CN1187923A - 视频和数据共用频道通信系统 - Google Patents

Abstract

一种在同一通信频道中发送作为复合视频信号的数据的系统,其特征在于复合视频信号在一定的频带内发送并且复合视频信号具有水平同步周期,所述系统包括:用来在每个频率跳级周期开始时在频带内选定具有一定载波频率的载波,每个频率跳级周期等于一个或多个水平同步周期;用来在选定的载波上调制数据以产生调制数据信号的调制装置;以及件调制数据信号与复合视频信号复合在一起的复合装置。

Description

视频和数据共用频道通信系统

发明领域

本发明涉及共用频道通信装置和方法，它在通过单条通信频道发送视频信号的同时还发送辅助数据从而使得辅助数据在视频信号的过扫描区域内发送并且当视频信号受接收机控制时观众无法察觉辅助数据。

背景技术

出于各种需要，辅助信号形式的数据可以加入节目信号，例如无线频率电视和/或无线节目信号。例如为了监视广播情况或测量节目收视(听)率而将辅助信号加入节目信号。这些节目包括电视节目、无线电台节目等，而这些节目的广播途径有无线方式、有线方式和卫星转发等方式。

在一个能对节目中辅助信号作出响应的节目监视系统中，插入节目信号的辅助信号采用识别代码的形式，相应的广播节目就用这样的识别代码来标识。因此在监视节目广播的过程中，为了校验正在广播的编码节目，节目监视系统对识别代码进行监测。节目监视系统通常还能确定出节目广播的地理区域、时间和频道。

在采用辅助信号的节目收视(听)率测量系统中，辅助信号一般依次加入接收机所能调谐到的所有频道。当辅助信号出现在接收机调谐器的输出端时，接收机调谐的频道和可能存在的节目识别代码都会被识别出来。

当辅助信号加入节目信号时，它一定不能被节目的观(听)众察觉。为此可以采用各种方法。大多数的方法可以划分为两类，第一类方法是将辅助信号加入节目信号选定的时域内，而第二类方法是将辅助信号加入节目信号的无干扰频域内。

第一类系统常用于美国，它们是被称为“AMOL”系统，可参见Haselwood等人的美国专利No.4,025,851。这种“AMOL”系统将数字源识别代码形式的辅助信号加入节目信号垂直消隐间隔内选定的水平扫描线上。位于选定地理区域的监视设备通过监测广播节目的源识别代码(可能是数字形式)来校验正在广播的节目。监视设备将这些监测到的源识别代码连同监测到的时间和监测到的频道一起存储起来以供后面重现之用。

另一种属于第一类的系统可参见Greenberg的美国专利No.4,547,804、No.4,639,779、No.4,805,020和No.4,967,273。在该系统中，源识别代码形式的辅助信号被放入垂直消隐间隔内或者激活视频信号的过扫描区域内。即使将源识别代码放入激活视频信号的过扫描区域内，它也不会出现在控制节目可见部分的视频信号水平扫描线上，因此一般是无法看到的。

还有一种属于第一类的系统可参见DeJean等人的美国专利No.5,243,423。在该系统中，辅助信号在视频光栅的预先选定的激活视频扫描线上传送。为了辅助信号的可视程度，传送辅助信号的视频扫描线以伪随机序列方式变化。作为替换的方法，可以通过将辅助信号转换为扩展频谱辅助信号从而以较低的调制度对辅助信号进行调制。

还有一种属于第一类的系统可参见Thomas等人于1994年7月22日提交的美国专利申请No.08/279,271，它是1992年11月25日提交的美国专利申请No.07/981,199的后续申请，已获美国专利商标局通过。在该系统中，多级编码系统包括多个编码器，其每一个编码器都在节目信号唯一定义的对应段上对信息进行选择编码。因此节目信号被划分为多相继的编码段。已获通过的美国专利申请No.08/279,271作为参考文献包含在这里。

属于第二类的系统可参见Hathaway的美国专利No.2,982,813。在该系统中，辅助信号与电视节目信号的频率交错从而使辅助信号定位于电视节目信号频谱中基本上空白的区域。由于大部分的电视节目信号都位于电视节目信号水平线扫描速率谐波的中心附近，所以不能将辅助信号的频率选定得与这些谐波频率相同。因此辅助信号就不易被察觉。

属于第二类的系统还可参见Loughlin等人的美国专利No.3,838,444。在该系统中，辅助信号以兼容方式加入彩色电视频谱低能密度部分并进行传送。低能密度部分位于NTSC电视信号的视频(即亮度)载波与颜色(即色度)副载波之间，其频率在属于NTSC电视信号无线频带的亮度载波峰之上，为2.4 MHz。因此该系统抑制了辅助信号与电视节目信号之间的干扰，而这种干扰发生在Hathaway提出的系统中。

在美国专利No.3,842,196中，Loughlin进一步揭示了改进的系统，它通过加载冗余辅助信号将主辅助信号与电视节目信号之间的干扰降低至最低程度。冗余辅助信号传送时的极性与主辅助信号相反，从而因观众肉眼对主和冗余辅助信号的亮度予以平均化而抵消了本来觉察得到的辅助信号的痕迹。

属于第二类的还有一种系统可参见Kramer的美国专利No.4,931,871。在该系统中，亚音频辅助信号被加入中心频率为40Hz的窄带节目信号中。

属于第二类的还有一种系统可参见Gerdes等人的美国专利No.5,327,237。在该系统中，为了使辅助信号与节目视频信号频率交错，辅助信号以水平扫描速率进行光栅扫描并且以水平扫描速率的非整数倍调制在数据载波上。

另外人们熟知的技术是在被采样的家庭一端将辅助信号注入电视节目信号，这可用于收视率调查中。信号注入系统可分别参见Porter和Thomson的美国专利No.4,044,376和No.4,058,829。在这些信号注入系统中，被采样电视接收机的天线输入切换于天线与RF振荡器输出之间。RF振荡器的频率跳经每个能够接收的电视信号的频道频率。因此来自RF振荡器的辅助信号被注入携带电视信号的每个频道。辅助信号在每个能够接收的电视信号垂直消隐间隔内注入。电视接收机内部的检测器确定注入的辅助信号是否通过调谐器。如果注入的辅助信号没有通过调谐器，则注入辅助信号的频率被改变至不同的频道并重复该过程直至找到注入的辅助信号并识别出调谐的频道。

与Porter和Thomson的系统一样，通过在电视节目信号垂直消隐间隔内注入辅助信号通常可以避免辅助信号与电视节目信号之间的干扰。但是对于由有线系统服务的家庭，在电视节目信号垂直消隐间隔内注入的辅助信号可能会对正在调谐其它频道(具有不同的相位垂直同步信号)的其它电视机产生干扰。

