KR200158088Y1 - 아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 티브이(catv) - Google Patents

아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 티브이(catv) Download PDF

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Abstract

본 고안은 아날로그 케이블 TV와 디지탈 케이블 TV가 서로 호환성을 갖도록 구성하여 1대의 세트로 아날로그 방송과 디지탈 방송을 모두 시청할 수 있도록 한 아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 TV에 관한 것이다. 이러한 본 고안은 아날로그 방송신호를 화면상에 표시할 수 있도록 복조, 디스크램블링하는 아날로그 방송신호 처리부와, 하향(down-stream) 및 상향(up-stream) 방송신호를 증폭, 필터링하여 전송함은 물론, 복호화 및 아날로그로 변환하는 디지탈 방송신호 처리부를 함께 구비한다. 제어부는 상기 아날로그 및 디지탈 방송신호 처리부의 동작을 서로 호환성있게 제어하고, 출력신호 선택부는 제어부의 스위칭 제어신호에 따라 절환되어 아날로그 및 디지탈 방송신호 처리부의 출력신호중 하나를 모니터로 출력하게 된다. 따라서, 새로 변환장치나 디지탈 케이블 TV를 구입할 필요가 없으므로 구입비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 티브이(CATV)
본 고안은 아날로그 케이블 TV와 디지탈 케이블 TV가 서로 호환성을 갖도록 구성하여 1대의 세트로 아날로그 방송과 디지탈 방송을 모두 시청할 수 있도록 한 아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 TV에 관한 것이다.
일반적으로 케이블 TV는 방송전파의 수신이 곤란한 산간지대 등지에서 난시청 해소를 목적으로 하는 공동수신 시스템(Community Area Television System)으로 시작되었다. 이것은 전파가 미약한 지역의 가까운 산위 또는 양청지역에 공동수신 안테나를 설치하고, 수신된 공중파를 유선 케이블로 전송하여 각각의 가입자에게 분배하는 방식이다. 이를 좀더 상세히 설명하면, 우선 공동수신 안테나가 세워진 유선방송국에서는 TV방송국의 수신전파(공중파 재송신)와 자체에서 제작되는 프로그램(자주방송)을 혼합한다. 이렇게 혼합된 방송신호는 단위구역내에 설치된 케이블을 통하여 가입자에게 분배, 전달되고, 가입자들은 TV수신기를 통하여 선택한 채널의 정보를 수신하게 된다. 따라서, 케이블 TV는 프로그램을 제작하고 송출함은 물론, 시스템을 제어할 수 있는 센터계와, 중계전송기기 및 케이블을 포함하는 전송계와, 프로그램을 수신하는 단말계로 구성된다.
기존의 방송은 안테나를 통해 불특정 다수에게 단방향으로 공중전파를 보냄으로써 한정된 주파수대역과 채널을 사용해야 하였다. 그러나 케이블 TV는 케이블을 통해 신호를 가입자에게 보내므로 다수의 채널을 사용할 수 있고 양질의 화면을 볼 수 있다는 장점이 있다. 특히, 방범, 방재, 원격검침, 홈쇼핑, 홈뱅킹등의 쌍방향 기능을 수행하는 정보통신 서비스가 가능하다. 종래에는 프로그램을 아날로그 신호형태로 수신, 처리하는 아날로그 케이블 TV가 사용되었다. 그러나 디지탈 방식은 전송거리와 무관한 양질의 전송품질을 제공할 수 있고, 대량생산에 적합한 집적회로(IC)들이 사용되기 때문에 경제적이며, 각종 서비스에 대한 속도변화, 변환등의 신호처리를 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다. 그러므로 현재는 아날로그 케이블 TV에서 점차로 디지탈 케이블 TV로 넘어가고 있는 추세이다.
