KR100308299B1

KR100308299B1 - 튜닝 미세 조정 방법

Info

Publication number: KR100308299B1
Application number: KR1019990020425A
Authority: KR
Inventors: 옥상수; 박상오
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2001-10-29
Also published as: KR20010001299A; US6597408B1

Abstract

본 발명은 튜닝 미세 조정 방법에 관한 것으로 특히, 디지털 티브이 수상기에 있어서 화면 상태를 관찰하면서 수동 미세 조정을 실시하는 것이 아니라 SNR값에 해당하는 레벨을 표시하도록 하여 최적의 주파수 위치를 결정하도록 함을 목적으로 한다. 이러한 목적의 본 발명은 수동 미세 조정 모드가 설정되면 화면에 신호 레벨 표시 패턴과 미세 조정값 표시 패턴을 표시하는 단계와, 미세 조정 키가 입력되면 상기에서 표시된 미세 조정값 표시 패턴을 해당 방향으로 이동시키고 그 위치에 해당하는 튜닝 데이터를 출력한 후 SNR 검출기(106)에서의 SNR값을 검출하여 신호 레벨 표시 패턴의 크기를 조정하는 단계와, 상기와 같은 단계에서 확인 키의 입력을 판단하는 단계와, 상기에서 확인키가 입력되면 현재의 주파수 위치를 최적 주파수로 판단하여 SNR값을 저장하고 수동 미세 조정 과정을 종료하는 단계를 반복적으로 수행하도록 구성한 마이크로 프로세서(108)를 구비함을 특징으로 한다.

Description

튜닝 미세 조정 방법{FINE TUNING ADJUSTMENT METHOD FOR DIGITAL TELEVISION}

본 발명은 디지털 티브이(TV) 수상기에 관한 것으로 특히, ATSC 디지털 티브이 수상기에 있어서 튜닝 미세 조정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 아날로그 티브이 수상기에서 튜닝 미세 조정 장치는 공지 기술로서, 방송국, 중계기 또는 공청 장치에서 틀어지는 전송 주파수를 추적하여 정확히 튜닝함에 의해 깨끗한 영상을 제공하기 위한 목적의 부가 장치이다.

튜닝 미세 조정은 크게 2가지 모드로 나누어진다.

첫 번째는 자동 미세 조정(Automatic Fine Tuning : AFT) 방법으로, 사용자에 의해 선택된 채널에 해당하는 약정된 변조 주파수를 마이크로 프로세서에서 출력되는 튜닝 데이터를 이용하여 튜닝하면서 중간 주파수(IF)단에서 발생하는 AFT 전압을 관찰하여 미세하게 주파수를 맞추는 방법이다.

이때, 자동 미세 조정은 가능한 채널 이탈 주파수 범위(-3MHz∼+3MHz)를 모두 커버하지 않고 한정된 주파수 범위내에서 실시한다.

두 번째는 수동 미세 조정 방법으로, 채널 절환후 화면 상태를 관찰하면서 시청자가 조금씩 튜닝 주파수를 이동하여 최상의 주파수 위치로 이동시키는 방법이다.

그러나, 아날로그 티브이 수상기에 사용한 튜닝 미세 조정 방법은 디지털 티브이 수상기에는 사용할 수 없는 문제점이 있다.

그 이유는 다음과 같다.

먼저, 자동 미세 조정인 경우 AFT 전압을 발생시키기가 곤란하다.

이는 디지털 튜너의 인입 범위(full-in range)가 아날로그 튜너의 경우에 대해 약1/4 수준(약 400KHz)으로써 너무 좁기 때문이다.

만일, 튜닝을 위한 PLL(Phase Locked Loop)값의 변화 단계가 125KHz인 경우 한,두 단계만 이동시키면 LOCKING을 잃어버리기 때문에 AFT 전압을 발생시키는 것은 거의 불가능하다.

다만, 간이적인 자동 미세 조정은 가능한데, 이는 AFT 전압을 관찰하는 것이 아니라 기저대역으로 복조된 아날로그 파형에 대해 세그먼트 동기 여부를 관찰하여 튜닝이 되었는지 또는 튜닝이 안되었는지를 판단함으로써 가능하다.

