个代码是另一个预确定长度l，其等于相应编码装置的l。每个代码不同于该集合中的所有其它代码。代码集合与相应的收集、编码和使其可用的设备的代码集合相同。
元件中的另一个是n个相关器集合。存在对应于每个输出矢量索引的一个相关器，并且等效地，存在对应于代码集合中的每个代码的一个相关器。每个相关器具有两个输入：一个输入是所接收的输入值，而另一个输入是相应的码片。
元件中的一个是n个求和电路集合，存在一个求和电路与每个输出矢量索引相关联。每个求和电路具有两个输入：一个输入是相应相关器的输出，另一个是相应索引的输出矢量位置的内容。
元件中的一个是同步获取和跟踪电路。定时获取和跟踪电路包括时钟恢复电路和相关尖峰检测器。执行重构的媒体信号样本的绝对值功率测量的相关尖峰检测器将其输出馈送到调节时钟恢复电路中的pll设置的控制电路。
元件中的一个是接收控制器，用于在传输间隔期间，对于输入值的有序系列中的l个索引中的每一个，重复测量间隔期间的测量步骤，该测量步骤包括以下子步骤：
i.确定该测量间隔的持续时间，使得l个测量间隔的总和不超过传输间隔，以及
ii.配置同步获取和跟踪电路，以通过分析从em路径到达的信号来推断参考时钟频率和相位，以及
iii.在输入端测量有序输入序列中的索引值。
在l个测量间隔已经发生之后已经接收的有序输入系列表示要重构的输入媒体信号片段。
关于传输间隔和测量间隔的考虑与用于收集、编码和使其可用的相应装置中的传输间隔的考虑相同。在测量间隔的统一序列中，每个测量间隔的持续时间等于传输间隔的持续时间除以l。
对测量间隔的非统一序列的考虑和构建与用于收集、编码和使其可用的相应装置中的调度间隔的非统一序列的考虑和构建相同。
元件中的另一个是解调控制器，用于在预确定的解码间隔期间，对于输入值的有序系列中的l个索引中的每一个，重复解调间隔期间的解调步骤，该解调步骤包括以下子步骤：
确定该解调间隔的持续时间，以及
对于输出矢量中的n个索引中的每一个，重复以下子-子步骤：
i.配置索引相关器以通过将接收的输入值与索引代码中的共同索引值相关联来贡献索引输出样本的一部分，
ii.配置索引求和电路以将索引相关器的输出与索引输出矢量位置的内容相加，以及
iii.配置输出矢量存储器中的相应索引的位置以接收求和电路的输出。
在解调间隔的统一序列中，每个解调间隔的持续时间等于传输间隔的持续时间除以l。在该装置的实施例中，统一解调间隔是100ps。
在解调间隔的非统一序列中，连续的解调间隔在预确定值之间变化。解调间隔序列恢复由相应的用于收集、编码和使其可用的装置产生的相位调制信号。解调间隔的这种相位调制的目的是最小化em路径中的efi和rfi。
用于确定和控制解调间隔的考虑与在用于收集、编码和使其可用的相应设备中确定和控制调制间隔的考虑相同。
元件中的一个是控制器，用于在预确定的分布间隔期间，对于输出矢量中的n个索引中的每一个，重复以下步骤：
i.配置同步获取和跟踪电路，以通过分析从em路径到达的信号来推断参考时钟频率和相位，以及
ii.以足以枚举传输间隔内的所有序列索引的速率接收有序输入序列中的索引值。
在上面的内循环的l次迭代完成之后已经接收的有序输入序列整体上表示要重构的媒体信号片段。
元件中的一个是分布控制器，用于在预确定的分布间隔期间，对于输出矢量的所有n个索引重复以下步骤：
i.配置置换器以使索引的输出矢量位置可用作连续重构的媒体信号片段样本。
在另一方面，通过em路径接收输入值的有序系列。
在实施例中，用于接收、解码和分布的设备被应用于无限的连续片断，利用迭代来获取并细化与用于收集、编码和使其可用的相应设备的同步。
用于在单个em路径上传送采样信号的装置
在另一方面，要求保护一种用于传送采样信号的装置，其包括收集、编码和使与相应的接收、解码和分布装置配对的装置可用。
在另一方面，一种用于通信采样信号的装置，包括被配置用于携带数字信号的收集、编码和使其可用的装置，该装置与被配置用于携带数字信号的相应的接收、解码和分布装置配对。
在另一方面，一种用于传送采样信号的装置，包括被配置用于携带脉动信号的收集、编码和使其可用装置，该装置与被配置用于携带数字信号的相应的接收、解码和分布装置配对。
在另一方面，一种用于传送采样信号的装置，包括被配置用于携带数字信号的收集、编码和使其可用的装置，该装置与被配置用于携带脉动信号的相应的接收、解码和分布装置配对。
在另一方面，一种用于传送采样信号的装置，其结合了被配置用于携带脉动信号的收集、编码和使其可用装置与被配置用于携带脉动信号的相应的接收、解码和分布装置配对。
隧道传输
在一个方面，要求保护一种用于在传送表示高带宽输入媒体信号的em信号的相同em路径上背驮(piggybacking)适度的量且必须是位精确的位串行控制和状态媒体信号的方法和装置。
媒体信号带宽的数量级大于控制和状态信息的带宽。事实上，视频是如此带宽密集，以致于近年来随着视频分辨率的增加，数字音频信号的相对带宽已经缩小，以变得类似于控制和状态信息的相对带宽。这是由于各个音频通道的相对适度的带宽要求。其它状态信息包括视频成帧，例如垂直同步(vsync)和水平同步(hsync)。这些额外的信号是“子带信号”。这些额外的信号与视频信号相比是低数据速率信号，和/或它们是定时基准波形。这些额外的信号通过“隧道传输”来携带，通过该“隧道传输”，我们的意思是应用具有相对于用于媒体传输的优选码本非常长的代码的ssds-cdma技术。这些非常长的代码ssds-cdma技术完全正确地传递控制和状态位序列是必要的。在发送器组件输出被放大之前，额外的调制定时/控制信号必须与媒体传输源组件的输出正确地加在一起。调制的状态信号必须正确地加到在接收器组件输入处的信号上，使得媒体传送汇组件能够正确地测量从em路径到达的值的有序系列。
关于可用的em路径的数量，至少存在3种可能的策略用于隧道效应：
1.将一个或多个隧道信号叠加在由媒体信号ssds-cdma产生的p个em信号中的一个或多个上。如果调制隧道信号的相对长的代码与码本中的代码正交(并且所有其它长的代码也调制隧道信号)，则轨道间干扰(iti)应该是可忽略的并且是缓和的。
2.将所有隧道信号聚合在它们自己的高速线束上(从hdmi的四个tmds束中的一个重新定向)，从而为媒体信号ssdscdma产生的三个并行em信号中的每一个保留“全带宽”tmds束。这种方法的缺点是潜在地浪费了低带宽控制/状态位上的高带宽em路径。
3.重新定向任何可用的未屏蔽导线对的用途，以用于控制和状态；使用非常长的代码来应用扩展，以克服未屏蔽对的电贫乏，并将所有隧穿信号聚合在这些专用引脚上。
简化定时恢复的发送器的详细描述
在实施例中，使用图33中所绘的方案将定时恢复信息注入到输出信号中。
注意的是，按图33覆盖的代码必须与码本中的所有代码正交。
注意的是，可以使用长pn序列代码覆盖方案来提供其它定时信息，可能包括垂直同步(vsync)和水平同步(hsync)。
高速定时恢复电路
图34示出高速定时恢复电路的电路策略。
注意的是，图34中生成的pn码必须与图33中引用的pn码相同。
高速定时恢复电路被嵌入在接收器组件中。
隧道传输的定时信号
可隧道传输的信号组包括这些定时信号：
·调制/使其可用/测量/解调时钟：最高速度定时基准。值由发送器驱动并由接收器接收的速率。
在实施例中，编码器和解码器也以码片时钟速率工作。
码片时钟频率和相位的恢复对于接收器组件功能是关键的。
·代码时钟(或组时钟)：由编码器和解码器处理新的样本组的速率。
码片时钟频率＝l倍代码时钟频率。
·hsync(或行时钟)：指示帧中下一行点(通过“点”表示与图像传感器或显示器中的物理位置相关联的值)的开始的边缘。
οhsync频率＝n倍代码时钟频率除以每行样本数。
ο注意的是，一旦知道视频格式并获得定时锁定，hsync就是冗余信号。
·vsync(或帧时钟)：指示帧的第一行的边缘。
οvsync频率＝hsync频率除以每帧的行数。
媒体接口方法和装置
在另一方面，要求保护的是一种用于结合了以上公开的样本串行媒体传输的媒体接口的方法和装置。在一个实施例中，一个或多个样本串行媒体传输传送媒体信号，而适度带宽控制和状态信息通过分离的em路径被位精确地交换。在进一步实施例中，在被称为“隧道效应”的过程中，控制和状态信息被传送通过用于媒体传输的相同em路径。控制和状态信息必须以位精确的方式传送，但是信息速率相对较低。因此，控制和状态信息可听从于位串行ssds-cdma技术。选择包括：a)对该低带宽数字有效载荷使用非常长的代码，以及b)选择与管理共享em路径的媒体有效载荷的调制/解调的码本正交的码本。
所属领域的技术人员将了解，可使用多种技术和技巧中的任一个来表示信息和信号。例如，数据、指令、命令、信息、信号、位、样本、符号和码片可以在整个以上描述中被引用，并且可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、或其任意组合来表示。
本领域技术人员还将理解，结合本文所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或指令或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的这种可互换性，上文已大体上根据其功能性描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。将此功能性实施为硬件还是软件取决于施加于整个系统的应用和设计约束。熟练的技术人员可针对每一应用以不同方式实施所描述的功能性，但这种实施决策不应被解释为导致脱离本发明的范围。