그러나 종래의 아날로그 케이블 TV와 디지탈 케이블 TV는 각각 다른 세트로 되어 있고, 서로 호환성도 없었기 때문에 아날로그 방송과 디지탈 방송을 모두 시청하기 위해서는 시스템간의 상호연동을 위한 변환장치가 필요하다는 문제점이 있었다. 또, 기존의 아날로그 케이블 TV 세트를 가지고 프로그램을 시청할 수는 있으나, 디지탈 방송은 시청할 수 없으므로 새로 디지탈 케이블 TV를 구입해야 하였다. 즉, 아날로그 방송과 디지탈 방송을 위한 케이블 TV를 각각 개별적으로 구입해야 하므로 비경제적인 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 아날로그 케이블 TV와 디지탈 케이블 TV가 서로 호환성을 갖도록 구성하여 1대의 세트로 아날로그 방송과 디지탈 방송을 모두 시청할 수 있도록 한 아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 TV를 제공하는데 있다.
도 1은 본 고안의 아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 TV의 개략적인 구성을 나타낸 블럭도.
도 2는 아날로그 방송신호 처리부의 내부구성을 상세하게 나타낸 블럭도.
도 3은 디지탈 방송신호 처리부내에 있는 NIM부의 내부구성을 상세하게 나타낸 블럭도.
도 4는 디지탈 방송신호 처리부내에 있는 MPEG신호 복호화장치 및 부호화장치와 제어부의 내부구성을 상세하게 나타낸 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 아날로그 방송신호 처리부 2 : 디지탈 방송신호 처리부
3 : 제어부 4 : 출력신호 선택부
9 : NIM부 10 : MPEG신호 복호화장치
23,25,29,31 : 증폭부 24,30 : 저역통과필터
26 : 라인 인터페이스부 28 : 인터페이스부
37,43∼45 : 메모리 42 : 마이콤
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 TV는 아날로그 방송신호를 화면상에 표시할 수 있도록 복조, 디스크램블링하는 아날로그 방송신호 처리부를 구비한다. 아울러 하향(down-stream) 및 상향(up-stream) 방송신호를 증폭, 필터링하여 전송함은 물론, 복호화 및 아날로그로 변환하는 디지탈 방송신호 처리부도 함께 구비한다. 제어부는 상기 아날로그 및 디지탈 방송신호 처리부에 연결되어 두 블럭의 동작을 서로 호환성있게 제어한다. 출력신호 선택부는 제어부의 스위칭 제어신호에 따라 절환되어 아날로그 및 디지탈 방송신호 처리부의 출력신호중 하나를 모니터로 출력하게 된다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안의 아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 TV의 개략적인 구성을 나타낸 블럭도이다. 본 고안의 장치는 크게 아날로그 방송신호 처리부(1)와 디지탈 방송신호 처리부(2)와 제어부(3)와 출력신호 선택부(4)로 구분된다. 아날로그 방송신호 처리부(1)는 전송로를 통하여 입력된 아날로그 방송신호로부터 필요한 채널의 신호를 선택하고 제어부(3)의 제어를 받아 선택한 신호로부터 변조신호를 재생하는 튜너부(6)를 포함한다. 튜너부(6)의 출력단에 연결된 신호처리부(7)는 입력된 중간주파신호로부터 음성신호와 영상신호를 분리하고 제어부(3)의 제어에 따라 스크램블(Scramble)된 영상신호를 해독하여 원래의 신호를 찾아낸다. 신호처리부(7)의 출력단에는 음성/영상 처리부(8)가 연결되어, 입력된 음성 및 영상신호를 화면상에 표시할 수 있도록 처리해 주게 된다.
