专利名称：数字电视内扫描频道的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字电视技术，尤其是涉及在数字电视内扫描频道的方法及 系统。
背景技术：
除非在此处另有说明，在此段落中所描述的内容并非为此申请文本的权 利要求的现有技术，且在此段落中所包含的内容并非承认其为现有技术。科技进步让数字电视(digital television, "DTV，，)信号可在目前模拟「国家 电视系统委员会(National Television System Committee, "NTSC，，)」电视系统 所使用的相同频宽内传输。DTV传输运用数字调制技术，像是美国r先进 电^L系统委员会(Advanced Television Standards Committee, "ATSC")」所发展 的8阶残边带(vestigial sideband, ，，VSB，，)调制法，其以更有效率的频谱方式 运用少量频宽来传输与呈现音频与视频信号。因此，数字电视允许在与目前 模拟电视系统所用相同频宽内广播含更多信息的更多频道。若要帮助接收这 许多频道，特定DTV接收器就要配备频道自动扫描功能，在这种DTV接收 器第一次启动时可自动扫描每一个频道来检测节目内容是否存在。为了说明，图1为显示传统DTV接收器如何执行频道自动扫描功能的 示意图。 一旦开启DTV接收器电源，通过天线102接收的所传输射频 (radio-frequency, "RF，)信号会先调整成选取的频道，并在RF信号接收阶段 104内处理，通过这项处理让RF信号转换成中频(intermediate frequency, "IF") 信号。然后IF信号通过同步阶段106,其中使用所传输RF信号内嵌的导频 音恢复RF信号的载波。根据恢复的载波，将基频信号解调制并处理通过均 衡阶段108,来移除任何线性失真，像是频谱倾斜与多路径回音。然后在相 位跟踪阶段110内处理基频信号，来去除任何残留的相位噪声。在相位跟踪 阶段110的输出之后，内含节目识别码的数据分组会恢复，这用于在节目内 容检测阶段112内检测所选频道内节目内容的存在。与上述相同的程序会重 复在下一个频道上运作，尝试检测节目内容的存在。
虽然前述方式可检测节目内容的存在，不过从RF接收阶段104到节目 内容检测阶段112,来完成所有不同频道扫描程序所需的时间相当久。随着 频道数量，尤其是DTV，持续成长(例如数百个)，完成频道自动扫描功能所 需的时间也会久到无法接受。在此领域所需的是一种具有成本效益、可有效扫描频道来检测节目内容 的存在并且解决至少上述问题的方法及系统。发明内容本申请文本说明一种在数字电视内扫描频道的方法及系统。尤其是，本 发明的一个具体实施例提出一种扫描频道的方法，其包含在一选取的频道内 接收一射频信号；执行一载波恢复处理；以及评估该载波恢复处理期间产生 的一控制信号，来决定该选取的频道内节目内容的存在。本发明的另 一具体实施例提供一种数字电视接收器，其包含一调谐器， 其可操作来在一选取的频道内接收一射频信号； 一解调器，其包含一信号处 理单元，其可操作来恢复该射频信号的一载波；以及一节目检测器，其配置来根据该信号处理单元操作恢复该载波时产生的一控制信号，来决定该选取 的频道内节目内容的存在。此处所披露本发明至少一项优点为在载波恢复阶段期间就可判断频道 内是否存在节目内容，而不需要执行均衡阶段的能力。因此，可用有效并且 具成本效益的方式实现频道扫描处理。
所以，可以详细了解本发明上述特征的方式中，本发明的一更为特定的 说明简述如上，其可通过参照到具体实施例来进行，其中一些例示于附图中。 但应注意所附图仅例示本发明的典型具体实施例，因此其并非要做为本发明 的范围的限制，本发明自可包含其它同等有效的具体实施例。图1为说明传统DTV接收器如何执行频道自动扫描功能的示意图； 图2A为实施本发明一或多态样的DTV接收器的简单方块图； 图2B为说明根据本发明具体实施例，在同步阶段内实施来检测频道内 节目内容存在的机制概念图；图2C为说明根据本发明一或多个态样，使用在载波恢复阶期间产生的
