KR100227346B1 - 디지탈 위성방송 수신장치 - Google Patents

디지탈 위성방송 수신장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위성 수신기에 관한 것으로, 특히 인공위성으로부터 인가되는 디지탈 영상신호의 수신과 디지탈 오디오 신호의 수신처리를 동시에 실행하도록 하여 고 화질 고 품위의 영상과 양질의 음향 서어비스를 제공할 수 있도록 한 디지탈 위성방송 수신장치에 관한 것이다.
본 발명은 디지탈 위성방송의 수신을 통하여 신호대 잡음비와 왜율이 현저히 개선된 비디오 및 오디오 신호의 처리로 고화질 고품위의 영상 서어비스를 제공받을 수 있으며, 디지탈 신호를 이용한 전문음악방송의 수신을 단일의 수신장치를 통하여 청취할 수 있어 양질의 음악청취의 서어비스를 제공받을 수 있어 위성방송의 수신에 신뢰성을 제공한다.

Description

디지탈 위성방송 수신장치
제1도는 일반적인 위성방송 수신에 대한 개략적인 계통도.
제2도는 종래 아날로그 위성방송 수신장치의 구성 블럭도.
제3도는 종래의 디지탈 위성방송 수신장치에 대한 구성 블럭도.
제4도는 본 발명에 다른 디지탈 위성방송 수신장치의 구성 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 전원부 102 : 튜너부
103 : QPSK 복조부 104 : 제1FEC 복조부
105 : 제1메모리부 106 : 제2FEC 복조부
107 : 역 다중화기 108 : 제2메모리부
109 : 제1스위칭부 110 : MPEG-2- 영상 복조부
111 : 영상 변환부 112 : 아날로그 영상 처리부
113a : MPEG-2 음향 복조부 113b : AC-3 복조부
114 : 제2스위칭부 115 : 아날로그 음향 처리부
116 : 마이크로 프로세서
본 발명은 위성 수신기에 관한 것으로, 특히 인공위성으로부터 인가되는 디지탈 영상신호의 수신과 디지탈 오디오 신호의 수신처리를 동시에 실행하도록 하여 고 화질 고 품위의 영상과 양질의 음향 서어비스를 제공할 수 있도록 한 디지탈 위성방송 수신장치에 관한 것이다.
일반적으로 위성방송 시스템은 첨부된 도면 제1도에서 알 수 있는 바와같이, 통신 및 방송의 중계, 첩보활동 등의 목적을 위하여 지상에서 발사된 인공위성(1)은 지구로부터 36,000Km 정도 이격된 적도상공의 정지궤도에 위치되어 지상의 송신국으로부터 소정의 상태로 압축되어 인가되는 전파를 지구상으로 재전송하는 중계국의 역할을 수행하는데, 이 인공위성(1)으로부터 재전송되어 지구상에 설치되는 파라볼라 안테나(Parabolic Antenna : 2)를 통해 위성 수신기(3)에 인가되는 전파는 사용자가 선택한 채널의 주파수만을 동조한후 변조된 신호를 복조하여 TV(4) 또는 오디오 시스템(4a)을 통해 청취자에게 출력한다.