한편, 디지탈 방송신호 처리부(2)는 전화선을 통해 입력된 하향(down-stream) 및 상향(up-stream) 방송신호를 수신하여 증폭 및 필터링하고 가입자가 전송한 상향(up-stream) 영상신호를 증폭 및 필터링한 후 전화선을 통해 송신하는 NIM(Network Interface Module)부(9)를 구비한다. NIM부(9)의 출력단에는 MPEG(Moving Picture Experts Group)신호 복호화장치(10)가 연결되어 제어부(3)의 제어를 받는다. 이 MPEG신호 복호화장치(10)는 NIM부(9)에서 수신된 하향(16CAP) 방송신호를 MPEG 음성 및 영상신호로 분리한 후 복호화하여 송신시 동영상 압축된 방송신호를 다시 원래의 신호로 신장시킨다. MPEG신호 복호화장치(10)의 출력단에 연결된 부호화장치(11)는 복호화된 디지탈 음성 및 영상신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
이와 같은 구성을 갖는 아날로그 방송신호 처리부(1)와 디지탈 방송신호 처리부(2)에는 제어부(3)가 연결되어, 두 블럭의 동작을 함께 제어하게 된다. 즉, 수신된 아날로그 방송신호를 화면상에 표시할 수 있도록 처리함은 물론, 수신된 디지탈 방송신호를 복호화하여 아날로그 신호로 변환하는 동작을 서로 호환성있게 제어하는 것이다. 상기 아날로그 방송신호 처리부(1)와 디지탈 방송신호 처리부(2)에서 각각 출력된 신호들은 출력신호 선택부(4)로 입력된다. 출력신호 선택부(4)는 제어부(3)의 스위칭 제어신호에 따라 절환되는데, 아날로그 방송신호나 디지탈 방송신호중 하나를 선택하여 가입자가 시청할 수 있도록 모니터(5)로 출력한다.
상기와 같이 구성된 아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 TV의 상세구성 및 동작을 도 2 내지 도 4의 블럭도를 참조하여 설명한다.
도 2는 상기 아날로그 방송신호 처리부(1)의 내부구성을 좀더 상세하게 나타낸 블럭도이다. 본 고안의 케이블 TV에 수신된 아날로그 방송신호는 FSK(Frequency Shift Keying)모듈(12)과 튜너(13)로 구성된 튜너부(6)로 입력된다. 튜너(13)는 입력된 방송신호로부터 가입자가 선택한 채널의 신호를 선택하여 출력한다. 이때 제어부(3) 내부에 있는 마이콤(42)의 제어를 받는 FSK모듈(12)과 정보를 교환하면서 선택한 신호로부터 변조신호를 재생하게 된다. 신호처리부(7)는 중간주파신호 처리부(14)와 스테레오 모듈(15)과 역혼화기(Descrambler; 16)와 온스크린 표시부(17)로 구성된다. 중간주파신호 처리부(14)는 상기 튜너(13)로부터 중간주파신호를 입력받아 음성신호는 스테레오 모듈(15)로, 영상신호는 역혼화기(16)로 각각 출력한다.
스테레오 모듈(15)에 입력된 음성신호는 좌우 양방향의 음성으로 분리되어 스테레오 음성신호(L, R)가 음성/영상 처리부(8)로 입력된다. 역혼화기(16)는 스크램블(Scramble)된 상태로 입력되는 영상신호를 마이콤(42)의 제어신호에 따라 해독하여 원래의 영상신호를 찾아낸다. 역혼화기(16)에서 출력된 영상신호는 온스크린 표시부(17)로 인가되고, 여기서 화면상에 자막등으로 표시될 온스크린표시 문자신호와 합해져 음성/영상 처리부(8)로 입력된다. 음성/영상 처리부(8)를 거친 아날로그 음성 및 영상신호는 스위칭 제어신호에 의해 절환된 출력신호 선택부(4)를 거쳐 모니터(5)로 출력된다. 여기서, 미설명된 블럭 19는 리모콘(18)에서 송신된 적외선 신호를 수신하여 가입자가 선택한 기능이나 명령등을 마이콤(42)에 전달하고 마이콤(42)의 제어를 받아 이를 표시하는 전면표시부이다.
도 3은 디지탈 방송신호 처리부(2)내에 있는 NIM부(9)의 내부구성을 좀더 상세하게 나타낸 블럭도이다. 전화선을 통하여 전송된 하향(down-stream) 및 상향(up-stream)의 디지탈 방송신호는 폰잭(Phone Jack)(20)을 통해 케이블 TV로 입력된다. 여기서, 하향(down-stream) 방송신호는 방송국에서 불특정 다수에게 하향(down-stream)으로 보내는 51.84Mbit/sec의 신호이고, 상향(up-stream)(QPSK) 방송신호는 각종 정보통신 서비스를 수행하기 위해 방송국과 가입자가 상향(up-stream)으로 보내는 1.62Mbit/sec의 신호이다.
