JP3534892B2 - 映像信号にデータを挿入するシステム及び方法 - Google Patents
映像信号にデータを挿入するシステム及び方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/08—Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division
- H04N7/081—Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division the additional information signals being transmitted by means of a subcarrier
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Television Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に映像信号の処理に
係り、より詳細には、標準映像信号にデータを挿入する
システム及び方法に係る。
係り、より詳細には、標準映像信号にデータを挿入する
システム及び方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】テレビジョンの利用は米国及び全世界に
普及している。米国ではほぼ各家庭に少なくとも１台の
テレビ受像機がある。多くの家庭は、多数のテレビジョ
ンチャンネルを単一の同軸ケーブルにより家庭に接続す
るケーブルテレビジョンを有している。他の家庭及び会
社は、地球のまわりの静止軌道にある多数のサテライト
からテレビジョン信号を受信することのできる衛星用受
像機を有している。
普及している。米国ではほぼ各家庭に少なくとも１台の
テレビ受像機がある。多くの家庭は、多数のテレビジョ
ンチャンネルを単一の同軸ケーブルにより家庭に接続す
るケーブルテレビジョンを有している。他の家庭及び会
社は、地球のまわりの静止軌道にある多数のサテライト
からテレビジョン信号を受信することのできる衛星用受
像機を有している。
【０００３】テレビジョン信号は、ナショナルテレビジ
ョンスタンダードコミッティ（ＮＴＳＣ）によって規定
されている。各テレビジョン信号は、映像信号と音声信
号とで構成される。ＮＴＳＣ信号は、白黒（Ｂ／Ｗ）テ
レビジョンのみが利用されていた時代に開発されたもの
で、その基本帯域の帯域巾は約４．７ＭＨｚである。こ
のＮＴＳＣ信号は、所定の搬送波周波数に変調される。
例えば、ＶＨＦチャンネル２は、５５．２５ＭＨｚの搬
送波周波数を有する。隣接チャンネル間の周波数スペク
トルの小さな間隔がチャンネル間の干渉を防止する。変
調された信号の帯域巾は、約６．０ＭＨｚである。ケー
ブル放送のような他の送信システムは、テレビジョンチ
ャンネルとして異なる周波数を使用できる。
ョンスタンダードコミッティ（ＮＴＳＣ）によって規定
されている。各テレビジョン信号は、映像信号と音声信
号とで構成される。ＮＴＳＣ信号は、白黒（Ｂ／Ｗ）テ
レビジョンのみが利用されていた時代に開発されたもの
で、その基本帯域の帯域巾は約４．７ＭＨｚである。こ
のＮＴＳＣ信号は、所定の搬送波周波数に変調される。
例えば、ＶＨＦチャンネル２は、５５．２５ＭＨｚの搬
送波周波数を有する。隣接チャンネル間の周波数スペク
トルの小さな間隔がチャンネル間の干渉を防止する。変
調された信号の帯域巾は、約６．０ＭＨｚである。ケー
ブル放送のような他の送信システムは、テレビジョンチ
ャンネルとして異なる周波数を使用できる。
【０００４】カラーテレビジョンが導入されたときに
は、カラー信号をＢ／Ｗテレビジョン信号の正常な動作
に干渉しない仕方で追加することが重要であった。これ
は、クロミナンス信号を導入し、テレビジョン信号の各
走査線ごとにこのクロミナンス信号にその手前の走査線
に対して反転した位相をもたせる周波数で変調すること
により達成されている。各テレビジョンフレームには奇
数本の走査線があり、その結果、所与の走査線に対する
クロミナンス信号は、テレビジョン信号の交互のフレー
ムごとに反転される。この位相反転により、クロミナン
ス信号は、１つのフレームの時間にわたって一時的に且
つ２本の走査線のスペースにわたって垂直軸において空
間的に打ち消される。この打ち消しは、クロミナンス信
号が輝度信号の一部として誤って解釈されるのを防止す
る。この効果が、良く知られた人間の残像性と組み合わ
されて、Ｂ／Ｗテレビジョンにおいてクロミナンス信号
を効果的に打ち消し、目立った干渉を生じさせないよう
にする。ＮＴＳＣ信号では、変調されたクロミナンス信
号が、周波数スペクトルの一部分において輝度信号に重
畳するが、この重畳により生じる干渉が最小であるスペ
クトル部分において重畳するものである。
は、カラー信号をＢ／Ｗテレビジョン信号の正常な動作
に干渉しない仕方で追加することが重要であった。これ
は、クロミナンス信号を導入し、テレビジョン信号の各
走査線ごとにこのクロミナンス信号にその手前の走査線
に対して反転した位相をもたせる周波数で変調すること
により達成されている。各テレビジョンフレームには奇
数本の走査線があり、その結果、所与の走査線に対する
クロミナンス信号は、テレビジョン信号の交互のフレー
ムごとに反転される。この位相反転により、クロミナン
ス信号は、１つのフレームの時間にわたって一時的に且
つ２本の走査線のスペースにわたって垂直軸において空
間的に打ち消される。この打ち消しは、クロミナンス信
号が輝度信号の一部として誤って解釈されるのを防止す
る。この効果が、良く知られた人間の残像性と組み合わ
されて、Ｂ／Ｗテレビジョンにおいてクロミナンス信号
を効果的に打ち消し、目立った干渉を生じさせないよう
にする。ＮＴＳＣ信号では、変調されたクロミナンス信
号が、周波数スペクトルの一部分において輝度信号に重
畳するが、この重畳により生じる干渉が最小であるスペ
クトル部分において重畳するものである。
【０００５】ＮＴＳＣ信号の周波数スペクトルが図１に
示されている。図１において明らかなように、映像信号
は、輝度（ルミナンス）信号２と、クロミナンス信号４
とで構成される。輝度信号２は、白黒及びカラーの両テ
レビジョン信号に対する信号輝度を与える。輝度信号２
は、テレビジョンの水平周波数に対応する１５．７５Ｋ
Ｈｚごとにスペクトルピーク６を有する。輝度のスペク
トルピーク６の振幅は４．２ＭＨｚまで減少する。テレ
ビジョン信号は、特定の映像チャンネルに対しスペクト
ルに音声信号５を挿入できるように、４．２ＭＨｚの上
で抑制される。音声信号５は、４．５ＭＨｚ搬送波で変
調される。
示されている。図１において明らかなように、映像信号
は、輝度（ルミナンス）信号２と、クロミナンス信号４
とで構成される。輝度信号２は、白黒及びカラーの両テ
レビジョン信号に対する信号輝度を与える。輝度信号２
は、テレビジョンの水平周波数に対応する１５．７５Ｋ
Ｈｚごとにスペクトルピーク６を有する。輝度のスペク
トルピーク６の振幅は４．２ＭＨｚまで減少する。テレ
ビジョン信号は、特定の映像チャンネルに対しスペクト
ルに音声信号５を挿入できるように、４．２ＭＨｚの上
で抑制される。音声信号５は、４．５ＭＨｚ搬送波で変
調される。
【０００６】クロミナンス信号４は、スペクトルの約２
ＭＨｚで始まるように導入される。クロミナンス信号４
は、クロミナンススペクトルピーク８を有し、これも、
周波数スペクトルにおいて１５．７５ＫＨｚ離間されて
いる。クロミナンス信号は、図１のスペクトルの拡大部
分を示す図２から明らかなように、クロミナンス信号の
ピークが輝度のピークとインターレースするように３．
５７９５４５ＭＨｚの周波数（走査線周波数の半分の奇
数倍）において変調される。
ＭＨｚで始まるように導入される。クロミナンス信号４
は、クロミナンススペクトルピーク８を有し、これも、
周波数スペクトルにおいて１５．７５ＫＨｚ離間されて
いる。クロミナンス信号は、図１のスペクトルの拡大部
分を示す図２から明らかなように、クロミナンス信号の
ピークが輝度のピークとインターレースするように３．
５７９５４５ＭＨｚの周波数（走査線周波数の半分の奇
数倍）において変調される。
【０００７】図２において明らかなように、輝度のスペ
クトルピーク６と、クロミナンスのスペクトルピーク８
は、７．８７５ＫＨｚ離間されている。図２には重畳し
ない周波数スペクトルを示しているが、これら信号は線
走査周波数に対して周期的でないために、これら信号は
ある程度重畳する。
クトルピーク６と、クロミナンスのスペクトルピーク８
は、７．８７５ＫＨｚ離間されている。図２には重畳し
ない周波数スペクトルを示しているが、これら信号は線
走査周波数に対して周期的でないために、これら信号は
ある程度重畳する。
【０００８】ＮＴＳＣ信号は、上記した一時的特性及び
周波数特性を有している。単一映像フレームは、５２５
本の映像走査線を備え、これらは２つのインターレース