控制信号P来^r测节目内容存在的图式；图2D为说明根据本发明一或多个态样，使用在载波恢复阶期间产生的 控制信号P来检测节目内容不存在的图式；图2E为说明在根据本发明其它具体实施例的节目检测器与调谐器之间 互动的示意图；图3为根据本发明具体实施例，配置来确认检测到频道内节目内容不存 在的节目检测器的示意图；图4A为根据本发明具体实施例，配置来确认检测到频道内节目内容存 在的节目检测器420的示意图；图4B为说明根据本发明具体实施例，利用图4A内显示的节目检测器 评估的信号P如何确认节目内容存在的图式；图5A为说明根据本发明具体实施例用于扫描频道的方法步骤流程图；图5B为说明根据本发明具体实施例，利用节目检测器来决定节目内容 是否存在于特定频道内的方法步骤流程图；图5C为说明根据本发明具体实施例，确认在所选频道上无节目内容的 检测结果的处理流程图；以及图5D为说明根据本发明具体实施例，确认在所选频道上有节目内容的 检测结果的处理流程图。附图符号说明102天线104射频("RF，)信号接收阶段106同步阶段108均衡阶段110相位跟踪阶段112节目内容检测阶段200数字电视("DTV")接收器202调谐器204天线206放大器208模拟到数字(ADC)转换器
210解调器 212后端数据处理 214节目检测器216 同步单元 218均衡器 220相位跟踪器 230载波恢复本体 232导频撷取滤波器234数字频率与相位锁定循环(DFPLL)本体 236混频器238自动频率控制(AFC)低通滤波器 240限制器242数值控制振荡器(NCO)244 90度相位位移器 246混频器 248混频器250自动相位控制低通滤波器252比较器254寄存器256序列控制总线258 固件320节目检测器322 比较器324计数器326寄存器420节目检测器422比较器424寄存器426寄存器
具体实施例方式
图2A为根据本发明一个具体实施例的DTV接收器200的筒化方块图。 DTV接收器200包含连接至天线204的调谐器202、放大器206、模拟到数 字(analog-to-digital, "ADC")转换器208、解调器210、后端数据处理器212 以及节目检测器214。调谐器202从天线204接收一选取频道内的RF信号、 将RF信号转换成IF信号，并过滤IF信号去除不要的噪声信号。在通过放 大器206放大之后，IF信号通过ADC 208数字化，然后通过解调器210处 理来恢复数据分组。在解调器210内执行的操作包含通过同步单元216恢复 载波与同步信号、通过均衡器218去除信号传输期间会发生的线性失真，以 及通过相位跟踪器220跟踪并消除不要的噪声。后端数据处理器212随后将 数据分组内含的数据内容解码、套用误差修正，并且对数据解除随机化来恢 复要传输呈现在显示面板(未显示)上的信息内容。节目检测器214耦合至解 调器210的同步单元216，节目^r测器214同时也耦合至调谐器202，并且 配置成根据同步单元216所提供的控制信号P扫描频道，检测是否有节目内 容存在。图2B为说明根据本发明具体实施例，在同步阶段内实施来检测频道内 节目内容存在机制的示意图。同时参考图2A,节目检测器214耦合至载波 恢复本体230，同步单元216内提供此本体来处理来自ADC208输出的数字 IF信号，用于恢复调谐器202所接收的RF信号载波。尤其是，载波恢复本 体230包含导频撷取滤波器232以及数字频率与相位锁定循环(digital frequency-and-phase-locked loop, "DFPLL，，)本体234。导频撷取滤波器232配 置成处理数字IF信号，并输出应该包含导频音的信号S。