结合本文所揭示的实施例而描述的方法或算法的步骤可直接体现于硬件中、由处理器执行的软件模块中或两者的组合中。对于硬件实现，处理可以在一个或多个专用集合成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行本文所述的功能的其他电子单元或其组合内实现。软件模块，也称为计算机程序、计算机代码或指令，可以包含多个源代码或目标代码段或指令，并且可以驻留在任何计算机可读媒体中，诸如ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、dvd-rom、蓝光盘或任何其他形式的计算机可读媒体。在一些方面中，计算机可读媒体可包括非瞬态计算机可读媒体(例如，有形媒体)。另外，对于其它方面，计算机可读媒体可包括瞬态计算机可读媒体(例如，信号)。上述各项的组合也应包括在计算机可读媒体的范围内。在另一方面中，所述计算机可读媒体可集成到所述处理器。处理器和计算机可读媒体可以驻留在asic或相关设备中。软件代码可以存储在存储器单元中，并且处理器可以被配置为执行它们。存储器单元可以在处理器内部或处理器外部实现，在后一种情况下，它可以经由本领域已知的各种手段通信地耦合到处理器。
此外，应当理解的是，用于执行本文所述的方法和技术的模块和/或其它适当装置可由计算设备下载和/或以其它方式获得。例如，这样的设备可以耦合到服务器以促进用于执行本文所述的方法的装置的传送。或者，本文所述的各种方法可经由存储装置(例如，ram、rom、诸如光盘(cd)或软盘等的物理存储媒体等)提供，使得计算装置可在将存储装置耦合或提供到装置之后获得各种方法。此外，可以利用用于向设备提供本文描述的方法和技术的任何其他合适的技术。
在一种形式中，本发明可包括用于执行这里所提出的方法或操作的媒体信号通信产品。例如，这种媒体信号通信产品可包括相机、视频处理器或显示器，其中的任一个可包括能够执行本文所述的操作的存储程序计算机(或信息处理器)。
本文公开的方法包括用于实现所述方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离权利要求的范围的情况下，方法步骤和/或动作可以彼此互换。换句话说，除非指定了步骤或动作的特定顺序，否则可以在不背离权利要求的范围的情况下修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。
如本文所用，术语“确定”涵盖各种各样的动作。例如，“确定”可包括计算、运算、处理、推导、调查、查找(例如，在表、数据库或另一数据结构中查找)、查明等。此外，“确定”可包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等。此外，“确定”可包括解析、选择、挑选、建立等。
该系统可以是包括显示设备、处理器和存储器以及输入设备的计算机实现的系统。存储器可包括使处理器执行本文所述的方法的指令。处理器存储器和显示设备可包括在标准计算设备中，例如台式计算机、诸如台式计算机或平板计算机的便携式计算设备，或者它们可包括在定制设备或系统中。计算设备可以是单一计算或可编程设备，或者包括经由有线或无线连接操作地(或功能地)连接的若干组件的分布式设备。计算设备的实施例包括中央处理单元(cpu)、存储器、显示装置，并且可包括诸如键盘、鼠标等的输入设备。cpu包括输入/输出接口、算术和逻辑单元(alu)以及控制单元和程序计数器元件，其通过输入/输出接口与输入和输出设备(例如输入设备和显示装置)通信。输入/输出接口可包括网络接口和/或通信模块，用于使用预定义的通信协议(例如，蓝牙、zigbee、ieee802.15、ieee802.11、tcp/ip、udp等)与另一设备中的等效通信模块进行通信。还可包括图形处理单元(gpu)。显示装置可包括平板显示器(例如lcd、led、等离子体、触摸屏等)、投影仪、crt等。计算设备可包括单个cpu(核)或多个cpu(多核)，或多个处理器。计算设备可以使用并行处理器、矢量处理器或者是分布式计算设备。存储器可操作地耦合到(一个或多个)处理器，并且可包括ram和rom组件，并且可以被提供在设备内部或外部。存储器可以用于存储操作系统和额外的软件模块或指令。处理器(一个或多个)可以被配置为加载和执行存储在存储器中的软件模块或指令。
附图说明
图1描述一种用于将样本的输入矢量编码为输出电平的有序系列的方法，输出电平可用作em信号以便通过em路径传送；
图2描述一种用于将从em路径接收的em信号解码为输入电平的有序系列以形成样本的输出矢量的方法；
图3示出用于通信作为em信号跨单个em路径传送的多个输入媒体信号以便产生匹配数量的输出媒体信号的媒体传输系统；
图4描述分布置换的实施例，该置换将来自一个或多个输入信号的样本分布到编码器输入存储器中的位置，所示的示例是从至少3个输入信号到单个编码器输入存储器的；
图5示出将来自4:4:4输入视频信号的样本分配到8样本输入存储器中的位置的示例轮询调度置换；
图6进一步示出该方法的重复方面，将图5的示例循环置换扩展到连续迭代，将来自输入视频信号的第二8样本片段分配到输入存储器；
图7示出一种装置，用于重复地将来自输入信号的样本分布到n样本输入存储器，将输入存储器内容编码为l个输出em信号电平的有序系列，并使输出em信号电平可用作通过em路径传送的输出em信号；
图8描述换向调制器的示例；
图9示出一种装置，用于重复地测量em信号作为l个输入电平的有序系列，将输入电平的有序系列解码到n样本输出存储器，并将输出样本收集到输出视频信号；
图10示出同步获取和跟踪电路的架构；
图11示出可替换的的同步获取和跟踪电路的架构；
图12描述收集置换的实施例，该置换将来自解码器输出存储器的样本分配给一个或多个输出信号，所示的示例是从单个解码器输出存储器到至少3个输出信号的轮询调度分配；
图13示出示例循环收集从8样本输出存储器到4:4:4输出视频信号的样本的置换分配。
图14进一步示出该方法的重复方面，将图13的示例性循环置换扩展到连续迭代，将来自输出存储器的第二8样本片段的样本分配给输出视频信号；
图15示出作为单位矩阵的子集合的一个二进制码本的模式；
图16示出127×127二进制码本的示例，其代码每个都是公共pn序列的唯一循环；
图17示出128×128二进制码本的示例，其是walsh-hadamard矩阵；
图18示出128×128二进制码本的示例，其通过将walsh-hadamard矩阵的每行与公共近pn序列逐个元素地相乘来构建；
图19描述媒体信号收集、处理和呈现系统的组成部分之间的互连；以及
图20示出在接收器终端从em路径到达的em信号的示例。
图21示出用于重复分布、编码和使方法可用的流程图，建议了多种方式，其中为了实际的益处可以去耦各个步骤。
类似地，图22示出用于重复的接收、解码和收集方法的流程图。
图23示出比较统一调制/解调间隔和非统一调制/解调间隔的示例。
图24示出比较二进制码片值、大于二进制的码片值和连续码片值的示例。
图25示出由本文公开的方法和装置的媒体传输实施例重构的测试图案的示例，其中em信号通过模拟的低质量em路径(36db电snr)传送。
图26不使用。
图27示出用图3的媒体传输系统实现的单em路径媒体接口，其中进一步的修改提供了控制和状态信息的双向交换。
图28示出用于19引脚hdmi连接器的逻辑引脚分配的三个可替换的集合，其中的两个适用于根据本文公开的方法和装置的em信令，其中p≥4。
图29示出源hdmi-hyphy转码器组件，其接收视频信号并在hdmi接口上交换控制和状态信息，以及在hyphy-hdmi-a-a接口(如图28中所定义的)上交换表示视频信号的em信号并转发控制和状态信息。
图30示出在hyphy-hdmi-a-a接口上交换em信号并传输重构的视频信号以及在hdmi接口上交换控制和状态信息的汇hyphy-hdmi转码器组件。
图31示出根据本文公开的方法和装置的适用于em信令的8p8cutp连接器的逻辑引脚分配的两个可替换的集合，其中p＝4。
图32示出源hdmi-hyphy转码器组件，其接收视频信号并在hdmi接口上交换控制和状态信息，以及交换代表视频信号的em信号并通过hyphy-utp-a32接口(如图31中所定义的)转发控制和状态信息。
图33示出在hyphy-utp-a32接口上交换em信号并发送重构的视频信号以及在hdmi接口上交换控制和状态信息的汇hyphy-hdmi转码器组件。
图34示出源组件子电路，其将包括定时恢复信息的em信号添加到表示输入媒体信号片段的em信号；所添加的em信号有助于在成对的汇组件中进行同步获取和跟踪。
图35示出利用包括定时恢复信息的输入em信号试探性地搜索相位和频率锁定的汇组件子电路。
图36示出将hdmi汇连接至hyphy-utp-s源的源组件实施例，其包括一上向转换及上向phy。
图37示出源组件上向转换的实施例。
图38示出源组件上向phy实施方式的实施例。
图39示出将hyphy-utp-s汇连接到hdmi源的汇组件的实施例。
图40示出下向phy的汇组件的实施例。
图41示出汇组件下向转换的实施方式的实施例。
术语表
与广泛理解的扩展传输系统有关的术语在robertc.dixon所著的spreadspectrumsystemswithcommercialapplications,第3卷,wiley&sons1994中定义和详细说明。
em信号跨em路径可测量的物理量
视觉感知人对波长位于可见光谱中的em信号的主观认识、理解或了解
媒体信号经由一些输出设备的注定用于人类感知的采样信号
媒体信号片段来自媒体信号的有限、有序、连续的样本系列
媒体传输用于在单个em路径上通信一个或多个媒体信号的方法或装置
汇媒体汇设备；相对于媒体通信方向，一个或多个em路径的下向侧；从输入em信号重复地重构输出媒体信号片段
源媒体源设备；相对于媒体通信方向，一个或多个em路径的上向侧；重复编码输入媒体信号片段作为输出em信号
媒体接口用于将媒体信号作为em信号进行通信的源和汇设备的规范；其利用媒体传输的一个或多个实例来实现，加上提供控制和状态信息的双向通信。介质接口还规定了对将源设备和宿设备连接到em路径的连接器的机械/电/逻辑特性的要求，以及对em路径本身的要求。
隧道传输通过与优选的媒体传输码本正交的非常长的代码，通过ssds-cdma调制，通过由媒体传输使用的相同em路径，传送适度的量且必须是位精确的数字信号的技术。
颜色空间抽象数学模型，其将色域描述为数字的元组，通常为3或4个分量(示例包括rgb、yuv、ycbcr和cmyk)
颜色值信号幅度对应于颜色空间中的基矢量。
点2d聚焦区或显示区中的几何位置被完全描述为一个颜色值。(该定义预先假定单层光电二极管和光电发送器，如与图像传感器和显示器的现有技术相匹配。)