した映像フィールドにおいて表示される。各映像フィー
ルドは、約６０Ｈｚ（５９．９４Ｈｚ）の垂直表示速度
で表示され、従って、映像フレーム（２つのインターレ
ースした映像フィールドをもつ）は、約３０Ｈｚ（２
９．９７Ｈｚ）の垂直表示速度で表示される。図３から
明らかなように、２つの輝度ピークＬ１及びＬ２は、周
波数スペクトルにおいて３０Ｈｚ離間されている。クロ
ミナンス信号４は輝度ピーク６の交互の対間に挿入され
る。任意の輝度ピークＬ１を基準輝度ピークとして選択
した場合に、クロミナンス信号４は、基準輝度線ピーク
Ｌ１よりも１５Ｈｚ上にスペクトルピークＣを有するこ
とが容易に明らかである。第２の輝度ピークＬ２は、ク
ロミナンスピークＣの１５Ｈｚ上（及び基準輝度ピーク
Ｌ１の３０Ｈｚ上）に離間される。輝度ピークＬ１は、
基準輝度ピークＬ１の６０Ｈｚ上に再び現れる。従っ
て、６０Ｈｚごとにこのパターンが繰り返される。基準
輝度ピークＬ１から４５Ｈｚのスペクトルには信号がな
いことに注意されたい。公知技術で述べられたように、
スペクトルにおけるこのスペクトル「ホール」は現在未
使用であり、付加的な情報を保持することができる。付
加的な情報信号Ｄが追加されたＮＴＳＣ信号の周波数ス
ペクトルが図４に示されている。付加的な情報信号は、
理想的な場合に、通常の映像信号処理と干渉を生じるこ
とのないスペクトルの未使用部分に追加されることに注
意されたい。
周波数特性を有している。単一映像フレームは、５２５
本の映像走査線を備え、これらは２つのインターレース
した映像フィールドにおいて表示される。各映像フィー
ルドは、約６０Ｈｚ（５９．９４Ｈｚ）の垂直表示速度
で表示され、従って、映像フレーム（２つのインターレ
ースした映像フィールドをもつ）は、約３０Ｈｚ（２
９．９７Ｈｚ）の垂直表示速度で表示される。図３から
明らかなように、２つの輝度ピークＬ１及びＬ２は、周
波数スペクトルにおいて３０Ｈｚ離間されている。クロ
ミナンス信号４は輝度ピーク６の交互の対間に挿入され
る。任意の輝度ピークＬ１を基準輝度ピークとして選択
した場合に、クロミナンス信号４は、基準輝度線ピーク
Ｌ１よりも１５Ｈｚ上にスペクトルピークＣを有するこ
とが容易に明らかである。第２の輝度ピークＬ２は、ク
ロミナンスピークＣの１５Ｈｚ上（及び基準輝度ピーク
Ｌ１の３０Ｈｚ上）に離間される。輝度ピークＬ１は、
基準輝度ピークＬ１の６０Ｈｚ上に再び現れる。従っ
て、６０Ｈｚごとにこのパターンが繰り返される。基準
輝度ピークＬ１から４５Ｈｚのスペクトルには信号がな
いことに注意されたい。公知技術で述べられたように、
スペクトルにおけるこのスペクトル「ホール」は現在未
使用であり、付加的な情報を保持することができる。付
加的な情報信号Ｄが追加されたＮＴＳＣ信号の周波数ス
ペクトルが図４に示されている。付加的な情報信号は、
理想的な場合に、通常の映像信号処理と干渉を生じるこ
とのないスペクトルの未使用部分に追加されることに注
意されたい。
【０００９】このスペクトルホールの使用は、参考とし
てここに取り上げる米国特許第６，６６０，０７２号に
開示されている。この特許には、付加的な輝度信号をス
ペクトルの未使用部分に挿入することにより標準的な映
像信号に付加的な輝度信号を追加する技術が開示されて
いる。上記特許に開示されたシステムは、高周波数の輝
度信号を３．５７９５４５ＭＨｚ搬送波で変調し、これ
は、ＮＴＳＣ信号のフィールドごとに（６０Ｈｚ）位相
を急激に切り換える。従って、搬送波信号は、搬送波信
号の交番位相を有する３０Ｈｚの方形波で変調される。
てここに取り上げる米国特許第６，６６０，０７２号に
開示されている。この特許には、付加的な輝度信号をス
ペクトルの未使用部分に挿入することにより標準的な映
像信号に付加的な輝度信号を追加する技術が開示されて
いる。上記特許に開示されたシステムは、高周波数の輝
度信号を３．５７９５４５ＭＨｚ搬送波で変調し、これ
は、ＮＴＳＣ信号のフィールドごとに（６０Ｈｚ）位相
を急激に切り換える。従って、搬送波信号は、搬送波信
号の交番位相を有する３０Ｈｚの方形波で変調される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】選択された搬送波周波
数及び交番する位相は、付加的な輝度信号を、クロミナ
ンス信号と同様に一時的に且つ空間的に打ち消させる。
付加的な輝度信号は理想的には平均化されてゼロになる
が、実際には信号が平均化されてゼロになるのは時間と
共に不変である場合だけである。従って、付加的な輝度
信号は、それが不変である場合にのみ完全に打ち消され
る。信号処理に関しては、共通モード信号だけが完全に
打ち消される。差の信号は互いに打ち消されず、ＮＴＳ
Ｃ信号に残留信号として残り、輝度信号との干渉を引き
起こす。残留信号の量は、付加的な輝度信号の帯域巾、
及び付加的な輝度信号とＮＴＳＣ標準輝度信号との相関
とにより左右される。付加的な輝度信号の帯域巾が広く
なるほど、テレビの視聴者へと送られて目に見えるよう
になる（干渉の形態で）付加的な輝度信号の量が多くな
る。更に、付加的な輝度信号とＮＴＳＣ標準輝度信号と
の相関が少ないほど、テレビの視聴者へ送られて干渉の
形態で目に見えるようになる付加的な輝度信号の量が多
くなる。
数及び交番する位相は、付加的な輝度信号を、クロミナ
ンス信号と同様に一時的に且つ空間的に打ち消させる。
付加的な輝度信号は理想的には平均化されてゼロになる
が、実際には信号が平均化されてゼロになるのは時間と
共に不変である場合だけである。従って、付加的な輝度
信号は、それが不変である場合にのみ完全に打ち消され
る。信号処理に関しては、共通モード信号だけが完全に
打ち消される。差の信号は互いに打ち消されず、ＮＴＳ
Ｃ信号に残留信号として残り、輝度信号との干渉を引き
起こす。残留信号の量は、付加的な輝度信号の帯域巾、
及び付加的な輝度信号とＮＴＳＣ標準輝度信号との相関
とにより左右される。付加的な輝度信号の帯域巾が広く
なるほど、テレビの視聴者へと送られて目に見えるよう
になる（干渉の形態で）付加的な輝度信号の量が多くな
る。更に、付加的な輝度信号とＮＴＳＣ標準輝度信号と
の相関が少ないほど、テレビの視聴者へ送られて干渉の
形態で目に見えるようになる付加的な輝度信号の量が多
くなる。
【００１１】３０Ｈｚの方形波を変調ソースとして選択
する場合、米国特許第４，６６０，０７２号に開示され
たシステムにより解決されない付加的な問題を招く。理
想的な方形波は、無限の数の奇数高調波を含んでいるの
で、付加的な輝度信号は３０Ｈｚで変調されるだけでは
なく、これら２つの信号の全ての奇数高調波においても
変調される。多数の周波数による変調は、付加的な輝度
信号が周波数ドメインにおいて映像信号と重畳するおそ
れを増加する。映像信号との重畳は、上記特許に述べら
れた用途では大きな問題を生じることがない。というの
は、付加的な輝度信号はＮＴＳＣ標準輝度信号と高度に
相関しており、従って、視聴者は干渉に気付かないから
である。
する場合、米国特許第４，６６０，０７２号に開示され
たシステムにより解決されない付加的な問題を招く。理
想的な方形波は、無限の数の奇数高調波を含んでいるの
で、付加的な輝度信号は３０Ｈｚで変調されるだけでは
なく、これら２つの信号の全ての奇数高調波においても
変調される。多数の周波数による変調は、付加的な輝度
信号が周波数ドメインにおいて映像信号と重畳するおそ
れを増加する。映像信号との重畳は、上記特許に述べら
れた用途では大きな問題を生じることがない。というの
は、付加的な輝度信号はＮＴＳＣ標準輝度信号と高度に
相関しており、従って、視聴者は干渉に気付かないから
である。
【００１２】しかしながら、標準的な映像信号に追加さ
れた付加的な情報信号が映像信号に関連していない場合
には、米国特許第４，６６０，０７２号に開示された解
決策では、映像信号との干渉が甚だしくなるために、適
当ではない。更に、付加的な情報信号自体に対して受け
入れられない干渉が生じる。これらの干渉を回避するに
は、付加的な情報信号の帯域巾を減少する必要がある。
理論的には、クロミナンススペクトルの未使用部分には
１．８ＭＨｚの帯域巾を使用できる。標準的な変調は２
つの側波帯を生じるので、実際のデータ帯域巾は、０．
９ＭＨｚに限定される。米国特許第４，６６０，０７２
号に提案された変調技術では、付加的な情報信号の受け
入れられないスペクトルの広がりが生じ、通常のテレビ
ジョン動作との干渉を招くことになる。
れた付加的な情報信号が映像信号に関連していない場合
には、米国特許第４，６６０，０７２号に開示された解
決策では、映像信号との干渉が甚だしくなるために、適
当ではない。更に、付加的な情報信号自体に対して受け
入れられない干渉が生じる。これらの干渉を回避するに
は、付加的な情報信号の帯域巾を減少する必要がある。
理論的には、クロミナンススペクトルの未使用部分には
１．８ＭＨｚの帯域巾を使用できる。標準的な変調は２
つの側波帯を生じるので、実際のデータ帯域巾は、０．