전술한 바와같은 과정을 통해 수신되는 위성방송 시스템에서 종래의 아날로그 위성방송 수신장치는 첨부된 도면 제2도에서 알 수 있는 바와같이, 아날로그 위성방송 수신장치의 각 회로부에 동작전원을 공급하는 전원부(11)와, 인공위성으로부터 인가되는 고주파의 무선신호(RF)를 수신하여 선택된 채널의 주파수 대역만을 동조하는 튜너부(12)와, 아날로그 위성방송 수신장치 각 회로부측의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(15)와, 튜너부(12)로부터 동조되어 인가되는 신호에서 영상신호만을 추출하여 디스플레이를 위한 처리를 실행하는 영상 처리부(13)와, 튜너부(12)로부터 동조되어 인가되는 신호에서 음향성분의 신호만을 검파하여 FM 복조한후 스피커를 통한 음향처리를 실행하는 음향처리부(14)와, 선국된 채널과 현재의 시간등 위성방송의 수신에 대한 전반적인 동작상태를 디스플레이하는 표시부로 이루어지는데, 이는 전원부(11)의 동작전원이 위성방송 수신장치의 각 회로부에 인가되는 상태에서 마이크로 프로세서(15)는 위성방송의 수신을 위해 선택된 채널의 주파수만을 추출하기 위한 소정의 제어신호를 튜너부(12)측에 인가하면 튜너부(12)는 안테나를 통해 수신되는 고주파 무선신호(RF)에서 선국된 채널의 주파수만을 동조하여 영상과 음향이 혼합되어 있는 기저대역의 신호를 영상처리부(13)와 음향처리부(14)측에 인가한다. 영상처리부(13)는 튜너부(12)로부터 인가되는 신호에서 마이크로 프로세서(15)의 제어신호에 따라 영상신호만을 추출한후, 디스플레이를 위한 소정의 처리를 실행하여 순수한 영상신호만을 출력하고, 음향처리부(14)는 튜너부(12)로부터 인가되는 신호에서 마이크로 프로세서(15)의 제어신호에 따라 순수한 음향 신호만을 추출한후 추출된 음향신호를 FM복조하여 미도시된 음향출력수단측으로 출력한다.
이때, 표시부(16)는 위성방송 수신장치의 수신전계의 레벨, 현재의 시간, 선택된 채널의 주파수 등 전반적인 동작상태를 디스플레이한다.
또한, 종래의 디지탈 위성방송 수신장치는 첨부된 도면 제3도에서 알 수 있는 바와같이, 위성방송 수신장치의 각 회로부측에 동작전원을 공급하는 전원부(21)와, 인공위성으로부터 수신되는 고주파 무선신호로부터 선택된 채널의 주파수 대역을 동조하여 디지탈 전송신호를 추출하는 튜너부(22)와, 튜너부(22)로부터 인가되는 반송파가 혼합된 디지탈 신호를 4상 위상복조하여 디지탈 데이타만을 추출하는 QPSK 복조부(23)와, QPSK 복조부(23)로부터 인가되는 디지탈 데이타에서 전송시 발생하는 에러를 방지하기 위하여 삽입한 가상 데이타를 추출하여 순수한 전송 데이타만을 검출하는 FEC 복조부(25)와, FEC 복조부(25)를 통해 인가되는 다중화된 신호를 역 다중화하여 비디오 신호와 오디오 신호로 분리하는 역 다중화기(27)와, 역 다중화기(27)로부터 인가되는 디지탈 영상 데이타를 동화상의 구현을 위하여 복조하는 MPEG-2 영상 복조부(28)와 MPEG-2 영상 복조부(28)로부터 인가되는 영상 데이타를 처리하여 NTSC 영상신호로 변환시키는 영상변환부(30)와, 영상변환부(30)의 영상처리 신호가 아날로그 신호인 경우 인가되는 아날로그 영상신호를 처리하여 미도시된 디스플레이수단측에 출력하는 아날로그 영상처리부(31)와, 역 다중화기(27)로부터 인가되는 오디오 데이타를 복조하는 MPEG-2 음향 복조부(29)와, MPEG-2 음향 복조부(29)에서 처리된 음향 신호가 아날로그 신호인 경우 인가되는 신호의 음향을 처리하여 음향출력수단측에 인가하는 아날로그 음향 처리부(32)와, 디지탈 위성방송 수신장치 각 회로부의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(33)와, 외부와 접속되어 할당된 고유 ID를 이용하여 팩스등의 통신 서어비스를 제공하는 스마트 카드(34) 및 디지탈 위성방송 수신장치의 전반적인 동작상태를 사용자에게 디스플레이하여 주는 표시부(35)로 이루어진다.
