CN1620119A - 处理数字电缆广播信号的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种处理开放式电缆设备的广播信号的设备和方法，并且本发明能够利用一个设备，向用户提供基于“开放式电缆标准”和“数字电缆广播数据标准”的广播服务，以使韩国数字电缆广播商用。

Description

处理数字电缆广播信号的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种处理广播信号的设备和方法，更具体地，涉及一种处理广播信号的设备和方法，能够根据“开放式电缆标准”和“数字电缆广播数据标准”接收广播信号，以及向具有模拟TV机的用户提供数字TV广播服务，而无需用户购买新的电视接收机。
背景技术
近年来，数字电缆TV变得越来越重要。数字电缆TV服务的传输标准包括美国的开放式电缆标准、欧洲的DVB-C(数字视频广播电缆)标准、以及日本的ISDB-C(综合服务数字电缆广播)等。
在数字电缆TV的传输标准中，开放式电缆标准基于“电信法案”或广播和电信会聚法案，在1996年在美国由FCC(联邦通信委员会)通过。该法案使用户能够购买安全模块与其分离的机顶盒。电缆研究室组织开放式电缆标准，并且开始了基于安全模块与其分离的机顶盒的标准化项目。到2005年，将要求机顶盒必须与安全模块分离。
开放式电缆标准基于作为视频标准的MPEG-2(运动画面专家组)和作为用于电缆调制解调器的传输标准的DOCSIS(基于电缆的数据服务设备规范)。另外，开放式电缆标准定义了由数字电缆TV、数字广播、双向交互服务和信息服务提供服务的所有内容，除了定义了这些服务之间的互操作性和兼容性之外。
而且，根据开放式电缆标准的广播信号的调制方案使用64-QAM(正交幅度调制)和256-QAM。该数字调制方案用于以更高的效率在有限传输带宽内传送数据。另外，开放式电缆标准的视频编码方案采用MPEG-2，并且与韩国陆地数字电视(DTV)和卫星广播的方案相同。而且，由于向声音中心、右和左移动、围绕右和左的特性，音频编码方案类似于用于具有电影院质量的动态声音效果的带有“杜比AC-3”的韩国陆地DTV的方案。因此，该音频编码方案的优点是考虑了兼容性，但是其缺点在于：当卫星广播使用“MPEG-2”方案时，由于音频信号不同于“MPEG-2”方案，因此，需要对其进行转换。
另外，通过其将包括视频和音频的各种节目统一为一个的复用方案利用了MPEG-2TS(传输流)，其利用纠错码，以分组为单位复用信息流，并且与PS(节目流)相比，得到更有效地传送。该复用方案与针对陆地DTV和卫星广播的方案相同。双向服务所需的上行频带范围为从5兆赫兹到42兆赫兹，而6兆赫兹的下行信道带宽与韩国信道环境相同。指定了广播协议来使用带外SI(服务信息)和带内PSIP(节目和系统信息协议)。
因此，需要开发同时用于“开放式电缆标准”和“数字电缆广播数据标准”的开放式电缆终端设备，用于韩国数字电缆广播的商业化。另外，需要向利用现有模拟TV的订户提供数字电视广播服务，而无需消费者用数字电视机来替代模拟电视机，或无需消费者花费购买任何分离设备时的额外费用。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种向模拟TV接收机提供数字电缆TV服务的设备，其中数字电缆TV服务可以是“开放式电缆标准”或“数字电缆广播数据标准”。
另外，本发明的目的是提出一种处理来自这两个标准的任一个的数字TV电缆信号的方法。
因此，提供了本发明来解决在现有技术中出现的上述问题，并且本发明的目的是提出一种处理广播信号的设备和方法，能够接收在韩国数字电缆广播中商用的基于“开放式标准”和“数字电缆广播数据标准”的所有广播信号，并且向其提供模拟TV和数字TV。
为了实现该目的，根据本发明的一个方面，一种处理广播信号的设备，包括：接收单元，用于接收从广播服务提供商提供的广播信号；信号分配单元，用于根据广播信号的处理方法，分配和提供由接收单元接收到的广播信号；增益控制单元，用于根据从信号分配单元提供的广播信号的处理方法来控制增益；模拟处理单元，用于对根据增益控制单元中的模拟处理方法控制其增益的广播信号进行调谐和解调；以及数字处理单元，用于对根据增益控制单元中的数字处理方法控制其增益的广播信号进行调谐。