９ＭＨｚに限定される。米国特許第４，６６０，０７２
号に提案された変調技術では、付加的な情報信号の受け
入れられないスペクトルの広がりが生じ、通常のテレビ
ジョン動作との干渉を招くことになる。
【００１３】そこで、信号干渉の不所望な影響や、干渉
を回避するための帯域巾の減少を伴うことなく、付加的
な情報信号を映像信号に導入するためのシステム及び方
法が強く要望されることが明らかである。
を回避するための帯域巾の減少を伴うことなく、付加的
な情報信号を映像信号に導入するためのシステム及び方
法が強く要望されることが明らかである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、映像信号にデ
ータ信号を挿入するシステムにおいて実施される。この
システムは、データ信号を受け取ってフィルタされた信
号を発生する第１フィルタであって、このフィルタされ
た信号を映像信号のスペクトルの未使用部分に挿入でき
るようにするフィルタ特性を有した第１フィルタを備え
ている。変調素子は、搬送波周波数をこのフィルタされ
た信号で変調して、変調されたフィルタされた信号を発
生する。搬送波周波数は、映像信号のスペクトルの未使
用部分に上記フィルタされた信号を挿入できるように選
択され、映像信号のスペクトルの未使用部分に上記フィ
ルタされた信号が挿入された状態で上記変調されたフィ
ルタされた信号を含む変更された映像信号が発生され
る。受信部の信号分離器は、この変更された映像信号か
ら上記フィルタされた信号を分離し、そして第２のフィ
ルタは、信号分離器から上記フィルタされた信号を受け
取り、このフィルタされた信号からデータ信号を回復す
る。
ータ信号を挿入するシステムにおいて実施される。この
システムは、データ信号を受け取ってフィルタされた信
号を発生する第１フィルタであって、このフィルタされ
た信号を映像信号のスペクトルの未使用部分に挿入でき
るようにするフィルタ特性を有した第１フィルタを備え
ている。変調素子は、搬送波周波数をこのフィルタされ
た信号で変調して、変調されたフィルタされた信号を発
生する。搬送波周波数は、映像信号のスペクトルの未使
用部分に上記フィルタされた信号を挿入できるように選
択され、映像信号のスペクトルの未使用部分に上記フィ
ルタされた信号が挿入された状態で上記変調されたフィ
ルタされた信号を含む変更された映像信号が発生され
る。受信部の信号分離器は、この変更された映像信号か
ら上記フィルタされた信号を分離し、そして第２のフィ
ルタは、信号分離器から上記フィルタされた信号を受け
取り、このフィルタされた信号からデータ信号を回復す
る。
【００１５】１つの実施例において、第１フィルタは、
少なくとも２つのタップをもつ櫛形フィルタである。こ
の櫛形フィルタは、データ信号を所定の時間周期だけ遅
延する遅延回路と、この遅延されたデータ信号にデータ
信号を加えて、フィルタされた信号を発生するための加
算器とを備えている。遅延回路は、先入れ先出しバッフ
ァであってもよいし又はアナログ遅延線であってもよ
い。遅延回路により使用される所定の時間周期は、１／
６０秒であり、従って、フィルタされた信号は、６０Ｈ
ｚの間隔で実質的に均一なスペクトルピークを含む。
少なくとも２つのタップをもつ櫛形フィルタである。こ
の櫛形フィルタは、データ信号を所定の時間周期だけ遅
延する遅延回路と、この遅延されたデータ信号にデータ
信号を加えて、フィルタされた信号を発生するための加
算器とを備えている。遅延回路は、先入れ先出しバッフ
ァであってもよいし又はアナログ遅延線であってもよ
い。遅延回路により使用される所定の時間周期は、１／
６０秒であり、従って、フィルタされた信号は、６０Ｈ
ｚの間隔で実質的に均一なスペクトルピークを含む。
【００１６】別の実施例では、第１フィルタは、データ
信号の少なくとも一部分を含むデータバッファであり、
このデータバッファ内に含まれたデータ信号を所定の割
合で連続的に再生することによりフィルタ信号が発生さ
れる。
信号の少なくとも一部分を含むデータバッファであり、
このデータバッファ内に含まれたデータ信号を所定の割
合で連続的に再生することによりフィルタ信号が発生さ
れる。
【００１７】
【実施例】本発明は、帯域巾を減少することなくＮＴＳ
Ｃ信号に付加的な情報信号を導入するためのシステム及
び方法を提供する。付加的な情報信号は、アナログデー
タ信号でもデジタルデータ信号でもよい。付加的な情報
信号がいずれの形態をとっても、ここではデータ信号と
称する。
Ｃ信号に付加的な情報信号を導入するためのシステム及
び方法を提供する。付加的な情報信号は、アナログデー
タ信号でもデジタルデータ信号でもよい。付加的な情報
信号がいずれの形態をとっても、ここではデータ信号と
称する。
【００１８】前記したように、米国特許第４，６６０，
０７２号は、到来するデータ信号を３．５７９５４５Ｍ
Ｈｚの搬送波信号で変調し、これは搬送波信号の位相を
３０Ｈｚの速度で切り換える。上記特許に開示された方
法は、挿入されたデータ信号が視聴者に干渉の形態で見
えることにならないように、データがフレーム周期性で
あることを必要とする。即ち、挿入されたデータ信号
は、データが打ち消し合うように各フレームごとにそれ
自身逆の位相で繰り返されて、その挿入されたデータ信
号が視聴者に見えないようにしなければならない。不都
合なことに、これは、データが各フレームごとに繰り返
されるために有効帯域巾が理論的な帯域巾の半分に減少
されることを意味する。又、この解決策は、データのフ
レームをバッファに記憶して、それを２回挿入できるよ
うにすることを必要とする。大きなバッファは回路の設
計を複雑にし、回路のコストを増大する。
０７２号は、到来するデータ信号を３．５７９５４５Ｍ
Ｈｚの搬送波信号で変調し、これは搬送波信号の位相を
３０Ｈｚの速度で切り換える。上記特許に開示された方
法は、挿入されたデータ信号が視聴者に干渉の形態で見
えることにならないように、データがフレーム周期性で
あることを必要とする。即ち、挿入されたデータ信号
は、データが打ち消し合うように各フレームごとにそれ
自身逆の位相で繰り返されて、その挿入されたデータ信
号が視聴者に見えないようにしなければならない。不都
合なことに、これは、データが各フレームごとに繰り返
されるために有効帯域巾が理論的な帯域巾の半分に減少
されることを意味する。又、この解決策は、データのフ
レームをバッファに記憶して、それを２回挿入できるよ
うにすることを必要とする。大きなバッファは回路の設
計を複雑にし、回路のコストを増大する。
【００１９】本発明は、データ信号の複雑な変調を必要
とせず且つデータ信号が映像信号と干渉するのを防止す
る仕方でスペクトルの未使用部分にデータ信号を挿入す
る。データは簡単な変調器によってフィルタされ変調さ
れて、データ信号を映像信号に直接挿入できるようにさ
れる。
とせず且つデータ信号が映像信号と干渉するのを防止す
る仕方でスペクトルの未使用部分にデータ信号を挿入す
る。データは簡単な変調器によってフィルタされ変調さ
れて、データ信号を映像信号に直接挿入できるようにさ
れる。
【００２０】本発明は、図５に機能ブロック図形態で示
されたシステム１００において実施される。システム１
００の送信器部分１０２において、データ信号１０４が
フィルタ１０６に通されて、フィルタされたデータ信号
１０８を発生する。フィルタ１０６の２つの実施例を以
下に詳細に説明する。フィルタされた信号１０８は、簡
単な変調器１１０によって変調されて、変調されたデー
タ信号１１１を形成する。この変調されたデータ信号１
１１は、加算器１１４により標準的なＮＴＳＣ映像信号
１１２に加算される。変調器１１０は以下に詳細に述べ
る。フィルタ１０６は、データ信号１０４がＮＴＳＣ映
像信号１１２と干渉するのを防止する。加算器１１４
は、変調されたデータ信号１１１とＮＴＳＣ映像信号１
１２を加算して、変更されたＮＴＳＣ映像信号１１８を
発生するための従来の部品である。変更されたＮＴＳＣ
映像信号１１８は、ＮＴＳＣ映像信号と、スペクトルの
未使用部分（即ち、前記したスペクトルホール）に挿入
されたデータ信号１０４との両方を含むものである。こ
の変更されたＮＴＳＣ映像信号１１８は、送信器１２０
によって送信される。送信器１２０の出力は、送信信号
１２２である。システム１００と共に満足に使用できる
テレビジョン送信器は、多数のものが知られている。送
信器１２０は、従来のテレビジョン送信器でもよいし、
従来のケーブルテレビジョン会社で使用されるような送
信器でもよいし、或いはビデオレコーダにより発生され
た信号等でもよい。送信器１２０の詳細は、ここでは述
べない。送信器１２０の実際の形式がシステム１００に
制限を与えるとは考えないものとする。
されたシステム１００において実施される。システム１
００の送信器部分１０２において、データ信号１０４が
フィルタ１０６に通されて、フィルタされたデータ信号