전술한 바와같이 이루어지는 종래의 디지탈 위성방송 수신장치는 각 회로부에 전원부(21)의 전원이 공급되는 동작대기의 상태에서 청취를 위하여 사용자가 선택한 채널에 대한 제어신호가 마이크로 프로세서(33)로부터 튜너부(22)측에 인가되면 튜너부(22)는 LNB(Low Noise Blockdown converter)를 통해 수신되는 고주파 무선신호(RF)로부터 선택된 채널에 대한 주파수만을 추출하여 QPSK 복조부(23)측에 인가한다. QPSK 복조부(23)는 인가되는 주파수 신호를 4상 위상의 쉬프팅을 통한 복조를 실행하여 인가되는 주파수에 혼합되어 있는 반송파를 추출하여 순수한 디지탈 데이타만을 복원한 후 FEC 복조부(25)측에 인가하면 FEC 복조부(25)는 제1메모리부(24)에 설정된 프로그램 데이타에 따라 디지탈 신호의 전송과정에서 발생되는 에러를 방지하기 위하여 삽입한 보정 데이타를 추출한후 역 다중가기(27)측에 인가한다. 역 다중화기(27)는 비디오 신호와 오디오 신호가 다중화되어 인가되는 디지탈 신호를 제2메모리부(26)에 설정된 프로그램에 따라 역 다중화하여 비디오 신호와 오디오 신호를 분리한 후 비디오 신호를 MPEG-2 영상 복조부(28)측에 인가하고, 오디오 신호를 MPEG-2 음향 복조부(29)측에 인가한다. MPEG-2 영상 복조부(23)는 인가되는 디지탈 비디오 데이타를 동영상의 구현을 위한 복조를 실행하여 복조된 영상신호를 영상 변환기(30)측에 인가한다. 영상 변환기(30)는 인가되는 영상신호를 NTSC 방식으로 영상을 구현하기 위한 소정의 처리를 실행하여 처리된 신호가 디지탈 신호인 경우 처리된 신호를 미도시된 디스플레이수단측에 인가하고, 처리된 NTSC 영상신호가 아날로그 신호인 경우 아날로그 영상처리부(31)를 통하여 미도시된 디스플레이수단측에 인가한다.
또한, MPEG-2 음향 복조부(29)는 역 다중화기(27)로부터 인가되는 디지탈 오디오 신호를 디스플레이되는 동영상과 동기가 일치되도록 복조하여 미도시된 음향출력수단을 통해 출력한다. 이때, 표시부(35)는 선택된 채널의 주파수와 수신전계의 감도등 전반적인 동작상태를 사용자에게 디스플레이하여 주며 스마트 카드(34)는 마이크로 프로세서(33)로부터 인가되는 제어신호에 따라 자신의 ID를 이용하여 팩스의 송수신등 통신의 기능을 실행한다.
전술한 바와같은 종래의 아날로그 위성방송 수신장치는 영상과 음향의 송수신이 아날로그 방식으로 이루어지므로 불안정한 다중방송의 송수신과 한 채널이 점유하는 대역폭이 넓고, 이웃 채널과의 보호 대역이 없어 타 채널 주파수의 간섭으로 양질의 수신을 확보하지 못하는 문제점이 있으며, 아날로그 신호의 경우 주변의 잡음과 타 채널의 주파수 간섭에 민감하게 반응되어 고 해상도의 수신 서어비스를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 전술한 바와같은 디지탈 위성방송 수신장치는 인공위성을 통한 디지탈 방송의 수신이 TV 방송에 대하여 한정되므로 인공위성을 이용한 음악전문방송에 대응할 수 없어 소비자의 욕구를 만족시키지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 위성방송 수신장치를 비디오 및 오디오가 다중화되어 있는 TV 방송과 인공위성을 통한 음악전문방송에 대한 디지탈 데이타의 수신을 가능하도록 하여 인공위성을 이용한 다양한 방송계획에 능동적으로 대처하도록 하여 사용에 편리성 및 신뢰성을 제공하도록 한 것이다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 사용자가 선택하는 방송수신의 모드에 따라 마이크로 프로세서의 제어에 따라 수신되는 디지탈 비디오 신호 또는 오디오 신호의 출력포트를 스위칭하며, 위성방송을 