KR100480687B1 - 아날로그및디지털신호겸용티브이(tv)수신장치 - Google Patents

아날로그및디지털신호겸용티브이(tv)수신장치 Download PDF

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아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치에 관한 것으로 아날로그 TV 신호 또는 디지탈 TV 신호를 입력받아 중간 주파수로 변환 출력하는 공통 튜너와, 아날로그 TV 신호 입력시 상기 공통 튜너에서 출력된 중간 주파수를 복조하여 베이스밴드 신호로 출력하는 아날로그 TV 신호 처리부와, 디지탈 TV 신호 입력시 상기 공통 튜너에서 출력된 중간 주파수를 변환 후 복조하여 출력하는 디지탈 TV 신호 처리부와, 상기 디지탈 TV 신호 처리부에서 복조된 신호를 비디오 신호와 오디오 신호로 각각 분리하여 디코딩하는 디지탈 TV 신호 공통 처리부와, 상기 디지탈 TV 신호 공통 처리부와 아날로그 TV 신호 처리부에서 처리된 신호를 화면에 디스플레이 하는 디스플레이부로 구성되어 본 발명에 따른 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치는 아날로그 TV 신호 수신시 튜너와 아날로그 TV 신호 처리부에 자동 이득 제어 속도를 조절하기 위한 RC 필터 뱅크를 사용하여 빠른 다중경로 왜곡에 대응할 수 있고 고스트 제거를 용이하게 하며, 아날로그 TV 신호와 디지탈 TV 신호를 한 개의 튜너에서 수신하므로 편리한 효과가 있다.

Description

아날로그 및 디지털 신호 겸용 티브이(ＴＶ) 수신장치{TV Receiver for Receiving Combined Analog and Digital Signals}
본 발명은 티브이(TV) 수신장치에 관한 것으로 특히, 아날로그 TV 신호와 디지털 TV 신호를 모두 수신하는 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치에 관한 것이다.
TV의 기술진보로 초기의 아날로그 전송 방식의 TV 신호 전송방식이 디지털 기술의 발전과 더불어 디지털 신호로 전송하는 것이 가능해졌으며 이미 위성을 이용한 TV 신호의 전송은 상용화가 이루어져 방송을 하고 있다.
이러한 기술적 흐름에 따라 종전의 아날로그 방식의 지상파 TV 방송도 디지탈 방식으로 전송하는 것이 가능해 졌다.
상기 디지털 방식의 TV 신호의 전송은 곧바로 아날로그 방식 TV 전송의 중단을 의미하는 것은 아니며 일정한 시간동안은 아날로그 방식과 디지털 방식이 혼재하는 상황이 된 후 궁극적으로는 아날로그 방식을 중단하고 디지털 방식으로 전환하게 될 것이다.
이렇게 새롭게 디지탈 방식이 등장하게 된 대표적인 배경에는 디지털 방식으로 TV 신호를 전송하게 됨으로서 여러 가지 장점을 얻을 수 있다.
상기 디지털 방식으로 TV 신호를 전송하면 동일한 전송대역에서 아날로그 방식의 경우 하나의 프로그램밖에 전송하지 못하였으나 디지탈 방식으로는 3∼4개의 프로그램 전송이 가능하다.
그리고, 보다 선명한 화질을 얻을 수 있고, TV 프로그램 외에 기타 부가 데이터의 전송도 가능하기 때문에 보다 우수한 사용자 인터페이스, EPG(Electronic Program Guide)등이 가능하다.
또한, 기존의 아날로그 방식에서는 다중경로왜곡(Multi-path Distortion)에 의한 고스트를 제거하기가 힘이 들었으나 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 같은 새로운 디지털 방식의 TV 전송방식을 사용하면 다중경로에 의한 고스트도 어느 정도는 제거가 가능하다.
상기와 같이 아날로그 방식과 디지털 방식이 혼재하는 일정 시간동안은 이 2 가지의 전송방식을 다 수신할 수 있는 TV 수신장치가 필요하며, 이러한 겸용 TV 수신장치는 아날로그 신호를 수신하는 수신부와 디지털 신호를 수신하는 수신부가 각각 존재해야 하고, 각각의 신호 처리부도 독립적으로 처리해야 하는 문제점이 있다.
그리고, 아날로그 방식의 TV 신호 전송에 있어 고스트의 발생을 제거해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 한 개의 튜너로 아날로그 전송 방식과 디지털 전송 방식의 TV 신호를 수신하고, 아날로그 전송 방식의 TV 신호의 수신에 있어 고스트를 제거하는 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치의 특징은 아날로그 TV 신호 또는 디지탈 TV 신호를 입력받아 중간 주파수로 변환 출력하는 공통 튜너와, 아날로그 TV 신호 입력시 상기 공통 튜너에서 출력된 중간 주파수를 복조하여 베이스밴드 신호로 출력하는 아날로그 TV 신호 처리부와, 디지탈 TV 신호 입력시 상기 공통 튜너에서 출력된 중간 주파수를 변환 후 복조하여 출력하는 디지탈 TV 신호 처리부를 부가하여 구성됨에 있다.