１０８を発生する。フィルタ１０６の２つの実施例を以
下に詳細に説明する。フィルタされた信号１０８は、簡
単な変調器１１０によって変調されて、変調されたデー
タ信号１１１を形成する。この変調されたデータ信号１
１１は、加算器１１４により標準的なＮＴＳＣ映像信号
１１２に加算される。変調器１１０は以下に詳細に述べ
る。フィルタ１０６は、データ信号１０４がＮＴＳＣ映
像信号１１２と干渉するのを防止する。加算器１１４
は、変調されたデータ信号１１１とＮＴＳＣ映像信号１
１２を加算して、変更されたＮＴＳＣ映像信号１１８を
発生するための従来の部品である。変更されたＮＴＳＣ
映像信号１１８は、ＮＴＳＣ映像信号と、スペクトルの
未使用部分（即ち、前記したスペクトルホール）に挿入
されたデータ信号１０４との両方を含むものである。こ
の変更されたＮＴＳＣ映像信号１１８は、送信器１２０
によって送信される。送信器１２０の出力は、送信信号
１２２である。システム１００と共に満足に使用できる
テレビジョン送信器は、多数のものが知られている。送
信器１２０は、従来のテレビジョン送信器でもよいし、
従来のケーブルテレビジョン会社で使用されるような送
信器でもよいし、或いはビデオレコーダにより発生され
た信号等でもよい。送信器１２０の詳細は、ここでは述
べない。送信器１２０の実際の形式がシステム１００に
制限を与えるとは考えないものとする。
【００２１】送信器１２０の形式は、送信信号１２２が
送信される送信媒体によって左右される。送信信号１２
２は、高周波信号のような電磁信号、ワイヤケーブルの
電気信号、光ファイバケーブルの光学信号、磁気媒体の
信号等々のいかなる形式のものでもよい。
送信される送信媒体によって左右される。送信信号１２
２は、高周波信号のような電磁信号、ワイヤケーブルの
電気信号、光ファイバケーブルの光学信号、磁気媒体の
信号等々のいかなる形式のものでもよい。
【００２２】システム１００の受信部１２６は、送信信
号１２２を受け取ってそれを処理しそしてＮＴＳＣ映像
信号１１２を回復させる映像信号プロセッサ１２８を備
えている。この映像信号プロセッサ１２８は、従来のテ
レビジョン部品であり、ここでは説明しない。データ信
号１０４は、良く知られたように映像信号プロセッサ１
２８がＮＴＳＣ映像信号１１２からデータ信号１０４を
打ち消しできる仕方でＮＴＳＣ映像信号１１２に既に追
加されている。従って、映像信号プロセッサ１２８の出
力は、データ信号１０４による干渉がほとんど又は全く
生じない標準的なＮＴＳＣ映像信号１１２である。従っ
て、ＮＴＳＣ映像信号１１２は、データ信号１０４をも
たない通常の映像信号として処理される。
号１２２を受け取ってそれを処理しそしてＮＴＳＣ映像
信号１１２を回復させる映像信号プロセッサ１２８を備
えている。この映像信号プロセッサ１２８は、従来のテ
レビジョン部品であり、ここでは説明しない。データ信
号１０４は、良く知られたように映像信号プロセッサ１
２８がＮＴＳＣ映像信号１１２からデータ信号１０４を
打ち消しできる仕方でＮＴＳＣ映像信号１１２に既に追
加されている。従って、映像信号プロセッサ１２８の出
力は、データ信号１０４による干渉がほとんど又は全く
生じない標準的なＮＴＳＣ映像信号１１２である。従っ
て、ＮＴＳＣ映像信号１１２は、データ信号１０４をも
たない通常の映像信号として処理される。
【００２３】又、受信部１２６の信号分離器１３０も、
送信信号１２２を受け取り、変調されたデータ信号１１
１をその送信信号から分離する。信号分離器１３０は、
従来のテレビジョンクロミナンス信号処理部品を使用し
て、変調されたデータ信号１１１を送信信号１２２から
分離する。信号分離器１３０の詳細は、当業者に良く知
られているから、ここでは詳細に述べない。同調器のよ
うな他のテレビジョン回路素子の詳細な説明も、簡略化
のため省略する。
送信信号１２２を受け取り、変調されたデータ信号１１
１をその送信信号から分離する。信号分離器１３０は、
従来のテレビジョンクロミナンス信号処理部品を使用し
て、変調されたデータ信号１１１を送信信号１２２から
分離する。信号分離器１３０の詳細は、当業者に良く知
られているから、ここでは詳細に述べない。同調器のよ
うな他のテレビジョン回路素子の詳細な説明も、簡略化
のため省略する。
【００２４】変調されたデータ信号１１１は、復調器／
フィルタ１３２によって復調され、フィルタされた信号
１０８が回復される。復調器／フィルタ１３２は以下で
詳細に説明する。フィルタされた信号１０８は、逆フィ
ルタ１３４により処理され、元のデータ信号１０４が回
復される。逆フィルタ１３４は、フィルタされた信号１
０８に適用される６０Ｈｚ櫛形フィルタである。
フィルタ１３２によって復調され、フィルタされた信号
１０８が回復される。復調器／フィルタ１３２は以下で
詳細に説明する。フィルタされた信号１０８は、逆フィ
ルタ１３４により処理され、元のデータ信号１０４が回
復される。逆フィルタ１３４は、フィルタされた信号１
０８に適用される６０Ｈｚ櫛形フィルタである。
【００２５】データ信号１０４は、デジタル音楽、デー
タベース情報、コンピュータ加入者データ等を送信する
のに有用なアナログ信号又はデジタルデータ信号であ
る。受信部１２６におけるデータ信号１０４のその後の
処理は、データ信号の特定の形式（即ち、アナログであ
るかデジタルであるか）と、データ信号が意図された特
定の用途（例えば、デジタル音楽）とによって左右され
る。
タベース情報、コンピュータ加入者データ等を送信する
のに有用なアナログ信号又はデジタルデータ信号であ
る。受信部１２６におけるデータ信号１０４のその後の
処理は、データ信号の特定の形式（即ち、アナログであ
るかデジタルであるか）と、データ信号が意図された特
定の用途（例えば、デジタル音楽）とによって左右され
る。
【００２６】再循環バッファ
図６に示す本発明の１つの実施例では、フィルタ１０６
はデータバッファ１８０を用いて実施される。このデー
タバッファ１８０は、データ信号１０４の少なくとも一
部分を記憶し、そのデータを所定の周期的な割合で連続
的に再生する。良く知られたパーシバルの定理によれ
ば、周期的な割合の整数倍以外のところではスペクトル
にエネルギーが存在しない。ここに示す実施例では、デ
ータバッファ１８０は、長さが１／６０秒であり、６０
Ｈｚの割合で連続的に再生される。これは、スペクトル
ピークが６０Ｈｚの間隔である櫛形フィルタに類似した
線スペクトルを生じる。明らかに、他のバッファサイズ
及び所定の周期的な割合も、システム１００に容易に使
用できる。例えば、１２０Ｈｚの割合で再生される１／
３０秒バッファは、１２０Ｈｚの同等のスペクトル間隔
を与える。データバッファ１８０の出力は、フィルタさ
れた信号１０８である。このフィルタ信号１０８は変調
器１１０に接続され、そして送信部１０２の残りの部分
（図５）は上記と同様に動作する。
はデータバッファ１８０を用いて実施される。このデー
タバッファ１８０は、データ信号１０４の少なくとも一
部分を記憶し、そのデータを所定の周期的な割合で連続
的に再生する。良く知られたパーシバルの定理によれ
ば、周期的な割合の整数倍以外のところではスペクトル
にエネルギーが存在しない。ここに示す実施例では、デ
ータバッファ１８０は、長さが１／６０秒であり、６０
Ｈｚの割合で連続的に再生される。これは、スペクトル
ピークが６０Ｈｚの間隔である櫛形フィルタに類似した
線スペクトルを生じる。明らかに、他のバッファサイズ
及び所定の周期的な割合も、システム１００に容易に使
用できる。例えば、１２０Ｈｚの割合で再生される１／
３０秒バッファは、１２０Ｈｚの同等のスペクトル間隔
を与える。データバッファ１８０の出力は、フィルタさ
れた信号１０８である。このフィルタ信号１０８は変調
器１１０に接続され、そして送信部１０２の残りの部分
（図５）は上記と同様に動作する。
【００２７】６０Ｈｚ間隔の線スペクトルを形成するた
めに、データバッファ１８０内の同じデータが繰り返さ
れる。しかしながら、データバッファ１８０は、連続的
なデータ流がＮＴＳＣ映像信号１１２に挿入されるよう
に更新もされねばならない。ここに示す実施例では、制
御回路１８２は、データバッファ１８０内でデータを変
更する割合を制御する。データバッファ１８０内のデー
タは、データバッファ１８０によってデータが繰り返さ
れるところの各２ないし４回の繰り返しの後に変更され
る。このデータの繰り返しは、データ信号１０４の帯域
巾を減少する作用を有するが、フィルタ１０６を実施す
る回路は比較的簡単であり且つ一時的な打ち消しが大き
くなり、従って、ＮＴＳＣ映像信号内においてデータ信
号が見え難くなる。例えば、データバッファ１８０内の
データは、サブセットａないしｄと称する４つのサブセ
ットに分割される。データバッファ１８０は、最初は４
つのサブセットａないしｄ全部を再生する。サイクルｂ
ないしｄが再生される間に制御回路１８２は、データバ
ッファ１８０のサブセットａを新たなデータと交換させ
