JPH08501422A - ビデオトランスミッタによる改善されたデータ伝送 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ビデオ帯域幅でデータ信号の透過性ある同時送信および送信を許容する信号プロセッサが開示される。トランスミッタにおける信号プロセッサは水平走査レートでデータをラスタ化し、水平走査レートの非整数倍でデータキャリアを伴った該データを変調して周波数挟み込み状態とする。このデータは各ビデオラインの活性ビデオ部分の間に伝送される。

Description

【発明の詳細な説明】 ビデオトランスミッタによる改善されたデータ伝送 この発明は１９９１年６月１４日出願の米国特許出願第０７／７１５，９２０ 号の一部継続出願である。 発明の背景 技術分野 本発明は１つの通信チャネル上での２つの信号の伝送に関し、特にビデオ信号 の活性ビデオ部分の間でのデータ伝送に関する。 従来技術 同一通信チャネル上に２つの信号の伝送を許容させるべく幾つかの技術が開発 されてきている。通信チャネルがスペクトルの内の特定化された帯域幅であると き、此等の方法は、時分割多重方式、直交分極波の伝送方式、各々が他に対して 透過性を有する２つの透過性方法による伝送方式、並びに周波数挟み込み方式を 含む。 ＮＴＳＣ信号およびＰＡＬ信号等のビデオ信号の場合、幾つかの異なる方法が 追加情報を帯域中に伝送するために用いられてきた。たとえば、クロミナンスま たは色差（色）信号は該クロミナンス信号をルミナンスまたは輝度（黒白）信号 に周波数挟み込みをすることによって伝送される。特に、ＮＴＳＣ規格では、ル ミナンス信号およびクロミナンス信号は周波数挟み込み状態である。勿論、クロ ミナンス信号はルミナンス信号に緊密に関連されており、此等の信号は高度の相 関性を示す。 垂直および水平の帰線消去期間の間等、何等画像情報が伝送されていない期間 または間隔もある。あるシステム、たとえば聴力障害者用として限定的な文字放 送受信型テレビにおいて、その文字情報は垂直帰線消去期間の間に伝送されてい る。勿論、帰線消去期間を用いている伝送システムのデータレートは相対的に低 く、典型的には、約２０，０００ビット／秒である。そうした伝送速度または伝 送レートは限定的な文字放送受信型テレビにとっては適切であるかもしれないが 、 Ｔ１伝送のための１．５４４メガビット／秒等の大量情報の適切な伝送のために は、余りにも低過ぎる。 よって、本発明の第１の目的は、帰線消去期間の間に許容されたものよりもよ り高いデータレートでの伝送を可能とすることである。本発明の第２の目的は、 従来のテレビジョンレシーバに対して伝送されたデータが目立った干渉を何等な すことなく、そうしたより高いデータレートでの伝送を可能とすることである。 さらに本発明の第３の目的は、周波数挟み込み方式を用いてそうした伝送を達成 することである。 発明の概要 以上の目的やその他の目的は、水平或いは垂直シンク（同期）帰線消去期間の 間よりはむしろ、画素情報が伝送状態にある時の活性一次ビデオ期間の間での二 次データの伝送の使用を介して達成される。伝送されたデータは、好ましくは、 クロミナンスおよびルミナンス信号に周波数挟み込み状態とする。 ここに開示された新規な通信システム用のトランスミッタに用いられる信号プ ロセッサは５つの部分を有する。一次ビデオ部分、タイミング部分、並びにビデ オアナライザ部分が一次ビデオ信号を受信する。タイミング部分は、変調のため にデータ部分によって使用されるビデオ水平走査周波数の非整数倍を作り出して いる。加えて、タイミング部分は複合帰線消去パルスを作り出すことによって、 該データ部分は伝送されるべきデータのラスタ化またはラスタ処理を行なうこと ができる。 他の部分としてのノイズ干渉リダクション部分は、ビデオ部分からの出力を受 取り、一次ビデオ信号の挟み込みのための周波数ギャップ内のノイズを示すノイ ズ信号を供給する。そのノイズ信号は、ビデオおよびデータ信号が結合される時 に、ビデオ信号から取り去られて変調されたデータに付加されたノイズを低減す る。 二次データ部分はアナログであってもディジタルであってもよい二次データ信 号を受取る。この二次データ部分はデータ信号をラスタ化して変調することによ って、該変調されたデータ信号が一次ビデオ信号に周波数挟み込みされる。 データ部分はデータ信号をラスタ化して、変調されたデータ信号と一次ビデオ が結合された時に一次ビデオ信号における帰線消去期間と一致するような垂直お よび水平帰線消去期間を含ませるようにする。それからラスタ化されたデータ信 号はデータキャリアによって変調されることによって、変調されたデータスペク トルの包絡線が一次ビデオの包絡線で挟み込み状態となる。その結果としての結 合された信号は通常のビデオレシーバで、該ビデオレシーバ内で目立った干渉を 生ずることなく受信され得る。 データ信号は特定化された信号プロセッサを組入れているレシーバによって回 復され得る。二次データを含有する周波数を通過させるフィルターが位相補償器 にデータ信号を供給する。位相補償器は上記フィルターによって誘導された位相 ずれを低減する。補償器の出力はそれから復調され、復号化され、ラスタ化が解 除され得る。