包含频率锁定循环 部分与相位锁定循环部分相结合的DFPLL本体234配置成^4居信号S恢复 传输RF信号的载波。尤其是，频率锁定循环部分包含混频器236、自动频 率控制(automatic fr叫uency control, "AFC")低通滤波器238以及限制器240, 其调适成将来自数值控制振荡器(numerically controlled oscillator, "NCO") 242的输出信号频率锁定至载波的频率。相位锁定循环部分包含90度相位位 移器244、混频器246和248以及自动相位控制(automatic phase control, "AFC")低通滤波器250,其调适成将来自NCO242的输出信号相位锁定至载 波的相位。若要判断扫描的频道是否包含节目内容，在节目检测器214内会分析 AFC低通滤波器238的输出，也称之为控制信号P,来判断是否存在任何节
目内容。尤其是，同时参考图2C和图2D,根据DFPLL本体234所执行的 载波恢复阶段结果，控制信号P的振幅会位于不同电平之上。若载波恢复阶 成功，则控制信号P的振幅会在高平均电平H上波动，此电平与所检测的导 频音信号振幅成比例。在此高振幅电平H之下，显示检测到导频音信号，则 该频道视为包含节目内容。在另一方面，若载波恢复阶段失败，则控制信号 P的振幅会在低平均电平L上波动，显示导频音信号不存在。在此情况之下， 该频道视为不含任何节目内容。如此，为了评估节目内容是否存在，控制信 号P会与低电平L与高电平H之间的临界参考集比较。若控制信号P的振 幅超过临界参考，则认为扫描的频道内有节目内容。反之，则认为频道不含 任何节目内容。请再次参考图2B图，为了评估控制信号P, —项节目检测器214的实 现方式包含一个比较器252,其将控制信号P的振幅与寄存器254内储存的 临界参考P。做比较。若控制信号P的振幅大于临界参考Pq,则会产生指出 检测到扫描频道内有节目内容的信号指示。在另一方面，若控制信号P的振 幅小于临界参考Po,则认为扫描的频道不含任何节目内容。节目检测器214 通过序列控制总线256将比较结果通知调谐器202,来切换至其它频道进行 扫描。上面用于检测节目内容的相同步骤继续扫描下一个频道。应注意，通过许多链接可实现节目检测器214与调谐器202间的通讯。 图2E为其中节目检测器214通过固件258与调谐器202连结着的另一具体 实施例示意图。类似图2B内显示的具体实施例，节目检测器214接收来自 载波恢复本体230的控制信号P。不过， 一旦检测到有节目内容，则节目检 测器214会发出中断信号通知固件258。然后固件258导致调谐器202配置 成切换至其它频道进行扫描。如上述，节目检测器214可利用评估载波恢复阶内产生的控制信号P及 临界参考的比较，来判断频道内是否有节目内容。若要确定评估结果正确， 则在针对临界参考与控制信号P比较之后，可额外实施进一步确认步骤。图3为根据本发明另一具体实施例，配置来确认检测到频道内节目内容 不存在的节目检测器320的示意图。类似于上述具体实施例，节目检测器320 包含比较器322,其配置成将得自于载波恢复阶的控制信号P与寄存器326 内储存的临界参考Po做比较。不过，当控制信号P的振幅小于临界参考P0 时，节目检测器320发出通知信号R以触发重复的载波恢复处理，以便重新