る。データバッファ１８０がサブセットａないしｄを次
に再生するときは、サブセットａは更新されたデータを
含んでいる。この繰り返し中に、制御回路１８２は、サ
ブセットｂを新たなデータに置き換える。バッファ１８
０は、サブセットａないしｄを連続的に再生し、制御回
路１８２は、各繰り返し中に１つのサブセットを新たな
データと置き換える。従って、データバッファが繰り返
すたびに、データバッファ１８０内のデータの１／４が
置き換えられる。或いは又、データがデータバッファ１
８０によって２回ないし４回繰り返されるたびにデータ
が完全に変更されるようにデータバッファ１８０を繰り
返しのたびにゆっくりと変更することもできる。
めに、データバッファ１８０内の同じデータが繰り返さ
れる。しかしながら、データバッファ１８０は、連続的
なデータ流がＮＴＳＣ映像信号１１２に挿入されるよう
に更新もされねばならない。ここに示す実施例では、制
御回路１８２は、データバッファ１８０内でデータを変
更する割合を制御する。データバッファ１８０内のデー
タは、データバッファ１８０によってデータが繰り返さ
れるところの各２ないし４回の繰り返しの後に変更され
る。このデータの繰り返しは、データ信号１０４の帯域
巾を減少する作用を有するが、フィルタ１０６を実施す
る回路は比較的簡単であり且つ一時的な打ち消しが大き
くなり、従って、ＮＴＳＣ映像信号内においてデータ信
号が見え難くなる。例えば、データバッファ１８０内の
データは、サブセットａないしｄと称する４つのサブセ
ットに分割される。データバッファ１８０は、最初は４
つのサブセットａないしｄ全部を再生する。サイクルｂ
ないしｄが再生される間に制御回路１８２は、データバ
ッファ１８０のサブセットａを新たなデータと交換させ
る。データバッファ１８０がサブセットａないしｄを次
に再生するときは、サブセットａは更新されたデータを
含んでいる。この繰り返し中に、制御回路１８２は、サ
ブセットｂを新たなデータに置き換える。バッファ１８
０は、サブセットａないしｄを連続的に再生し、制御回
路１８２は、各繰り返し中に１つのサブセットを新たな
データと置き換える。従って、データバッファが繰り返
すたびに、データバッファ１８０内のデータの１／４が
置き換えられる。或いは又、データがデータバッファ１
８０によって２回ないし４回繰り返されるたびにデータ
が完全に変更されるようにデータバッファ１８０を繰り
返しのたびにゆっくりと変更することもできる。
【００２８】櫛形フィルタ
フィルタ１０６は、多数の良く知られた実施例を含む。
フィルタ１０６の別の実施例は、図７に示す櫛形フィル
タであり、データ信号１０４は、それ自身の遅延された
信号に加えられ、上記の再循環バッファと同じ効果を信
号のスペクトルにおいて作り出す。櫛形フィルタの１つ
の効果は、データ信号が映像信号と干渉するのを防止す
るためにデータ信号がフレーム周期性であることを必要
としないことである。遅延線１４０は、データ信号１０
４を受け取り、所定の遅延Δｔを与えて、遅延されたデ
ータ信号１４２を発生する。この遅延線は、先入れ先出
しバッファや、アナログ遅延線等でよい。遅延されたデ
ータ信号１４２及びデータ信号１０４は、加算器１４４
によって一緒に加算され、フィルタされた信号１０８を
形成する。
フィルタ１０６の別の実施例は、図７に示す櫛形フィル
タであり、データ信号１０４は、それ自身の遅延された
信号に加えられ、上記の再循環バッファと同じ効果を信
号のスペクトルにおいて作り出す。櫛形フィルタの１つ
の効果は、データ信号が映像信号と干渉するのを防止す
るためにデータ信号がフレーム周期性であることを必要
としないことである。遅延線１４０は、データ信号１０
４を受け取り、所定の遅延Δｔを与えて、遅延されたデ
ータ信号１４２を発生する。この遅延線は、先入れ先出
しバッファや、アナログ遅延線等でよい。遅延されたデ
ータ信号１４２及びデータ信号１０４は、加算器１４４
によって一緒に加算され、フィルタされた信号１０８を
形成する。
【００２９】図８ないし１０は、図７のフィルタ１０６
を時間ドメインにおいて使用する櫛形フィルタプロセス
を示すものである。データ信号１０４は図８に示されそ
して遅延されたデータ信号１４２は図９に示されてい
る。データ信号１０４と遅延されたデータ信号１４２と
の和は、フィルタされた信号１０８を形成し、これは図
１０に示されている。
を時間ドメインにおいて使用する櫛形フィルタプロセス
を示すものである。データ信号１０４は図８に示されそ
して遅延されたデータ信号１４２は図９に示されてい
る。データ信号１０４と遅延されたデータ信号１４２と
の和は、フィルタされた信号１０８を形成し、これは図
１０に示されている。
【００３０】フィルタされた信号１０８は、図１１に
は、周波数ドメインにおいて示されている。フィルタさ
れた信号１０８のスペクトルのピーク１４８間の間隔１
／Δｔは、遅延線１４０の遅延時間によって決定され
る。この特定例では、遅延時間は１／６０秒であり、こ
れはピーク１４８が６０Ｈｚの間隔をもつようにする。
この間隔は、クロミナンス信号のピークが存在しない輝
度信号ピーク間のスペクトルの未使用部分にフィルタさ
れた信号１０８が正確に嵌まり得るようにする。図７の
フィルタ１０６の実施例は、２タップの櫛形フィルタで
ある。３つ以上のタップをもつ櫛形フィルタも使用でき
ることが明らかである。櫛形フィルタに使用するタップ
が多いほど、スペクトルピーク１４８（図１１）は狭く
なり、そしてスペクトルピーク１４８間のフィルタ停止
帯域での信号の減衰は大きくなる。同様のスペクトル特
性を生じる他のフィルタも、システム１００に使用でき
る。
は、周波数ドメインにおいて示されている。フィルタさ
れた信号１０８のスペクトルのピーク１４８間の間隔１
／Δｔは、遅延線１４０の遅延時間によって決定され
る。この特定例では、遅延時間は１／６０秒であり、こ
れはピーク１４８が６０Ｈｚの間隔をもつようにする。
この間隔は、クロミナンス信号のピークが存在しない輝
度信号ピーク間のスペクトルの未使用部分にフィルタさ
れた信号１０８が正確に嵌まり得るようにする。図７の
フィルタ１０６の実施例は、２タップの櫛形フィルタで
ある。３つ以上のタップをもつ櫛形フィルタも使用でき
ることが明らかである。櫛形フィルタに使用するタップ
が多いほど、スペクトルピーク１４８（図１１）は狭く
なり、そしてスペクトルピーク１４８間のフィルタ停止
帯域での信号の減衰は大きくなる。同様のスペクトル特
性を生じる他のフィルタも、システム１００に使用でき
る。
【００３１】再び図５を参照すれば、変調器１１０は、
フィルタ信号１０８を受け取りそしてそれを上記のスペ
クトルの未使用部分（即ち、スペクトルホール）に適合
するように変調する簡単な変調器である。変調器１１０
は、０とほぼ１８，０００との間の整数をｋとすれば、
３．５８ＭＨｚ±ｋ＊６０Ｈｚ＋３０Ｈｚの搬送波周波
数を使用でき、これは、フィルタされた信号１０８をＮ
ＴＳＣ映像信号１１２の未使用部分に適合できるように
する。整数ｋの上限値は、データ信号１０４の帯域巾が
クロミナンス信号の帯域巾（クロミナンス搬送波から約
±１ＭＨｚ）内に含まれるように選択される。これらの
示唆される変調周波数は、スペクトルの未使用部分内に
中心をもつように選択されることに注意されたい。他の
周波数も満足に使用できることは明らかである。変調器
に対して単一の搬送波周波数を用いることにより、シス
テム１００は、公知技術で生じたようにクロミナンス信
号及び輝度信号によって既に占有されているスペクトル
の部分へデータ信号が広がっていく問題を回避する。単
一の搬送波周波数により発生される信号のスペクトル
は、良好に定められ、ＮＴＳＣ映像信号１１２に既に存
在する信号に重畳することなくスペクトルの未使用部分
へデータ信号１０４を挿入できるようにする。変調器１
１０の出力は、変調されたデータ信号１１１であり、こ
れは、前記のように加算器１１４により標準ＮＴＳＣ映
像信号１１２に加えられる。加算器１１４の出力は、ス
ペクトルの未使用部分（即ち、スペクトルホール）にデ
ータ信号１０４が挿入された状態のＮＴＳＣ映像信号１
１２を含む変更されたＮＴＳＣ映像信号１１８である。
フィルタされた信号１０８が挿入されたＮＴＳＣ映像信
号のスペクトルが図１２に示されている。
フィルタ信号１０８を受け取りそしてそれを上記のスペ
クトルの未使用部分（即ち、スペクトルホール）に適合
するように変調する簡単な変調器である。変調器１１０
は、０とほぼ１８，０００との間の整数をｋとすれば、
３．５８ＭＨｚ±ｋ＊６０Ｈｚ＋３０Ｈｚの搬送波周波
数を使用でき、これは、フィルタされた信号１０８をＮ
ＴＳＣ映像信号１１２の未使用部分に適合できるように
する。整数ｋの上限値は、データ信号１０４の帯域巾が
クロミナンス信号の帯域巾（クロミナンス搬送波から約
±１ＭＨｚ）内に含まれるように選択される。これらの
示唆される変調周波数は、スペクトルの未使用部分内に
中心をもつように選択されることに注意されたい。他の