另外，根据本发明的处理广播信号的设备还包括：发射单元，用于向广播服务提供商发送由用户选择所产生的选择信号；RF处理单元，用于当从信号分配单元中所提供的广播信号是RF广播信号时，向与电缆相连的TV输出RF广播信号；以及特定信道处理单元，用于将从信号分配单元中产生的广播信号转换到特定信道，并输出这样产生的信号。
根据本发明的另一方面，一种处理广播信号的方法包括：从广播服务提供商接收所述广播信号；分别根据广播信号的不同的处理方法来分配接收到的广播信号，以使其能够解调接收到的广播信号；以及解调分别根据广播信号的不同处理方法的分配广播信号。
另外，根据本发明的用于处理广播信号的方法还包括：补偿在分配广播信号期间所出现的信号衰减；以及控制各个信号的频带，以避免在存在要传送到广播服务提供商的选择信号的情况下，广播信号和选择信号之间的碰撞。
此外，在根据本发明的处理广播信号的方法中，所述解调步骤包括：将广播信号中的RF广播信号提供给与电缆相连的模拟TV；将所述广播信号转换到特定信道(CH3或CH4)，并且向特定信道TV提供转换后的广播信号；调谐广播信号中的模拟广播信号，将调谐后的广播信号转换为基带广播信号，并且将转换后的广播信号提供给模拟TV；以及调谐数字广播信号的特定数字RF(射频)信号，将调谐后的信号转换为IF(中频)信号，将转换后的广播信号提供给数字TV。
附图说明
当结合附图来考虑时，通过参考以下详细描述，本发明的更完整的意图及其许多附加优点将变得更加明显，并且将得到更好地理解，其中，相同的参考符号表示相同或相似的组件，其中：
图1是用于解释根据本发明优选实施例的用于处理广播信号的设备的结构的内部方框图；以及
图2是用于解释根据本发明的优选实施例的用于处理开放式电缆设备的广播信号的方法的处理的流程图。
具体实施方式
现在转到附图，图1是示出了根据本发明优选实施例的用于处理广播信号的设备10的结构的内部方框图。参考图1，用于处理根据本发明的广播信号的设备10包括双工器模块11、发射模块12、信号分配模块13、信道RF(射频)模块14、RF输出模块15、AGC(放大器增益控制)模块18、数字处理模块16和模拟处理模块17。
所述发射模块12根据用户的选择，通过电缆，将从机顶盒的CPU(未示出)中所产生的选择信号发送到广播服务提供商服务器(未示出)。通过双工器模块11发送该选择信号，并且向电缆服务提供商发出该信号。由于选择信号和广播信号均通过双工器11，双工器11的工作是防止这两种信号彼此混合或干扰，并且按照单独的方式来处理这些信号中的每一个。因此，双工器模块11用于防止所述选择信号与广播信号发生干扰，反之亦然。例如，如果通过所述电缆从广播服务提供商服务器传送来的广播信号的频带范围为从88兆赫兹到860兆赫兹，则发送到广播服务提供商服务器的选择信号的频带是30兆赫兹，从而可以避免广播信号和选择信号之间的干扰。
通过双工器11，将该广播信号中继到信号分配模块13，同时由双工器11将选择信号发送回电缆提供商。
利用每一个均不同定义的信道、协议等来传送广播信号。因此，信号分配模块13通过检查与其信道、协议等相关的接收到的广播信号，能够分类和分配所接收到的广播信号。可以根据诸如“数字电缆电视发射机/接收机接口标准”、“DOCSIS集到网关(DsG)接口规范”等各种标准，来确认每一个广播信号的定义。因此，将省略对其的详细描述。
然后，信号分配模块13分配通过电缆接收到的广播信号，并且将所分配的信号提供给信道RF模块14、RF输出模块15和AGC模块18。所述信号分配模块13根据广播信号的种类，从数字广播信号中分离并分配模拟广播信号，并且根据用户的选择，将所接收到的广播信号传送到信道RF模块14和RF输出模块15。用于处理广播信号的设备10根据用户的设置，向现有的模拟TV机或数字TV机提供该广播信号，所述TV机通过特定信道来接收广播信号。另外，理想地，信号分配模块13补偿由向模块14、15和18提供广播信号而产生的返回损耗或插入损耗。此外，信号分配模块13应该与双工器模块11的后续级相连，以便通过在信号分配模块13中所执行的信号损耗补偿，不使所述选择信号有效。