復調を達成するためには、タイミング回路を備えるべきであり、そ れでデータキャリアを発生させ且つ帰線消去期間を含むシステムクロックを発生 させる。 図面の説明 図１はトランスミッタ用の、本発明の一実施例を組入れている信号プロセッサ のブロック図である。 図２はレシーバ用の、本発明の一実施例を組入れている信号プロセッサのブロ ック図である。 図３はトランスミッタ用の、本発明の第２の実施例を組入れている信号プロセ ッサのブロック図である。 図４はレシーバ用の、本発明の第２の実施例を組入れている信号プロセッサの ブロック図である。 図５は医療用イメージ伝送のための本発明の一実施例のブロック図である。 図６はケーブルテレビ媒体と電話回線との両方を用いているコンピュータネッ トワークのための本発明の一実施例のブロック図である。 図７はケーブルテレビ伝送媒体を用いている双方向コンピュータネットワーク のための本発明の一実施例のブロック図である。 図８は図７に示されたヘッドエンドの詳細を示す更なるブロック図である。 図９は顧客側に配置されたノードの詳細を示す更なるブロック図である。 図１０は図８の中枢の更なる詳細を示すブロック図である。 好適な実施例 図１はトランスミッタの信号プロセッサ１０の一実施例を示し、一次的ＮＴＳ Ｃカラービデオ信号と共にトランスミッタを介して１．５４４メガビット／秒の Ｔ１レートをもって二次的なディジタルデータを伝送するために使用可能である 。本発明の他の実施例は、他のデータレートでディジタルデータを或いはＮＴＳ Ｃビデオ信号または他のビデオフォーマット信号の何れかを伴ったアナログデー タを伝送するために使用可能である。 実施例１０は、５つの異なる区画を含む。此等の区画は、一次ビデオ区画２０ 、タイミング区画３０、ビデオアナライザ区画４０、二次データ変調区画５０、 並びにノイズリダクション区画６０である。アナログ合算器または加算器７０は 、データ変調区画５０、ノイズリダクション区画６０並びに一次ビデオ区画２０ からの各出力を結合する。しかしながら注意すべきことは、ビデオ区画２０、ビ デオアナライザ区画４０並びにノイズリダクション区画６０は、データ信号のデ ータレート、一次ビデオ信号の品質並びにチャネルノイズに応じて不必要であり 得る。 この実施例においては１５，７３４．２６４ヘルツの水平帰線消去周波数と５ ９．９４００５２ヘルツの垂直帰線消去周波数とを有するＮＴＳＣカラー信号が 該当し得る一次ビデオ信号が受信される。一次ビデオ信号は、ルミナンス信号お よびクロミナンス信号を含む。またＮＴＳＣ信号は、垂直および水平シンク（同 期）パルスによって決定される垂直および水平帰線消去期間と、両帰線消去期間 の間の活性ビデオ期間とを有する。活性ビデオ期間の間、ビデオ画像の１ライン の画素情報が伝送される。しかしながら、理解すべきは、一次ビデオ信号はＰＡ Ｌ方式等の他国で共通して使用されているビデオフォーマットを含む如何なるラ スタ化されたビデオ信号であってよいことである。一次ビデオ信号は、ベース帯 域で、一次ビデオ区画２０、タイミング区画３０並びにビデオアナライザ４０に 供給される。 一次ビデオ信号のピークピーク振幅は自動利得制御増幅器２２によって所定の 規格に限定され、該ビデオ信号の水平帰線消去シンク（同期）パルスのレベルは ＤＣリストア回路２４によって所定の電圧に設定される。もし一次ビデオ信号が ＮＴＳＣ信号であれば、此等ＤＣリストア回路２４および自動利得制御増幅器２ ２の機能はＲＳ１７０Ａ規格にしたがっている出力２５で信号を供給することで ある。もし一次ビデオ信号がこのＲＳ１７０Ａ規格に合致していれば、此等増幅 器２２およびリストア回路２４は省略され得る。 出力２５は第１アナログ遅延線２６に供給される。この第１アナログ遅延線２ ６の長さは、以下に説明することなる一次ビデオ信号の１つの画素群を解析する ためのビデオアナライザ４０で要求される時間と少なくとも同等であるべきある 。遅延線２６の出力は、ビデオ信号の上方帯域のノイズを低減するローパスフィ ルター２７に供給される。フィルター２７の出力は第２遅延線２８に供給され、 ノイズ干渉区画６０での遅延と同等の遅延を提供する。一次ビデオ区画２０の出 力は加算器７０の非反転入力に供給される。 ノイズ干渉区画６０はノイズ干渉リダクション装置と呼称される狭帯域くし型 フィルターを含む。そのフィルターはルミナンスおよびクロミナンス信号の情報 を含む周波数帯をブロックする。ノイズ干渉区画６０の出力はルミナンス周波数 帯とクロミナンス周波数帯との周波数間のギャップに横たわるビデオ信号のノイ ズ成分を含む。それからこのノイズ成分は、加算器７０の反転入力に供給されて 、一次ビデオ区画２０の出力内にあるそのノイズ成分を除去する。 入力データは先入れ先出し弾性バッファ５２に外部クロック信号と共に供給さ れる。データクロックはデータがバッファ５２に格納されるレートを制御してい る。データが弾性バッファ５２によって出力されるレートは、２つの信号、すな わち、タイミング区画３０によって提供される第２のシステムクロック／ラスタ 化信号３３と、ビデオアナライザ区画４０によって供給される禁止信号とによっ て制御される。 弾性バッファ５２は、システムクロック信号３３によって示されるように、ビ デオ信号の活性ビデオ部分の間に所定のレートでデータを出力するだけである。 