먼저, 하향(down-stream) 방송신호를 수신하여 처리하는 과정을 설명한다. 케이블 TV로 입력된 51.84Mbit/sec의 방송신호는 다이플렉서(Diplexer)(21)를 거쳐 제 1트랜스(22)로 입력된다. 여기서, 다이플렉서(21)는 주파수분할(frequence splitting)을 하므로써 송신 및 수신주파수대역(frequence band)를 분리(isolation)시키는 장치이다. 제 1트랜스(22)는 평형 전송회로와 불평형 전송회로를 정합하기 위해 사용되는데, 입력된 평형신호의 위상을 맞추어 불평형신호로 변환한 후 제 1증폭부(23)로 출력한다. 제 1증폭부(23)에서 일정레벨로 증폭된 16CAP 방송신호는 저역통과필터(24)를 거치면서 6㎒∼26㎒의 저역성분만이 필터링되어 제 2증폭부(25)와 라인 인터페이스부(26)로 인가된다. 이때 저역통과필터(24)에서 바로 라인 인터페이스부(26)로 입력되는 신호는 제 1증폭부(23)에 의해 낮은 이득으로 증폭된 신호이다.
아울러 이 신호는 제 2증폭부(25)를 거침으로써 높은 이득으로 한번 더 증폭되어 라인 인터페이스부(26)로 입력된다. 라인 인터페이스부(26)는 아날로그 상태로 입력된 하향(down-stream)(16CAP) 방송신호를 디지탈 신호로 바꾸어 수신기(27)로 출력한다. 이때 케이블 TV로 수신되거나 가입자가 송신한 상향(up-stream)(QPSK) 방송신호를 전달하는 역할도 한다. 직렬데이타 형태로 수신기(27)에서 출력된 수신데이타 및 클럭신호는 인터페이스부(28)를 거쳐 MPEG신호 복호화장치(10)로 입력된다. 여기서, 인터페이스부(28)는 제어부(3)내 중앙처리장치(41)의 관할하에 버스(BUS)를 통해 어드레스나 데이타들을 전송한다. 즉, 케이블 TV로 수신된 하향 및 상향 방송신호는 MPEG신호 복호화장치(10)로 전달하고, 가입자가 송신한 상향(up-stream)(QPSK) 방송신호는 NIM부(9)의 라인 인터페이스부(26)로 전달하는 것이다.
이러한 과정을 거쳐 수신, 전송되는 하향 방송신호와 마찬가지로, 폰잭(20)을 통해 케이블 TV로 수신된 1.62Mbit/sec의 쌍방향 방송신호는 다이플렉서(21)를 거쳐 제 1트랜스(22)로 입력된다. 제 1트랜스(22)에서 출력된 불평형신호는 제 1증폭부(23)에서 1차로 증폭된 후, 저역통과필터(24)에 의해 필터링되어 제 2증폭부(25)와 라인 인터페이스부(26)로 각각 인가된다. 제 2증폭부(25)는 입력신호를 한번 더 증폭하고, 증폭된 신호들은 라인 인터페이스부(26) 및 인터페이스부(28)를 차례로 거쳐 MPEG신호 복호화장치(10)로 입력된다.
한편, 정보통신 서비스를 위해 가입자가 방송국으로 보내는 쌍방향 방송신호를 처리, 송신하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 제어부(3) 및 MPEG신호 복호화장치(10)를 거쳐 인터페이스부(28)로 입력된 1.62Mbit/sec의 가입자 데이타는 송신기인 라인 인터페이스부(26)를 통해 제 3증폭부(29)로 인가된다. 제 3증폭부(29)에서 일정레벨로 증폭된 가입자 데이타는 저역통과필터(30)에 의해 저역성분만이 필터링된 후 제 4증폭부(31)로 인가된다. 제 4증폭부(31)는 일종의 영상라인 구동기(Video Line Driver)로, 입력된 가입자 데이타를 증폭하여 제 2트랜스(32)로 송출한다. 평형회로와 불평형회로의 정합을 위해 연결된 제 2트랜스(32)는 제 4증폭부(31)에서 출력된 불평형신호를 평형신호로 변환하여 다이플렉서(21)로 출력하고, 다이플렉서(21)에서 출력된 가입자 데이타는 폰잭(20) 및 전화선을 통하여 방송국으로 전송된다.