测试控制信号P并确认检测到节目内容不存在。控制信号P重新测试次数由计数器324所控制，只要每次控制信号P与临界参考P。之间发生比较就会 递减。在计数器324到达0之后，若控制信号P的振幅在所有重复比较当中 都小于临界参考Po，如此进一步确认扫描的频道不含任何节目内容。图4A为根据本发明又一具体实施例，配置来确认检测到频道内节目内 容存在的节目检测器420的示意图。类似于上述具体实施例，若要检测节目 内容存在与否，节目检测器420包含比较器422,其评估得自于载波恢复阶 的控制信号P与寄存器424内储存的临界参考Po做比较。不过，当控制信 号P的振幅大于临界参考P。时，比较器422进一步针对其它临界参考P,来 评估控制信号P的振幅，此临界参考大于寄存器426内储存的Po。如图4B的图形内所示，第一临界参考Po以及第二临界参考Pt落在对应于载波恢复失败与节目内容不存在的低电平L与对应于载波恢复成功与节目内容存在 的高电平H间的范围内。当控制信号P的振幅大于第一临界参考P。时，则 比较器422进一步针对第二临界参考Pt比较控制信号P。在此实施方式当中， 若控制信号P的振幅超过第二临界参考Pp则认为4全测到有节目内容。若控 制信号P的振幅落在临界参考Po与P！间的范围内，则会执行额外解调制步 骤，像是完成同步步骤并执行均衡步骤，来恢复数据分组。利用检查所恢复 数据分组内的节目识别码，可确认检测到有节目内容。同时参考图2A至图2E,图5A为说明根据本发明一具体实施例用于扫 描频道的方法步骤流程图。在初始步骤502内，图2A的调谐器202接收所 选频道内的RF信号，并将RF信号转换成IF信号。在IF信号数字化之后， IF信号会在步骤504内通过图2B的载波恢复本体230来处理以恢复载波。 当载波恢复处理进行时，在步骤506内，在载波恢复本体230内AFC低通 滤波器238的输出上产生控制信号P。在步骤508内，在执行载波恢复处理 一段时间之后，节目检测器214评估控制信号P来判断此选取的频道内是否 存在节目内容。在节目检测器214完成评估之后，在步骤510内节目检测器 214通知调谐器202切换至下一个频道进行扫描。然后重复方法步骤502-508 来判断下一个频道内是否存在节目内容。参考图2B，图5B为说明根据本发明具体实施例，利用节目检测器214 来决定节目内容是否存在于特定频道内的方法步骤流程图。在步骤522内， 节目检测器214接收载波恢复本体230产生的控制信号P。在步骤524内，
比较器252针对临界参考PQ比较控制信号P的振幅。当控制信号P的振幅大于临界参考Po,则在步骤526内认为检测到扫描的频道内有节目内容。在 另一方面，当控制信号P的振幅小于临界参考Po,则在步骤528内未检测到 节目内容。同时参考图5B和图3,图5C为说明根据本发明具体实施例，确认图 5B的步骤528内所提供检测结果的处理流程图。尤其是，在图3的节目检 测器320做出所选频道内不含节目内容的初步决定后，在步骤532内，节目 检测器320发出通知信号R触发重复的载波恢复处理。在步骤534内，比较 器322再次针对测试取得的控制信号P与临界参考Po比较，并且节目检测 器320内的计数器324也递减1。若控制信号P的振幅大于临界参考P。，则 认为在步骤536检测的频道内有节目内容。否则，在一项实施方式当中，若 在步骤538内计数器324尚未等于0,则从载波恢复处理重新得到另 一控制 信号P并在步骤534内再度测试。若计数器324等于0，则在步骤540内节 目检测器320确定频道内不存在节目内容。同时参考图5B和图4A,图5D为说明根据本发明具体实施例，确认图 5B的步骤526内所提供检测结果的处理流程图。类似于上面的讨论，在图 4A的节目检测器420做出所选频道上有节目内容的初步决定之后，在步骤 552内，比较器422进一步测试控制信号P的振幅与临界参考Pi相比。若控 制信号P的振幅大于临界参考Pi,则在步骤554内节目检测器420确认节目 内容存在。否则，在步骤556内执行额外解调制步骤来恢复数据分组。在步 骤558内，利用寻找所恢复数据分组内的节目识别码，来确认节目内容存在。如上述，此处说明的系统与方法可早在载波恢复阶内检测频道内是否有 节目内容。结果，可用快速并且具成本效益的方式实现频道扫描处理。以上的说明例示了本发明的多种具体实施例，以及如何实施本发明的态 样的范例。上面的范例、具体实施例、指令语意以及附图都不应该看待为唯 一的具体实施例，而是用来说明权利要求所定义的本发明弹性与优点。