통한 전문음악방송의 경우 수신되는 디지탈 음원정보에 포함되어 있는 돌비 프로로직 서라운드 데이타를 복조하여 왜율과 신호대 잡음비가 양호한 수신 서어비스를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제4도는 본 발명에 따른 디지탈 위성방송 수신장치의 구성 블럭도로 도면에서 알 수 있는 바와같이 본 발명은, 전원부(101)과, 튜너부(102), QPSK 복조기(103), 제1FEC 복조부(104), 제1메모리부(105), 제2FEC 복조부(106), 역 다중화기(107), 제2메모리부(108), 제1스위칭부(109), MPEG-2 영상 복조부(110), 영상 변환부(111), 아날로그 영상 처리부(112), MPEG-2 음향 복조부(113a), AC-3 복조부(113b), 제2스위칭부(114), 아날로그 음향 처리부(115) 및 마이크로 프로세서(116)로 이루어지는데, 전원부(101)는 디지탈 위성방송 수신장치의 각 회로부측에 동작전원을 공급한다. 마이크로 프로세서(116)는 비디오 위성방송과 음향 위성방송의 선택적인 수신처리에 대한 전반적인 동작을 제어한다. 튜너부(102)는 마이크로 프로세서(116)로부터 인가되는 제어신호에 따라 선택된 채널의 디지탈 방송의 주파수만을 동조한다. QPSK 복조부(103)는 튜너부(102)로부터 동조되어 인가되는 위상 변조된 압축상태의 디지탈 비디오 수신신호 또는 음향신호의 위상을 복조한다. 제1FEC 복조부(104)는 비디오 영상신호의 수신의 경우 QPSK 복조부(103)로부터 위상이 복조되어 인가되는 디지탈 수신신호에 혼합되어 있는 전송에러 방지를 위한 가상의 데이타를 추출하여 원래의 디지탈 신호로 복조한다. 제1메모리부(105)는 전송에러를 방지하기 위하여 삽입한 가상데이타의 추출을 위한 소정의 프로그램 데이타가 설정된다. 제2FEC 복조부(106)는 위성방송의 수신이 음향청취로 선택되어 있는 경우 QPSK 복조부(103)로부터 위상이 복조되어 인가되는 디지탈 음향신호에 혼합되어 있는 전송 에러를 방지하기 위한 가상의 데이타를 추출하여 순수한 음향 데이타만을 추출한다. 역 다중화기(107)는 비디오 영상의 수신의 경우 제1FEC 복조부(104)로부터 인가되는 다중화된 디지탈 데이타를 역 다중화하여 비디오 신호와 오디오 신호로 분리추출한다. 제2메모리부(108)는 수신되는 디지탈 신호에서 역 다중화를 통하여 비디오 신호와 오디오 신호의 분리를 소정의 프로그램 데이타가 저장된다. 제1스위칭부(109)는 위성방송의 수신모드에 따라 마이크로 프로세서(116)로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭되어 수신되는 디지탈 신호의 전송포트를 선택한다. MPEG-2 영상 복조부(110)는 비디오 영상의 수신의 경우 제1스위칭부(109)의 영상신호 출력포트(d)로부터 인가되는 신호를 동영상의 처리를 위한 상태로 복조한다. 영상 변환기(111)는 동영상의 처리를 위한 상태로 복조되어 인가되는 디지탈 신호를 영상의 구현을 위한 NTSC방식의 신호로 처리한다. MPEG-2 음향 복조부(113a)는 위성방송의 수신이 비디오 신호로 선택된 경우 제1스위칭부(109)의 오디오 신호 출력포트(e)를 통해 인가되는 디지탈 오디오 신호를 음향처리를 위한 상태로 복조한다. AC-3 복조부(113)는 위성방송의 수신이 음향전문방송인 경우 제1스위칭부(109)의 음향신호 출력포트(f)를 통해 인가되는 신호에 포함되어 있는 돌비 프로로직 데이타를 복조한다. 제2스위칭부(114)는 위성방송의 수신모드에 따라 마이크로 프로세서(116)로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭되어 음향의 출력포트를 선택한다.