信道RF模块14对从信号分配模块13中提供的广播信号进行转换，并且通过特定信道来传送其(信道3或信道4)，从而将转换后的信号传送给通过特定信道接收广播信号的TV机(未示出)。在这种情况下，信道RF模块14旁路根据用户设置而输入的广播信号，并且将该旁路信号传送到TV机，或编码该广播信号，将编码后的信号转换为RF广播信号，并且将其传送到TV机。然后，RF输出模块15向用于接收RF(射频)信号和通过电缆相连的模拟TV机传送从信号分配模块13提供的广播信号。
AGC模块18将从信号分配模块13传送来的广播信号保持在预定的电平。即，为了使数字处理模块16和模拟处理模块17适当地处理该广播信号，AGC模块18将从信号分配模块13传送来的广播信号保持在预定电平。该AGC模块18可以补偿要从数字处理模块16和模拟处理模块17反馈回的信号强度和从信号分配模块13前馈来的广播信号强度之间的增益差，从而AGC模块18以预定电平来保持广播信号强度。
另外，AGC模块18识别从信号分配模块13提供来的广播信号的种类，并且根据AGC模块18所接收到的广播信号的种类，将所识别的广播信号传送到数字处理模块16或模拟处理模块17。由AGC模块18将模拟广播信号发送到模拟处理模块17，并且由AGC模块18将数字广播信号发送到数字处理模块16。在这种情况下，当通过电缆接收到的广播信号是数字广播信号时，AGC模块18根据当前信道频率，确认所接收到的信号是模拟广播信号还是数字广播信号，控制由模拟广播信号或数字广播信号产生的增益，并且分别根据信号是模拟的还是数字的，将增益受控的信号提供给模拟处理模块16和数字处理模块17。
另外，由于可以通过模拟广播信号或数字广播信号来操作AGC模块18，因此，AGC模块18可以使用按照以下方式来控制广播信号的增益的方案，所述方案为：如果功率为“高”，则控制数字广播信号的增益，而如果功率是“低”，则控制模拟广播信号的增益。
另外，数字处理模块16通过根据广播信号调谐特定的RF信号(256-QAM或64-QAM调制信号)，将由AGC模块18提供的广播信号转换为IF(中频)信号。然后，所述数字处理模块将转换后的信号传送到机顶盒的CPU，其中，CPU对所接收到的IF信号进行QAM调制，然后利用数字广播信号，将调制后的信号传送到数字TV。
QAM(正交幅度调制)参考一种数字调制的多级调制。该调制使用调制波(载波)的幅度和相位的组合，并用于传送在开放式电缆广播标准中所提供的数字广播信号。
模拟处理模块17将由AGC模块18提供的广播信号转换为IF信号。另外，模拟处理模块17处理与NTSC(国家电视系统委员会)有关的信号，并且将处理过的信号解调为基带信号。NTSC参考一系列TV广播传输/接收标准协议。在该标准中，将R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)信号进行矩阵转换，以形成亮度信号(Y)和两种色差信号(I，Q)，然后，通过所述两种色差信号，在图像带中对具有3.58兆赫兹频率的子载波信号进行调制。即，NTSC标准是陆地广播信号的传输标准。在这种情况下，模拟处理模块17可以处理PAL(逐行倒相)标准或SECAM(顺序彩色与存储(Sequential Couleur a Memoire))标准的广播信号。
现在转到图2，图2是用于解释根据本发明的优选实施例来处理开放式电缆设备的广播信号的处理的流程图。参考图1和2，设备10的双工器模块11通过电缆接收广播信号(步骤S1)。
然后，双工器模块11允许广播信号的频带和选择信号的频带彼此不同，以便防止广播信道影响所述选择信号，反之亦然。因此，双工器11用于传送选择信号和广播信号，从而广播信号和选择信号不能够彼此混合或彼此影响。
另外，双工器模块11将接收到的广播信号中继到信号分配模块13。所述信号分配模块13分配广播信号，并且将其提供给信道RF模块14、RF输出模块15和AGC模块18(步骤S2)。
在这种情况下，信号分配模块13还在分别向模块14、15和18的传输期间，补偿在广播信号的分配期间所出现的任何信号衰减。