在Machnik等人的美国专利No.4,605,959所揭示的系统中，通过使有线电视节目信号循环经过有线收费计、有线转换器并在有线电视节目信号到达电视接收机之前返回收费计解决了这个问题。有线收费计包括视频切换器，它能迅速将有线电视节目信号从有线转换器与电视接收机切断。当有线电视节目信号从有线转换器和电视接收机上切断时，有线收费计向有线转换器提供一个频率等于它所调谐的其中一个频率的注入辅助信号。如果有线转换器调谐至有线频道，则注入的辅助信号就通过有线转换器并返回有线收费计。如果有线转换器未调谐至该有线频道，则注入的辅助信号就无法通过有线转换器并返回有线收费计。由此通过监测注入的辅助信号通过有线转换器并返回收费计的时间，收费计可以确定出有线转换器所调谐的频道。因此避免了注入的辅助信号到达电视接收机并影响接收效果。

在Mostafa等人的已公开国际申请No.WO 94/10799中揭示了另一种信号注入系统。正如该申请所揭示的那样，信号发生器扫描有线转换器和VCR可能调谐的频道频率。如果频道频率由有线转换器和/或VCR选定，则相应的频道检测信号就通过有线转换器和/或VCR从而识别出所调谐的频道频率。随后选定频道频率处的识别代码就被注入激活视频的过扫描区域。这种识别代码包括选定频道频率的频道号、注入时间以及注入设备的序号。例如在录制VCR上回放期间或者在另一个与收费家庭中同一或不同电视接收机相连的VCR上回放期间可以确定所录制的频道。

还有一个信号注入系统可参见Haselwood等人的美国专利No.4,425,578。在该系统中，待注入辅助信号的频率被选定为能够避免误读。Haselwood等人特别指出，Hathaway提出的那种辅助信号由于幅度过大或者干扰调谐器从而影响画面，所以不适用于辅助信号的注入。同时，辅助信号的幅度必须足够的大从而足以抑制视频信号中的固有噪声。

另外还有一种辅助信号注入系统可参见Ishman等人的美国专利No.4,388,644和No.4,216,497。正如这些专利中所揭示的那样，以接收机可能调谐的频道频率注入信号被注入接收机直到在接收机的输出端检测到注入信号。一旦在接收机的输出端检测到具有接收机调谐的频道频率的注入信号，则只有频率为该频道频率的注入信号被周期性地注入接收机。如果在接收机的输出端未接收到其中一种周期性注入的信号，则再作三次尝试。如果尝试四次都失败的话，则开始新的搜索以发现接收机调谐的新的频道频率。

另外，由于记录信号带宽受到抑制，所以限制了在VHS视频录像机上录制注入有辅助信号的电视节目信号。VHS视频记录标准允许随着高频色度副载波偏移增加，可有2 MHz以上的响应滚降。因此只有载波频率低于VHS视频录像机滚降频率的辅助信号才能被其记录下来。

合成视频信号的数字化数据压缩方法对辅助数据编码方法产生了重大影响。一些视频压缩方法删除了垂直消隐间隔和/或减少了图像的过扫描部分。因此注入垂直消隐间隔或视频图像过扫描部分的任何辅助数据都可能因视频信号的压缩而被去除。数字化还有去除扩展谱辅助信号编码以及其它依赖于低信号幅度隐藏起来的编码。此外在视频信号高频部分内传送的辅助信号编码可以被“夹断”上频率的压缩算法删除。

虽然在大多数情况下将辅助信号加入激活视频信号的普通可见部分可以避免其被压缩方法去除，并且将辅助信号以一定的频率加入视频信号的低能密度部分将有助于其的隐蔽性，即使辅助信号被加入激活视频信号，但是在某些条件下它还是有可能被觉察到。例如，如果在视频(即亮度)载波上调制的亮度强度或者在色度副载波上调制的颜色强度小于以介于视频载波和色度副载波之间的频率调制时的辅助信号，则辅助信号不会被视频信号的视频载波或色度副载波屏蔽。因此幅度足够高的辅助信号以噪声的形式出现在节日观众面前。

本发明克服了上述的多个难题。而且本发明的克服途径是在频率处于视频信号低能密度部分的载波上调制辅助信号并将该调制的载波加入视频信号过扫描区域，或者是在大于原始辅助信号的带宽上扩展辅助信号并将扩展后的辅助信号加入视频信号的过扫描区域。

发明内容

因此，按照本发明的一个方面，提出了一种在同一频道上传送作为合成视频信号数据的系统，其中合成视频信号在某一频带内传送并且具有水平同步周期，该系统包括：选定装置、调制装置和复合装置。选定装置选定具有一定载波频率的载波，其频率位于从每个频率跳级周期开始的频带内，而每个频率跳级周期都等于水平同步周期或为其整数倍。调制装置在选定的载波上调制数据以产生调制数据信号。复合装置将调制数据信号与合成视频信号复合。

按照本发明的另一方面，提出了一种将其中一个分级辅助信号编码加入具有相关频带电视信号上的方法，其中每个分级辅助信号编码包括时间数据和位置数据，每个位置数据都唯一地与其中一个编码器对应，每个编码器都唯一地与其中一个相应的载波频率相关，其中每一个载波频率都位于所述频带，所述方法包括以下步骤：a)在具有相应载波频率的载波上调制每个分级辅助信号编码，以及b)将每个调制的载波频率与电视信号复合。

根据本发明的另一方面，提出了一种在同一频道上传送作为合成视频信号数据的系统，其中合成视频信号在某一频带内传送，该系统包括：选定装置、调制装置、复合装置和解调装置。选定装置选定多个载波，其中每个载波都具有位于所述频带内的唯一相应的频率。调制装置在每个选定的载波上冗余调制数据。复合装置将冗余调制的载波与合成视频信号复合。解调装置从冗余的调制载波中解调数据。

根据本发明的另一方面，提出了一种对被采样家庭收看电视节目进行计费并监视电视节目播放的系统，其中电视节目利用电视信号传送，而电视信号具有一定的带宽，所述系统包括：加载装置、计费装置和监视装置。加载装置将第一数据以第一频率加入电视信号并将第二数据以第二频率加入电视信号，其中的第一和第二频率都位于所述电视信号频带之内。计费装置通过监测第一数据对电视收看进行计费。监视装置通过监测第二数据监视电视节目的播放。

根据本发明的另一方面，提出了一种装置，它以非打扰方式测量被采样家庭收看的广播电视信号，所述装置包括：调制装置、非打扰获取装置和解调装置。调制装置位于被采样家庭内并在载波频率处于广播电视信号视频带宽内的载波上调制随时间变化的辅助编码。非打扰获取装置靠近电视信号显示器旁并以非打扰方式获取调制载波。解调装置从调制载波上解调随时间变化的辅助数据并存储起来以随后向中心局传送。

按照本发明的再一个方面，提出了一种在同一通信频道上传送辅助数据作为视频信号的系统。所述视频信号包含带宽和过扫描区域。系统包括：选定装置、调制装置和加载装置。选定装置在所述带宽的低能密度部分内选定具有一定载波频率的载波。调制装置在选定载波上调制辅助数据以生成已调制载波。加载装置将调制的载波加入视频信号的过扫描区域。