또한, 본 발명에 따른 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치의 다른 특징은 아날로그 TV 신호 처리부는 입력 신호의 움직임을 보정하여 동기신호를 분리 출력하는 동기 분리부와, 상기 동기 분리부에서 출력된 동기신호를 정확하게 발생시켜 이 정보에 따라 상기 베이스밴드 신호 출력부의 자동 이득 제어의 속도를 조절하는 자동 이득 제어 속도 조절부를 부가하여 구성됨에 있다.
이하, 본 발명에 따른 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록도로써, 라디오 주파수 TV 신호를 입력받아 중간 주파수(IF)로 변환 출력하는 IF 출력 튜너(11)와, IF 출력 튜너(11)에서 출력된 중간 주파수를 복조하여 베이스밴드 신호로 출력하는 아날로그 TV 신호 처리부(12)와, IF 출력 튜너(11)에서 출력된 중간 주파수를 복조하여 출력하는 디지탈 TV 신호 처리부(13)와, 디지탈 TV 신호 처리부(13)에서 복조된 신호를 비디오 신호와 오디오 신호로 각각 분리하여 디코딩하는 디지탈 TV 신호 공통 처리부(14)와, 디지탈 TV 신호 공통 처리부(14)와 아날로그 TV 신호 처리부(12)에서 처리된 신호를 화면에 디스플레이 하는 디스플레이부(15)로 구성된다.
여기서, 상기 아날로그 TV 신호 처리부(12)는 도 2와 같이 IF 출력 튜너(11)에서 출력된 중간 주파수를 증폭 및 필요한 대역만 필터링을 수행하여 중간 주파수 신호를 출력하는 제 1 증폭 및 필터부(121)와, 제 1 증폭 및 필터부(121)에서 출력되는 중간 주파수 신호를 자동이득 제어 및 믹싱을 통해 베이스밴드 신호를 출력하는 베이스밴드 신호 출력부(122)와, 베이스밴드 신호 출력부(122)에서 출력된 오디오/비디오 신호 중 비디오 신호만을 얻기 위해 증폭 및 필터링을 수행하는 제 2 증폭 및 필터부(123)와, 제 2 증폭 및 필터부(123)에서 출력된 신호의 움직임을 보정하여 동기신호를 분리 출력하는 동기 분리부(124)와, 동기 분리부(124)에서 출력된 신호의 고스트를 제거하여 출력하는 고스트 제거부(125)와, 동기 분리부(124)에서 출력된 수직, 수평 동기신호의 신뢰도를 측정하여 정확한 타이밍을 발생하고 이 정보에 따라 베이스밴드 신호 출력부(122)의 자동 이득 제어(AGC)의 속도를 조절하는 AGC 속도 제어부(126)로 구성된다.
그리고, 상기 디지탈 TV 신호 처리부(13)는 도 3과 같이 IF 출력 튜너(11)에서 출력된 중간 주파수를 원하는 주파수로 변환 출력하는 주파수 변환부(131)와, 주파수 변환부(131)에서 출력된 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환 출력하는 A/D(Analog/Digital) 변환부(132)와, A/D 변환부(132)에서 출력된 디지탈 신호를 복조하여 디지탈 TV 신호 공통 처리부(14)로 출력하는 디지탈 신호 복조부(133)로 구성된다.
그리고, 상기 디지탈 TV 신호 공통 처리부(14)는 도 4와 같이 디지탈 신호 복조부(133)에서 복조된 신호를 입력받아 순방향 에러 정정을 수행하는 FEC 디코더부(141)와, FEC 디코더부(141)에서 에러 정정된 신호에서 오디오 신호와 비디오 신호를 각각 검출하여 출력하는 트랜스포트 디먹스(142)와, 트랜스포트 디먹스(142)에서 출력된 오디오 신호를 입력받아 복조한 후 출력하는 엠펙 오디오 디코더부(143)와, 엠펙 오디오 디코더부(143)에서 출력된 디지탈 데이터를 아날로그 신호로 변환 출력하는 D/A(Digital/Analog) 변환부(144)와, 트랜스포트 디먹스(142)에서 출력된 비디오 신호를 입력받아 복조하여 출력하는 엠펙 비디오 디코더부(145)와, 엠펙 비디오 디코더부(145)에서 출력된 비디오 데이터를 NTSC 또는 PAL 방식에 맞게 엔코딩하여 출력하는 NTSC/PAL 엔코더부(146)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치의 동작을 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 다중경로 왜곡에 의해 DC 레벨이 흔들리는 TV 신호의 예를 설명하기 위한 도면으로 먼저, IF 출력 튜너(11)는 라디오 주파수로 입력되는 TV 신호를 입력받아 중간 주파수로 변환하여 출력한다.