システムクロック３３は弾性バッファ５２のデータ出力をラスタ化するために用 いられて、帰線消去期間を作り出している。 帰線消去期間の間、弾性バッファ５２からは何等データが出力されない。この バッファから何等データが出力されない時の帰線消去期間は、ビデオ部分２０お よびデータ部分５０の加算器７０に対する出力の帰線消去期間を同期させるべく 、充分に調整されている。 さらにＴ１等の高速データ伝送において、弾性バッファ５２は、以下により詳 細に説明することになる複数の鋭い遷移を有するビデオラインの複数部分の間に データ出力することが禁止されている。ビデオアナライザ区画４０が弾性バッフ ァを禁止しない時、該弾性バッファ５２の出力は入力二次データのラスタ化され たバージョンであり、すなわち、該データは同一持続時間の帰線消去期間を有し 、データ区画５０の出力でのそれら帰線消去期間は、ビデオ区画２０の出力での ビデオ信号内の帰線消去期間と、加算器７０に到着した際、一致している。 バッファ５２からのラスタ化された二次データ信号は、システムクロック３３ とビデオアナライザ４０からの禁止信号とを受信している符号器５４に供給され る。符号器５４はデータを符号化してその帯域幅を制限している。符号器５４は 、ＮＲＺ符号器、ＦＭ符号器、ＭＦＭ符号器、マンチェスター符号器、１，７Ｒ ＬＬ符号器、２，７ＲＬＬ符号器、或いは、弾性バッファ５２から出力されるラ スタ化されたデータ信号の帯域幅を制限する如何なる他の符号器であってもよい 。加えて、データスクランブラーおよびブロックエラー訂正符号器を防護のため やビットエラー率を改善するために含ませてもよい。 符号器の出力はマルチプライヤー５６に供給されて、データキャリア（データ 搬送波）上の符号化データを変調する。符号化データはデータキャリアと位相同 期化され、マルチプライヤー５６によって振幅変調される。この特殊な実施例に おいて、変調されたキャリアは符号化データが１か０かに応じて有りか無しかの 何れかである。 しかしながら、他の実施例においては異なる変調方式を採用してよい。低い二 次データレートの伝送のためには、符号化データは変調されたデータと同期され る必要がなく、１つのデータビットはデータキャリアの数サイクルに亙って伝送 され得る。より高いデータレートのためには、符号化データがデータキャリアと 同期されていれば、２レベル以上のより高いデータレートが許容され得る。たと えば、半サイクルはゼロレベルピーク、１／３最大レベルピーク、２／３最大レ ベルピーク並びに最大レベルピークを有することが可能であり、その結果、２つ のデータビットが半サイクルで伝送され得る。データおよびデータキャリアが同 期されていれば、直交振幅変調、直交位相ずれキーイング並びに位相変調等の他 の技法がデータレートを増大するために採用可能である。２８０キロビット／秒 のデータレートは、そうした半サイクルで複数ビットと云う変調技法を必要とし ないことが判明している。 符号化されたデータを含む変調されたデータキャリアは、伝送されるべき下方 の側波帯およびデータキャリアのみがローパスフィルター５８の通過を許容され ている。データキャリアのより高い横帯域と全ての高調波とはこのローパスフィ ルター５８によってブロックされる。 ローパスフィルター５８の出力は、変調され、ラスタ化された二次データは処 理済みビデオと結合されるために加算器７０の非反転入力に供給されている。デ ータ部分５０およびビデオ部分２０のタイミングは、加算器７０に供給されたビ デオ信号内の帰線消去期間がラスタ化された変調データ信号の禁止期間と一致す るようになっている。ビデオ部分２０およびデータ部分５０からの結合信号は、 データ信号のための情報と、最小限の重複を伴った状態で複数の分離帯域内にそ れぞれ周波数挟み込み状態となっているビデオ信号のための情報とを伴ったベー ス帯域での信号である。 タイミング区画３０は垂直シンク（同期）検出器、水平シンク（同期）検出器 、カラーフレーム検出器、並びに検出された信号を用いて種々のタイミング信号 を発生する位相同期ループを含む。特に、この実施例でのデータキャリアの発生 は、一次ビデオ信号の水平走査レートを４で割り、１つの位相同期ループを使用 してその走査レートに１４３を掛けて４，１０２，７０８ヘルツのデータキャリ ア（データ搬送波）として発生させている。データ信号はラスタ化されてから、 変調器５６で水平周波数の非整数倍で変調されるので、加算器７０によってビデ オ信号に結合された際、ビデオ信号のスペクトル包絡線はビデオ信号によって周 波 数挟み込み状態となっている。さらに、データキャリアはカラーフレームとの間 で公知の位相関係を有するはずである。 データキャリアのために１つの特殊例が選択されたが、他の非整数倍のものを 用いることも可能である。データキャリアの基準となる条件は、該データキャリ アが、（１）水平走査周波数の非整数倍であるべきこと、（２）好ましくはクロ ミナンス用キャリアよりも大きくあるべきこと、並びに（３）好ましくはルミナ ンス帯域外であるが、聴覚チャネルと干渉することがないように十二分にビデオ チャネル帯域幅内にあるべきことである。 さらに、タイミング区画は位相同期ループを用いて、システムクロックのラス タ化信号３３を発生し、弾性バッファ５２からデータを出力させている。システ ムクロック周波数は水平走査周波数の約数或いは倍数の何れかとすべきである。 