按照本发明的再一个方面，提出了一种在同一通信频道上传送辅助数据作为视频信号的系统。所述视频信号包含过扫描区域，而所述辅助数据具有第一带宽。系统包括数据扩展装置和加载装置。数据扩展装置在大于第一带宽的第二带宽上扩展辅助数据。加载装置将扩展的辅助数据加入视频信号过扫描区域。

附图的概要说明

通过以下结合附图从本发明的描述将进一步理解本发明的各种特点和优点。

图1为按照本发明的多级编码信号监视系统的框图；

图2为表示在图1多级编码信号监视系统中使用的通用广播编码的预先确定格式的示意图；

图3为为了将频率交错的辅助信号注入节目信号而在图1系统中采用的编码器的框图；

图4为在图1系统中使用的解码器框图；

图5为按照本发明的非打扰电视收视测量系统的框图；

图6表示与本发明一起使用的非打扰监测器；

图7表示图6所示非打扰检测器在电视机上的放置图；以及

图8表示接收包含电视节目的视频信号的电视机的近似的平均过扫描区域。

本发明的详细描述

如图1所示，与前述Thomas等人的美国专利申请No.08/279,271类似的多级编码信号监视系统10包括多个辅助信号编码器12-1，12-2，12-N。每个辅助信号编码器12可位于节目信号分布中相应的级。分布级在图1中被指定为分布点1、分布点2、…分布点N。每个辅助信号编码器12将相应的辅助信号编码加入节目源14提供的节目信号相应的视频段内。

为了解码已经由辅助信号编码器12-1，12-2，...12-N在视频段上编码的辅助信号编码，提供了多个与节目信号选定分布点相连的多个解码器16和18。解码器16与分布点2相连从而解码来自节目信号视频段(由辅助信号编码器12-2输出)上的辅助信号，而解码器18与分布点N相连从而解码来自节目信号视频段(由辅助信号编码器12-N输出)上的辅助信号。但是在分布点上提供的解码器数量或多或少都可以。

提供时间标记的时钟20与第一辅助信号编码器12-1耦合。但是附加的时钟(例如时钟22和24)也可以与其它的编码器和解码器耦合。如果第二时间标记被加入由其它辅助信号编码器12-2，...12-N提供的辅助信号编码(这种情况出现在从中心源台向多个本地台初始传送同步节目供其转播时)，则这种附加时钟特别需要。而且如果本发明运行于下面将要详述的伪随机模式下时，每个辅助信号编码器12-1，12-2，...12-N和解码器16和18都需要时钟，并且为了使每个辅助信号编码器12-2，...12-N和解码器16和18与辅助信号编码器12-1同步，可以提供采用远地基准时钟26形式的同步时钟。

如图2所示，与前述Thomas等人的美国专利申请No.08/279,271所述的通用广播编码类似的多级编码信号编码包括多个编码段。这些编码段包括网络ID、本地台ID、有线或卫星ID、商业ID、节目ID以及节目介绍(例如节目的内容和收费)等。每个这样的ID和介绍可以由单独的辅助信号编码器12-1，12-2，...12-N编码。图2中其它用星号表示的段在电视节目传送期间是空的从而使得这些“编码隙”可以用于其它目的，例如家庭电视收视率测量。

图2所示的每段可以包括一个或多个电视节目信号的视频帧。因此例如本地电视台ID可以在电视节目信号的几幅帧内编码。而且图2所示的段可以代表视频信号的时域(例如一个或多个场或帧)，或者图2所示的段可以代表视频信号的频域(例如一个或多个唯一分配给每段的载波频率)。但是应该理解的是，除了图2所示的以外，其它视频段也可以载带辅助信号的视频段。

图3更为详细地示出了辅助信号编码器12。该辅助信号编码器12可以位于电视广播节目信号制作-发布-观看链中的编码点30。编码点30接收位于输入线32上并作为RF接收机(未画出)输出的的视频信号。该视频信号施加于向输入数据提供同步的同步模块34，输入数据包括由一个或多个其它辅助信号编码器12-1…12-N提供并且扩展于一幅或多幅视频信号帧内的辅助信号编码。数据解码器36解码输入的数据并将解码后的输入数据耦合至与时钟40(例如图1所示的时钟22和24)相连的微处理器38。在本发明的伪随机实施例中，为了与多级编码信号监视系统10的时间基准同步，微处理器38从接收远地基准时钟26接收同步信息。

辅助信号编码器12还包括数据编码器42。数据编码器42接收有待加入视频信号的辅助信号，对该辅助信号进行适当的编码，并将编码后的辅助信号施加至载波调制器44。这种辅助编码可以是包含在图2所示任一段内的数据，例如根据辅助编码器12所处的地点的发布级别决定其是网络ID或本地电视台ID。由微处理器38经控制线48控制的载波调制器44采用编码后的辅助数据调制载波并将已调制载波施加至插入器46。插入器46将调制后的载波插入视频信号。辅助信号编码器12还包括诸如RAM50和ROM52之类的存储器。

如图4所示，用于解码器16和18的解码器60包括可调谐带通滤波器62和同步模块66。为了在视频输入线64上选定视频信号频率，可以采用可调谐带通滤波器。如果需要同步模块66可以用来向输入数据提供同步，例如当辅助信号的频带在大于扩展前辅助信号带宽的频带上扩展时或者为了传送辅助信号而采用频率跳跃时。解码器60还包括将解码后的输入数据耦合至微处理器70的数据解码器68以及时钟72(例如图1所示的时钟22和24)。利用远地基准时钟26可以使时钟72同步。解码器60还包括诸如RAM74和ROM76之类的存储器。

多级编码信号监视系统10可以工作于几种模式下。例如在本发明的一个实施例中(以下称为单频模式实施例)，微处理器38控制数据编码器42从而使数据编码器42编码辅助信号，由载波调制器44在载波上调制编码后的辅助数据并由插入器46将调制后的载波插入视频信号带宽内狭窄而无干扰的频带。

根据Hathway、Loughlin、Gerdes等人的发明，辅助信号可以是窄带加载信号的形式，其频率是水平同步频率谐波的非整数倍。由于视频信号大多数的功率都集中在水平同步频率谐频附近，所以这种信号一般不会产生干扰。当工作于单频模式下时，如果需要时间标记作为加入的一部分ID编码，则辅助信号编码器12只需时钟40。而且对于分级编码系统，其中不同的辅助信号编码器12(例如辅助信号编码器12-1，12-2，...12-N)提供了如图2所示的整个辅助信号编码报文的不同部分，而所有的辅助信号编码器12都在同一固定的载波频率下工作。因此在单频模式下，微处理器38并不控制载波调制器44的频率，因而也无需控制线48。