하지만, 아날로그 티브이 수상기에서와 같이 수평 동기를 단순히 슬라이싱(SLICING)하는 것이 아니라 데이터 심볼이 가질 수 있는 값중에 일정하게 들어있는 동기 패턴을 반복적으로 관찰하여 동기 획득 여부를 확인하는 것이기 때문에 시간이 많이 걸리는 문제가 있다.

다음으로 디지털 티브이 수상기는 수동 미세 조정의 경우 아날로그 티브이 수상기에서와 같이 화면 상태를 보면서 최적의 주파수 위치로 세팅시키는 것이 불가능하다.

이는 일정 수준 이상의 신호대 잡음비(SNR) 이상이 되면 최상의 주파수 위치에서 조금 틀어져도 에러없는 화면이 디스플레이되는 디지털 티브이 수상기의 특수성때문이다.

또 하나의 중요한 원인은 디지털로 인코딩된 영상신호는 음성 신호 및 각종 부가 정보와 혼합되어 전송되어 옴으로써 주파수를 조금씩 이동할 때마다 데이터를 분류(parsing)하여 영상 신호를 화면에 뿌려주는데 시간이 많이 걸리기(4∼5초) 때문에 아날로그 티브이 수상기에서의 수동 미세 조정에 익숙한 사용자는 실제로 화면을 관찰하면서 수동 미세 조정하는 것이 불가능하다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 채널 절환시 방송국에서 송출된 채널의 주파수가 약정된 주파수에서 이탈되거나 무인 중계기 또는 공청 시스템에서의 출력상에서 틀어진 주파수를 최적의 튜닝 주파수로 맞추기 위하여 창안한 디지털 티브이 수상기의 튜닝 미세 조정 방법을 제공함을 제1 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 자동 미세 조정 또는 채널 절환 후 사용자의 요구에 의해 튜닝 주파수를 최적 주파수로 이동시키는 것을 제2 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 기존의 아날로그 티브이 수상기에서 사용하는 AFT 전압값을 참조로하는 자동 미세 조정을 쓸 수 없는 상황에서 복조된 신호의 SNR값을 참고하여 최적의 주파수 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 수동 미세 조정의 경우 화면 상태를 관찰하면서 수동 미세 조정을 실시하는 것이 아니라 SNR값에 해당하는 레벨을 표시하도록 하여 최적의 주파수 위치를 결정하도록 하는 효과적인 유저 인터페이스(User Interface)를 제공함을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 디지털 텔레비젼 수상기의 튜닝 조정 장치의 블럭도.

도 2는 종래의 튜닝 미세 조정을 위한 신호 흐름도.

도 3은 본 발명의 실시예에서 수동 튜닝 미세 조정시 화면의 예시도.

도 4는 본 발명의 실시예에서 수동 튜닝 미세 조정을 위한 신호 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

101 : 전치 필터 102 : 혼합기

103 : IF 복조기 104 : A/D 변환기

105 : 심볼값 판정기 106 : SNR 검출기

107 : 동기 검출기 108 : 마이크로 프로세서

109 : PLL부 110 : 발진기(OSC)

111 : 디코더

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 채널 절환시 해당 채널의 튜닝 데이터를 출력한 후 동기가 검출되는지 판단하는 단계와, 상기에서 동기가 검출되지 않으면동기 획득 경험이 있는지 판단하는 단계와, 상기에서 동기 획득 경험이 없으면 주파수를 이동시켜 해당 튜닝 데이터를 출력하고 동기가 검출되는지 판단하는 단계와, 상기에서 동기가 검출되면 동기 획득 경험 플래그를 세팅한 후 신호대 잡음비(SNR)값을 저장하고 주파수를 이동시켜 해당 튜닝 데이터를 출력하고 동기가 검출되는지 판단하는 단계와, 상기에서 동기 획득 경험이 있으면 상기에서 저장한 SNR값중 최대 SNR값 위치의 튜닝 데이터를 출력하고 자동 미세 조정을 종료하는 단계를 수행함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 수동 미세 조정 모드가 설정되면 화면에 신호 레벨 표시 패턴과 미세 조정값 표시 패턴을 표시하는 단계와, 미세 조정 키가 입력될 때마다 상기에서 표시된 미세 조정값 표시 패턴을 해당 방향으로 이동시키고 그 위치에 해당하는 튜닝 데이터를 출력한 후 SNR값을 검출하여 신호 레벨 표시 패턴의 크기를 조정하는 단계와, 상기에서 확인 키의 입력을 판단하는 단계와, 상기에서 확인키가 입력되면 현재의 주파수 위치를 최적 주파수로 판단하여 SNR값을 저장하고 수동 미세 조정 과정을 종료하는 단계를 반복적으로 수행하도록 구성함을 특징으로 한다.