システムクロックの選択は活性ビデオラインおよびデータクロックレートの間の 最大データ伝送レートに基づくべきである。クロックは各ビデオおよび水平帰線 消去期間と同等の間は禁止されるべきであり、変調データが一次ビデオ信号の帰 線消去期間の間に加算器７０でビデオ信号と結合されることは全くなく、すなわ ち、ビデオ２０の出力における帰線消去期間とデータ部分５０は同期されるべき である。さらにシステムクロックレートは、弾性バッファがオーバフローしない ように、充分に高くあるべきである。 システムクロックおよびデータキャリアの両方を発生する位相同期ループの使 用は２つの信号が位相関連していることを意味している。これは、たとえば伝送 用の１つのデータ要素を示すデータキャリアの各半サイクルを有することによっ て、より高いデータレートでの変調器による伝送を考慮している。 タイミング区画の第３出力は水平シンクパルスの前ポーチの発生を示すパルス である。この前ポーチパルスは幾つかの前ポーチパルス検出器回路（不図示）の 何れかを用いることによって与えられ、ＲＳ１７０Ａ規格と互換させるべく帰線 消去レベルを設定するためにＤＣリストア回路２４によって用いられる。 より高いデータレートの伝送システムにおいては、ビデオアナライザ４０をも 含ませてよい。ビデオアナライザ４０は鋭い遷移を示す１つのラインにおける１ 画素群を示す情報のためのビデオ信号の活性部分を分析するディジタル信号プロ セッサを含む。ビデオアナライザはルミナンス或いはクロミナンス信号の強い高 周波数クラスタを発生することになる鋭い遷移を示す信号情報を検索する。それ で、禁止信号を弾性バッファ５２および符号器５４の両方に送出する。禁止信号 は時間がずらされており、鋭い遷移を示す一次ビデオ情報がビデオ部分２０によ って出力されている状態の時に二次データが加算器７０に何等供給されることが ないようになっている。このビデオアナライザ４０の使用は二次データと一次ビ デオとの間の干渉の可能性を一層低減している。ビデオアナライザはデータスト リーム中に開始および停止符号を挿入することもできて、レシーバが干渉を回避 すべくデータ伝送が禁止された時を認識することになる。 ビデオアナライザ４０はＴ１や上記のもの等の高いデータレートシステムにお いて必要であると単に信じられる。より低いデータレートシステムのためには、 ビデオアナライザ４０および禁止信号を省略することができる。ビデオアナライ ザを有するシステムにおいての一次ビデオ区画２０の遅延線２６は、アナライザ ４０による画素群の処理期間の間、一次ビデオ信号を充分に遅延させなければな らない。しかし、もしデータ伝送レートが２８０キロビット／秒程度の相対的に 低いものであれば、ビデオアナライザ４０および遅延線２６を省略することがで きる。 加算器７０の出力での結果、一次ビデオ信号およびデータは周波数挟み込み状 態となる。さらに、加算器７０からのその結合された信号は標準的なＮＴＳＣ信 号における帰線消去期間の同一タイプを依然として有している。よって、このビ デオ信号は、二次的に伝送されたデータを検出することなく、標準的なＮＴＳＣ レシーバによって受信可能である。 耐干渉性の一層の確保のために、ノイズ干渉区画６０および二次データ区画５ ０の出力信号レベルは大きさを調整またはスケーリングすべきである。このスケ ーリングは、干渉を回避すべく、加算器７０に対するそれら２つの区画の注入レ ベルを設定しなければならない。ノイズ干渉区画６０の出力レベルは、レシーバ での受信データ信号上でのノイズを最小とすべく調整されなけばならない。デー タ区画５０の出力レベルは加算器７０の出力に接続されたビデオモニター上で目 立った干渉がないように調整されなけばならない。 ある適用分野においては、オーディオ信号等の追加的な低周波数信号を伝送す ることが望ましいこともある。たとえば、オーディオ信号は米国特許第５，０２ １，７８６号等の圧縮技法を用いてサンプリングされて、水平シンク時間の間に 伝送され得る。もし二次データがたとえば圧縮データであれば、その圧縮ビデオ 用の左右オーディオチャネルのためのオーディオ信号が各活性期間の間に２度サ ンプリングされ、水平シンクパルスの間に加算される。タイミング信号で制御さ れるマルチプクサを、水平シンクパルスの間、その圧縮されたディジタルデータ を加算するために使用することもできる。 図２は図１のプロセッサ１０を組入れているビデオトランスミッタによって伝 送された信号から伝送されたデータを分離するビデオレシーバのための信号プロ セッサ１００を示す。ここでまた、この図示された実施例では周波数挟み込み状 態でビデオを伴う二次ディジタルデータを有する一次ＮＴＳＣ信号を受信してい るが、他のビデオ信号および一次データのためには他の実施例を用いてよい。 図２において、ビデオおよびディジタル情報の両方を含んで受信されたベース 帯域信号は２つの区画、すなわち、ビデオ区画１２０、タイミング回路１３０並 びにビデオアナライザ区画１４０によって処理される。ビデオ区画１２０は受信 ベース帯域信号を自動利得制御増幅器１２２およびＤＣリストア回路１２４を介 して処理する。ＤＣレベルのリストア回路の出力は、上記トランスミッタのノイ ズ画像装置６０と同様のフィルター特性を有するノイズ画像装置１２３に供給さ れる。