도 4는 디지탈 방송신호 처리부(2)내에 있는 MPEG신호 복호화장치(10) 및 부호화장치(11)와 제어부(3)의 내부구성을 좀더 상세하게 나타낸 블럭도이다. NIM부(9)에서 수신된 하향(down-stream) 및 상향(up-stream) 방송신호는 인터페이스부(28)를 통해 MPEG신호 복호화장치(10)로 입력된다. 입력된 방송신호중 방송국에서 송신할 때 동영상 압축된 MPEG 수신데이타 및 클럭신호는 디멀티플렉서(Demultiplexer; 33)로 입력된다. 디멀티플렉서(33)는 중앙처리장치(41)의 제어를 받아 입력신호를 MPEG 음성 및 영상데이타로 분리하고, 이를 각각 음성 및 영상 복호화기(34)(35)로 출력한다.
음성 복호화기(34)는 입력된 MPEG 음성데이타를 복호화하여 송신시 동영상 압축된 음성신호를 다시 원래의 신호로 신장시킨 후 부호화장치(11)내에 있는 디지탈/아날로그 변환기(39)로 출력한다. 동시에, 영상 복호화기(35)도 입력된 MPEG 영상데이타를 복호화하여 송신시 동영상 압축된 영상신호를 다시 원래의 신호로 신장시킨 후 부호화장치(11)내에 있는 NTSC 부호화기(40)로 출력한다. 이때 NTSC 부호화기(40)로 입력되는 영상데이타에는 그래픽 처리기(Graphic Processor; 36)에서 출력된 영상데이타도 포함된다. 이 그래픽 처리기(36)는 중앙처리장치(41)의 제어에 따라 MPEG 메모리(37)와 정보를 교환하면서 각종 정보통신 서비스나 기능 표시 또는 선택등을 위해 화면상에 자막으로 표시될 온스크린표시 문자신호를 출력한다.
이 신호는 복호화된 MPEG 영상데이타와 합해져 NTSC 부호화기(40)로 입력되고, 여기서 아날로그 영상신호로 변환되어 출력신호 선택부(4)로 인가된다. 이와 마찬가지로, 부호화장치(11)내에 있는 디지탈/아날로그 변환기(39)는 음성 복호화기()에서 출력된 음성데이타를 아날로그 음성신호로 변환하여 출력신호 선택부(4)로 출력한다. 출력신호 선택부(4)는 제어부(3)의 스위칭 제어신호에 따라 절환되어 아날로그 방송신호 처리부(1)에서 출력된 음성 및 영상신호를 모니터(5)로 출력하거나, 또는 디지탈 방송신호 처리부(2)에서 아날로그로 변환된 음성 및 영상신호를 모니터(5)로 출력하게 된다.
한편, 상기 인터페이스부(28)로 입력된 방송신호중 제어부(3)로 전송될 수신데이타는 직렬액세스(Serial Access)장치(38)로 입력된다. 통상, 전송장치에서는 직렬통신이 유리하지만 컴퓨터에서는 병렬로 데이타가 많이 처리되므로 직렬액세스장치(38)는 직렬로 들어온 데이타는 병렬로, 병렬로 들어온 데이타는 직렬로 변환하여 출력한다. 인터페이스부(28)에서 출력된 수신데이타는 직렬로 전송되므로 직렬액세스장치(38)는 이 직렬데이타를 병렬로 변환하여 바이트단위의 신호를 중앙처리장치(41)로 전송한다. 각 블럭들의 동작을 서로 호환성있게 제어하는 제어부(3)는 중앙처리장치(41) 및 마이콤(42)과 여러개의 메모리들(43∼45)로 구성된다.