像素与2d区域中的几何位置相关联的数学对象，诸如图像帧；将像素完全描述为颜色值集合，等价地，将其描述为颜色空间中的矢量
图像颜色值的二维阵列
视频以预定帧速率显示的图像序列，其引起人类观看者的运动和连续性的感知
“模拟”em信号任何可测量的电磁能。物理量随着时间连续地改变，并且可用的不同幅度的数量受到我们测量能量的能力的限制。信号的模拟表示的示例包括：图像传感器：电压(在传感器中的每个“像素”处：将电容器预充电到已知电压，然后在预定曝光间隔期间有条件地通过光电二极管对电容器放电；聚焦区的那部分越亮，穿过光电二极管的光子的数量越多，光电二极管中的电流越大，曝光间隔之后电容器上的电压越低)led/lcd显示器：电流(显示器中每个"像素"(最小可控部分)的亮度由控制电流在任何给定时刻确定)
信号的“数字”以预定间隔改变的数字。表示信号的数字表示的示例包括：
pc：tif文件中的r或g或b条目串行数字接口：预定格式的有序位系列
p连接源到汇的em路径的数量
n编码器输入矢量和相应的解码器输出矢量中的元素的数量
l每个代码中的公共码片数量，等效地，在每个编码间隔或解码间隔期间应用的码片间隔的数量。n可以是任何计数值。l越大于n，向所传送的信息信号提供越多的电弹性。
输入矢量从输入媒体信号片段收集的样本的有限的有序系列。输入矢量包括n个值。
输出矢量收集的样本的有限的有序系列被分布到重构的媒体信号片断。输出矢量包括n个值。
em路径一种物理电磁(em)传播路径及其环境，通过该路径在终端之间传送电磁能。每个em路径都是不完美的媒体，因为在接收器端测量的em信号电平不完全等于在相应的发送器端可用的em信号电平。
波导物理地约束和限制em信号传播矢量的em路径。
码片来自预确定的、有界的但不一定是有限的可能值的集合的值，即构成代码的值序列中的一个。
代码预确定的码片序列。在本公开中，l是以码片表示代码长度的变量。在一个方面，代码的统计/频率特性对于本文公开的媒体信号传输的实施例是必要的。
二进制码本一种码本，其中码片是二进制的，取两个值中的一个
pn序列一种输出表现出与白噪声相似的频谱特性的代码。“pn”代表“伪噪声”。理想pn序列的信号能量跨传输频谱是均匀的；使得其傅立叶变换看起来像细齿梳子，在每个频率上具有相等的能量。(nb：不是所有的代码都是pn序列)
扩展单个代码的特性，以及由pn序列调制信号的效果：由理想pn序列调制的信号表现出与白噪声相似的频谱特性
扩展码pn序列(nb：并非所有pn序列都理想地“扩展”)
扩展率＝l
＝调制每个输入样本的连续码片的数量
＝对接收的值的有序系列进行解调以解码输出矢量的连续码片的数量
＝扩展因子(dixon可互换地使用术语“扩展率”和“扩展因子”)
＝ssds处理增益
＝代码长度
＝码片序列长度
＝调制输入矢量中的每个样本的编码器码片的数量
＝对输出矢量中的每个样本有贡献的解码器码片相关的数量
正交代码集合的属性(“码本”)。如果码本的所有n个代码是成对不相关且独立的序列，则认为该码本是正交的。(正交码本最小化n个轨道之间的轨道间干扰。)
walsh-hadamapn序列集合，其中每个代码构成代码的l维空间的正交基矢量。对于集
rd代码集合合中的任何两个代码，叉积是0，表示无互相关。对于集合中的任何代码，自积是1，表示100％自相关。
分布间隔被分配用于利用从输入媒体信号收集的n个样本初始化输入矢量的周期
编码间隔被分配用于由每个代码l个码片调制n个输入矢量样本中的一个集合的周期
调制间隔被分配用于由码片在其相关的代码中调制一个输入矢量样本的周期。在调制间隔的统一序列中，每个调制间隔＝编码间隔/l。调制间隔不需要统一。调制间隔的总和必须不超过编码间隔持续时间。
传输间隔被分配用于以同时使对应于输入矢量内容中的一个集合的em信号可用，及接收对应与输出矢量内容中的一个集合的em信号的周期
调度间隔被分配用于使对应于输入矢量内容中的一个集合的电平的有序系列可用于em路径的周期。调度间隔不需要统一。调度间隔的总和必须不超过传输间隔持续时间。在实施例中，改变调度间隔以减轻可能的emi/rfi问题。
测量间隔被分配用于接收来自em路径的电平的有序系列中的一个的周期。测量间隔不需要统一。测量间隔的总和必须不超过传输间隔持续时间。在优选实施例中，每个测量间隔等于配对设备或方法中的调度间隔用于使其可用。
解码间隔被分配用于对每个代码集合的l个码片从em路径接收的值的一个有序系列进行解调以重构n个输出矢量样本的周期
解调间隔被分配用于由码片在其相关的代码中解调一个接收值的周期。在解调间隔的统一序列中，每个解调间隔＝解码间隔/l。解调间隔不需要统一。解调间隔的总和必须不超过解码间隔持续时间。
收集间隔被分配用于将n个输出矢量样本分配给输出媒体信号的周期。
具体实施方式
所提供的实施例公开了使用确定方法和装置可在一系列环境中使用的方式。
在一个方面，实施例包括用于通过预确定数量p个em路径，通过无限次重复以下三个步骤的序列，将视频信号与关联视频接口中指定的双向控制和状态信息一起进行通信的方法和装置：
在一个方面，重复的步骤的一个独立的序列包括以下步骤：
·在预确定的分布间隔期间分布来自输入视频信号中的p×n个样本，以在p个编码器的每一个中形成n元素输入矢量，每个编码器与一个em路径相关联；
·在p个编码器的每一个中，在预确定的编码间隔期间将输入矢量编码为l个电平的有序系列；
·在预确定的传输间隔期间，通过相关的em路径传送作为em信号的l个电平的每一个，其中，每个电平执行一次以下子步骤：
ο在预确定的调度间隔期间将该电平调度到发送终端，
ο通过相关联的em路径传送电平(一次可以传播多于一个电平)，以及
ο在预确定的测量间隔期间在接收终端处测量电平；
·在p个解码器的每一个中，一个解码器与每个em路径相关联，在预确定的解码间隔期间解码接收到的l个电平的有序系列以形成n样本输出矢量，以及
·在预确定的收集间隔内收集p×n个输出矢量样本作为输出视频信号，
在一个方面，重复的步骤的另一独立序列包括以下步骤：
·将下一个或多个状态位分配给p个em路径中的一个，
·使用用于通信二进制信号的许多已知ssds-cdma技术中的任何一个来编码状态位，确保所使用的代码与媒体传输码本中的所有代码以及用于控制通信的代码正交，
·将由状态位ssds-cdma调制产生的em信号电平与由媒体信号ssds-cdma调制产生的em信号电平相加，以产生输出em信号，
·将em信号电平的有序系列施加到发送器终端，
·经由指定的em路径传送输出em信号，
·在接收器端测量em信号电平的有序系列，
·将接收的em信号与相同的代码相关，以重构状态位，以及
·解释一些状态位以调整汇同步，同时收集其它状态位作为每个媒体接口的下行电缆协议信号，
在一个方面，重复的步骤的另一独立序列包括以下步骤：
·将下一个或多个控制位分配给p个em路径中的一个
·使用用于通信二进制信号的许多已知的ssds-cdma技术中的任何一个来编码控制位，确保所使用的代码与媒体传输码本中的所有代码以及用于状态通信的代码正交，
·将由控制位ssdscdma调制产生的em信号电平的有序系列施加到接收器终端以产生输出em信号，
·与媒体信号传送的方向相反，经由指定的em路径传送输出em信号，
·在发送器终端测量em信号电平的有序系列，
·将测量的em信号与相同的代码相关以重构控制位，以及
·收集控制位作为每个媒体接口的上行电缆协议信号。
图1中描述编码过程506的实施例。编码过程包括预确定数量的算术计算的l次迭代，如图1的l列中的每一列中重复所示。编码过程的输入集合是包含预确定数量n个媒体信号样本300的输入矢量350。算术计算包括n个调制器308操作，所有这些操作的结果由求和器310聚合集。算术计算的每一次迭代产生输出电平的有序系列110中的索引em信号电平γj112，以便使其可用。
编码过程506重复调制步骤，对于l个调制间隔13中的每一个，并且等效地，对于索引码片104的预确定的码本354的代码304中的每个公共索引，重复一次。调制步骤的子步骤包括但不限于以下子步骤：
i)在调制间隔13的第一部分期间，由代码304中的共同索引的码片104调制308每个输入样本300，该代码304对应于输入矢量350中的输入样本的索引。l个调制间隔的总和必须不超过预确定的编码间隔12。在实施例中，调制间隔是不统一的。如果输入信号是脉动的，则样本是连续值，并且调制的实施例是模拟乘法。如果代码是二进制的(1/-1)，则样本是电平，并且模拟调制的实施例是条件反转。如果输入信号是数字的，则样本是数字，并且调制的实施例是数字乘法器。如果代码是二进制的(1/-1)并且输入信号是数字的，则数字乘法器的实施例是条件否定。
ii)在调制间隔13的剩余部分期间，对来自步骤i)的n个调制结果114求和310，以形成输出值γj112的有序序列110中的一个，以便使其可用。如果输入信号是脉动的，则调制结果是连续值，并且求和是求和电路。如果输入信号是数字的，则调制结果是数字，并且求和是加法器。
通过遵循所公开的步骤，以在编码间隔12期间的每个调制间隔112期间为每个代码304索引产生一个值，值γj112的有序系列110表示输入矢量350。对于每个编码间隔实现该过程，使得可以无限地对连续输入矢量重复编码过程506。
在图1的编码过程506的优选实施例中，码本354是n个相互正交的l码片104代码304的集合，每个代码是扩展码。编码的l个索引对应于在编码间隔期间分布的l个码片间隔τ。比率l/n是由第6页上dixon定义的“ssds过程增益”。该比率捕获一种折衷，其中赋予输入矢量中的每个样本的电弹性随着l和n之间的比率而增长。可用的实施方式将上限置于l上。n越大，可以容纳的输入媒体信号的带宽越高。因此，设计者被促使使n非常大。然而，固定的l意味着增加n会降低赋予输入矢量中每个样本的电弹性。在优选的实施方案中，l≥n。
在每个调制间隔13期间，并且等效地，对于代码集合354中的每个公共索引，图1的编码过程506重复以下步骤：