レシーバ１１０におけるノイズ画像装置１２３の出力は、伝送されたデー タ信号を含んでいる挟み込まれた周波数を通過させるが、一次ビデオ信号をブロ ックしている。ノイズ画像装置１２３の出力は、ノイズ映像装置１２３による位 相歪みを調整する位相補償器１２５に供給される。位相補償器１２５は、ノイズ 画像装置１２３によって導入された位相歪みを調整するために、ノイズ映像装置 １２３の逆位相遅延を有する第２のフィルターであってよい。 位相補償された出力信号は、データ部分５０によって加算器７０に供給された ラスタ化され且つ変調されたデータ信号の再生である。このラスタ化変調データ 信号はシステムクロックを受信しているデータレベル検出器１２６に供給される 。データレベル検出器１２６は、システムクロックの周期毎にピーク検出信号を 検 出するピーク検出器を備える。図１のデータトランスミッタと互換性あるデータ レシーバ用としてのデータレベル検出器出力は、好ましくは、データキャリア半 サイクルが有る時に１を、データキャリア半サイクルがない時に０を示すディジ タル信号である。 上述のデータレベル検出器１２６はトランスミッタ１０用に設計されているが 、このデータレベル検出器はトランスミッタ１０のデータ伝送或いはデータ変調 フォーマットと互換性が有るように選択された他の如何なるフォーマット形式で もよいことが理解されるであろう。たとえば、もしデータが位相変調されていれ ばデータレベル検出器は位相検出器であってよく、もしトランスミッタがデータ 用として直交振幅変調を用いていれば直交振幅検出器であってよい。さらに、た とえば６４キロビット／秒等の僅かなデータが数サイクルに亙って伝送されるよ うに、もしデータレートが充分に低くければ、データレベル検出器は包絡線検出 器であってよい。 高いデータレートでは、同期変調データを検出する回路が必要となり得る。デ ータ中に符号化されたクロックを回復するためにはクロック回復回路を用いるこ とができる。その回復されたクロックは変調データのサンプリングに用いること ができる。そのサンプリングされた変調データはアナログ−ディジタルコンバー タに提供されてディジタル信号を作り出すようにすることができる。代替的には 、ローパスフィルター、ローテータ並びにスライサーをデータレベル検出器と共 に使用することができる。 データレベル検出器１２６の出力はそのディジタルデータを出力となすデータ 分離器および復号器１２８に供給される。データ分離器および復号器１２８はタ イミング回路１３０から時間調整された複合帰線消去信号と、タイミング回路３ ０によって出力されたデータキャリアとを受信する。また、データ分離器および 復号器１２８はビデオアナライザ１４０からビデオ禁止信号も受信する。データ 復号器１２８は、各クロック期間毎のデータレベルビット、データキャリア、帰 線消去複合信号並びに禁止信号を用いて、上記トランスミッタの弾性バッファ５ ２に提供されたデータのように、その出力に同一クロックレートでデータを提供 する。データ復号器および分離器１２８は上記トランスミッタ１０での符号化器 ５４によって提供された符号を除去することにもなる。 分離器１２８の出力は先入れ先出し弾性バッファ１２９に提供される。バッフ ァ１２９にデータが入力されるレートはタイミングブロック１３０からのシステ ムクロックによって制御されている。データは第２のクロック（不図示）によっ て如何なる所望のデータレートでもそのバッファから出力させることができて、 該バッファがオーバーフローすることを防止している。 ビデオアナライザ１４０およびタイミングブロック１３０はトランスミッタ１ ０でのタイミング区画３０およびビデオアナライザ４０での方式で作動する。ビ デオアナライザ１４０およびタイミングブロック１３０は、データ復号器および 分離器１２８がラスタ化データ中の帰線消去期間或いはデータ中に伝送された禁 止期間を読み込むことを防止している。データ信号が適切に回復されるように、 遅延線（不図示）をデータレベル検出器の前に含ませるべきであり、該遅延線で ビデオアナライザ１４０の処理期間を補償するようにする。 しかしながら、理解すべきは、もし図１のビデオアナライザ４０が干渉配慮に よるデータ伝送が禁止された時に開始／停止符号をデータストリーム中に挿入す れば、レシーバはビデオアナライザ１４０を必要としない。代わりに、データ検 出器および分離器１２８は此等の開始／停止符号を復号化機能の一部として検出 することになる。 図３はトランスミッタ用の図１のプロセッサ１０の代替実施例２００を示して おり、同様構成要素には同様の符号を付している。この実施例２００はビデオ区 画２２０、タイミング区画２３０、データ区画２５０並びに加算器２７０を含む が、ノイズ干渉リダクション区画６０を欠くと共にビデオアナライザ区画４０を 欠くことができる。 しかしながらこの実施例において、入力ベース帯域ビデオ信号は、好ましくは 、ビデオ区画２２０によって僅かに変更される。たとえばＮＴＳＣ信号を用いれ ば、ビデオ信号のクロミナンス部分の上方側波帯におけるルミナンスおよびクロ ミナンス情報のスペクトル包絡線の部分は、好ましくは、減衰させるべきである 。たとえば、ＮＴＳＣビデオを用いたシステムにおいて、３．