周波数も満足に使用できることは明らかである。変調器
に対して単一の搬送波周波数を用いることにより、シス
テム１００は、公知技術で生じたようにクロミナンス信
号及び輝度信号によって既に占有されているスペクトル
の部分へデータ信号が広がっていく問題を回避する。単
一の搬送波周波数により発生される信号のスペクトル
は、良好に定められ、ＮＴＳＣ映像信号１１２に既に存
在する信号に重畳することなくスペクトルの未使用部分
へデータ信号１０４を挿入できるようにする。変調器１
１０の出力は、変調されたデータ信号１１１であり、こ
れは、前記のように加算器１１４により標準ＮＴＳＣ映
像信号１１２に加えられる。加算器１１４の出力は、ス
ペクトルの未使用部分（即ち、スペクトルホール）にデ
ータ信号１０４が挿入された状態のＮＴＳＣ映像信号１
１２を含む変更されたＮＴＳＣ映像信号１１８である。
フィルタされた信号１０８が挿入されたＮＴＳＣ映像信
号のスペクトルが図１２に示されている。
【００３２】変更されたＮＴＳＣ映像信号１１８は、送
信器１２０により良く知られたように例えばケーブルを
介して受信部１２６へ送信される。受信部１２６は、送
信された信号１２８を受信し、データ信号１０４を回復
する。映像信号プロセッサ１２８は、送信信号１２２に
おける映像信号を処理するがこれも又送信信号１２２に
存在する変調されたデータ信号１１１は無視するような
従来のテレビジョン回路である。信号分離器１３０は、
送信信号１２２を処理しそして変調データ信号１１１を
送信信号１２２から分離する標準的なテレビジョン部品
である。ここに示す好ましい実施例では、信号分離器１
３０は、クロミナンス搬送波（３．５８ＭＨｚ）を中心
とするバンドパスフィルタである。信号分離器１３０の
出力は、変調されたデータ信号１１１である。
信器１２０により良く知られたように例えばケーブルを
介して受信部１２６へ送信される。受信部１２６は、送
信された信号１２８を受信し、データ信号１０４を回復
する。映像信号プロセッサ１２８は、送信信号１２２に
おける映像信号を処理するがこれも又送信信号１２２に
存在する変調されたデータ信号１１１は無視するような
従来のテレビジョン回路である。信号分離器１３０は、
送信信号１２２を処理しそして変調データ信号１１１を
送信信号１２２から分離する標準的なテレビジョン部品
である。ここに示す好ましい実施例では、信号分離器１
３０は、クロミナンス搬送波（３．５８ＭＨｚ）を中心
とするバンドパスフィルタである。信号分離器１３０の
出力は、変調されたデータ信号１１１である。
【００３３】復調器／フィルタ１３２も、変調器１１０
に対して選択された同じ搬送波周波数を使用する従来の
テレビジョン部品である。信号分離器１３０からの変調
されたデータ信号１１１は、この復調器／フィルタ１３
２に接続される。この復調器／フィルタ１３２は、０Ｈ
ｚを中心とするフィルタされたデータ信号１０８と、選
択された搬送波周波数の２倍の周波数を中心とする同一
の像とを発生するように信号を変調する。選択された搬
送波周波数と、その選択された搬送波周波数の２倍を中
心とする同一の像は、良く知られたローパスフィルタ技
術によって除去される。復調器／フィルタ１３２の出力
は、０Ｈｚを中心とするフィルタされた信号１０８であ
る。このフィルタされた信号１０８は、データ信号１０
４をフィルタされた形態で含む。データ信号１０４は、
受信部１２６において逆フィルタ１３４を用いて回復さ
れる。
に対して選択された同じ搬送波周波数を使用する従来の
テレビジョン部品である。信号分離器１３０からの変調
されたデータ信号１１１は、この復調器／フィルタ１３
２に接続される。この復調器／フィルタ１３２は、０Ｈ
ｚを中心とするフィルタされたデータ信号１０８と、選
択された搬送波周波数の２倍の周波数を中心とする同一
の像とを発生するように信号を変調する。選択された搬
送波周波数と、その選択された搬送波周波数の２倍を中
心とする同一の像は、良く知られたローパスフィルタ技
術によって除去される。復調器／フィルタ１３２の出力
は、０Ｈｚを中心とするフィルタされた信号１０８であ
る。このフィルタされた信号１０８は、データ信号１０
４をフィルタされた形態で含む。データ信号１０４は、
受信部１２６において逆フィルタ１３４を用いて回復さ
れる。
【００３４】データ信号１０４は、当業者に良く知られ
た簡単な数学操作を使用することにより、フィルタされ
た信号１０８から回復することができる。フィルタ１０
６が図７の櫛形フィルタである場合には、逆フィルタ１
３４も、６０Ｈｚの櫛形フィルタである。逆フィルタ１
３４の一例が図１３に示されており、フィルタされた信
号１０８はＮ１と示されている。遅延線１５２は、フィ
ルタされた信号Ｎ１を受け取り、そして所定の遅延Δｔ
を与えて、Ｎ２と示された遅延されたフィルタされた信
号１５４を発生する。この遅延されたフィルタされたデ
ータ信号１５４（Ｎ２）は、減算器１５６により、フィ
ルタされた信号１０８（Ｎ１）から減算されて、Ｎ３と
示された減算されたデータ信号１５８を与える。減算器
１５６の出力は、データ信号１０４である。逆フィルタ
１３４の他の実施例も、この技術で良く知られており、
ここでは説明しない。
た簡単な数学操作を使用することにより、フィルタされ
た信号１０８から回復することができる。フィルタ１０
６が図７の櫛形フィルタである場合には、逆フィルタ１
３４も、６０Ｈｚの櫛形フィルタである。逆フィルタ１
３４の一例が図１３に示されており、フィルタされた信
号１０８はＮ１と示されている。遅延線１５２は、フィ
ルタされた信号Ｎ１を受け取り、そして所定の遅延Δｔ
を与えて、Ｎ２と示された遅延されたフィルタされた信
号１５４を発生する。この遅延されたフィルタされたデ
ータ信号１５４（Ｎ２）は、減算器１５６により、フィ
ルタされた信号１０８（Ｎ１）から減算されて、Ｎ３と
示された減算されたデータ信号１５８を与える。減算器
１５６の出力は、データ信号１０４である。逆フィルタ
１３４の他の実施例も、この技術で良く知られており、
ここでは説明しない。
【００３５】従って、元のデータ信号１０４をフィルタ
し、変調し、そして標準映像信号に挿入することができ
る。挿入されたデータ信号は、映像信号と共に送信され
る。挿入されたデータ信号は、復調され、逆フィルタさ
れて、元のデータ信号を回復する。データは、映像信号
にも通常の映像信号処理にも干渉しない仕方で送信部１
０２及び受信部１２６によって処理される。
し、変調し、そして標準映像信号に挿入することができ
る。挿入されたデータ信号は、映像信号と共に送信され
る。挿入されたデータ信号は、復調され、逆フィルタさ
れて、元のデータ信号を回復する。データは、映像信号
にも通常の映像信号処理にも干渉しない仕方で送信部１
０２及び受信部１２６によって処理される。
【００３６】上記例は、６０Ｈｚのテレビジョンシステ
ムに使用する標準的なＮＴＳＣ映像信号に適するもので
ある。当業者であれば、本発明の原理は、アナログ及び
デジタルの両データ信号に適用できると共に、ここに開
示したＮＴＳＣ方式以外の映像規格にも適用できること
が明らかであろう。例えば、本発明の原理は、ヨーロッ
パにおいて５０Ｈｚのテレビジョン送信システムに使用
されているフェーズ・オルターネーティング・ライン
（ＰＡＬ）のような標準映像信号にも等しく適用でき
る。遅延線１４０は、アナログ及びデジタルの両方の形
態のデータ信号１０４に対して実施されてもよい。デー
タ信号１０４がデジタル信号の場合には、遅延線１４０
は、適当な遅延を与える先入れ先出しシフトレジスタで
よい。
ムに使用する標準的なＮＴＳＣ映像信号に適するもので
ある。当業者であれば、本発明の原理は、アナログ及び
デジタルの両データ信号に適用できると共に、ここに開
示したＮＴＳＣ方式以外の映像規格にも適用できること
が明らかであろう。例えば、本発明の原理は、ヨーロッ
パにおいて５０Ｈｚのテレビジョン送信システムに使用
されているフェーズ・オルターネーティング・ライン
（ＰＡＬ）のような標準映像信号にも等しく適用でき
る。遅延線１４０は、アナログ及びデジタルの両方の形
態のデータ信号１０４に対して実施されてもよい。デー
タ信号１０４がデジタル信号の場合には、遅延線１４０
は、適当な遅延を与える先入れ先出しシフトレジスタで
よい。
【００３７】以上、本発明の種々の実施例及びその効果
を説明したが、それらは本発明を単に解説するものに過
ぎず、本発明の広範な原理においてその細部を変更でき
ることが理解されよう。それ故、本発明は、特許請求の
範囲のみによって限定されるものとする。
を説明したが、それらは本発明を単に解説するものに過
ぎず、本発明の広範な原理においてその細部を変更でき
ることが理解されよう。それ故、本発明は、特許請求の
範囲のみによって限定されるものとする。
【図１】公知技術による標準的なＮＴＳＣ信号のスペク
トルを示す図である。
トルを示す図である。
【図２】図１のＮＴＳＣ信号の一部分の拡大図である。