여기서, 중앙처리장치(41)와 마이콤(42)은 서로 정보를 교환하면서 아날로그 방송신호 처리부(1) 및 디지탈 방송신호 처리부(2)와 출력신호 선택부(4)의 동작을 함께 제어한다. 이때 마이콤(42)은 리모콘에서 송신한 가입자 데이타를 수신하여 중앙처리장치(41)로 전달하고, 중앙처리장치(41)에서 출력된 병렬데이타는 직렬액세스장치(38)를 거치면서 직렬데이타로 변환된 후, 전술된 바와 같이 인터페이스부(28) 및 라인 인터페이스부(26)를 차례로 통해 방송국으로 송신된다. 시스템 메모리(43)와 비휘발성 램(Nonvolatile RAM, NVRAM; 44)과 플래쉬(Flash) 메모리(45)는 버스를 통해 중앙처리장치(41)에 연결된다. 이 메모리들(43∼45)은 중앙처리장치(41)로부터 전송된 데이타들을 저장하고, 지정된 번지(Access)의 데이타를 읽어 중앙처리장치(41)로 전송한다.
이상에서와 같이 본 고안은 아날로그 케이블 TV와 디지탈 케이블 TV가 서로 호환성을 갖도록 구성하여 1대의 세트로 아날로그 방송과 디지탈 방송을 모두 시청할 수 있으므로 시스템간의 상호연동을 위한 변환장치나 새로 디지탈 케이블 TV를 구입할 필요가 없어 구입비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 방송국에서 케이블을 통해 송신한 방송신호를 수신하여 시청하는 케이블 TV에 있어서,
    수신된 아날로그 방송신호를 음성과 영상으로 분리하고 화면상에 표시할 수 있도록 복조, 디스크램블등의 처리를 행하는 아날로그 방송신호 처리부와;
    수신된 하향(down-stream) 및 상향(up-stream) 방송신호를 증폭, 필터링하여 가입자나 방송국으로 전송하고 이 신호를 복호화 및 아날로그 변환 처리하는 디지탈 방송신호 처리부와;
    상기 아날로그 및 디지탈 방송신호 처리부의 동작을 서로 호환성있게 제어하는 제어부와;
    제어부의 스위칭 제어신호에 따라 절환되어 아날로그 방송신호 처리부의 출력신호나 디지탈 방송신호 처리부의 출력신호중 하나를 모니터로 출력하는 출력신호 선택부를 구비한 것을 특징으로 하는 아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 TV.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 아날로그 방송신호 처리부는
    방송국에서 송신한 아날로그 방송신호로부터 필요한 채널의 신호를 선택하고 제어부의 제어를 받아 선택한 신호로부터 변조신호를 재생하는 튜너부와;
    튜너부의 중간주파신호로부터 음성신호와 영상신호를 분리하고 제어부의 제어에 따라 스크램블된 영상신호를 해독하여 원래의 신호를 찾아내는 신호처리부와;
    신호처리부에서 출력된 음성 및 영상신호를 화면상에 표시할 수 있도록 처리하는 음성/영상 처리부로 구성하는 것을 특징으로 하는 아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 TV.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 디지탈 방송신호 처리부는
    방송국에서 송신한 하향(down-stream) 및 상향(up-stream) 방송신호를 수신하여 증폭 및 필터링하고 가입자가 전송한 쌍방향 영상신호를 증폭 및 필터링한 후 방송국으로 송신하는 NIM부와;
    NIM부에서 수신된 하향(down-stream) 방송신호를 제어부의 제어에 따라 MPEG 음성 및 영상신호로 분리한 후 복호화하여 송신시 동영상 압축된 방송신호를 다시 원래의 신호로 신장시키는 MPEG신호 복호화장치와;
    복호화된 디지탈 음성 및 영상신호를 아날로그 신호로 변환하는 부호화장치로 구성하는 것을 특징으로 하는 아날로그 및 디지탈 방송시청이 가능한 케이블 TV.
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