在第二种工作模式下(以下称为固定频率模式)，选定一组窄带信号附加频道供所有的辅助信号编码器12-1，12-2，...12-N使用，每条频道的中心位于视频信号带宽内相应的非干扰频率附近。可以选择的一组非干扰频率f_i表示为：

               f_i＝f_H(2m+1)/2

其中f_H为水平同步频率，而m为110-209之间的整数和246-266之间的整数。如同Loughlin等人所指出的那样，位于色度副载波频率之下的视频信号带宽的第一低能密度部分对应于110-209之间的整数值。产生在110-209之间变化的m对应的频率f_i位于视频基带之上，范围从1.7MHz-3.3MHz。如同Gerdes等人所指出的那样，位于色度副载波频率之上的视频信号带宽的第二低能密度部分对应于246-266之间的整数值。产生在246-266之间的变化的m对应的频率f_i位于视频基带之上，范围从3.9MHz-4.2MHz。

因此在固定频率模式下，可以选定几百种非干扰频率，而电视信号可以在每个这样选定的频率下编码。固定频率系统中的解码器16或18在所有选定的频率下获取信号并对获取的信号进行求和。正如在通信领域所熟知的那样，相关和非相关部分的信号求和将改善相关部分的信噪比(SNR)。对于非相关部分随机的信号，改善的程度正比于求和信号数的平方根。因此如果相关的辅助信号由采用四频率f_i非相关共用频道视频信号的辅助信号编码器12替代，则相应的解码器16或18通过对四个频率求和，将提供的信噪比是单独固定频率下的两倍。因此通过使辅助信号以低幅度加入视频信号，运行在固定频率模式下的系统抑制了共用频道内的干扰。

在第三种工作模式下(以下称为“跳级频率”模式)，载波频率序列f_j由辅助信号编码器12选定(例如从存储在ROM52内的频率表54中选择)，而辅助信号的时序部分(或者辅助信号的时序重复)在相应的载波频率f_j下以预先确定的时间间隔Δt(也可以存储在ROM52中)叠加。选定的载波频率序列可以从高到低或者从低到高跟随在简单时序路径之后，也可以不跟随在其后。例如选定载波频率的序列可以跟随在介于任何两个预先选定的载波频率之间的非线性路径。为了使视频信号受固定模式共用频道干扰的可能性降低至最低限度，可以选择各种载波频率的选定次序。例如通过选定频率跳级序列将单色显示屏(例如黑色)上的鱼骨形干扰模式降低至最小程度，而在单色显示屏上比在彩色背景下这种干扰模式更为明显。

在跳级频率模式下，为了选定载波频率f_j，解码器60必须包括可调谐带通滤波器62。可调谐带通滤波器62受微处理器70的控制，与读入辅助信号同步，经载波频率f_j跳级。例如这些载波频率可以根据ROM76中的频率表80和预先确定的时间间隔82选定这些载波频率。频率表80中的载波频率可以与存储在ROM52中的频率表54的载波频率相同。

而且预先确定的时间间隔82也可以与存储在ROM52中的预先确定的时间间隔Δt相同。为了读取辅助信号，微处理器70开始时将可调谐带通滤波器62设定成使得载波频率能够通过而辅助信号的起始块是以该载波频率发送的。当同步模块66和数据解码器68找到辅助信号开始之处时，微处理器70以预先确定的时间间隔82(例如频率跳级周期)等待，随后使可调谐带通滤波器62跳级至预计会找到数据的下一载波频率f_j。当解码器60没有接收到辅助信号时，它调节可调谐带通滤波器62使频率等于已知所有辅助信号开始的频率的载波通过。

频率跳级时间间隔比较好的是设定成基本上长于水平同步周期或线扫描时间。如果载波频率跳级过快，则在辅助信号中将产生附加的因跳级操作引起的高频分量，从而对共用频道视频信号产生干扰。但是通过将系统设计成只在激活视频信号过扫描部分期间发送辅助信号并在交错水平消隐期间切换载波频率可以将这种干扰降低至最低程度。

在本发明跳级频率的一个变更实施例中(以下称为伪随机模式)，为了进一步降低辅助信号与视频信号之间的干扰，可以使辅助信号编码器12所用载波频率以伪随机方式变化。伪随机频率跳级在实时通信系统领域中已为人们所熟知，它一般要求通信系统所有的单元同步。电视制作-发布-观看链一般包括录制和随后在该链的任一点上的回放，由此产生了滞后时间有一定任意性的信号。因此无法实现直接的同步。

但是利用单一的频率序列初始化输入(例如由初始化器根据时钟20记录的时间标记，在图2中它可以是标号为“网络ID”的段)和同步提供给辅助信号编码器12-1，12-2，...12-N以及解码器16和18的远地基准时钟可以实现同步。利用存储在ROM52和ROM76中并以序列初始化输入作为输入的程序可以产生伪随机数序列(或者说是从可用非干扰载波频率f_j组中以伪随机方式选择载波频率序列)。即，辅助信号编码器12-1，12-2，...12-N及解码器16和18利用序列初始化输入来同步选定载波频率的伪随机序列。

因此在本发明的伪随机模式下，为了选定合适的载波频率序列用来编码和解码辅助编码信号，每个辅助信号编码器12-1，12-2，...12-N以及解码器16和18都采用将序列初始化输入作为输入的同一伪随机数产生算法(例如可以存储在ROM52和ROM76中)。存储在ROM52和ROM76中的预先确定时间间隔Δt被用来设定伪随机载波频率序列内载波频率的之间的时间间隔。

上面描述了伪随机同步下多级编码信号监视系统跳级所有单元的装置，但是却没有解决过程如何开始的问题，即解码器如何发现序列初始化输入。这个启动难题的解决办法是在辅助信号内增加包括序列初始输入的初始部分，并以单一的预先确定的启动频率广播，比较好的是该频率能够使共用频道干扰降低至最小程度。按照该方法，当没有接收到编码时，每个解码器16和18将它们的可调谐带通滤波器62设定成使预先确定的启动载波频率通过的状态，并一直持续至接收到序列初始输入为止。因此本发明的系统提供了使共用频道干扰最小的装置，这种系统具有一个干扰最小的载波频率和多个干扰虽大但呈伪随机分布的载波频率。

如图5所示，家用电视收视测量系统包括RF电视信号源102。信号源102例如可以是电视电缆、天线、卫星接收器等。RF电视信号在分路器104处分路，RF电视信号中的频道由作为家用计费器108一部分的调谐器106顺序调谐。分级辅助信号包含在调谐器106输出端的调谐信号内，它带有加在RF电视信号内的家用代码(例如接收到辅助信号的频道的时间标记指定)。

在用于具备VCR110的家庭的改进家用收费计108中，可以利用双频编码器112在冗余方式下将同一家用代码同时以第一(位于电视信号频谱的低能密度部分并低于VCR的滚降频率)和第二频率(位于电视信号频谱的低能密度部分并高于VCR的滚降频率)加载。这种频率为第一和第二频率的家用代码利用上转换器114和反向耦合器116加载到RF电视信号上，并提供给VCR110和相连的电视118。