i)使用调制器308，通过代码304中的被共同索引的码片104来调制每个输入样本300，其中代码304对应于输入矢量350中的输入样本的索引。如果输入信号是脉动的，则输入样本是连续值，并且调制的实施例是模拟乘法。如果代码是二进制的(1/-1)，则输入样本是电平，并且模拟乘法的实施例是条件反转。如果输入媒体信号是数字的，则输入样本是数字，并且调制的实施例是数字乘法。如果媒体信号是数字的，并且代码是二进制的(1/-1)，则数字乘法的实施例是条件否定，以及
ii)对来自步骤i)的调制结果114求和310以形成输出值112的有序系列110中的一个，以便使其可用，
其中值γj112的有序系列110(每个代码304索引一个值)整体上表示输入矢量350。
调制间隔13的总和必须不超过编码间隔12。调制间隔的序列不需要一致。在实施例中，调制间隔序列是统一的，并且每个调制间隔＝编码间隔除以l。
在图1中，在从输入矢量350和码本354开始的过程期间，只有完全出现在编码过程506中的信号发生变化，并且产生值γj112的有序系列110。
图2描述是接收、解码和收集方法和装置的一部分的解码过程507，用于从l个电平214的有序系列216中重构输出样本，有序系列216由用于分布、编码和使其可用并经由em路径传送的相应装置或方法步骤产生。解码过程产生输出样本302的n元素输出矢量352，其通过收集方法或装置收集以输出信号。在每个解码间隔，重构n个输出样本的全集合一次。解码过程重复解调步骤l次，每次在其自己的预确定的解调间隔214期间，以重构输出矢量352。
解调间隔15不需要一致。在实施例中，解调间隔的序列是统一的，并且每个解调间隔等于解码间隔14除以l。
图2的解码过程依赖于码本356。码本是n个相互正交的l码片206代码202的集合，每个代码都应该是扩展码。代码的l个索引对应于被分配用于接收输出矢量352的l个码片间隔τ。
在解码过程507的开始(在处理
在每个解调间隔15期间，接收值214由代码202的相应索引的码片206相关334，代码202在码本356中的索引对应于输出矢量352中的输出值302的索引。如果媒体信号是脉动的，则样本是连续值，并且相关的实施例是模拟乘法。如果代码是二进制的(1/-1)，则模拟乘法的实施例是条件反转。如果媒体信号是数字的，则样本是数字，并且相关的实施例是数字乘法。如果媒体信号是数字的，并且代码是二进制的(1/-1)，则数字乘法的实施例是条件否定。
在解码间隔14的过程中，在每个解调间隔15期间产生的每个输入矢量350索引处的所有l个相关结果204被渐进地求和336，以产生相应的输出样本302。
输出矢量352包括在l个解调间隔15之后的重构媒体信号样本302，其被收集以输出媒体信号样本344。
在解码输出矢量352的过程期间，只有完全出现在图2中的解码器过程507内的信号发生改变。码本356保持不变。
现在参考图3，其中单元3表示媒体传输：一种用于通过单个em路径传送一个或多个媒体信号的系统。该系统包括通过em路径314连接到汇组件328的源组件326。如别处所述，图3所示的em路径的双绞线表示仅仅是本文公开的方法和装置可应用于其上的各种物理实施例中的一个。源组件接收输入媒体信号500，并在发送终端338处使em信号可用。em信号通过em路径传播。在实施例中，em路径是波导，使能传送最大量的能量。汇组件在接收终端340接收em信号作为输入电平的系列，并收集重构的样本以输出媒体信号502。
源组件编码器358消耗输入样本504的输入矢量350，并产生在终端338处可用的有序系列的电平作为em信号。汇组件在接收终端测量em信号，并产生重构的样本344的输出矢量352，每个重构的样本344近似于其对应的输入媒体信号样本，使得在该过程的大量迭代之后产生的输出媒体信号表示对应的输入媒体信号。在优选实施例中，编码、使其可用、接收和解码间隔是共同的，一起在高速操作域510中操作。
根据分布置换(任意的、预确定的双射分布映射函数)346，在分布间隔100期间，从来自一个或多个输入媒体信号500中的每一个的连续样本504中收集编码器输入矢量350。在收集间隔102期间，通过收集置换(双射收集映射函数348)从解码器输出矢量352收集相应的输出媒体信号502。在优选实施例中，收集置换是相应的分布置换的逆。
源组件326将编码器输入矢量350转换为被调度到em路径314并由汇组件328测量的电平的系列。em路径将源组件输出发送终端338连接到汇组件输入接收终端340。阻抗316在接收终端处终止em路径。汇组件在接收终端处测量传播信号，并将接收电平序列解码为解码器输出矢量352。
图3所示的视频传输3能够将相对大量的干线供电能量注入em路径314。在实施例中，em路径是波导。
不失一般性，对于本领域技术人员来说显而易见的是，虽然媒体传输3被描述为将样本的输入媒体信号从源组件326通信到汇组件328，但是通过实现与主编码器326并行的辅助解码器，并且在338处将辅助解码器附接到传输媒体，该辅助解码器从与主解码器328并行的辅助编码器块接收信息，并且在340处驱动线路以实现双向通信，信息也可以在em路径314上以相反的方向流动。在任一方向上的有效载荷是任何类型的采样信号，数字的或脉动的。初级相对于次级编码器/解码器的主要区别在于所通信的信息量的区别。较低量的信息流，因此是次要的信息流，例如命令和控制信号，或者携带麦克风测量结果的音频信号，或者驱动扬声器偏转或连接类似装置。这种能力被称为上行通信。上行通信中的信息量的数量级低于媒体信号中的信息量。通过使用用于上行通信的分离的代码序列，数字或脉动信号形式的信息可以在相反方向上流动，这种分离的代码序列与主代码序列正交。
图4示出在输入媒体信号500样本504和分布置换器输入缓存器351位置301之间的分布置换器346的n！个可能置换中的一个。该模式允许由图的左手侧上的β和ω之间的省略号所暗示的列表中的任何数量的输入媒体信号，并且允许每个输入媒体信号在每个分布间隔100期间将来自其片断的任何数量的样本贡献给输入矢量。
图4示出在分布置换器346内执行的直接循环置换，其中来自在实施例中指示为由媒体信号片段α、β、…、ω组成的每个输入媒体信号片段500的下一个样本504被依次分布给分布置换器输入缓存器351中的下一个可用索引，直到所有n个分布置换器输入缓存器位置301都已被填充。编号的圆圈指示在该实施例中选择输入媒体信号片段样本以包括在编码器输入矢量中的顺序。在分布间隔期间收集正好n个样本。
尽管存在对于由分布置换器346、收集置换器348(图12、13和14)实现的置换的n！个同等好的选择实现由相应的分布置换器实现的置换的逆。确保关于这些细节的协议是将来实现的媒体接口标准的主题。
图4中绘制的方案适用于许多可能类型的采样信号。例如，可以存在单个媒体信号，其由视频的表示构成，其中每个连续样本是颜色值(例如，每像素3(r/g/b))。另一示例也是由来自几个交织的独立视频信号的颜色值组成的单个媒体信号。进一步示例包括不同类型的媒体信号，例如视频、音频、化学、机械/触觉等。一个这样的混合示例的实施例包括在每个传输间隔期间来自/去往每个媒体信号的不同数量的样本。进一步示例包括四种类型的信号(数字的、模拟的、脉冲的和神经的)中的每一种，单独或共同。
图4的方案强调的是，输入矢量350内容是从输入媒体信号片段集合中以预确定的顺序选择的。这意味着该方案是完全通用的，因为任何样本序列本身都是采样信号。从媒体传输的观点来看，它与输入媒体信号样本从何处被收集或者重构的媒体信号样本被分布到哪里没有区别。
图4中的置换器346可以许多方式被实现；一个示例是从端口读取输出378，另一替换示例是从存储器读取输出，该存储器已经被依次使用输入样本504初始化。
图5示出图4中描述的分布置换的特别常见的特殊情况。在该示例中，三个输入信号500分别表示4：4：4视频信号的三个r、g和b颜色平面。在该示例中，编码器输入矢量350中的元素的数量n恰巧是8。该示例示出在一个分布间隔期间的循环分布。
对于图5中开始的示例，进一步地，与重复地传送媒体信号片段一致，图6示出在第二分布间隔的传输期间的循环分布。
现在参考图7，源组件326从一个或多个输入媒体信号500接收输入媒体信号样本504。分布置换器346经由分布置换器输入缓存器351初始化输入矢量350。编码器358产生电平的有序系列，该系列可由连接到em路径314的发送终端338处的线路驱动器312用作em信号。如别处所述，图7所示的em路径的双绞线表示仅仅是本文公开的方法和装置可应用于其上的各种物理实施例中的一个。源组件包括用于接收和存储置换的输入样本的分布置换器缓存存储器351、用于同时接收样本集合并提供这些样本以在预确定的编码间隔期间进行编码的输入样本存储器350、以及用于接收和存储预确定的代码集合的码本存储器354。码本存储器中的一个代码304与输入矢量中的每个输入样本300相关联。
图7所示的源组件326数据路径实施例的特征在于多个调制器308，每个输入样本300一个，其在每个调制间隔被重复地再使用一次。在每个调制间隔期间，每个调制器以相应的代码应用共同索引的码片306，以调制相应的输入样本，并且求和电路310对所有调制器输出508求和以产生要由线路驱动器312经由输出终端338可用于em路径314的下一电平。在实施例中，em路径是波导，使能传送最大量的能量。
如果输入媒体信号500是脉动的，则输入样本301是连续值，并且调制器308的实施例是模拟乘法器。如果在这种情况下代码330是二进制的(1/-1)，则模拟调制器的实施例是条件反相器。如果媒体信号是数字的，则样本是数字，并且调制器的实施例是数字乘法器。如果在这种情况下，代码是二进制的(1/-1)，则数字乘法器的实施例是条件否定器。
在几个收集间隔的过程中，并且因此在相应数量的编码间隔12以及相应数量的传输间隔2的过程中，对持续时间比单个收集间隔100长的应用媒体信号500进行编码。在优选实施例中，定义源组件326的参数，包括收集间隔、编码间隔、传输间隔、n8、l10、码本354和分布置换器346，在与单组输入矢量350内容相对应的输入媒体信号样本504的一个集合的处理中所涉及的所有步骤中，置换都保持恒定，以便于在配对的接收器组件中进行定时获取和跟踪。