７メガヘルツ以上 のビデオ信号における全てのスペクトルエネルギーは、事実上、ローパスフィル ター ２２７によって削除され得る。ビデオ信号のためのカットオフ周波数の選択は特 定のビデオ信号フォーマットの特性に依存しており、カットオフ周波数は、通常 のレシーバでの視聴者に対してカラー情報が失われることがないようにカラー情 報が充分に伝送されるべく選択されなければならない。 さらに、タイミング区画２３０は自動利得制御増幅器２２２およびＤＣリスト ア回路２２４のための同期検出信号２３１を発生すると共に、各水平および垂直 帰線消去期間に印をしている複合ビデオシンク信号２３３を発生しているシンク 検出器２３２を含む。。タイミング回路２３０は、ビデオ信号帯域幅におけるエ ッジ近辺のビデオ信号の水平走査周波数の好ましくは非整数である１／４倍のデ ータキャリア２３５を発生するキャリア発生器２３５を含む。特に４，１９７， １１４ヘルツのキャリアがＮＴＳＣラスタ化ビデオベース帯域信号にとって望ま しいものであることが判明している。データキャリアは、水平周波数を４で割り 、その周波数を１０６７等の適当な乗数で乗ずるべく位相同期ループを用いるこ とによって得ることができる。代替的には、キャリア発生器２３５は４，１９７ ，１１４ヘルツ等の水平走査レートの１／４の奇数倍或いはその程度の周波数で 作動する自走発振器であってよい。好ましくは、ルミナンスおよびクロミナンス 情報との最小限の干渉をなすためや該ルミナンスおよびクロミナンス情報にデー タ信号を最適に周波数挟み込みするために、データキャリア２３４はビデオベー ス帯域周波数スペクトルにおける上方端近辺の水平走査レートの１／４の奇数倍 であるべきである。キャリア発生器２３５はクロックと同一周波数でクロック信 号２３９をも出力する。このクロック信号２３９は、好ましくは、キャリア信号 ２３４と一定の位相関係を有するべきであり、該キャリア信号２３４の方形バー ジョンであってよい。 データ区画２５０は、ＩＥＥＥ ＲＳ ４４９ インターフェース／ラスタラ イザ２５１、パケッタイザ２５３、アナログデータコンバータ２５７、データイ コライザー・遅延増幅器２５８、並びに振幅変調器２５６を含む。ＩＥＥＥ Ｒ Ｓ ４４９ インターフェース／ラスタライザ２５１は、入力データ信号および データクロック、複合同期信号２３３、並びにクロック信号２３９を受信してい る。ＩＥＥＥ ＲＳ ４４９ インターフェース／ラスタライザ２５１は、デー タがデータクロックに同期して引入れられると共に、クロック２３９とビデオ信 号中の水平および垂直帰線消去期間の両方のタイミングを示す複合シンク信号２ ３３との制御によって同期的に引出されるところの先入れ先出しバッファを有す る。好ましくは、各ラインに同期化マーカーを含ませるべく、インターフェース ／ラスタライザー２５１内におけるバッファのデータ出力２５２は充分に低いレ ートで同期して引出されて、帰線消去期間および同期化マーカーがデータ区画２ ５０の出力データストリーム中に挿入される。また、インターフェース／ラスタ ライザー２５１は、パケッタイザ２５３、アナログデータコンバータ２５７並び に変調器２５６にタイミング信号２５４を提供している。 パケッタイザ２５３は、ラスタ化データ２５２を符号化してそのデータをラン ダム化した後、該ラスタ化データ２５２のビットパケージを複数のパケットにす る。データ２５２を５ビットのシフトシリアルレジスタに提供して、そのレジス タの第３および第５ビットが入力データビットによって排他的論理和演算される ような、ランダム化技法を用いることができる。識別可能なパターンがテレビレ シーバのビデオスクリーン上に現れることを防止する他の如何なるランダム化技 法も使用可能である。独特の開始符号が各パケットの開始時に付加され、ＣＲＣ 或いは他の誤り訂正符号もパケットの終端に含ませることができる。必須ではな いが、独特の停止符号をパケットの終端に含ませることもできる。各パケットは 、好ましくは、開始符号と誤り訂正符号との全てを含む約１，０００ビットを有 する。 １つ或いはそれ以上のタイミング信号２５４がパケッタイザ２５３の出力を制 御して、振幅変調器２５６の出力がビデオ区画２２０からのビデオ信号の帰線消 去期間の間はゼロとなるようにデータ区画２５０の出力は適切な期間の間はゼロ となる。さらに、タイミング信号２５４はデータ区画２５０の出力における帰線 消去期間をビデオ区画２２０の出力の帰線消去期間よりも長いデータキャリアの 数サイクルとすることによって、同期化のためにデータキャリアバーストを各活 性ビデオラインの開始に挿入させることができる。 また好ましくは、タイミング信号２５４は、データキャリアの変調がデータと 同期するように、パケット内における各ビットの出力を制御している。 一実施例において、ビットセルの持続時間はデータキャリアの７サイクルであ る。タイミング信号２５４はパケッタイザの出力を制御して、１つのデータビッ トがアナログデータコンバータにデータキャリアの７サイクル毎に供給されるよ うにする。 パケッタイザ２５３の出力は該パケッタイザの出力の帯域制限をなすアナログ データコンバータ２５７に提供される。このアナログデータ回路２５７は、入力 データストリーム中の１毎に正の丸め（帯域制限された）パルスを含むアナログ データビットと、入力データストリーム中の０毎に負の丸め（帯域制限された） パルスを含むアナログデータビットとを提供する。