而且第一频率可以由一组位于位于电视信号频谱的低能密度部分并低于VCR滚降频率的频率代替。这组频率可以用适当的整数m来选取。第二频率也可以由一组位于电视信号频谱的低能密度部分并高于VCR滚降频率的频率代替。这组频率也可以用适当的整数m来选取。

作为视频检测器(即调谐至视频基带频率的天线)或中频天线(例如调谐至公用的44 MHz的IF)，非打扰检测器120截获来自电视机118附近的RF电视信号的辅助信号调制载波。由家用电视收视率测量系统100接收RF电视信号时存在于RF电视信号中的辅助信号和由家用电视收视率测量系统100插入RF电视信号的家用编码由家用双频解码器122解调并存储在家用控制器124中，以后由例如公用电话网126向数据收集中心局128发送。

图6示出了非打扰检测器120的一个实例。非打扰检测器120包括卡状支承120a、箔片120b、终端电阻120c、连接器120d和同轴电缆120e。箔片120b带有缝隙120f，使得箔片120b呈环状。连接器120d包括与缝隙120f一侧上的箔片120b相连的内连接器120g和与缝隙120f另一侧上的箔片120b相连的外连接器120h。同轴电缆120e包括与相应的内连接器120g和外连接器120h相连的内外接头。因此非打扰检测器120被设计成调谐线圈，并如图7所示可以放置在电视壳罩的后面板上从而接收电视机显象管后端发射的视频信号。如果非打扰检测器120无法足够地监测到水平和垂直同步脉冲，则可以在靠近控制显象管的偏转线圈附近的电视壳罩上放置磁摄取头121。

由于该第二频率高于VHS制式VCR 2MHz的滚降频率，所以这种VCR将不记录家用编码的第二频率。因此如果在接收的同时观看RF电视信号，则家用双频解码器122将在两个频率处检测到家用频道编码，但是如果从VCR 110上回放观看信号，则家用双频解码器122将只读取低频编码。因此家用电视收视率测量系统100可以在电视收视率测试中区分时间漂移和非时间漂移。

在对以第一和第二频率加入的家用解码进行后，为了确保家用编码正确加入和解码，家用控制器124可以将与第二频率有关的家用编码和与第一频率有关的家用编码进行比较。

在本发明另一个实施例中，以第一频率加入的辅助信号可以被家用计费系统用来确定电视的调谐，而以第二频率加入的辅助信号可以被监视系统用来确认电视节目的广播。而且可以不将第一频率设定为低于VCR的滚降频率和将第二频率设定为高于VCR的滚降频率，代之以第一频率可以设定为低于电视信号的色度副载波频率或者甚至低于VCR的滚降频率，而第二频率可以设定为高于电视信号色度副载波频率。

而且第一数据可以以低于VCR滚降频率的第一频率加入电视信号，第二数据可以以高于VCR的滚降频率但小于电视信号色度副载波频率的第二频率加入电视信号，而第三数据可以以高于电视信号色度副载波第三频率的频率加入电视信号。第一、第二和第三频率中的任意一个都可以用于电视计费而其他的频率可以用于节目监视和确认。其他的组合也是可行的。而且图2所示分级辅助信号的段可以采用这三个频率的任意组合加入。

而且可以利用位于电视信号频谱的低能密度部分并且小于VCR滚降频率的第一频率组加入第一数据，并利用位于电视信号频谱的低能密度部分并且大于VCR滚降频率的第二频率组加入第二数据，以及利用位于电视信号频谱的低能密度部分并且大于色度负载波的第三频率组加入第三数据。

此外代之以图1中与分布点2相连的解码器16和与分布点N相连的解码器18，多个解码器16可以被放置在统计上选定的家庭内，在那里对一组受调查的观看者收看习惯进行了计量，并且多个解码器18可以位于电视市场的中心监视点，其中对电视节目的播放进行监视。因此在电视观看计费应用中，解码器16解码来自统计上选定家庭电视机收看的节目的辅助信号编码。辅助信号编码可以是节目识别码形式，其中由编码器12-1，12-2，...和/或12-N将其插入相应电视机可以观看节目的视频段内。因此可以确定统计上选定家庭变调查人员的收看习惯。

而且在节目监视应用中，解码器18解码形式为节目识别编码的辅助信号编码，它们由编码器12-1，12-2，...和/或12-N插入选定节目的视频段。因此在解码器18监测到选定节目中的节目识别代码之后，解码器18所在市场的选定节目广播情况得到了确认。

同样解码器16和18可以同时用来计量观众的收视习惯和监视选定节目的广播。在这种情况下，解码器16和18监测到的节目识别代码可以相同或者可以以不同的格式或频率插入。而且在观众收视习惯计量中，节目识别代码可以以低于或高于VCR滚降频率的频率加入电视信号频谱的低能密度部分。而且每个节目识别编码可以利用一个或多个频带中的多重频率加入。

在电视收视率测量领域迫切需要非打扰测量方法(即那些无需为安装检测器而将待测的娱乐电子设备打开)。采用时分多路复用编码(例如写在视频光栅预先确定的线上的编码)的已有系统为了截获解码信号，一般需要打扰性地接入电视机内(例如将引线焊接在电视机电路板的测试点上)。另一方面，本发明的系统由于采用非打扰检测器120，所以提供了非打扰连接。因此本发明的系统提供了对辅助信号(它存在于家用电视收视率测量系统100接收的RF电视信号之中并以共用频道模式与电视信号一起发送)和家用编码(它由家用电视收视率测量系统100插入RF电视信号)的非打扰检测和解码。

为了进一步确保辅助信号不被察觉，辅助信号可以加入视频信号的过扫描区域。因此辅助信号不仅被加入节目视频信号的非干扰频域(例如辅助信号在视频信号低能密度部分的一个或多个载波上调制)，而且辅助信号调制载波还被加入节目视频信号的非干扰时域内(例如辅助信号被加入视频信号的过扫描区域)。因此进一步确保了辅助信号在收看电视时不被察觉。

图8示出了由传送往电视机的光栅化视频信号一帧光栅占据的区域200，除了垂直消隐间隔期间的水平扫描线以外，它包括所有的水平扫描线。区域200在电视领域广为人知，它包括平均大小的可见区域202和过扫描区域204。可见区域200一般对电视监视者可见。过扫描区域204一般对电视监视者不可见。

如图8所示，虽然区域200覆盖了完整的视频帧，但是应该理解的是视频帧包括两个视频场。按照惯例，电视信号的NTSC标准要求每帧包括525条水平扫描线。这525条水平扫描线被分成262.5水平扫描线/每个视频场。两个视频场的262.5条水平扫描线交错形成525条水平扫描线构成的完整视频帧。