상기와 같은 과정의 수동 미세 조정은 채널 절환시, 자동 미세 조정 또는 채널 절환 후 수행하도록 구성함을 특징으로 한다.

상기에서 신호 레벨 표시 또는 미세 조정값 표시 패턴은 임의의 형태, 그래프 또는 신호 레벨에 대응하는 숫자등으로 표시하도록 구성함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 디지털 티브이 수상기의 튜닝 미세 조정 장치는 도1 의 블록도에 도시한 바와 같이, 고주파 신호(RF)를 입력으로 사용자에 의해 선택된 채널을 검파하는 전치 필터(101)와, 이 전치 필터(101)의 출력 신호와 발진 주파수를 홉합하여 중간 주파수 신호(IF-OUT)를 출력하는 혼합기(102)와, 이 혼합기(102)의 출력 신호(IF-OUT)를 기저 대역으로 하강시키는 IF 복조기(103)와, 이 IF 복조기(103)의 출력 신호를 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(104)와, 이 A/D 변환기(104)의 출력 신호를 연산하여 심볼값을 판정하는 심볼값 판정기(105)와, 이 심볼값 판정기(105)의 출력 신호와 상기 A/D 변환기(104)의 출력 신호를 비교하여 왜곡 정도를 검출하는 SNR 검출기(106)와, 상기 심볼값 판정기(105)의 출력 신호를 입력으로 세그먼트 동기를 검출하는 동기 검출기(107)와, 튜닝 데이터를 입력으로 발진 주파수를 분주하여 수정 발진기(112)의 발진 주파수와 일치시키는 PLL부(109)와, 이 PLL부(109)의 출력 신호에 따른 발진 주파수를 상기 PLL부(109)와 혼합기(102)에 출력하는 발진기(110)와, 상기 심볼값 판정기(105)의 출력 신호을 디코딩하여 영상 신호(YUV)를 출력하는 디코더(111)와, 자동 튜닝 미세 조정시 상기 PLL부(109)로 튜닝 데이터를 출력한 후 상기 동기 검출기(107)에서 동기 신호를 검출하면 상기 SNR 검출기(106)에서의 출력 신호(SNR)를 저장하는 동작을 반복하면서 상기에서 동기가 검출되지 않은 경우 상기에서 저장한 SNR값중 최대 SNR 위치의 튜닝 데이터를 상기 PLL부(109)로 출력하는 마이크로 프로세서(108)로 구성한다.

상기 전치 필터(101)는 트래킹 필터이다.

본 발명의 실시예를 위한 장치도 도1 의 블럭도와 동일하게 구성하며, 상기 마이크로 프로세서(108)는 수동 튜닝 미세 조정시 화면에 도3 과 같이 신호 레벨 표시 패턴(301)과 미세 조정값 표시 패턴(302)를 표시하고 사용자에 의해 미세 조정값 표시 위치가 가변되면 해당 튜닝 데이터를 PLL부(109)에 출력한 후 SNR 검출기(106)에서의 SNR값을 읽어 그 값에 대응하여 상기 신호 레벨 표시 패턴(301)의 크기를 조정하도록 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서 튜닝 미세 조정은 자동 또는 수동으로 수행할 수 있다.