また、より高いデータレート のためには、直交振幅変調等の他の符号化方式を用いることができる。 アナログデータ回路２５７の出力は、タイミング制御信号２５４に応じてデー タイコライザーおよび遅延増幅器２５８に供給されることによって、アナログデ ータビットは、変調器２５６の出力のピーク出力レベルを制御データキャリアに よって同期変調される。イコライザーおよび遅延増幅器２５８はアナログデータ 回路２５７の出力の位相を変更して、下述するノッチフィルター２８０による位 相歪みを補償する。また、イコライザーおよび遅延増幅器２５８は少なくとも１ ００キロヘルツ以上、そして好ましくは、３００キロヘルツ以上の周波数にプレ エンファシスを施すことによって、データ信号およびビデオ信号の引続く回復を 高めて、後述するように、減衰されて変調されたデータ信号がビデオ信号と結合 された際のクロスオバーノイズ効果を回避している。 ＩＥＥＥ ＲＳ ４４９ インターフェース／ラスタライザ２５１によって提 供されたタイミング信号２５４の１つは変調器２５６にデータキャリア２３４の 約７サイクルの非変調されたバーストを出力させる。データキャリア２３４の非 変調バーストは、好ましくは、各活性ビデオ期間の開始に一致すべく提供される ことによって、以下に説明するように、データキャリア同期化を得るべく図４の レシーバ３００によって容易に検出され得る。データキャリアバーストを含める ことによって、変調器２５６の出力における活性データ期間は活性ビデオ期間よ りも僅かに短い持続時間を有して小さな安全マージンを講じていることによって 、データおよびデータキャリアバーストはビデオ帰線消去期間の間に伝送される こ とがない。また、タイミング信号２５４はアナログデータ信号に遅延を設定して いることによって、データにおける帰線消去期間はビデオ区画２２０の出力と一 致することになる。 代替的には、複数の１のストリングを含むデータキャリアバーストを増強する 位相同期化マーカーは、適切なタイミング制御信号２５４にしたがって第２６３ 番目のラインの開始時にアナログデータ回路２５７の出力におけるデータストリ ーム中に挿入され得る。この複数の１から成るストリングは半ラインの間続き、 以下に説明することになるように、同期を維持するためにレシーバによっても用 いられる。 イコライザーおよび増幅器２５８は振幅変調器２５６によって用いられて、デ ータキャリアの振幅変調をなす。データはラスタ化されていると共に、データキ ャリア周波数は水平走査レートの１／４の非整数倍であるので、ビデオ信号のス ペクトルと重複している変調されたデータキャリアのスペクトルはビデオ信号の ルミナンスおよびクロミナンス部分によって挟み込まれる。 加算器２７０は変調されたデータ信号のピークピーク振幅を制御することによ って、変調されたデータ信号は低レベルで注入される。たとえば、ビデオ区画２ ２０の出力レベル以下である２０デシベル程度の信号を用いることができる。さ らに、注目すべきは、タイミング制御信号２５４はアナログデータ回路２５７の 出力と増幅器２５８との出力を制御することによって、変調器２５６の出力はフ ィルター２２７の出力信号の垂直および水平帰線消去期間の間はゼロである。 それから、加算器２７０の出力はビデオ信号のオーディオ部分の周波数範囲に 停止帯域を有するノッチフィルター２８０に供給される。それから、ノッチフィ ルターの出力は加算されたオーディオ部分を有することになり、全結合信号は適 切なトランスミッタ（不図示）を介してそのチャネル用の適切な周波数で伝送さ れる。 図４は図３の実施例２００と互換性があるレシーバ用の信号プロセッサの第２ 実施例３００を示す。この実施例３００は３つの区画、すなわち、チューナ区画 ３１０、タイミング区画３３０並びにデータ区画３４０を含む。入力は、チャネ ル２に割り当てられたＮＴＳＣ信号用の５４〜６０ＭＨｚ程度のＲＦ周波数での 実施例２００の出力等の注入データ信号を伴うＲＦビデオ信号である。 チューナ区画３１０は結合された受信ビデオおよびデータ信号を処理し、ＩＦ 周波数信号をデータチューナ区画３１２とビデオチューナ区画３１４とに提供し 、その受信ＩＦ信号の分離部分を処理する。ビデオチューナ３１４は、クロミナ ンスサブキャリア（クロミナンス副搬送波）以下の周波数、すなわち相対的に少 ないデータスペクトルエネルギーを含むような周波数を通過させる表面音響波フ ィルターを伴う帯域通過フィルター区画を有する。ビデオチューナ３１４はＩＦ ビデオ信号にヘテロダイン効果を施して、ベース帯域ビデオ信号３１５を作り出 す。このビデオベース帯域信号３１５は、水平および垂直シンク信号が充分に画 成されている間は、多量のビデオ情報を含む必要がない。ビデオベース帯域信号 ３１５は、該ベース帯域ビデオ信号３１５における水平および垂直帰線消去期間 をマークしている複合ビデオシンク信号３３３を提供するシンク検出器（同期検 波器）３３２に供給される。 データチューナ３１２はデータ帯域幅におけるＩＦ周波数を通過させる表面音 響波フィルターを有する帯域通過フィルター区画を含む。それから、フィルター 区画の出力はヘテロダイン効果が施されて、４．２ＭＨｚ変調されたデータ信号 ３１３を提供する。