전술한 바와같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명의 위성방송 선택수신에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저 비디오 신호의 수신동작을 설명하면, 마이크로 프로세서(116)가 선국된 채널의 주파수를 동조하기 위한 소정의 제어신호를 튜너부(102)측에 인가하면 튜너부(102)는 인공위성으로부터 수신되는 디지탈 고주파 신호에서 선국된 채널의 주파수만을 동조하여 QPSK 복조부(103)측에 인가한다. QPSK 복조부(103)는 튜너부(102)로부터 인가되는 디지탈 신호의 위상복조를 실행하여 원래의 디지탈 신호로 추출한후 제1FEC 복조부(104)측에 인가하면 제1FEC 복조부(104)는 인가되는 디지탈 신호에 혼합되어 있는 전송에러를 방지하기 위한 가상의 데이타를 제1메모리부(105)에 설정된 프로그램 데이타에 따라 복조하여 순수한 전송 신호만으로 추출한후 역 다중화기(107)측에 인가한다. 역 다중화기(107)는 제1FEC 복조부(104)로부터 인가되는 다중화된 디지탈 신호를 제2메모리부(108)에 설정된 프로그램 데이타에 따라 역다중화를 실행하여 디지탈 상태의 비디오 신호와 오디오 신호 및 부가 데이타를 분리추출한후 부가 데이타는 위성방송 수신장치와 접속된 PC측으로 출력하고, 비디오 전송포트(a)와 오디오 전송포트(b)를 통하여 제1스위칭부(109)측에 인가한다. 제1스위칭부(109)는 마이크로 프로세서(116)로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭되어 출력포트를 선택한후 역 다중화기(107)의 비디오 전송포트(a)와 오디오 전송포트(b)로부터 인가되는 비디오 신호를 비디오 출력포트(d)를 통해 MPEG-2 영상 복조부(110)측에 인가하고, 오디오 신호는 오디오 신호 출력포트(e)를 통하여 디지탈 오디오 신호 처리수단인 MPEG-2 음향 복조부(113a)측에 인가한다. MPEG-2 영상 복조부(110)는 제1스위칭부(109)의 선택된 출력포트(d)를 통해 인가되는 디지탈 비디오 신호를 동영상의 구현을 위한 소정의 상태로 복조하여 영상 변환기(111)를 통해 NTSC 방식의 방송을 위한 영상신호를 변환시킨후 디스플레이수단을 통해 출력하며, MPEG-2 음향 복조부(113a)는 제1스위칭부(109)의 선택된 출력포트(e)를 통해 인가되는 디지탈 오디오 신호를 디스플레이되는 영상의 동기에 일치되도록 복조하여 제2스위칭부(114)측에 인가한다. 제2스위칭부(114)는 마이크로 프로세서(116)로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭되어 MPEG-2 음향 복조부(113a)로부터 인가되는 신호의 출력포트를 선택하는데, 예를들어 인가되는 오디오 신호가 아날로그 신호이면 아날로그 신호의 출력포트(k)를 선택하여 아날로그 음향 처리부(115)를 통해 음향출력수단으로 송출하며, 인가되는 오디오 신호가 디지탈 신호이면 디지탈 신호의 출력포트(1)를 선택하여 음향출력수단을 통해 송출한다.
또한, 위성방송을 수신이 음악전문방송인 경우 마이크로 프로세서(116)는 튜너부(102)측에 선국된 방송채널의 주파수만을 동조하기 위한 소정의 제어신호를 인가하면 튜너부(102)는 인공위성으로부터 인가되는 고주파 무선신호(RF)에서 선국된 채널의 주파수만을 동조한후 QPSK 복조부(103)측에 인가한다. QPSK 복조부(103)는 인가되는 디지탈 음원신호에 대하여 위상복조를 실행하여 원래의 디지탈 음원으로 복조한 후 제2FEC 복조부(106)측에 인가한다. 제2FEC 복조부(106)는 위상이 복조되어 인가되는 디지탈 음원신호에 혼합되어 있는 전송 에러를 방지하기 위한 가상의 데이타를 제1메모리부(105)에 설정된 프로그램에 따라 복조하여 순수한 디지탈 음원신호만으로 추출한후 제1스위칭부(109)측에 인가한다. 제1스위칭부(109)는 마이크로 프로세서(109)로부터 인가되는 신호에 의하여 스위칭되어 음악전문방송의 수신에 대한 출력포트를 선택하고 있는 상태이므로 인가되는 디지탈 음원신호를 AC-3 복조부(113b)측에 인가하면 AC-3 복조부(113b)는 인가되는 디지탈 음원신호에서 돌비 프로로직 써라운드 데이타를 복조하여 마이크로 프로세서(116)의 제어신호에 따라 출력포트가 선택된 제2스위칭부(114)를 통하여 음향출력수단으로 송출한다.