【図３】図１のＮＴＳＣ信号の個々のスペクトル線を示
す図である。
す図である。
【図４】公知技術により付加的な情報信号を図３のＮＴ
ＳＣ信号に導入するところを示す図である。
ＳＣ信号に導入するところを示す図である。
【図５】本発明のシステムの機能ブロック図である。
【図６】図５のシステムのデータバッファフィルタの実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図７】図５のシステムの別の櫛形フィルタの実施例を
示す図である。
示す図である。
【図８】図７の櫛形フィルタへの典型的な波形入力を示
す図である。
す図である。
【図９】図８の波形を図７の櫛形フィルタの遅延線に通
した後の図である。
した後の図である。
【図１０】図７の櫛形フィルタからのフィルタされた出
力を示す図である。
力を示す図である。
【図１１】図７の櫛形フィルタのスペクトルを示す図で
ある。
ある。
【図１２】図１０のフィルタされた出力信号が挿入され
たＮＴＳＣ信号のスペクトルを示す図である。
たＮＴＳＣ信号のスペクトルを示す図である。
【図１３】データ信号を再構成するために図５のシステ
ムにより使用される逆櫛形フィルタの例を示す図であ
る。
ムにより使用される逆櫛形フィルタの例を示す図であ
る。
１００ システム
１０２ 送信部
１０４ データ信号
１０６ フィルタ
１０８ フィルタされたデータ信号
１１０ 変調器
１１１ 変調されたデータ信号
１１２ 標準ＮＴＳＣ映像信号
１１４ 加算器
１１８ 変更されたＮＴＳＣ映像信号
１２０ 送信器
１２２ 送信信号
１２８ 映像信号プロセッサ
１３０ 信号分離器
１３２ 復調器／フィルタ
１３４ 逆フィルタ
１８０ データバッファ
１８２ 制御回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ネイサン ピー マイアボルド
アメリカ合衆国 ワシントン州 98005
ベルビィユー ワンハンドレッドアン
ドサーティフォース アベニュー ノー
スイースト 3441
(72)発明者 ギデオン エイ ユーヴァル
アメリカ合衆国 ワシントン州 98040
マーサー アイランド エイティファ
ースト プレイス サウスイースト
7660
(72)発明者 ウィリアム イー キム
アメリカ合衆国 ワシントン州 98052
レッドモンド ノースイースト フォ
ーティス ストリート 15606 アパー
トメント ダブリュー 383
(56)参考文献 特開 昭59−171387（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−206992（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 7/00 - 7/088
Claims (31)
- 【請求項１】 データ信号を映像信号と共に送信するシ
ステムにおいて、 前記映像信号に関連しない上記データ信号を受け取りそ
してそのデータ信号から所定の時間周期だけ遅延された
遅延データ信号を発生するための第１遅延素子と、 上記データ信号と上記遅延されたデータ信号とを加算し
て、前記映像信号の周波数スペクトルの未使用部分の中
の間隔に対応する間隔を有する複数のスペクトルのピー
クを有する第１のフィルタされた信号を発生するための
第１加算素子と、 単一の搬送波周波数を上記第１のフィルタされた信号で
変調して、変調されたフィルタされた信号を発生するた
めの変調器とを備え、上記搬送波周波数は、上記第１の
フィルタされた信号を映像信号の周波数スペクトルの上
記未使用部分に挿入できるように選択され、 更に、上記変調されたフィルタされた信号と上記映像信
号とを加算して、映像信号の周波数スペクトルの上記未
使用部分に上記第１のフィルタされた信号が挿入された
状態で上記変調されたフィルタされた信号を含む変更さ
れた映像信号を発生するための第２の加算素子と、 上記変更された映像信号を送信するための送信器と、 上記送信された変更された映像信号を受信しそして上記
変更された映像信号を処理して上記映像信号を再生する
ための受信器と、 上記変調されたフィルタされた信号を上記送信された変
更された映像信号から分離して、上記第１のフィルタさ
れた信号を再構成するための分離回路と、 上記再構成された第１のフィルタされた信号を処理して
上記データ信号を回復するための逆フィルタとを備え、 これにより、データ信号が映像信号と共に送信され、そ
してその後、上記受信器において映像信号から分離され
ることを特徴とするシステム。 - 【請求項２】 上記所定の時間周期は、１／６０秒であ
る請求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】 上記搬送波周波数は、複数のスペクトル
ピークを映像信号のスペクトルの上記未使用部分の実質
的に中心に配置するように選択される請求項１に記載の
システム。 - 【請求項４】 上記搬送波周波数は、０と１８０００と
の間の値をもつ整数をｋとすれば、３．５７９５４５Ｍ
Ｈｚ±ｋ＊６０Ｈｚ＋３０Ｈｚである請求項１に記載の
システム。 - 【請求項５】 上記搬送波周波数は、３．５７９５４５
ＭＨｚ±３０Ｈｚである請求項１に記載のシステム。 - 【請求項６】 データ信号を映像信号と共に送信するシ
ステムにおいて、 前記映像信号に関連しない上記データ信号を受け取り、
そして映像信号の周波数スペクトルの未使用部分の間隔
に対応する間隔で複数のスペクトルピークを有するフィ
ルタされた信号を発生するための第１フィルタと、 単一の搬送波周波数を上記フィルタされた信号で変調し
て、変調されたフィルタされた信号を発生するための変
調素子とを備え、上記搬送波周波数は、上記フィルタさ
れた信号を映像信号の周波数スペクトルの上記未使用部
分へと変調するように選択されて、映像信号の周波数ス
ペクトルの上記未使用部分に上記フィルタされた信号が
挿入された状態で上記変調されたフィルタされた信号を
含む変更された映像信号を発生し、 更に、上記変更された映像信号を処理して、上記フィル
タされた信号を回復するための信号分離器手段と、 上記信号分離器手段から上記回復されたフィルタされた
信号を受け取り、上記回復されたフィルタされた信号か
ら上記データ信号を回復するための第２フィルタとを備
え、 これにより、データ信号が映像信号の周波数スペクトル
の上記未使用部分に挿入されそしてその後に映像信号か
ら回復されることを特徴とするシステム。 - 【請求項７】 映像信号にデータ信号を挿入するための
システムにおいて、 上記データ信号を受け取り、そし
て映像信号の周波数スペクトルの未使用部分の間隔に対
応する間隔で複数のスペクトルピークを有するフィルタ
された信号を発生するためのフィルタと、 所定の位相をもつ単一の搬送波周波数を上記フィルタさ
れた信号で変調して、変調されたフィルタされた信号を
発生するための変調素子とを備え、上記搬送波周波数
は、上記フィルタされた信号を映像信号のスペクトルの
上記未使用部分へと変調するように選択されて、映像信
号のスペクトルの上記未使用部分に上記フィルタされた
信号が挿入された状態で上記変調されたフィルタされた
信号を含む変更された映像信号を発生するようにしたこ
とを特徴とするシステム。 - 【請求項８】 映像信号の周波数スペクトルの未使用部
分に挿入されたデータ信号を回復するためのシステムに
おいて、上記データ信号は、前記映像信号の周波数スペ
クトルの未使用部分の中の間隔に対応する間隔を有する
複数のスペクトルのピークを有するフィルタされた信号
を発生するようにフィルタされると共に、変調されたデ
ータ信号を発生するように変調され、上記システムは、 映像信号のスペクトルの未使用部分から上記変調された
データ信号を分離するための信号分離器と、 上記信号分離器に接続され、上記変調されたデータ信号
を復調して、上記フィルタされた信号を回復するための
復調器であって、所定の位相をもつ単一の搬送波周波数
であって、映像信号のスペクトルの未使用部分に対応す
るように選択された搬送波周波数を有している復調器
と、 上記復調器から上記フィルタされた信号を受け取って上
記フィルタされた信号からデータ信号を回復するための
受信フィルタとを備え、 これにより、データ信号が映像信号のスペクトルの未使
用部分に挿入されそしてその後に映像信号から回復され
ることを特徴とするシステム。 - 【請求項９】 上記第１フィルタは、櫛形フィルタであ
る請求項６及び７のいずれかに記載のシステム。 - 【請求項１０】 上記櫛形フィルタは少なくとも２つの
タップを有する請求項９に記載のシステム。 - 【請求項１１】 上記櫛形フィルタは、データ信号を所
定の時間周期だけ遅延して、遅延データ信号を発生する
ための遅延回路と、データ信号とこの遅延されたデータ
信号を加算して上記フィルタされた信号を発生するため
の加算素子とを備えている請求項９に記載のシステム。 - 【請求項１２】 上記遅延回路は、先入れ先出しバッフ