在源组件的一个实施例中，所有编码参数都是“硬编码“的，并且不能被改变。因为一个输入矢量的编码在逻辑上独立于所有先前输入矢量和所有连续输入矢量的编码，所以编码参数可以从一个输入矢量的媒体信号样本的价值到下一个而改变。因此，在源组件的进一步实施例中，在算法控制下，例如响应于媒体信号特性、em路径314特性和/或应用需求的改变，编码参数中的任何编码参数可以从一个收集间隔变化到下一个收集间隔。
对于编码器调制器308的数字实施例，其中编码器码片306恰巧被约束为二进制(例如，1和0)，调制器的一个实施例包括组合电路，其反转每个输入样本342的带符号整数表示。线驱动器312的相应实施例实现了数模转换。
对于编码器调制器308的模拟实施例，其中编码器码片306恰巧被约束为二进制(例如，1和-1)，一个调制器实施例包括换向调制器，例如图8中所示的示例。
图8所示的示例调制器308将码片输入104施加到相应的输入样本342以产生调制的输出信号508。这种调制器被称为换向调制器，它根据码片输入104的极性来反转输入样本342。耦合电感器606和608相对于连接到信号602的中心抽头在整流二极管612和610上施加输入样本342的电隔离副本，二极管612和610中的每一个基于由信号626施加的偏置的极性依次导通。码片输入104通过信号628将差分信号施加到电感器608的中心抽头以及电感器608的终端中的一个。在码片输入104的两个差分极性中的一个中，电流流过电感器622到达信号626，然后通过正向偏置二极管612进入电感器608，从电感器608的中心抽头出来到达信号602，通过电感器616以完成电流回路，根据基尔霍夫(kirchhoff)电路定律。在码片输入104的相反极性上，电流流过电感器616到达信号602，从而到达电感器608的中心抽头。信号从电感器608出现，流过正向偏置二极管610，并到达信号626，于是电流返回通过电感器622，从而再次根据基尔霍夫电路定律完成电流回路。应当注意的是，在这两种情况下，回路方向在相反的方向上流动。电容器618和620是dc移除电容器，其确保信号628中的电流流动方向被正确地转换为正或负极性，并相应地偏置电感器608。输入样本342耦合到上述偏置信号流。然后，该耦合信号流出耦合电感器608，并通过源自中心抽头602并从电感器608的一个或另一个终端引出的两个已建立路径中的一个，由此通过施加在626上的偏置信号的极性建立正和负信号表示。电容器614是从调制输出信号508中去除dc分量的dc阻塞电容器。
现在参照图9，单em路径汇组件328在其输入终端340接收来自一个em路径314的信号。如别处所述，图9所示的em路径的双绞线表示仅仅是本文公开的方法和装置可应用于其上的各种物理实施例中的一个。在实施例中，em路径是波导，使能传送最大量的能量。em路径由终端阻抗316终止。进入汇组件的信号由线路放大器322测量，线路放大器322由均衡器324通过反馈路径控制，均衡器324的样本孔径由时钟恢复电路318调节。
在优选实施例中，定义汇组件328操作的参数，包括传输间隔、解码间隔、收集间隔、n8、l10、码本356和收集置换器348的置换，在涉及重构输出存储器352中的n个输出媒体信号样本357的集合的步骤中全部保持恒定。在汇组件的一个实施例中，所有解码参数都是“硬编码“的，并且不能被改变。然而，一个输出矢量的解码在逻辑上独立于所有先前和所有随后输出矢量的解码。因此，在进一步实施例中，解码参数确实从一个输出矢量的重构媒体信号样本的价值到下一个改变。在汇组件的进一步实施例中，在算法控制下，解码参数中的任何一个可从一个收集间隔变化到下一个收集间隔，例如响应于媒体信号特性、em路径314特性和/或应用要求的变化。在汇组件的进一步实施例中，预确定的单个的测量间隔和解调间隔是不统一的。
在汇组件328的模拟版本的进一步实施例中，模拟部分可实施为开关电容器电路。假定该电路的操作将需要使用样本和保持电路、乘法器电路和流水线类型操作，则本领域技术人员显而易见的是与现有技术adc设计的相似性。实际上，模拟汇组件的一个这样的实现方式允许通过汇组件的流水线操作中阈值水平的简单选择来适应从二进制到n进制到连续的任何幅度表示。在实施例中，汇组件被设计成可参数地重新配置以适应数字信号或脉动信号，从而使系统具有灵活性。
通过在解码过程的每个解调间隔期间(图2中的507)在存储元件302中累积部分贡献，由解码器512在解码间隔的过程中从接收电平214的有序系列中重构输出矢量352。对于每个输出矢量位置，图9所示的汇组件328的实施例将码本存储器356中的相应索引处的一个代码330、一个相关器334和一个积分器336相关联。
解码控制器507执行以下处理：在开始解码接收值的有序系列之前，清除输出矢量352条目302(通过在每个条目中存储值0)。随后，在每个连续输出矢量索引的每个预确定的解调间隔期间，指示相关器334将由线放大器322产生的接收值214与相应索引的码片332相关，并使用求和电路336收集相关结果321与相应输出样本存储器352的内容。将每个解调间隔中的求和电路结果存储到输出样本存储器中，以供后续解调间隔中的参考。
对于其中码片332恰巧被约束为二进制(例如，1和0)的解码器512的数字实施例，相关器334的一个实施例包括组合电路，其根据码片反转每个接收值342的带符号整数表示。线驱动器312的相应实施例实现了数模转换。
对于其中码片恰巧被约束为二进制(例如，1和-1)的解码器512的模拟实施例，相关器可由模拟调制器组成，例如图8中所示的实例。
每个相关器334的输出与其相应的输出样本存储器302的内容一起由相应的积分器336积分。对于解码器512的数字实施例，积分器可以是直接组合的加法器。对于解码器的模拟实施例，积分器的一个实施例包括基于运算放大器的积分器。
如果重构的媒体信号502是脉动的，则输出样本302是连续值，并且相关器334的实施例是模拟乘法器。如果在这种情况下，代码332是二进制的(1/-1)，则模拟相关器的实施例是条件反相器。如果媒体信号是数字的，则样本是数字，并且相关器的实施例是数字乘法器。如果在这种情况下，代码是二进制的(1/-1)，则数字相关器的实施例是条件否定器。
重复该过程为汇组件提供了获取和跟踪同步的机会。相关尖峰检测器320监视解码器相关器334阵列的输出。在一个实施例中，所有的汇组件328的功能元件由时钟恢复电路318同步，时钟恢复电路318监视线放大器322的输出214以及相关尖峰检测器的输出，以获取和跟踪载波同步。
在实施例中，源组件中的调制/制造可用间隔和传输间隔期间的测量/解调间隔由晶体振荡器或其它精确时间源控制，这一事实产生了额外的益处。在给定已知精确时间源的性能规范的情况下，源组件和汇组件之间的基本精确时间源频率的差异将在百万分之几百的量级。有利于简化且因此有利于低实施成本的另一考虑是，伪噪声产生电路的序列长度不过大，因为l的值不是非常大。
编码/解码过程允许上述简化，允许我们放弃冗长的初始定时获取过程。汇组件测量/解调间隔将运行在接近源组件调制/调度间隔，并且在此基础上容易地获取接收器中pn生成器的相对相位(即，码本内的索引)。在实施例中，所实现的电路仅仅是跟踪系统，其在改变频率以匹配源组件的频率的能力上具有微小变化的情况下获取接收器相对于发送器的相对相位。
同步获取系统可以被描述为滑动相关器，其将从媒体接收的信号以及从接收器本地的pn生成器输出作为输入。本地pn生成器由pll或锁相环驱动，该锁相环具有频率分集窄带，即，它本身将在接近目标频率处运行，并且具有围绕该中心频率的控制频带。来自滑动相关器的输出被分析以确定是否已经达到锁定条件或者频率是太高还是太低，然后该锁定检测器驱动pll首先加速或减速以在反馈环路中保持相同。
滑动相关器架构可以被实现为输入信号的样本和数字化表示，在这种情况下，相关性在数字逻辑中形成。滑动相关器的另一实施方式可以是开关模拟电路，其中在这种情况下，输入信号是模拟样本的，并且相关在开关电容器电路中执行。
获取过程中的一种经典技术是通过搜索汇组件pn生成器的各个抽头或延迟来实现粗相位对准，并实现对pll的精细相位频率对准。然而，在系统的实施例中，搜索pn序列生成器中的所有可用抽头所需的时间相对较短。经典地，人们可以在pn生成器的各个抽头之间进行搜索，以找到相对接近的相关尖峰，然后通过改变pll的频率来微调该相关。通过这种方式，可以实现粗调和微调。因为系统的实施例相对不受约束，所以变得有可能通过改变频率来简单地滑动相位，并且通过改变pll来实现粗调和微调。
进一步实施例允许发送器发送具有预确定特性的训练序列，以便于同步获取和跟踪。该训练序列可以出现在每个数据视频数据分组的开始，或者它可以作为子带存在，即，由与应用于媒体信号片段的码本中的所有代码正交的另外的代码调制，并且同时连续地发送。独立训练序列或子带用作em路径的em特性的探针，em特性又可以被参考用于信号校正电路的参数调谐，诸如预加重。此后，该信号被称为“探针信号”，而不失一般性。该探针信号可以在k个传输间隔上保持恒定，对于确定预确定的k，并且其相关代码使k×l个码片长。与输入矢量中的媒体信号样本一样，该探针信号可以用离散(数字)或连续(脉动)表示来实现。这种方法增强了探针轨迹对噪声、干扰和反射的弹性。在该应用中，由于可以使探针信号具有恒定的振幅，该振幅允许直接测量信道衰减，因此探针信号在促进获取和跟踪方面特别强。
图10示出一个同步获取和跟踪电路的实施例的结构，该同步获取和跟踪电路可以被描述为滑动相关器。键输入是接收信号214，键输出是时钟信号826。图10中的电路包括pn生成器814，由锁相环(pll)810进行时钟控制，锁相环810由相关峰值检测器320进行精细调整。pn生成器被设计成具有频率分集窄带，即它本来将在接近目标频率处运行，并且具有围绕该中心频率的控制频带。在相关峰值检测器中分析来自滑动相关器的输出824，以确定是否已经达到锁定条件或者频率是太高还是太低。然后，该锁定检测器调整pll频率以伺服同步。
图10所示的滑动相关器结构可以被实现为输入信号的样本和数字化表示，在这种情况下，相关性在数字逻辑中形成。滑动相关器的另一实施方式可以是开关模拟电路，其中在这种情况下，输入信号被采样，并且相关在开关电容器电路中执行。一个实施例通过改变频率来简单地调整相位，并通过调整pll频率来实现粗调和微调。