본 발명에서의 자동 튜닝 미세 조정은 도2 의 신호 흐름도와 같은 과정으로 실행되며, 이를 설명하면 다음과 같다.

사용자의 요구에 의한 채널 절환 명령이 마이크로 프로세서(108)에 입력되면 마이크로 컴퓨터(108)는 해당 채널의 PLL 데이터값을 튜너에 구비된 PLL부(109)에 출력한다.

이때, PLL부(109)는 마이크로 프로세서(108)에서의 튜닝 데이터값에 따라 해당 채널의 변조 주파수에 맞추어 발진기(OSC)(110)를 발진시키기 위한 회로로서, 수정 발진기(112)와 같은 주파수가 되도록 상기 마이크로 프로세서(108)에서의 튜닝 데이터값에 따라 상기 발진기(110)에서의 발진 주파수를 분주하게 되고 상기 발진기(110)에서의 발진 주파수는 혼합기(102)에 입력되어진다.

즉, 마이크로 프로세서(108)에서의 튜닝 데이터값은 몇분주를 실시하느냐를 결정하는 제어값이다.

그리고, 고주파 신호(RF)를 입력받는 전치 필터(101)는 트래킹 필터(tracking) 필터로서 마이크로 컴퓨터(108)에서의 튜닝 데이터값에 해당하는 채널을 포함하여 좌우로 각 한채널씩을 포함하는 주파수 넓이로 검파하면 혼합기(102)는 상기 전치 필터(101)에서의 출력 신호에 발진기(110)에서의 발진 신호를 곱하여 중간주파 신호(IF-OUT)를 IF 복조기(103)로 출력하게 된다.

이에 따라, IF 복조기(103)가 혼합기(102)의 출력 신호를 기저 대역으로 하강시키면 A/D 변환기(104)가 샘플링하여 디지털 변환된 이산 시간 신호(discrite-time signal)로 변환시키게 된다.

여기서, A/D 변환기(104)의 출력 신호는 2진 디지털 신호가 소정개 묶여져서 형성된 심볼값으로 예를 들어, 8-VBS 시스템의 경우 2진 디지털 신호가 3개 묶여져서 1개의 심볼값을 만든다.

이때, 심볼값 판정기(105)는 A/D 변환기(104)의 출력 신호를 입력으로 심볼값을 판정하는데, 이는 A/D 변환된 신호에는 샘플링 타이밍의 에러 성분과 채널의 왜곡등이 반영되어 있어 방송국에서 전송한 심볼값과 정확히 일치하지 않으므로 8가지의 가능한 심볼값중 어떤 값에 가까운가를 판정하는 것이다.

따라서, 디코더(111)는 판정된 심볼값을 입력으로 영상 데이터, 음성 데이터 및 각종 부가 정보들을 정해진 규약에 의거 분류하여 복호하는데, 영상 데이터의 경우 휘도/색차 신호 또는 원색 신호로 출력된다.

또한, 심볼값 판정기(105)가 A/D 변환기(104)의 출력 신호를 입력으로 방송국에서 전송된 심볼값을 판정할 때 SNR 검출기(106)는 상기 A/D 변환기(104)의 출력 신호와상기 심볼값 판정기(105)에서의 심볼값을 비교하여 열잡음, 다중경로 고스트등에 의해 왜곡된 정보를 검출하며 동기 검출기(107)는 상기 심볼값 판정기(105)의 출력 신호를 검색하여 반복적으로 삽입된 세그먼트 동기를 검출하게 된다.

여기서, 세그먼트 동기는 아날로그 티브이 수상기에서의 수형 동기에 해당하는 신호로서, 일반적으로 데이터 심볼이 가질 수 있는 값들로 만들어지며 패턴은 '5, -5, -5.5'이고 '832'심볼 주기로 삽입되어 있다.

따라서, PLL부(109)에 튜닝 데이터값을 라이트하였던 마이크로 프로세서(108)는 동기 검출기(107)의 출력 신호를 검색하여 세그먼트 동기가 검출되었는지 판단하게 된다.