또한 스마트 카드(117)는 할당된 자신의 ID를 이용하여 PSTN 공중망을 통한 통신 서어비스를 제공받을 수 있도록 하고 있다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 디지탈 위성방송의 수신을 통하여 신호대 잡음비와 왜율이 현저히 개선된 비디오 및 오디오 신호의 처리로 고화질 고품위의 영상 서어비스를 제공받을 수 있으며, 디지탈 신호를 이용한 전문음악방송의 수신을 단일의 수신장치를 통하여 청취할 수 있어 양질의 음악청취의 서어비스를 제공받을 수 있어 위성방송의 수신에 신뢰성을 제공한다.

Claims (1)

  1. 위성방송 수신장치에 있어서, 비디오 위성방송과 음향 위성방송의 선택적인 수신처리에 대한 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서로부터 인가되는 제어신호에 따라 선택된 모드의 채널 주파수만을 동조하는 튜너부와, 상기 튜너부로부터 동조되어 인가되는 위상변조된 압축상태의 디지탈 비디오 수신신호 또는 음향신호의 위상을 복조하는 QPSK 복조부와, 상기 QPSK 복조부로부터 위상이 복조되어 인가되는 디지탈 영상신호에 혼합되어 있는 전송에러 방지를 위한 가상의 데이타를 추출하여 원래의 디지탈 신호로 복조하는 제1FEC 복조부와, 수신되는 디지탈 비디오 신호 또는 오디오 신호에 혼합된 가상 데이타의 추출을 위한 소정의 프로그램 데이타가 설정되는 제1메모리부와, 상기 QPSK 복조부로부터 위상이 복조되어 인가되는 디지탈 오디오 신호에 혼합되어 있는 전송 에러를 방지하기 위한 가상의 데이타를 추출하여 순수한 음향 데이타만을 추출하는 제2FEC 복조부와, 상기 제1FEC 복조부로부터 인가되는 다중화된 디지탈 데이타를 역 다중화하여 비디오 신호와 오디오 신호 및 부가 데이타를 분리추출하는 역 다중화기와, 상기 역 다중화의 동작수행을 위한 소정의 프로그램 데이타가 저장되는 제2메모리부와, 위성방송의 수신모드에 따라 상기 마이크로 프로세서로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭되어 수신되는 디지탈 신호의 전송포트를 선택하는 제1스위칭부와, 상기 제1스위칭부의 영상신호 출력포트(d)로부터 인가되는 신호를 동영상의 처리를 위한 상태로 복조하는 MPEG-2 영상 복조부와, 동영상의 처리를 위한 상태로 복조되어 인가되는 디지탈 신호를 영상의 구현을 위한 NTSC방식의 신호로 처리하는 영상 변환기와, 상기 제1스위칭부의 오디오 신호 출력포트(3)를 통해 인가되는 디지탈 오디오 신호를 음향처리를 위한 상태로 복조하는 MPEG-음향 복조부와, 음향전문방송의 수신시 상기 제1스위칭부의 음향신호 출력포트(f)를 통해 인가되는 신호에 포함되어 있는 돌비 프로로직 써라운드 데이타를 복조하는 AC-3 복조부와, 위성방송의 수신모드에 따라 상기 마이크로 프로세서로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭되어 음향의 출력포트를 선택하는 제2스위칭부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지탈 위성방송 수신장치.
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