在替换实施例中，源组件326发送具有已知特性的训练序列作为矢量传输系列的前导，以便于同步获取和跟踪。该训练序列可以在每个矢量传输的开始处出现，或者它可以作为独立的片断与输入媒体信号片断一起被发送。将训练序列作为独立em信号发送允许该探针信号表征传输媒体的质量。这种特征化数据用于各种信号校正参数，例如预加重。另外，训练序列信号也可以具有比一个收集间隔长得多的周期，从而增加ssds过程增益并由此增加对噪声和干扰的恢复力。在本公开中，训练序列在简化获取和跟踪方面特别强大，这仅仅是因为可以使训练序列具有恒定的幅度。
图11中示出并行相关同步获取和跟踪系统的示例。该系统分析pn序列生成器814中的相邻抽头902、904和906。通过在相关尖峰检测器320中同时评估三个相邻的抽头以及与那些单独抽头中的每一个相关的相关性，锁定检测算法被大大简化。
在进一步实施例中，接收电路适于在独立的子带中向发送电路重新发送相位对准和同步的信号。在实施例中，以这种方式完成控制回路允许发送器在提供探针信号与编码媒体信号片段之间转换。在初始加电时，发送电路发送探针信号，直到它获取从接收电路返回的子带信号。当接收到返回信号时，发送电路然后根据接收的参数开始发送数据。这种闭环控制系统允许实现鲁棒的和自校准的媒体接口。
另一优选实施例是图11所示的并行相关系统。该系统分析pn序列生成器中的相邻抽头。通过研究三个相邻的抽头以及与这些单个的抽头中的每一个相关的相关性，大大简化了锁定检测算法。
在进一步实施例中，汇组件适于在独立的子带中向源组件重新发送相位对准和同步的信号。在实施例中，以这种方式完成控制回路允许源组件在提供探针信号与提供编码媒体信号片段之间转换。在初始加电时，源组件发送探针信号，直到它获得从汇组件返回的子带信号。当接收到返回信号时，源组件然后根据从汇组件接收的参数开始发送em信号。这种闭环控制系统允许实现鲁棒的和自校准的媒体传输。
图12示出收集置换器348的直接循环置换。迭代地应用该置换，使得从解码器输出矢量352到输出媒体信号502α'、β'、…、ω'中的样本804连续地收集样本302，直到所有n个输出矢量位置都已用尽。每个重构输出信号可能存在不同数量的样本，所有样本都在一个收集间隔期间收集。编号的圆圈指示在收集间隔期间解码器输出矢量内容被收集以输出信号的顺序。在收集间隔期间收集正好n个样本。
尽管有n！个同等好的选择用于收集置换器348的置换、成功的媒体信号传输要求收集置换器实现收集置换器346(在其它图中示出)置换的逆。确保关于这些细节的协议适当地是国际标准的主题，而不是本公开的主题。
图12中绘制的模式适用于许多可能类型的信号。例如，可以存在单个媒体信号，其由视频的表示组成，其中每个连续样本是颜色值(例如，每像素3(r/g/b))。另一示例也是单个媒体信号，这个媒体信号由来自若干独立的视频信号的颜色值组成，它们被交织。进一步示例包括不同类型的信号，例如视频、音频、化学、机械/触觉等。一个这样的混合示例的实施例包括在每个传送时间间隔期间来自/去往每个媒体信号的不同数量的样本。进一步示例包括四种信号(数字的、模拟的、脉冲的和神经的)的每一种，单独或组合。
有许多方式来实现收集置换器348；一个示例是将每个连续的输出样本写入到端口；另一替换方案是将输出样本存储到存储器，可在所述存储器上执行读取以使输出以所需次序可用。
图13示出从8元素解码器输出矢量中的索引到由第一传输间隔的接收产生的并行rgb输出视频信号的样本的轮询调度分配。
图13示出图12中描述的一般模式的特别常见的特殊情况。在该示例中，重构的媒体信号由3个信号502组成，分别表示单个重构的基于rgb的视频信号的r、g和b色彩平面，解码器512输出矢量352中的元素的数量n恰巧是8。该示例示出在给定收集间隔期间的轮询调度分配。
进一步对于图13中开始的示例，图14示出在紧接的下一个收集间隔期间的轮询调度分配。
图15示出二进制码本的结构，该二进制码本是l＝n+3情况下的单位矩阵的子集合。码片索引j916跨图中水平地从0到l-1，而输入/输出矢量索引i914在图中垂直向下从0到n-1。
图16示出127×127二进制码本的示例，其代码每个都是公共pn序列的唯一循环。在图中，黑色正方形对应于“1”值，而白色正方形对应于“-1”值。用于脉冲调制的矩阵按照以下步骤构建：
1.实例化l×l单位矩阵
2.仅保持第1stn行
3.将0条目转换成-1值
4.结果是图16中描述的示例码本
图17示出128×128二进制码本的示例，其是walsh-hadamard矩阵。在图中，黑色正方形对应于“1”值，而白色正方形对应于“-1”值。
图18示出128×128二进制码本的示例，其通过将walsh-hadamard矩阵与近pn序列卷积来构建。在图中，黑色正方形对应于“1”值，而白色正方形对应于“-1”值。
在实施例中，输入媒体信号500和重构媒体信号502包括视频信号，例如，如图5、图6、图13和图14中对于完全填充的r/g/b色彩平面的情况所示。
图19示出一个实施例，其中本公开的主题被应用于(一类)视频系统。所有元件都与媒体接口1的实例连接。每个媒体接口都是利用一个或多个媒体传输结合控制和状态通信的指定来实现的。媒体传输器各自包括一个源组件326和一个汇组件328。如别处所述，图19所示的每条em路径314可以是多种物理实施例中的一种，在此公开的方法和装置可应用于这些物理实施例中。图19中描述的结构包括预确定数量c的相机516和另一预确定数量d的显示器518。图19中描述的架构还包括媒体处理单元(mpu)548。mpu又包括视频处理器536、视频处理器与之交换存储信号562的非易失性存储器560、以及视频处理器经由网际协议信号546与因特网576通信所通过的广域网接口544。
图19中所示的相机516包括透镜520，其折射入射光528以将聚焦光534投影到由图像传感器522占据的焦平面554上。图像传感器产生输出信号524，该输出信号524包括有序的光测量的有序系列，每个测量对应于焦平面中的几何位置，其中每个测量是在预确定的图像传感器曝光间隔4期间获取的。在一个管线平衡的实施例中，图像传感器曝光间隔等于传送间隔2。摄像机还包括源组件326。538是将图像传感器输出样本适配为用于编码器的输入媒体信号的电路。
图像传感器522输出信号524本质上是脉动的；转换成数字信号使用额外的模数转换器电路，这不可能增加保真度，同时肯定增加非零制造成本。本公开主题的最简单实施例直接传送脉动信号，而不需要光测量的模数转换，从而与现有布置相比至少以成本实现高分辨率视频信号的适合目的传输。
图19所示的显示器518包括汇组件328、电路540，该电路540使汇组件输出(重构的显示控制信号片段)适应显示元件阵列控制器556的输入526。阵列控制器产生亮度控制值558的系列。每个亮度控制值确定在显示元件阵列530内的每个几何位置处的发光元件的每个预确定显示阵列刷新间隔6期间保持的亮度。在一个管线平衡实施例中，显示阵列刷新间隔等于传输间隔2。显示阵列由诸如确定种类的二极管的元件组成，其发射光552。观察者的大脑将这种活动随着时间解释为运动图像。
在图19的视频实施例中，所描述的视频系统的中央处理单元是中央处理单元(mpu)548，其又基于视频处理器536。mpu经由媒体接口1从每个相机516接收信号，并且mpu经由媒体接口1向系统中的每个显示器518发送信号。所有的摄像机信号和所有的显示信号每个都独立于系统中的所有其它视频信号。潜在的平凡回路568使每个汇组件输出570(重构的摄像机输出信号片段)适应于视频处理器所需的数据格式。类似地，潜在的平凡回路574使准备好的显示输入信号566从视频处理器的数据格式适应于预确定用于相应显示的输入媒体信号566。电路568和574在本领域中是公知的。
在实施例中，mpu548对视频执行各种操作，包括解码从非易失性存储器560检索的存储内容562，将压缩的视频信号562存储到非易失性存储器，和/或经由wan调制解调器544与因特网576交换因特网协议信号546。双向转换器542在以太封包和遍历视频处理器的数据路径的脉动或数字信号之间进行转化。
在一个实施例中，视频处理器536是cpu。在进一步实施例中，视频处理器是gpu。视频处理器可以用数字数据路径或用脉动数据路径来实现。数字数据路径要求输入为a/d，输出为d/a，因此，对于视频来说，其固有的效率低于脉动数据路径。
常见视频系统的广泛多样性被看作是图19中所绘制的方案的参数变体，例如：
·在1990年左右的家庭娱乐系统的一个实施例中：c＝0没有相机。d＝1-crt显示器被装入位于桌子上的盒子中。mpu548是调谐器/放大器电路组件，em路径314是同轴电缆，以及媒体接口1是pal。
·在家庭娱乐系统circa2016，c＝2的一个实施例中，kinect系统包括立体单色计算机视觉。d＝1-hdmi显示器挂在墙上。mpu548是游戏机，诸如索尼的playstationtm或微软的xboxtm，em路径314是hdmi电缆，以及媒体接口1是hdmi。
·在家庭娱乐系统的一个可能的实施例中，例如实现ivrtm(“沉浸式虚拟现实”)的一个实施例中，c＝256-高分辨率相机提供3d360度机器视觉输入，从而使得全新范围的输入可用于基于姿势和移动的接口。d＝2048-每个实体墙壁、天花板和地板都由柔性的、粗糙的显示面板构成。mpu548是playstation或xbox的计算增强的变体。em路径314是任何美国线规(awg)线对，以及媒体接口1用媒体传输3实现，媒体传输3是本公开的主题。该实施例使能与迄今为止对富像素因特网内容所期望的在质量上不同的体验。
·在客车系统的一个实施例中，c＝8多种红外(ir)和紫外(uv)和可见光传感器收集数据用于机器视觉分析以便安全。d＝4显示器设置在仪表板上和前座头枕中，用于后排乘客娱乐。mpu548是发动机控制单元(ecu)。em路径314是cat-3，以及媒体接口1是lvds。
·在客车系统的一个可能实施例中，c＝32多种ir和uv以及可见光传感器收集用于机器视觉分析的数据以用于安全性，并且使能进行针对乘客的视频密集的因特网交互。d＝64显示器设置在所有的固体表面上和外部玻璃上以及仪表板上，用于控制和乘客娱乐。mpu548是发动机控制单元(ecu)。em路径314是廉价的电缆，以及媒体接口1是本公开的主题。该实施例使得乘客能够享受ivr娱乐体验，同时驾驶员能够利用最响应的可能抬头显示器来控制车辆。