이때, 세그먼트 동기가 검출되었음을 판단하면 마이크로 프로세서(108)는 동기 획득 경험 플래그를 세트시킨 후 현재 주파수에 해당하는 SNR 검출기(106)에서의 SNR값을 읽어 내부 메모리에 저장한 후 바로 이전의 튜닝을 위한 주파수보다 조금 이동시키기 위하여 튜닝 데이터를 PLL부(109)에 다시 출력시키게 된다.

따라서, 동기 검출기(107)에서 세그먼트 동기를 연속적으로 검출하면 마이크로 프로세서(108)는 현재 주파수에 해당하는 SNR 검출기(106)에서의 SNR값을 내부 메모리에 저장한 후 다시 주파수 이동을 위한 튜닝 데이터를 PLL부(109)에 출력하게 된다.

즉, 채널 절환이 요구되어 튜닝 데이터를 PLL부(109)에 출력한 후 세그먼트 동기가 검출되면 현재 주파수에 해당하는 SNR값을 저장하고 주파수 이동을 위한 튜닝 데이터를 상기 PLL부(109)에 출력하는 과정을 연속적으로 동기가 검출되는 동안 반복적으로 수행함으로써 세그먼트 동기가 획득되는 모든 가능한 주파수 위치에 대한 SNR값을 저장하게 된다.

만일, 채널 절환 요구시 튜닝 데이터값을 PLL부(109)에 출력한 후 세그먼트 동기의 검출 유무를 판단할 때 이동 주파수가 너무 많이 틀어져서 동기 검출기(107)에서 세그먼트 동기를 검출하지 못하면 마이크로 프로세서(108)는 동기 획득 경험이 있는지 판단하게 된다.

따라서, 현재의 채널 절환 요구 과정에서 동기 획득 경험이 없다면 마이크로 프로세서(108)는 동기가 검출될 때까지 주파수를 조금씩 이동시키는 과정을 반복 수행하게 된다.

이 후, 세그먼트 동기가 검출되지 않았을 때 동기 획득 경험이 있는 경우 마이크로 프로세서(108)는 채널 절환 요구에 의해 주파수를 조금씩 이동시키면서 저장한 SNR값등을 비교하여 최대 SNR값을 추출하고 그 최대 SNR값에 대응하는 주파수에 해당하는 튜닝 데이터값을 PLL부(109)에 출력함으로써 가장 신호 상태가 양호한 주파수로 튜닝시키고 채널 절환 동작을 종료하게 된다.

한편, 본 발명에서의 수동 미세 조정은 도4 의 신호 흐름도와 같은 과정으로 실행되며, 이를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 수동 미세 조정은 자동 미세 조정 또는 채널 절환후 사용자의 요구에 의해 제공된다.

먼저, 사용자가 세트에 장착된 키 입력부 또는 리모콘를 이용하여 수동 미세 조정 모드를 설정하면 마이크로 프로세서(108)는 도3 의 예시도와 같이 주파수의 변동 위치를 알리는 미세 조정값 표시 패턴(302)과 A/D 변환기(104)의 전/후단에서 추출한SNR값을 부여주기 위한 신호 레벨 표시 패턴(301)을 화면에 표시하도록 표시 장치(도면 미도시)를 제어하게 된다.

이때, 마이크로 프로세서(108)는 현재 튜닝된 주파수의 위치를 미세 조정값 표시 패턴(302)상에 커서(303)로 표시하고 현재 튜닝된 주파수 위치에 대응하는 SNR값을 신호 레벨 표시 패턴(301)으로 표시하게 된다.

이에 따라, 사용자가 좌우(또는 상하) 이동키를 이용하여 커서(303)를 '+'측 또는 '-'측으로 이동시키면 마이크로 프로세서(108)는 그때의 튜닝 데이터를 PLL부(109)에 출력하고 SNR 검출기(106)에서의 SNR값을 읽어 신호 레벨 표시 패턴(301)의 크기를 조정한다.

이때, 사용자는 상기와 같은 수동 미세 조정 과정을 반복하여 주파수를 이동시키면서 신호 레벨 표시 패턴(301)의 크기가 가장 큰 주파수 위치를 검색하게 된다.