525条水平扫描线中的一些被考虑作为垂直消隐间隔。例如水平扫描线1-21一般考虑作为垂直消隐间隔。如上所述，垂直消隐间隔内的信号在数据压缩期间可以被剥离。因此如果辅助信号放入垂直消隐间隔，并且如果在信号压缩期间剥离垂直消隐间隔，则辅助信号可能会丢失。

过扫描区域204包括(i)处于垂直消隐间隔和可见区域202之外的水平扫描线(即被普通电视机帧的顶部和底部掩蔽的水平扫描线)，以及(ii)可见区域202内水平扫描线的开始和结束部分(即被普通电视机帧的侧边掩蔽的水平扫描线的开始和结部分)。因此电视机帧的掩蔽对光栅化视频信号的所有四边都有影响。因此过扫描区域204包括顶部过扫描区域206、底部过扫描区域208、左边过扫描区域210和右边过扫描区域212。

由一个或多个过扫描子区域206、208、210和212代表的加入节目视频信号非干扰时域的辅助信号对于节目视频信号实现的节目的观众来说一般是不可见的。而且由视频信号低能密度部分代表的加入节目视频信号频域的辅助信号对于节目视频信号实现的节目的观众来说一般是不可见的。通过将辅助信号加入节目视频信号的非干扰时域和非干扰频域，增加了辅助信号对节目视频信号实施的节目观众的不可见性的把握。

即使将辅助信号加入一个或多个过扫描子区域214、216、218和220，这种把握也会提高。因此虽然过扫描子区域206、208、210和212的大小因电视机而各异，但是因为过扫描子区域206、208、210和212大小变化而在过扫描子区域206、208、210和212内显露出辅助数据的可能性仍然较小。例如，如果辅助数据被插入节目视频信号从而使辅助信号局限于角部过扫描区域214，则为了使辅助编码位于可见区域202，过扫描子区域206和210必须小于平均值。因此通过将辅助编码放入一个或多个角部过扫描子区域214、216、218和220，增加了辅助编码在节目视频信号过扫描区域204内出现的可能性。

因此当在如图3所示的辅助信号的输入线32上接收到节目视频信号时，同步模块34检测输入视频信号中的垂直和水平同步脉冲。数据编码器42对水平同步脉冲进行计数并且由微处理器38控制来编码辅助信号并在接收到节目视频信号的一个或多个过扫描子区域(比较好的是过扫描子区域206和208)期间向载波调制器44提供编码的辅助信号。载波调制器44在具有位于节目视频信号低能密度部分的频率的一个或多个载波上调制编码的辅助信号并向插入器46提供调制载波。插入器46由此在一个或多个过扫描子区域206和208期间插入调制的载波。

而且为了确定输入32处接收的视频信号的信号电平，接收到的视频信号还可以经编码器12处理，从而由载波调制器44将调制在载波上的编码辅助信号的幅度设定在低于接收的视频信号电平的电平上。因此视频信号可以用来频率掩蔽辅助信号。

而且通过适当计数水平同步脉冲并在每个水平同步脉冲发生后重置时钟，数据编码器42可以编码辅助信号并在接收到的节目视频信号的一个或多个过扫描子区域210和212期间向载波调制器44提供编码辅助信号。与前面一样，载波调制器44在具有位于节目视频信号低能密度部分的频率的一个或多个载波上调制编码的辅助信号并向插入器46提供调制载波。插入器46由此在一个或多个过扫描子区域210和212期间插入调制的载波。

而且通过适当计数水平同步脉冲并在每个水平同步脉冲发生时复位时钟，数据编码器42可以编码辅助信号并在接收到的节目视频信号的一个或多个角上的过扫描子区域214、216、218和220期间向载波调制器44提供编码辅助信号。与前面一样，载波调制器44在具有位于节目视频信号低能密度部分的频率的一个或多个载波上调制编码的辅助信号并向插入器46提供调制载波。插入器46由此在一个或多个角上过扫描子区域214、216、218和220期间插入调制的载波。

因此辅助信号可以在任一个或多个过扫描子区域206、208、210、214、216、218和220期间加入视频信号。

辅助信号可以在载波上调制从而使得“零”数据比特在一个或多个第一载波上调制，而“一”数据比特在一个或多个第二载波上调制。第一和第二载波具有位于节目视频信号的低能密度部分相应的频率。而且辅助信号的每个比特可以加入一个或多个场或帧的过扫描区域从而使水平扫描线载带单个数据比特。例如，由于在一场的顶部过扫描区域206有大约12条扫描线而在过扫描区域204的底部过扫描子区域206内有大约12条扫描线，所以可以通过向顶部过扫描子区域206内的四条水平扫描线加入单个数据比特并向底部的过扫描子区域208内的四条水平扫描线加入单个数据比特，那末视频信号的每一场可加入一个字节的数据。通过在一定数量的场(例如六个场)上重复每个字节，可以提高辅助信号的压缩程度。

在解码器60的视频输入线64上接收编码的视频信号。视频信号通过可调谐带通滤波器62和同步模块66通向数据解码器68。微处理器70控制同步模块66和可调谐带通滤波器62以同步于嵌入视频信号中的辅助信号。例如如果利用频率跳级算法来传送辅助信号，则微处理器70控制可调谐带通滤波器62和同步模块66以使解码器60与输入数据同步。在同步之后，数据解码器68解码数据并向微处理器70提供解码数据以供存储和作进一步处理。

而且为了便于由解码器60解码数据，同步脉冲检测器240检测视频输入线64上的视频信号内的垂直和水平同步脉冲。即微处理器70响应垂直和水平同步脉冲，控制可调谐带通滤波器62和同步模块从而使可调谐带通滤波器62和同步模块66只与视频输入线64上接收的视频信号过扫描区域204内水平扫描线上的数据同步。

虽然借助较佳实施例对本发明作了描述，但是在不偏离本发明范围的前提下可以对本发明作出各种改动。例如不用如上所述的传送序列初始化输入连同辅助编码信号，序列初始化输入可以存储在各编码器和解码器中。而且辅助信号可以包含任何类型的辅助数据。例如辅助数据可以是识别码或注入码。而且微处理器38可以通过线48控制载波调制器44从而使编码的辅助数据扩展于带宽大于扩展前辅助数据的频带上。扩展的辅助数据可以加入视频信号从而使扩展辅助数据位于视频信号的过扫描区域204内。该辅助数据可以利用已知的技术扩展，例如利用频率跳级或者直接序列扩展编码等。而且本发明可以用作单独的计费和/或监视系统，或者可以与签名提取连用。在1993年10月27日提交的待批的专利申请No.08/144,289中，当计费或监视的节目中不包括辅助信号编码时可以采用这种签名。签名提取在美国专利No.4,677,466中也有描述。此外通过增加所加载载波频率的数量可以有效增加过扫描区域的数量。例如如果一个载波频率被用于顶部和底部子区域，则只有两个有效的子区域。但是如果两个载波频率被用于顶部和底部子区域，则有四个有效的底部子区域。如果三个载波频率被用于顶部和子区域，则有六个有效的子区域等等。第一字节数据随后可以利用第一载波频率在一场内传送，第二字节数据随后可以利用第二载波频率在相同场内传送，第三字节数据随后可以利用第三载波频率在相同场内传送，等等。所有这些变化都认为在本发明精神和范围之内，因此本发明由以下所附权利要求限定。