·在零售标牌视频系统(例如快餐店菜单)的一个实施例中，mpu548是塔式pc或服务器。em路径314是cat-5/6，以及媒体接口1是hdbaset。
·在零售标牌视频系统的一个可能实施例中，mpu548是塔式pc或服务器。em路径314是任何awg线对，以及媒体接口1用媒体传输3来实现，媒体传输3是本公开的主题。该实施例允许显示器518被放置在远离mpu的位置，从而通过允许单个mpu容纳更多数量的显示器而节省了成本。此外，电缆远不太昂贵，并且易于在现场终止这样的电缆(目前是hdmi使能ivr的主要障碍)。
·在hd视频监视系统的一个实施例中，mpu548是dvr。em路径314是同轴电缆，以及媒体接口1是模拟hd。
·在8k视频监视系统的一个可能实施例中，mpu548是dvr。em路径314是任何awg线对，以及媒体接口1用媒体传输3来实现，媒体传输3是本公开的主题。该实施例在传统基础设施电缆上成本有效地携带高分辨率视频。
·可以被示为图19的模式的参数例示的其它实施例包括circa1970影院系统，其中c＝0和d＝1，示例环绕视图系统，其中c＝0和d＝8，未来ivr影院系统，其中c＝64和d＝64，hd摇滚音乐会视频系统，其中c＝8和d＝8，以及8k摇滚音乐会视频系统，其中c＝128和d＝128，其实现了合并了表演者、观众成员、准备的视频信号和合成生成的视频信号的视频馈送的高分辨率现场体验。
本公开的主题是媒体传输3的方面，其可以用于在任何类型的一个或多个em路径上实现任何媒体接口。在需要传输视频、音频和其它类型的媒体信号的许多应用中，还希望能够沿着em路径在与主媒体信号信息流的方向相反的方向上传输信息。例如，图19所示的mpu548可以受益于向包括相机和麦克风的传感器发送控制和配置信息的能力。所公开的媒体传输不排除低带宽上行通信。
源组件326在每个编码间隔编码n个样本的矢量。如果我们称每秒编码间隔的数量为f(所以f＝1/编码间隔)，源组件的吞吐量nf个样本每秒，使每秒lf个样本可用并用于传输到em路径314中，其中l>＝n。例如，1920×10801080p60hd视频，每帧大约两百万像素或六百万样本，或者对于每个像素的rgb编码，每秒360百万样本。这告诉我们nf＝360e6＝.36e9。可以合理地预期lf＝1ghz＝1e9。然后n/l＝.36，或对于l＝128、n＝46。源组件在传输间隔期间发送整个输出值的有序系列。
图20示出从em路径(图19的314)到达汇组件328的输入端340的信号的示例示波器描迹。垂直刻度为电压，水平刻度为100ps示波器测量间隔。在图20中，20个示波器测量间隔对应于一个汇组件测量间隔。
图21示出用于收集、编码和使其可用的方法的流程图。流程图建议了多种方式，其中可以以实际方式分离各个步骤以获得有用的效果。有许多方法来实现使其可用的步骤；一个示例是在发送终端上提供电平，另一个替换方案是将输出存储到存储器中，在该存储器上可以执行读取以使输出可用。
图22示出用于接收、解码和收集的方法的流程图。
迭代是该方法固有的，因为它依赖于用于跟踪同步的迭代，该迭代具有用于收集、编码和使其可用的成对方法。有许多方式来实现接收步骤；一个示例是在端口上连续地测量这些值，另一个替换方案是从已经被初始化以使输入可用的存储器中读取输入。该接收适用于任何形式的设备内信令。
图23示出比较用于调制、调度、测量和解调的统一间隔和非统一间隔的示例。
图24示出比较二进制值码片和连续值码片的示例。
图25示出在存在强入侵信号的情况下通过em路径发送的测试模式的示例，该em路径表现出相对低的电信号噪声比。许多已知的视频传输在这种不利条件下完全失败。如图中明显的，媒体信号是容易看见的。
图26不使用。
图27示出作为图3的主题的媒体传输方法/装置3的超集合的单em路径媒体接口1。如别处所述，图27所示的em路径314的双绞线表示仅仅是本文公开的方法和装置可应用于其上的各种物理实施例中的一个。除了媒体传输之外，媒体接口还包括这些电路：
·输入内容解码器，以暴露输入媒体信号。示例包括mpeg4解码器或hdmihdcp解码器。
·发送器组件包括具有很长代码的适度数量的下行电缆控制信号的位串行ssds-cdma调制。要通信的信息量相对较小，而精确地传送每个控制位是重要的。
·源组件包括eq、测量器、和具有很长代码的适度数量的上行电缆状态信号的已知位串行ssds-cdma解调。要通信的信息量相对较小，而精确地传送每个状态位是重要的。
·汇组件包括具有很长代码的适度数量的上行电缆状态信号的已知位串行ssds-cdma调制。要通信的信息量相对较小，而精确地传送每个状态位是重要的。
·汇组件包括具有很长代码的适度数量的下行电缆控制信号的已知位串行ssds-cdma解调。要通信的信息量相对较小，而精确地传送每个控制位是重要的。
·输出内容编码器，以便为其预期的系统应用准备重构的媒体信号。示例包括mpeg4编码器或hdmihdcp编码器。
图28示出用于19引脚hdmi连接器的逻辑引脚分配的三个可替换的集合，其中的两个适用于根据本文公开的方法和装置的em信令，其中p≥4。
图29示出源组件，该源组件使用本文公开的详细装置，接收hdmi视频信号，并在hdmi接口上交换控制和状态信息，以及交换表示视频信号的em信号，并通过hyphy-hdmi-a-a接口(如图28中所定义的)转发控制和状态信息。
图30示出使用本文公开的详细装置在hyphy-hdmi-a-a接口(如图28中定义的)上交换em信号并在hdmi接口上发送重构的视频信号和交换控制和状态信息的汇组件。
图29是源组件，图30是汇组件，它们被配对以通过hdmi电缆实现hdmi，其中em信号由媒体信号ssds-cdma产生。来自高带宽媒体信号的样本被依次分配给四个编码器，并且使得驱动四个屏蔽em路径的电路可用，em路径从源组件作为hyphy0...hyphy3驱动。在后处理和媒体传输加密中，适当地组合在汇组件中从四个em路径中的每一个重构的媒体信号。所有适度容量、位精确的双向控制和状态通信都通过hdmi类型a连接器中可用的其它em路径被隧道化。
图31示出根据本文公开的方法和装置的，适于em信令的8p8cutp连接器的逻辑引脚分配的两个可替换的集合，其中p＝4。
图32示出源组件，该源组件使用本文公开的详细装置，接收hdmi视频信号，在hdmi接口上交换控制和状态信息，以及在hyphy-utp-a32接口(如图31中所定义的)上交换表示视频信号的em信号，并转发控制和状态信息。
图33示出使用本文公开的详细装置在hyphy-utp-a32接口(如图31中定义的)上交换em信号并在hdmi接口上发送重构的视频信号和交换控制和状态信息的汇组件。该汇组件重复地接收在utp电缆上传送的四个em信号作为测量电平的输入序列，将每个输入序列解码到输出样本的存储器中，并且将输出样本收集为hdmi视频信号，其中控制和状态信息经由它们的调制而与高处理增益扩展码交换，该扩展码与针对媒体样本通信而选择的码本中的代码正交。在这个非对称示例架构中，控制信息在指定的一对(hyphy3)上被隧道化，而状态信息在不同的指定的一对(hyphy2)上被隧道化。
图34示出源组件子电路，其将包括定时恢复信息的em信号添加到表示输入媒体信号片段的em信号。所添加的em信号有助于在成对的汇组件中进行同步获取和跟踪。
图34示出定时恢复信息注入器电路的实施例。注入定时恢复信息的目的是有助于在配对的汇组件中进行定时获取和跟踪。在优选实施例中，图33的电路被结合在发送器组件中。
按图34覆盖的代码必须与码本中的所有代码正交。
注意的是，可以应用长代码控制/状态隧道方案来提供媒体成帧信息，例如用于视频信号的hsync和vsync。
图35示出使用包括定时恢复信息的输入em信号试探性地搜索相位和频率锁定的汇组件子电路。在图35中生成的pn码必须与在成对源组件中的图34中引用的pn码相同。
图36示出显示将hdmi汇连接至hyphy-utp-s源的源组件的实施例，其包括上向转换及上向phy。
图37示出源组件上向转换的实施例。
图38示出源组件上向phy的实施方式的实施例。
图39示出在四条em路径上将hyphy-utp-s汇连接到hdmi源的汇组件的实施例。该汇组件是双向设备，因此“输入”是w.r.t.视频流.4utp输入；媒体汇端口连接到4个utp终端，并且接收由媒体信号ssds-cdma产生的4个em信号，接收与数字状态和音频信息对应的4个边带em信号，并产生与数字控制和音频信息对应的4个边带em信号；在连接之间进行代码转换；在hdmi发送器侧，ctrl/statusem信号在4条em路径与hdmi发送器进行通信，所述4条em路径与19引脚hdmi之间进行通信。
图40示出下向phy的汇组件的实施例。
图41示出汇组件下向转换的实施方式的实施例。
在整个说明书和随后的权利要求中，除非上下文另有要求，词语“包括”和“包含”以及诸如“包括”和“包含”的变型将被理解为暗示包括整体或整体的组，但不排除任何其它整体或整体的组。
在本说明书中对任何现有技术的引用不是并且不应该被认为是对任何形式的暗示的承认，这些现有技术形成公知常识的一部分。
本领域技术人员将理解，本发明在其使用中不限于所描述的特定应用。尽管所示的一些示例是针对rgb全彩色图像，但是本公开的主题适用于媒体信号的深度/数量或媒体信号中的任何视频的色彩空间，包括色度/亮度分离(以及色度子样本)的色彩空间(例如yuv、yuv4:2:0等)以及单色(即，仅y)的所有变型。本发明在其关于在此描述或示出的特定元件和/或特征的优选实施例中也不受限制。应当理解的是，本发明不限于所公开的一个或多个实施例，而是能够在不偏离由所附权利要求书阐述和限定的本发明的范围的情况下进行多种重新布置、修改和替换。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于重复地将来自一个或多个输入信号的样本分布到一个或多个有效载荷输入矢量的方法，在编码器输入存储器中，将每个输入矢量编码成输出电平的有序系列以使其可用，以及使输出电平的每个系列可用于em路径，所述方法包括以下步骤：