另外，信号分配模块13位于从双工器模块11开始的后续级，从而在信号分配模块中出现的信号处理和分配不会影响选择信号，反之亦然。
如果在信号分配模块13中所接收到的广播信号是要提供给现有模拟TV机的RF广播信号，则RF输出模块15通过向与电缆相连的模拟TV输出所接收到的广播信号，使用户能够在现有的模拟TV上被提供广播服务(步骤S3)。
信道RF模块14还执行所接收到的广播信号到特定信道(CH3或CH4)的转换，并且在特定的信道上，将转换后的广播信号传送到用于接收广播信号的TV(步骤S4)。
这里，信道RF模块14可以根据用户设置，旁路从信号分配模块13传送来的广播信号，或者将广播信号编码为RF广播信号，从而向TV机提供广播信号。
AGC模块18根据要从信号分配模块13接收到的广播信号的种类，控制增益，并且根据广播信号是模拟还是数字的，将该结果传送到数字处理模块16或模拟处理模块17(步骤S5)。
AGC模块18接收表示用户想要观看的信道频率是模拟广播信号还是数字广播信号的设置。如果从数字分配模块13中接收到数字广播信号，则AGC模块18控制该数字广播信号的增益，并且将受控制的数字广播信号提供给数字处理模块16。相反，如果从信号分配模块13中接收到模拟广播信号，则AGC模块18控制该模拟广播信号的增益，并且将受控制的增益广播信号提供给模拟处理模块17。
数字处理模块16调谐所接收到的数字RF(射频)信号(64-QAM或256-QAM调制信号)，将所调谐的信号转换为IF(中频)信号，并且将该IF信号提供给机顶盒的CPU(步骤S6)。机顶盒的CPU将所接收到的IF信号转换为QAM调制后的信号，从而可以利用数字TV，向用户提供广播服务。
模拟处理模块17调谐从AGC模块18中提供的接收模拟广播信号，将其转换为IF信号，处理转换后的IF信号的NTSC解调，并且将处理后的信号解调为基带信号(步骤S7)。在这种情况下，模拟处理模块17可以将调制的模拟广播信号调谐为除了NTSC(国家电视系统委员会)标准之外的PAL(逐相倒行(Phase Alternation Line))标准或SECAM(顺序彩色或存储)标准。另外，模拟处理模块17将解调后的基带广播信号传送到机顶盒的CPU。机顶盒的CPU提供相应基带的广播信号，从而可以向具有模拟TV接收机的用户提供广播服务。
根据本发明，利用一个机顶盒，能够根据“开放式电缆标准”和“数字电缆广播数据标准”来提供广播服务，使韩国数字电缆广播得到商用。另外，可以向用户提供广播服务，而与广播信号标准的种类无关，并且可以提供开放式电缆广播服务，而无需用数字TV机来替代现有的模拟TV机。
尽管出于说明的目的已经对本发明的优选实施例进行了描述，本领域的技术人员将会意识到，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围和精神的情况下，各种变化和修改均为可能的。

Claims (20)

1.一种处理广播信号的设备，包括：
接收单元，用于接收从广播服务提供商提供的广播信号；
信号分配单元，用于根据广播信号的处理方法，分配和提供由接收单元接收到的广播信号；
增益控制单元，用于根据从信号分配单元提供的广播信号的处理方法来控制增益；
模拟处理单元，用于对根据增益控制单元中的模拟处理方法控制其增益的广播信号进行调谐和解调；以及
数字处理单元，用于对根据增益控制单元中的数字处理方法控制其增益的广播信号进行调谐。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于还包括：
发射单元，用于向广播服务提供商发送由用户选择所产生的选择信号；
RF处理单元，用于当从信号分配单元提供的广播信号是RF广播信号时，向与电缆相连的TV输出RF广播信号；以及