따라서, 신호 레벨 표시 패턴(301)의 크기가 가장 큰 주파수 위치에서 사용자가 저장키(또는 확인키)를 눌르면 마이크로 프로세서(108)는 현재 주파수 위치에서의 SNR값을 저장하고 수동 미세 조정 동작을 종료시키게 된다.

여기서, 수동 미세 조정을 수행하는 이유는 디지털 티브이 수상기의 특성상 SNR값이 어느 정도의 문턱값만 넘으면 최적의 주파수 위치가 아니어도 에러없는 영상이 나오게 되므로 최적의 주파수 위치로 이동시켜 둠으로써 채널의 동적인 변화등에 대처하기 위한 것이다.

그리고, 수동 미세 조정에서 신호 레벨 표시 패턴(301)을 표시하는 이유는 디지털 티브이 수상기는 튜닝후 화면이 표시되기까지 시간이 많이 걸리므로 화면의 영상이표시되기 전에 상기 신호 레벨 표시 패턴(301)을 보면서 미세 조정함으로써 미세 조정에 많은 시간이 걸리는 문제를 해소하기 위한 것이다.

또한, 상기에서 신호 레벨 표시 패턴(301)과 미세 조정값 표시 패턴(302)을 막대 형태로 표시하는 경우를 예시하였으나, 주파수 위치에 대해 그래프 형태로 표시하거나 각 주파수 위치로 조정할 때마다 레벨값에 해당하는 숫자를 표시하거나 각 경우를 혼합하여 구성할 수 있다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 VSB 변조 방식의 디지털 티브이 수상기에서 미세 조정을 효과적으로 수행하여 최적의 주파수 위치로 설정함으로써 채널의 동적인 변화에 대해 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 신호 레벨 메터를 표시하여 미세 조정을 수행함으로써 화면을 보면서 수동 미세 조정할 경우 많은 시간이 걸리는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims

튜닝 조정 방법에 있어서, 채널 절환시 해당 채널의 튜닝 데이터를 출력한 후 동기가 검출되는지 판단하는 제1 단계와, 상기에서 동기가 검출되면 동기 획득 경험 플래그를 세팅한 후 신호대 잡음비(SNR)값을 저장하고 주파수를 이동시켜 해당 튜닝 데이터를 출력하고 동기가 검출되는지 판단하는 제2 단계와, 상기에서 동기가 검출되지 않으면 동기 획득 경험이 있는지 판단하는 제3 단계와, 상기에서 동기 획득 경험이 있으면 상기에서 저장한 SNR값중 최대 SNR값으로 튜닝하는 제4 단계를 수행하여 자동 미세 조정함을 특징으로 튜닝 미세 조정 방법.
제1항에 있어서, 연속적으로 동기가 검출되지 않으면서 동기 획득 경험이 없으면 주파수를 이동시켜 해당 튜닝 데이터를 출력하고 동기가 검출되는지 판단하는 과정을 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜닝 미세 조정 방법.
튜닝 조정 방법에 있어서, 수동 미세 조정 모드가 설정되면 화면에 신호 레벨 표시 패턴과 미세 조정값 표시 패턴을 표시하는 제1 단계와, 미세 조정 키가 입력될 때마다 상기에서 표시된 미세 조정값을 증감시키고 그 증감 위치에 해당하는 튜닝 데이터를 출력한 후 SNR값을 검출하여 신호 레벨 표시 패턴의 크기를 조정하는 제2 단계와, 상기에서 확인 키의 입력을 판단하는 제3 단계와, 상기에서 확인키가 입력되면 현재의 주파수 위치를 최적 주파수로 판단하여 SNR값을 저장하고 수동 미세 조정 과정을 종료하는 제4 단계를 반복 수행하도록 함을 특징으로 튜닝 미세 조정 방법.
제3항에 있어서, 신호 레벨 또는 미세 조정값 표시 패턴은 임의의 형태, 그래프 또는 신호 레벨에 대응하는 숫자등으로 각기 표시하거나 혼합하여 표시함을 특징으로 하는 튜닝 미세 조정 방법.