이 중간 주파수는 아날로그 TV 신호일 경우에는 대략 NTSC인 경우 45.75㎒이고 PAL인 경우 38.9㎒가 되며, 디지탈 TV 신호일 경우에는 대략 NTSC인 경우 44㎒이고 PAL인 경우 35.15㎒가 된다.
상기 IF 출력 튜너(11)에서는 자동 이득 제어 증폭을 위해 RC 필터 뱅크부(도시하지 않음)를 추가하여 이득 조정 속도를 제어하도록 한다.
상기 IF 출력 튜너(11)에서 통과한 신호가 아날로그 방식 TV 신호일 경우 아날로그 TV 신호 처리부(12)의 제 1 증폭 및 필터부(121)는 IF 출력 튜너(11)에서 출력된 중간 주파수 신호를 입력받아 증폭하여 필요한 대역만을 필터링하여 출력한다.
베이스밴드 신호 출력부(122)는 제 1 증폭 및 필터부(121)에서 출력된 신호를 입력받아 AGC 속도 제어부(126)의 이득 제어의 속도를 조절 신호에 따라 증폭하고, 믹싱을 수행하여 베이스밴드 신호로 변환 출력한다.
제 2 증폭 및 필터부(123)는 베이스밴드 신호 출력부(122)에서 출력된 베이스밴드 신호를 입력받아 증폭하여 비디오 신호만을 얻기 위한 필터링을 수행하여 동기 분리부(124)로 출력한다.
동기 분리부(124)는 입력 신호의 움직임을 보정하여 수직, 수평 동기신호를 분리하여 AGC 속도 제어부(126)로 출력하고, AGC 속도 제어부(126)는 수직, 수평 동기신호의 신뢰도를 측정하여 정확한 타이밍으로 발생하도록 한다.
AGC 속도 제어부(126)는 이 발생된 정확한 수직, 수평 동기신호를 이용하여 RC 필터 뱅크(도시하지 않음)의 시정수를 조절한다.
즉, 베이스 밴드신호 출력부(122)의 자동 이득 제어 증폭의 조정은 AGC 속도 제어부(126)의 RC 필터 뱅크(도시하지 않음)에 시정수로 그 자동 이득 제어 속도가 조절된다.
여기서 RC에 의한 시정수의 선택은 고스트가 존재하는 상황에서 아날로그 TV 신호의 파형모양에 영향을 미치되는데 시정수가 큰 경우는 AGC 증폭의 이득 조정이 느리게 이루어지고 이는 이동수신과 다중경로 왜곡이 심한 상황에서는 수신된 TV 신호의 진폭 변화에 빨리 쫓아가야한다.
또한, RC 필터 뱅크의 시정수가 작은 경우에는 AGC 증폭의 이득 조정이 빨라지는 이점이 있으나 역시 수신된 TV 신호의 파형에 다른 방향으로 왜곡이 발생된다.
도 5는 이러한 TV 신호를 나타낸 것으로 도 5(a)는 고스트가 없는 TV 신호를 나타낸 것이고, 도 5(b)는 다중경로 왜곡에 의해 DC 레벨이 흔들리는 경우를 나타낸 것이다.
이러한 다중경로 왜곡에 의해 TV 신호가 영향을 받기 때문에 TV 신호의 VBI (Vertical Blanking Interval) 구간에 기지의 신호인 GCR(Ghost Cancel Reference) 신호를 삽입하여 전송하고, 수신단에서는 이 수신된 GCR 신호를 이용하여 TV 신호에 영향을 미치는 고스트를 제거해야 한다.
동기 분리부(124)에서 안정적인 동기가 분리되어 입력되어야만 상기 고스트 제거부(125)는 고스트를 제거할 수 있고, 고스트가 제거된 아날로그 TV 신호를 디스플레이부(15)로 출력한다.
또한, 상기 IF 출력 튜너(11)에서 통과한 신호가 디지탈 방식 TV 신호일 경우 디지탈 TV 신호 처리부(13)의 주파수 변환부(131)는 IF 출력 튜너(11)에서 출력된 중간 주파수 신호를 입력받아 디지탈 신호 복조부(133)가 원하는 주파수로 변환하여 출력한다.
즉, 주파수 변환부(131)는 입력된 TV 신호를 NTSC인 경우 약 3.43㎒, PAL인 경우 약 4.57㎒의 신호로 변환 출력한다.
이렇게 변환된 디지탈 TV 신호는 다시 A/D 변환부(132)를 통해 디지탈 신호로 변환되어 디지탈 신호 복조부(133)에 입력되고, 디지탈 신호 복조부(133)는 입력된 디지탈 신호를 전송된 전송방식에 따라 복조를 수행한다.