特定信道处理单元，用于将从信号分配单元提供的广播信号转换到特定信道，并用于输出这样产生的信号。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述信号分配单元补偿由广播信号的分配所引起的信号衰减。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述模拟处理方法根据从由NTSC(国家电视系统委员会)、PAL(逐相倒行)和SECAM(顺序彩色与存储)构成的组中选择的标准。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述数字处理方法根据从由64-QAM和256-QAM构成的组中选择的传输标准。
6.一种处理广播信号的方法，包括：
从广播服务提供商接收所述广播信号；
根据每一个不同的处理方法来分配用于解调的接收到的广播信号；以及
解调分别根据广播信号的不同处理方法的分配广播信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于还包括：
补偿在分配期间所出现的广播信号的信号衰减；以及
控制广播信号和选择信号的频带，从而这些信号不会相互干扰。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于解调包括：
将广播信号中的RF广播信号提供给模拟TV；
将RF广播信号转换到特定信道(CH3或CH4)，并且向模拟TV的特定信道提供转换后的信号；
调谐广播信号中的模拟广播信号，将调谐后的广播信号转换为基带广播信号，并且将转换后的信号提供给模拟TV；以及
调谐数字广播信号的特定数字RF信号，将调谐后的信号转换为IF信号，将转换后的信号提供给数字TV。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述特定数字RF信号是利用64-QAM和256-QAM方案中至少之一调制的信号。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述模拟广播信号是NTSC(国家电视系统委员会)、PAL(逐相倒行)和SECAM(顺序彩色与存储)标准中的至少一个。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于还包括控制广播信号的增益。
12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于还包括补偿在所述分配期间所出现的广播信号的衰减。
13.根据权利要求6所述的方法，其特征在于通过感知所接收到的广播信号来确定所述处理方法以确定所接收到的广播信号是模拟的还是数字的。
14.根据权利要求6所述的方法，其特征在于通过感知所接收到的广播信号来确定所述处理方法以确定所接收到的广播信号是根据开放式电缆标准的还是根据数字电缆广播标准的。
15.根据权利要求6所述的方法，其特征在于还包括向广播服务提供商发送选择信号。
16.一种处理广播信号的设备，包括：
接收单元，被配置以便接收广播信号和选择信号，配置所述接收单元来防止广播信号和选择信号彼此影响，配置所述接收单元来向电缆提供商发送所述选择信号；以及
信号分配单元，被配置以便接收来自接收单元的广播信号，配置所述信号分配单元来判别所接收到的广播信号是模拟的还是数字的，并且当广播信号是模拟的时，配置为向模拟处理单元发送广播信号，以及当所接收到的广播信号是数字的时，配置为向数字处理单元发送广播信号。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于所述模拟处理单元配置为根据NTSC、PAL和SECAM标准之一来处理接收到的模拟广播信号。
18.根据权利要求16所述的设备，其特征在于所述数字处理单元配置为根据64-QAM和256-QAM传输标准之一来处理接收到的数字广播信号。
19.根据权利要求16所述的设备，其特征在于所述信号分配单元被配置以便感知所接收到的广播信号是根据开放式电缆标准的还是根据数字电缆广播标准。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于所述模拟处理单元和数字处理单元均配置为根据在所述信号分配单元中的感知，来处理接收到的广播信号。
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