Claims (51)

1.一种在同一通信频道中发送作为复合视频信号的数据的系统，其特征在于复合视频信号在一定的频带内发送并且复合视频信号具有水平同步周期，所述系统包括：

用来在每个频率跳级周期开始时在频带内选定具有某一载波频率的载波，每个频率跳级周期等于一个水平同步周期或它的整数倍。

用来在选定的载波上调制数据以产生调制数据信号的调制装置；以及

将调制数据信号与复合视频信号复合在一起的复合装置。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

选定装置包括选定具有多个载波频率的载波的装置；以及

每个载波频率都位于所述频带之内并且在相应的其中一个频率跳级周期开始时选定。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：

复合视频信号具有一个水平同步频率；以及

每个载波频率基本上位于相应的奇数倍半水平同步频率的中心附近。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于复合水平信号具有一个帧周期，每个频率跳级周期等于或大于帧周期。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于：

复合视频信号具有水平同步频率；

选定装置包括选定具有多个载波频率的载波的装置；

每个载波频率都位于所述频带之内并且在相应的其中一个频率跳级周期开始时选定；以及

每个载波频率基本上位于相应的奇数倍半水平同步频率的中心附近。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于选定装置包括用来控制调制装置从而使所述数据只在复合视频信号的激活视频周期内发送的控制装置。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：

复合视频信号具有水平同步频率；

选定装置包括选定具有多个载波频率的载波的装置；

每个载波频率都位于所述频带之内并且在相应的其中一个频率跳级周期开始时选定；以及

每个载波频率基本上位于相应的奇数倍半水平同步频率的中心附近。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于复合水平信号具有一个帧周期，每个频率跳级周期等于或大于帧周期。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述数据包括随时间变化的代码；

选定装置、调制装置和复合装置包括多个编码器；

多个编码器中的第一编码器将随时间变化编码的第一段与第一预先确定的载波频率复合起来；

第一段包括序列初始化输入；

多个编码器中的第二编码器包括具有作为输出的当前时间值的时钟；

多个编码器中的第二编码器还包括存储有频率跳级周期、多个载波频率值和伪随机序列的存储器；以及

多个编码器中的第二编码器读取第一编码段并在频率跳级开始时利用伪随机序列选定载波频率值。

10.一种将多个分级辅助编码其中一个加入具有相关频带电视信号的方法，其特征在于每个分级辅助编码包括时间数据和位置数据，其中每个位置数据与多个编码器中的其中一个唯一相连，每个编码器唯一对应多个载波频率中的其中一个，多个载波频率中的每一个都属于所属频带，所属方法包括以下步骤：

a)在具有多个载波频率其中相应一个的载波上调制每个分级辅助编码；以及

b)将每个调制载波频率与电视信号复合起来。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于多个载波频率中的每个频率都处于频带低能密度部分。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于电视信号具有相关的水平同步频率，并且多个载波频率中的每个载波频率位于相应的奇数倍半水平同步频率的中心附近。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于电视信号包括激活视频周期和消隐周期，并且每个编码器只在激活视频周期内将相应的已调制载波与电视信号复合。

14.一种在同一通信频道中发送复合视频信号和数据的系统，其特征在于复合视频信号在某一频带内发送，所述系统包括：

用来选定多个载波的选定装置，每个载波唯一地对应频带内的载波频率；

用来在每个选定的载波上冗余调制数据的调制装置；

将冗余调制载波与复合视频信号复合在一起的复合装置；以及

从冗余调制载波中解调数据的解调装置。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于解调装置包括求和装置，它将从第一冗余调制载波上解调的数据与从第二冗余调制载波上解调的数据求和。

16.如权利要求14所述的系统，其特征在于所述解调装置包括将从第一冗余调制载波上解调的数据与从第二冗余调制载波上解调的数据进行比较的比较装置。

17.一种对采样家庭的电视节目调谐情况进行计费并监视电视节目广播的装置，其特征在于电视节目利用电视信号发送，电视信号具有一定的带宽，所述系统包括：

用来将第一数据以第一频率加入电视信号并将第二数据以第二频率加入电视信号的加入装置，第一和第二频率位于电视信号的频带内；

用来通过监测第一数据计费电视调谐的计费装置；以及

通过监测第二数据监视电视节目广播的监视装置。

18.如权利要求17所述的系统，其特征在于第一频率低于VCR的滚降频率而第二频率高于VCR的滚降频率。

19.如权利要求18所述的系统，其特征在于第一和第二频率的每一个都位于电视信号频谱的低能密度部分。

20.如权利要求17所述的系统，其特征在于电视信号具有色度频率，其中第一频率低于色度频率而第二频率高于色度频率。

21.如权利要求20所述的系统，其特征在于第一和第二频率中的每一个都位于电视信号频谱内低能密度部分。

22.如权利要求17所述的系统，所述加入装置将第三数据以第三频率加入电视信号。

23.如权利要求22所述的系统，其特征在于第一、第二和第三频率中的每一个都位于电视信号的低能密度部分中。

24.如权利要求23所述的系统，其特征在于第一频率小于VCR的滚降频率，第三频率大于VCR的滚降频率但小于电视信号的色度载波频率，而第二频率大于电视信号的色度载波频率。