ァである請求項１１に記載のシステム。 - 【請求項１３】 上記遅延回路は、アナログ遅延線であ
る請求項１１に記載のシステム。 - 【請求項１４】 上記所定の時間周期は、１／６０秒で
あり、上記複数のスペクトルピークは６０Ｈｚの間隔を
有する請求項１１に記載のシステム。 - 【請求項１５】 上記所定の時間周期は、映像信号のス
ペクトルの上記未使用部分のスペクトル間隔に対応する
請求項１１に記載のシステム。 - 【請求項１６】 上記第１フィルタは、データ信号の少
なくとも一部分を含むデータバッファであり、上記フィ
ルタされた信号は、上記データバッファ内に含まれたデ
ータ信号を前記映像信号の特徴によって少なくとも部分
的に決定される所定の割合で連続的に繰り返すことによ
り発生される請求項６及び７のいずれかに記載のシステ
ム。 - 【請求項１７】 上記データバッファはデータ信号の１
／６０秒を記憶し、そして上記所定の割合は６０Ｈｚで
あり、これにより、上記複数のスペクトルピークは、６
０Ｈｚの間隔を有する請求項１６に記載のシステム。 - 【請求項１８】 上記所定の割合は、上記データバッフ
ァが上記データバッファ内に含まれたデータ信号を１／
６０秒ごとに繰り返すように選択され、これにより、上
記複数のスペクトルピークは、６０Ｈｚの間隔を有する
請求項１６に記載のシステム。 - 【請求項１９】 上記データ信号は、変調される前に櫛
形フィルタによってフィルタされ、上記受信フィルタ
は、データ信号を回復するための逆櫛形フィルタを備え
ている請求項８に記載のシステム。 - 【請求項２０】 上記逆櫛形フィルタは、 上記復調器から上記フィルタされた信号を受け取りそし
て所定の時間周期だけ遅延された遅延されフィルタされ
た信号を発生する遅延素子と、 上記フィルタされた信号から上記遅延されフィルタされ
た信号を減算してデータ信号を回復するための減算器と
を備え、 これにより、データ信号が映像信号と共に送信されそし
てその後に映像信号から分離される請求項１９に記載の
システム。 - 【請求項２１】 上記所定の時間周期は、映像信号のス
ペクトルの未使用部分のスペクトル間隔に対応する請求
項２０に記載のシステム。 - 【請求項２２】 上記所定の時間周期は、１／６０秒で
ある請求項２０に記載のシステム。 - 【請求項２３】 データ信号を映像信号と共に送信する
方法において、 前記映像信号に関連しない上記データ信号をフィルタし
て、映像信号のスペクトルの未使用部分の間隔に対応す
る間隔で複数のスペクトルピークを有するフィルタされ
た信号を発生し、 単一の搬送波周波数を上記フィルタされた信号で変調し
て、変調されたフィルタされた信号を発生し、上記搬送
波周波数は、上記フィルタされた信号を映像信号の周波
数スペクトルの上記未使用部分へと変調するように選択
されて、映像信号の周波数スペクトルの上記未使用部分
に上記フィルタされた信号が挿入された状態で上記変調
されたフィルタされた信号を含む変更された映像信号を
発生するようにされ、 上記変更された映像信号から上記フィルタされた信号を
分離し、そして上記信号分離により分離された上記フィ
ルタされた信号を逆フィルタして上記フィルタされた信
号から上記データ信号を回復する、 という段階を備えたことを特徴とする方法。 - 【請求項２４】 映像信号にデータ信号を挿入する方法
において、 前記映像信号に関連しない上記データ信号をフィルタし
て、映像信号のスペクトルの未使用部分の間隔に対応す
る間隔で複数のスペクトルピークを有するフィルタされ
た信号を発生し、そして所定の位相をもつ単一の搬送波
周波数を上記フィルタされた信号で変調して、変調され
たフィルタされた信号を発生し、上記搬送波周波数は、
上記フィルタされた信号を映像信号の周波数スペクトル
の上記未使用部分へと変調するように選択されて、映像
信号の周波数スペクトルの上記未使用部分に上記フィル
タされた信号が挿入された状態で上記変調されたフィル
タされた信号を含む変更された映像信号を発生するよう
にする、 という段階を備えたことを特徴とする方法。 - 【請求項２５】 映像信号の周波数スペクトルの未使用
部分に挿入されたデータ信号を回復する方法において、
上記データ信号は、前記映像信号の周波数スペクトルの
未使用部分の中の間隔に対応する間隔を有する複数のス
ペクトルのピークを有するフィルタされた信号を発生す
るようにフィルタされると共に、単一の搬送波周波数で
変調されたデータ信号を発生するように変調され、上記
方法は、 映像信号の周波数スペクトルの未使用部分から上記変調
されたデータ信号を分離し、 上記映像信号の周波数スペクトルの未使用部分から分離
された上記変調されたデータ信号を復調して上記フィル
タされた信号を回復し、この復調段階は、所定の位相を
有する単一の搬送波周波数を使用し、上記搬送波周波数
は、映像信号の上記未使用部分に対応するように選択さ
れ、そして上記復調段階に続いて上記フィルタされた信
号を逆フィルタして、上記フィルタされた信号から上記
映像信号に関連しない上記データ信号を回復する、 という段階を備えたことを特徴とする方法。 - 【請求項２６】 上記フィルタ段階は、櫛形フィルタを
使用して上記複数のスペクトルピークを発生し、これ
は、上記複数のスペクトルピークに対応する所定の時間
周期だけデータ信号を遅延して遅延データ信号を発生し
そしてその遅延データ信号をデータ信号に加えることに
より行われる請求項２３及び２４のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項２７】 上記フィルタ段階は、６０Ｈｚの間隔
をもつ上記複数のスペクトルピークを発生する請求項２
３及び２４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項２８】 上記フィルタ段階は、データ信号の少
なくとも一部分を含むデータバッファを使用し、そして
上記フィルタされた信号は、上記データバッファ内に含
まれたデータ信号の上記部分を所定の割合で連続的に繰
り返すことにより発生される請求項２３及び２４のいず
れかに記載の方法。 - 【請求項２９】 上記所定の割合は、映像信号のスペク
トルの上記未使用部分のスペクトル間隔に対応するよう
に選択される請求項２８に記載の方法。 - 【請求項３０】 上記所定の割合は、上記データバッフ
ァが上記データバッファ内に含まれたデータ信号の上記
部分を１／６０秒ごとに繰り返すように選択され、これ
により、上記フィルタされた信号は、６０Ｈｚの間隔を
有する実質的に均一なスペクトルピークを含む請求項２
９に記載の方法。 - 【請求項３１】 上記データ信号は、変調される前に櫛
形フィルタによってフィルタされ、上記逆フィルタ段階
は、逆櫛形フィルタを用いてデータ信号を回復し、これ
は、上記複数のスペクトルピークに対応する所定の時間
周期だけ上記フィルタされた信号を遅延して、遅延され
たフィルタされた信号を発生し、そしてその遅延された
フィルタされた信号を上記フィルタされた信号に加えて
データ信号を回復することにより行われる請求項２５に
記載の方法。
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|---|---|---|---|
| US08/254,363 US5539471A (en) | 1994-05-03 | 1994-05-03 | System and method for inserting and recovering an add-on data signal for transmission with a video signal |
| US08/254363 | 1994-05-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH089345A JPH089345A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3534892B2 true JP3534892B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=22964007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10943495A Expired - Lifetime JP3534892B2 (ja) | 1994-05-03 | 1995-05-08 | 映像信号にデータを挿入するシステム及び方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5539471A (ja) |
| EP (1) | EP0681401A3 (ja) |
| JP (1) | JP3534892B2 (ja) |
| KR (1) | KR100319991B1 (ja) |
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