그 후 디지탈 TV 신호 공통 처리부(14)의 FEC 디코더부(141)는 디지탈 신호 복조부(133)에서 복조된 신호를 입력받아 채널상에서 생기는 오류를 정정하고, 이 오류 정정된 데이터는 트랜스포트 디먹스(142)를 통해 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 다른 데이터로 나뉘어 출력된다.
엠펙 오디오 디코더부(143)는 트랜스포트 디먹스(142)에서 출력된 오디오 데이터를 입력받아 디코딩을 수행하고, D/A 변환부(144)를 통해 스피커로 전달된다.
그리고, 엠펙 비디오 디코더부(145)는 트랜스포트 디먹스(142)에서 출력된 비디오 데이터를 입력받아 디코딩을 수행하고, 이 디코딩된 데이터는 NTSC/PAL 엔코더부(146)에 입력되어 디스플레이부(15)에 의해 TV 화면에 디스플레이할 데이터로 엔코딩되어 출력된다.
본 발명에 따른 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치는 아날로그 TV 신호 수신시 튜너와 아날로그 TV 신호 처리부에 자동 이득 제어 속도를 조절하기 위한 RC 필터 뱅크를 사용하여 빠른 다중경로 왜곡에 대응할 수 있고 고스트 제거를 용이하게 하며, 아날로그 TV 신호와 디지탈 TV 신호를 한 개의 튜너에서 수신하므로 편리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록도
도 2는 도 1의 아날로그 TV 신호 처리부의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도
도 3은 도 1의 디지탈 TV 신호 처리부의 구성을 상세하기 설명하기 위한 블록도
도 4는 도 1의 디지탈 TV 신호 공통 처리부의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도
도 5는 본 발명에 따른 다중경로 왜곡 의해 DC 레벨이 흔들리는 TV 신호의 예를 설명하기 위한 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : IF 출력 튜너 12 : 아날로그 TV 신호 처리부
13 : 디지탈 TV 신호 처리부 14 : 디지탈 TV 신호 공통 처리부
15 : 디스플레이부 121, 123 : 증폭 및 필터부
122 : 베이스밴드 신호 출력부 124 : 동기 분리부
125 : 고스트 제거부 126 : AGC 속도 제어부
131 : 주파수 변환부 132 : A/D 변환부
133 : 디지탈 신호 복조부 141 : FEC 디코더부
142 : 트랜스포트 디먹스 143 : 엠펙 오디오 디코더부
144 : D/A 변환부 145 : 엠펙 비디오 디코더부
146 : NTSC/PAL 엔코더부

Claims (2)

  1. 아날로그 TV 신호 또는 디지탈 TV 신호를 입력받아 RC 필터 뱅크의 시정수를 통해 자동 이득 제어의 속도를 조절하여 해당 신호의 중간 주파수로 변환 출력하는 공통 튜너와,
    아날로그 TV 신호 입력시 상기 공통 튜너에서 출력된 중간 주파수를 복조하여 베이스밴드 신호로 출력하는 아날로그 TV 신호 처리부와,
    디지탈 TV 신호 입력시 상기 공통 튜너에서 출력된 중간 주파수를 변환 후 복조하여 출력하는 디지탈 TV 신호 처리부와,
    상기 디지탈 TV 신호 처리부에서 복조된 신호를 비디오 신호와 오디오 신호로 각각 분리하여 디코딩하는 디지탈 TV 신호 공통 처리부와,
    상기 디지탈 TV 신호 공통 처리부와 아날로그 TV 신호 처리부에서 처리된 신호를 화면에 디스플레이 하는 디스플레이부로 구성됨을 특징으로 하는 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 아날로그 TV 신호 처리부는
    상기 공통 튜너에서 출력된 중간 주파수를 증폭 및 필터링을 수행하여 중간 주파수 신호를 출력하는 제 1 증폭 및 필터부와,
    상기 제 1 증폭 및 필터부에서 출력되는 중간 주파수 신호를 자동이득 제어 및 믹싱을 통해 베이스밴드 신호를 출력하는 베이스밴드 신호 출력부와,
    상기 베이스밴드 신호 출력부에서 출력된 오디오/비디오 신호 중 비디오 신호만을 얻기 위해 증폭 및 필터링을 수행하는 제 2 증폭 및 필터부와,
    상기 제 2 증폭 및 필터부에서 출력된 신호의 움직임을 보정하여 동기신호를 분리 출력하는 동기 분리부와,
    상기 동기 분리부에서 출력된 동기신호를 정확하게 발생시켜 이 정보에 따라 상기 베이스밴드 신호 출력부의 자동 이득 제어의 속도를 조절하는 자동 이득 제어 속도 조절부로 구성됨을 특징으로 하는 아날로그 및 디지털 신호 겸용 TV 수신장치.
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