a)选择p的值，p的值是≥1的整数，以及选择n和l的值，n和l的值中的每一个是使得l≥n≥2的整数，其中p是用以传送em信号的em路径的数量，其中n是每个输入矢量的样本的数量，其中l是每个扩展码的码片的数量；
b)确定在期间中发生所述方法的步骤的时间间隔的集合，包括分布间隔、编码间隔、传输间隔、解码间隔和收集间隔；以及
c)为p个编码器中的每一个选择n个代码的集合作为码本，其中唯一代码与编码器输入矢量中的每个索引相关联，以及其中代码是l个码片的唯一索引序列，以及所述代码中的每一个不同于所述集合中的其他n-1个代码。
2.如权利要求1所述的方法，其中在步骤b)中，所述时间间隔彼此不同。
3.如权利要求1所述的方法，其中在步骤b)中，所述传输间隔是与n、l、p以及每一em路径的能量密度限度相关地预确定的，其中，对于固定的n和l，较短的传输间隔提供较高的有效载荷吞吐量。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述传输间隔是100ns，对应于每一em路径每秒传输1千万个有效载荷输入矢量。
5.如权利要求1所述的方法，其中在步骤c)中每个所述码片是二进制值+1或-1，以及每个代码是dc平衡的，以及所述p个码本中的每个代码与所述输入矢量中的唯一位置相关联，其中在所述方法中的步骤a)处，用于p个em路径中的每一个的编码器通过与所述输入矢量中的每一索引相关联的代码的对应索引的值来调制所述输入矢量索引处的样本。
6.如权利要求1所述的方法，其中，对于步骤c)，当所述码片值被限制至+1/-1时，能够完成所述调制。
7.如权利要求1所述的方法，其中，用于在utp上传送hdmi信号，p＝a、n＝63和l＝64。
8.如权利要求1所述的方法，其中，用于在utp上传送hdmi信号，p＝a、n＝126和l＝512。
9.一种将来自一个或多个输入媒体信号的样本分布到p个电磁路径中的一个或多个的方法，所述方法包括：
a)在预确定的分布间隔期间，通过实现预确定的分布置换，将所述一个或多个输入媒体信号分布到p个索引的输入矢量中，每个索引的输入矢量的长度为n，所述预确定的分布置换是所述输入媒体信号的集合中的索引和所述p个输入矢量中的索引之间的一对一映射；
b)在预确定的编码间隔期间，在p个编码器的每一个编码器中，通过将调制子步骤迭代l次，对l个代码索引的每一个迭代一次来进行编码，其中每个调制子步骤发生在预确定的调制间隔内，以及所述调制子步骤包括多个子-子步骤：
i.确定所述子步骤的调制间隔；
ii.通过利用对应代码中的循环索引所寻址的值来调制所述输入矢量中的每个样本；以及
iii.对子-子步骤ii的所有调制的结果求和以形成输出电平的有序系列中的一个；
其中由子-子步骤iii产生的所述输出电平的有序系列整体上表示具有有助于重构输出矢量的特性的电磁信号，所述输出矢量适当地表示对应的编码器输入矢量；以及
对于p个电磁路径中的每一个，
在预确定的传输间隔内，使所述输出电平的有序系列中的所有l个值可用于电磁路径，包括将调度子步骤迭代l次，对于所述输出电平的有序系列中的l个代码索引中的每一个迭代一次，其中每个调度子步骤在预确定的调度间隔期间发生，以及包括多个子-子步骤：
i.确定所述子步骤的调度间隔，以及
ii.使所述输出电平的有序系列中的被索引的一个可用于所述电磁路径。
10.如权利要求9所述的方法，其中通过使用预确定的调制间隔能够在电磁路径上传送额外的信息。
11.如权利要求9所述的方法，其中通过改变相继的调制间隔能够在电磁路径上传送额外的信息，其中改变的调制间隔的有序系列是将相位信息添加到由媒体信号调制产生的电磁信号中的调制，其中改变相继的调制间隔提供补充的电磁干扰/射频干扰和频谱能量抑制。
12.如权利要求9、10或11所述的方法，其中所述媒体信号调制是ssds-cdma调制。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述调制间隔是80ps或120ps，并且在所述两个调制间隔值之间进行选择，使得所述调制间隔的序列是具有100ps的平均值的近pn序列。
14.如权利要求11所述的方法，其中所述调制间隔的范围连续地在80ps和120ps之间。
15.如权利要求11所述的方法，其中所述调制间隔是均匀的以便于所述编码步骤实现，而所述调度间隔是变化的。
16.如权利要求11所述的方法，其中所述调制间隔是80ps或120ps，以及在所述两个调制间隔值之间进行选择，使得所述调制间隔的序列是具有100ps的平均值的近pn序列。
17.如权利要求11所述的方法，其中所述调制间隔的每一个是40ps、60ps、80ps、100ps、120ps、140ps、160ps和180ps中的一个，以及选择相继的持续时间，使得所述调制间隔的序列是pn码。
18.如权利要求9所述的方法，其中以直接轮询调度的顺序将所述输入媒体信号样本分配到所述p个编码器中的输入矢量位置。
19.一种方法，用于在预确定的传输间隔期间从p个电磁路径接收l个索引的输入值的有序系列，所述l个索引的输入值的有序系列对应于通过已经应用于一个或多个输入有效载荷片段的对应的编码方法产生的输出值的系列，将所述输入值的有序系列解码成输出矢量，以及将所述输出矢量分布到一个或多个重构的有效载荷片段中，所述方法包括以下步骤：
a)实现与从所述电磁路径到达的信号的同步；
b)准备包含预确定数量n个在其中展开重构样本的位置的输出矢量；
c)将来自预确定的代码集合的代码与输出矢量中的每个索引相关联，其中每个所述代码是码片的索引序列，其中每个代码不同于所述集合中的其他n-1个代码中的每一个，以及每个代码是l个码片长，以及所述代码集合与在对应的编码方法中应用的代码集合相同，其中用于所述解码方法的l和n与所述对应的编码方法中的对应参数值相匹配；
d)在其中用于收集、编码和使其可用的成对方法通过重复测量内循环来执行它的使其可用的步骤的相同传输间隔期间进行接收，所述测量内循环对于所述输入值的有序系列中的l个索引的每一个执行一次，所述接收包括多个子步骤：
i.确定所述测量间隔的持续时间，以及
ii.测量从电磁路径递送的值的有序系列中的被索引的一个；以及
e)在预确定的解码间隔期间进行解码，所述解码步骤执行解调循环的l次迭代，对于所述有序输入系列中的l个索引中的每一个迭代一次，在解调间隔期间执行每个步骤，每个步骤由若干子步骤构成：
a.确定所述解调间隔的持续时间，
b.通过与所述输出矢量索引对应的代码中的被共同索引的值来解调所述有序输入系列中的索引值，
c.将来自子步骤ii)的解调结果与输出矢量的对应索引的元素求和，
d.将从子步骤c)得到的求和结果存储在对应的输出矢量索引中，以及
e.跟踪与发送信号的同步；以及
f)通过实现预确定置换在预确定的分布间隔期间进行分布，所述预确定置换是所述输出矢量中的索引与所述重构片段的集合中的索引之间的一对一映射，其中所述置换是在所述对应的编码方法中应用的置换的逆操作，其中所述解码器置换将来自所述输出矢量的零或更多样本提供给每个重构的有效载荷片段。
20.如权利要求19所述的方法，其中在步骤e)中，所述解码间隔等于所述传输间隔。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述分布间隔等于所述传输间隔。
22.如权利要求19所述的方法，其中对于均匀解调间隔的序列，每个解调间隔的持续时间等于所述传输间隔的持续时间除以l。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述均匀解调间隔是100ps。
24.一种装置，用于从一个或多个输入有效载荷片段中收集样本的输入矢量，在预确定的编码间隔期间将所述输入矢量编码成输出值的有序系列，以及在预确定的传输间隔期间使所述输出值的有序系列可用于em路径，所述装置包括以下元件的集合：
存储器，用于接收和存储预确定长度n的输入矢量中的所有所述样本；
置换器，用于根据预确定置换将输入片断样本分配给输入矢量位置；
控制器，用于在预确定的收集间隔期间，对于所述输入矢量的所有n个索引，重复以下步骤：
a)将所述置换器构造为将相继的输入有效载荷片段样本存储到被索引的输入矢量位置；
n个代码生成器的集合，用于生成预确定的代码集合，对于每个输入矢量索引有一个代码生成器，所述码本中的每个代码是码片的索引序列，其中所述代码都是共同的预确定长度l，使得每个代码中有l个码片，以及每个代码不同于码本中的所有其它代码；
n个调制器的集合，对应于每个输入矢量索引有一个调制器，以及对应于码本中的每个代码有一个调制器，其中每个调制器具有两个输入：
一个输入接收对应的输入样本，而另一个输入接收对应的码片；
单个n输入求和电路(求和器)，其中所述求和电路输入由所述调制器输出驱动，每个输入矢量索引对应一个调制器输出；以及
控制器，用于以足够枚举所述预确定的编码间隔内的所述代码集合的所有索引的速率，对于所述代码集合的所有索引，重复在预确定的调制间隔内发生的调制子步骤，所述调制子步骤包括以下子-子步骤：
i.确定所述调制间隔的持续时间，以及
ii.通过存储在对应代码中的被共同索引的位置中的值，使用对应的调制器来调制所述输入矢量的每个元素，以及
iii.使用求和器对子-子步骤ii)的所有调制的结果求和，以形成所述输出值的有序系列中的被索引的一个；
输出端，用于使在所述编码间隔期间创建的值的有序系列可用；
使可用的控制器，用于在传输间隔期间，对于所述输出值的有序系列中的所述l个索引中的每一个，重复在调度间隔内发生的调度子步骤，所述子-子步骤包括：
a.确定所述调度间隔的持续时间，以及
b.使在所述编码间隔期间创建的所述有序输出系列中的所索引的值可用，使得所述调度间隔的总和不超过所述传输间隔；
其中在前述调度子步骤的l次迭代之后已经使得可用的所述有序输出系列整体上表示所述输入有效载荷片段。
25.如权利要求24所述的装置，其中n＝16。
26.如权利要求24所述的装置，其中l＝1024。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！