权利要求
1. 一种扫描一频道的方法，该方法包含在一选取的频道内接收一射频信号；执行一载波恢复处理；以及评估该载波恢复处理期间产生的一控制信号，来决定该选取的频道内一节目内容的存在。
2. 如权利要求1所述的方法，其中通过一频率与相位锁定循环来执行该 载波恢复处理。
3. 如权利要求2所述的方法，其中在该频率与相位锁定循环内于一 自动 频率控制低通滤波器的 一输出上产生该控制信号。
4. 如权利要求1所述的方法，其中评估该控制信号包含针对一第一临界 参考比较该控制信号。
5. 如权利要求4所述的方法，其中当该控制信号的振幅大于该第一临界 参考时，则^r测到该选取的频道内有该节目内容。
6. 如权利要求4所述的方法，其中当该控制信号的振幅小于该第一临界 参考时，则检测到无该节目内容。
7. 如权利要求4所述的方法，其中评估该控制信号进一步包含若该控制 信号的振幅大于该第一临界参考，则针对比该第一临界参考大的一第二临界 参考来比较该控制信号的振幅。
8. 如权利要求7所述的方法，其进一步包含当该控制信号的振幅位于该第一临界参考与该第二临界参考之间时，则 将该射频信号解调制以恢复一数据分组；以及根据该数据分组的内容确认该节目内容的存在。
9. 如权利要求4所述的方法，其进一步包含若该控制信号的振幅小于该第一临界参考，则重复该载波恢复处理，针 对该第 一临界参考重复评估该控制信号的振幅。
10. 如权利要求1所述的方法，进一步包含通过一序列控制总线或一固 件传送一通知信号，来触发一切换，至下一频道进行扫描。
11. 一种数字电视接收器，包含一调谐器，其可操作来在一选取的频道内接收一射频信号； 一解调器，其可操作来恢复纟皮接收该射频信号的一载波；以及一节目检测器，其配置来根据该解调器操作恢复该载波时产生的一控制 信号，来决定该选取的频道内一节目内容的存在。
12. 如权利要求11所述的数字电视接收器，其中该解调器包含配置成恢 复该载波的 一频率与相位锁定循环。
13. 如权利要求12所述的数字电视接收器，其中在该频率与相位锁定循 环内于一 自动频率控制低通滤波器的一输出上产生该控制信号。
14. 如权利要求11所述的数字电视接收器，其中该节目检测器配置成针 对一 第 一 临界参考比较该控制信号的振幅。
15. 如权利要求14所述的数字电视接收器，其中当该控制信号的振幅大 于该第一临界参考，则检测到该选取的频道内有该节目内容。
16. 如权利要求14所述的数字电视接收器，其中当该控制信号的振幅小 于该第一临界参考，则检测到无该节目内容。
17. 如权利要求14所述的数字电视接收器，其中该节目检测器配置成若 该控制信号的振幅大于该第 一 临界参考，则进一 步针对比该第 一 临界参考大 的 一第二临界参考来比较该控制信号的振幅。
18. 如权利要求17所述的数字电视接收器，其中该解调器配置成若该控 制信号的振幅位于该第一临界参考和该第二临界参考之间，则恢复一数据分 组并^r查该数据分组的内容来确i^该节目内容的存在。
19. 如权利要求14所述的数字电视接收器，其中该节目检测器配置成若 该控制信号的振幅小于该第一临界参考，则重新评估该选取的频道的该控制 信号。
20. 如权利要求11所述的数字电视接收器，其中该节目检测器配置成通 过一序列控制总线或一 固件与该调谐器通讯。
全文摘要
本发明一具体实施例揭示一种数字电视内扫描频道的方法及系统，其中该方法包含在一选取的频道内接收一射频信号；执行一载波恢复处理；以及评估该载波恢复处理期间产生的一控制信号，来决定在该选取的频道内节目内容的存在。
文档编号H04N5/44GK101399931SQ20081009598
公开日2009年4月1日 申请日期2008年4月30日 优先权日2007年9月27日
发明者江政宪 申请人:奇景光电股份有限公司