25.一种对采样家庭内广播电视信号的调谐情况进行非打扰测量的装置，其特征在于所述装置包括：

位于采样家庭内用来在具有广播电视信号视频带宽内的载波频率的载波上调制随时间变化的辅助编码的调制装置；

靠近电视信号显示器的用来以非打扰方式截获调制载波的非打扰截获装置；以及

用来从调制载波上解调随时间变化的辅助数据并存储随时间变化的辅助数据以供随后向中心台发送的解调装置。

26.一种在同一通信频道中发送作为视频信号的辅助数据的系统，其特征在于视频信号具有一频带和过扫描区域，所述系统包括：

用来选定具有位于频带低能密度部分的载波频率的载波的选定装置；

用来在选定的载波上调制辅助数据以产生调制载波的调制装置；以及

用来将调制的载波加入视频信号的过扫描区域的加入装置。

27.如权利要求26所述的系统，其特征在于：

辅助数据为第一辅助数据；

载波为第一载波；

载波频率为第一载波频率；

调制载波为第一调制载波；

选定装置在频带低能密度范围内选定具有第二载波频率的第二载波；以及

调制装置在第一载波上调制第一辅助数据以产生第一调制载波并在第二载波上调制第二辅助数据以产生第二调制载波。

28.如权利要求27所述的系统，其特征在于：

视频信号包括至少位于过扫描区域内的第一和第二水平扫描线；

第一辅助数据至少是一个第一辅助数据比特；

第二辅助数据至少是一个第二辅助数据比特；

调制装置在第一载波上调制第一辅助数据比特以产生第一调制载波并在第二载波上调制第二辅助数据比特以产生第二调制载波；

加入装置将第一调制载波加入视频信号从而使第一辅助数据比特位于第一水平扫描线上；以及

加入装置将第二调制载波加入视频信号从而使第二辅助数据比特位于第二水平扫描线上。

29.如权利要求26所述的系统，其特征在于：

视频信号包括至少位于过扫描区域内的第一和第二水平扫描线；

加入装置将调制的载波加入视频行信号从而使视频信号的第一水平扫描线载带单个辅助数据比特；以及

加入装置将调制的载波加入视频行信号从而使视频信号的第二水平扫描线载带单个辅助数据比特。

30.如权利要求26所述的系统，其特征在于：

视频信号在过扫描区域包括八条水平扫描线；以及

加入装置将调制的载波加入视频信号从而使视频信号载波八个水平扫描线中的每一条都载带单一对应的辅助数据比特。

31.如权利要求26所述的系统，其特征在于：

视频信号具有水平同步周期；

选定装置在多个频率跳级周期中的每一个开始时选定具有在所述频带内载波频率的载波；以及

每个频率跳级周期等于一个或整数个水平同步周期。

32.如权利要求31所述的系统，其特征在于：

选定装置包括选定具有多个载波频率的载波的装置；以及

每个载波频率位于所述频带内并在相应的其中一个频率跳级周期开始时选定。

33.如权利要求32所述的系统，其特征在于：

视频信号具有水平同步频率；

每个载波频率基本上位于相应的奇数倍半水平同步频率的中心附近。

34.如权利要求31所述的系统，其特征在于复合水平信号具有一个帧周期，每个频率跳级周期等于或大于帧周期。

35.如权利要求34所述的系统，其特征在于：

视频信号具有水平同步频率；

选定装置包括选定具有多个载波频率的载波的装置；以及

每个载波频率位于所述频带内并在相应的其中一个频率跳级周期开始时选定；以及

每个载波频率基本上位于相应的奇数倍半水平同步频率的中心附近。

36.如权利要求31所述的系统，其特征在于：

所述辅助数据包括随时间变化的代码；

选定装置、调制装置和加入装置包括多个编码器；

多个编码器中的第一编码器将随时间变化编码的第一段与第一预先确定的载波频率复合起来；

第一段包括序列初始化输入；

多个编码器中的第二编码器包括具有作为输出的当前时间值的时钟；

多个编码器中的第二编码器还包括存储频率跳级周期、多个载波频率值和伪随机序列的存储器；以及

多个编码器中的第二编码器读取第一编码段并在频率跳级周期开始时利用伪随机序列选定载波频率值。

37.如权利要求26所述的系统，其特征在于：

选定装置选定多个载波；

每个载波具有唯一地对应频带内的载波频率；

调制装置在每个选定的载波上冗余调制辅助数据；

加入装置将以冗余方式调制的载波加入视频信号；以及

系统进一步包括从冗余调制载波中解调辅助数据的解调装置。

38.如权利要求37所述的系统，其特征在于解调装置包括求和装置，它将从第一冗余调制载波上解调的辅助数据与从第二冗余调制载波上解调的辅助数据求和。

39.如权利要求37所述的系统，其特征在于所述解调装置包括将从第一冗余调制载波上解调的辅助数据与从第二冗余调制载波上解调的辅助数据进行比较的比较装置。

40.如权利要求26所述的系统，其特征在于：

系统对采样家庭的电视节目调谐情况进行计费并监视电视节目广播；

电视节目利用视频信号发送；

载波为第一载波；

载波频率为第一载波频率；

选定装置在频带低能密度部分内选定具有第二载波频率的第二载波；

调制装置在第一载波上调制第一辅助数据并在第二载波上调制第二辅助数据。

第一和第二载波频率位于视频信号频带内；

计费和监视系统进一步包括通过监测第一辅助数据计费电视调谐的计费装置；以及

计费和监视系统进一步包括通过监测第二辅助数据监视电视节目广播的监视装置。

41.如权利要求40所述的系统，其特征在于：

第一载波频率低于VCR的滚降频率；以及

第二载波频率高于VCR的滚降频率。

42.如权利要求40所述的系统，其特征在于：

第一载波频率包括第一组载波频率；

第二载波频率包括第二组载波频率；

第一组载波频率小于VCR的滚降频率；以及

第二组的载波频率大于VCR的滚降频率。

43.如权利要求40所述的系统，其特征在于电视信号具有色度副载波频率，其中第一载波频率低于色度副载波频率而第二载波频率高于色度副载波频率。

44.如权利要求40所述的系统，其特征在于：

所述选定装置选定具有位于频带低能密度部分内的第三载波频率的第三载波；以及

调制装置在第三载波上调制第三辅助数据。

45.如权利要求44所述的系统，其特征在于：

第一载波频率小于VCR的滚降频率；

第二载波频率大于VCR的滚降频率但小于电视信号的色度副载波频率；以及

第三频率大于电视信号的色度副载波频率。

46.如权利要求44所述的系统，其特征在于：

第一载波频率包括第一组载波频率；

第二载波频率包括第二组载波频率；

第三载波频率包括第三组载波频率；

第一组载波频率小于VCR的滚降频率；

第二组载波频率大于VCR的滚降频率但小于电视信号的色度副载波频率；以及

第三组频率大于电视信号的色度副载波频率。

47.如权利要求26所述的系统，其特征在于：

辅助数据包括随时间变化的辅助编码；

调制装置位于采样家庭内并在载波上调制随时间变化的辅助编码；

系统进一步包括靠近电视信号显示器的用来以非打扰方式截获调制载波的非打扰截获装置；以及

系统进一步包括从调制载波上解调随时间变化的辅助数据的解调装置。

48.如权利要求26所述的系统，其特征在于加入装置在选定的载波上调制辅助数据从而使辅助数据限定在视频信号的角上过扫描区域。

49.一种在同一通信频道中发送作为视频信号的数据的系统，其特征在于视频信号包括过扫描区域，辅助数据包括第一频率带宽，所述系统包括：

用来在第二频带上扩展辅助数据的辅助数据扩展装置，其中第二频带宽于第一频带宽度；以及

用来将扩展的辅助数据加入视频信号过扫描区域的加入装置。

50.如权利要求49所述的系统，其特征在于所述加入装置包括：

用来在载波上调制辅助数据的调制装置，其中载波具有选定为对视频信号的色度副载波和亮度载波频率无干扰的载波频率；以及

用来将调制载波插入视频信号内的插入装置。

51.如权利要求49所述的系统，其特征在于：

过扫描区域包括n个过扫描区域；

n为整数；以及

n随着加入n过扫描区域的载波频率个数的增加而有效增大。

Images