ハイパスフィルター３２７の出力を図３の変調器２５６から 加算器２７０への入力に近づけている。 フィルター３２７からのその出力近似信号は、トランスミッタ区画の変調器と 互換性があるように選択された復調器３６０へ向かって、タイミング区画３３０ によって提供されたデータキャリアで復調される。復調された出力はそれからデ ータインターフェース３６２によってサンプリングされて、ディジタルデータを 提供する。一実施例において、データインターフェースはゲート信号３５６に応 じて復調器３６０の出力をサンプリングでき、該サンプリングに応じてＴＴＬレ ベルでディジタルデータを提供する。ディジタイザ３６２からのディジタルデー タはデパケッタイザ３６４によって裸にされ、開始符号や全ての誤り訂正符号が デパケッタイザ３６４によって除去され、データがデスクランブル化（スクラン ブル解除）される。もし誤り訂正符号が用いられていれば、デパケッタイザは全 ての伝送誤りを可能な程度訂正もする。 デパケッタイザ３６４のディジタルデータ出力は可変レートデータクロックを 伴ってＩＥＥＥ ＲＳ ４４９ インターフェース３６６に供給される。そのイ ンターフェース３６６は、データがクロック信号３６５の制御の下で同期化され るている先入れ先出しバッファ（不図示）を含む。データは、好ましくはデパケ ッタイザ３６４によって発生させられた可変データクロックの制御の下で、イン ターフェース３６６の出力で供給される。 複合シンク信号３３３の発生に加えて、タイミング区画３３０はキャリアセパ レタ３３８およびデータキャリア発生器３３５を含む。トランスミッタ２００の データキャリア２３４とレシーバ３００におけるデータキャリア３３４との位相 同期化を図るべく、キャリアセパレタ３３４は水平ライン毎の開始時に位相同期 化マーカーデータキャリアバーストを検出する。水平ライン毎の開始時にそのバ ーストを検出するタイミングは、ディジタルシンクロナイザ３３６によって発生 させられたタイミング制御信号３５４を介してディジタルシンクロナイザ２３４ によって提供される。キャリアセパレタ３３８は位相制御信号をキャリア発生器 ３３５に供給することによって、レシーバにおけるデータキャリア３３４の位相 はトランスミッタにおけるデータキャリア２３４の位相と同期化され、此等２つ のデータキャリア周波数は同期される。位相および周波数の同期は、従来型のレ シーバにおけるカラーサブキャリアがトランスミッタにおけるカラーサブキャリ アに同期され得るのと同様に達成され得る。また、キャリア発生器３３５は、デ ータキャリア３３４と同一の周波数で且つ該データキャリア３３４と公知の位相 関係をもってクロック信号３３９を発生する。一実施例において、データクロッ ク３３９はコンパレータを介して得られたデータクロックの単なる方形バージョ ンであり得る。 図３の実施例３００において、ディジタルシンクロナイザ３３６は好ましくは 調整されなければならぬことによって、ハイパスフィルター３２７と復調器３６ ０におけるローパスフィルター（不図示）とによって作り出された位相遅延を補 償すべく、ゲート信号３５６およびタイミング制御信号３５４は調整される。特 に、復調器３６０の出力は、ノイズおよび歪みを除いて、トランスミッタ２００ におけるアナログデータ回路２５７の出力を複製しなければならない。それゆえ に、ディジタルシンクロナイザ３３６はゲート信号を提供して、アナログデータ 信号の正或いは負のピークが生ずると予想された時に、好ましくは、復調器の出 力をサンプリングする。加えて、ディジタルシンクロナイザ３３６はまたゲート 信号３５６をデパケッタイザ３６４に供給することによって、帰線消去期間がデ ータストリームから除去され得る。 デパケッタイザ３６４は、好ましくは、データおよびデータクロック３６５を ＲＳ ４９９ インターフェース３３６に供給する。このデータクロックは直前 のビデオフレームの間に伝送されたビットの数をカウントすることによりデパケ ッタイザ３６４によって発生させられている。最新フレームの間により少ないデ ータが伝送されたならば、データクロックレートはそのデータレートに倣うべく 低減する。もし最新フレームの間により多くのデータが最大レートまで伝送され たならば、データクロックは増大する。クロックレートの調整は、一般的には、 インターフェース３６６のバッファ内のデータとなる。しかし、注目すべきは、 数サイクルの間、データが伝送されていなかったり或いは最小のデータが伝送さ れた時、バッファは空となる。 位相同期化を一層増大するためには、上述した第２６３番目のラインの間に伝 送された複数の１の任意のストリングをクロック３３５の位相を変更するために 使用することができる。タイミング回路３３０は伝送された信号の垂直シンクパ ルスを特定する。タイミング回路３３０がその垂直シンクパルスを一度特定する と、その第２６３番目のラインの最初の半分が特定され得る。インターフェース 回路３６６或いはディジタルシンク３３６の何れかが１つの信号（不図示）を発 生して、入力および出力の間のキャリアにおける位相の同期化が適切なエレメン トによって検出されるようにして達成されるまで、キャリアの位相を変更する。 好ましくは、位相の同期化はキャリアの位相を制御しているディジタルシンクロ ナイザ３３６によって達成されることにより、第２６３番目のラインの最初の半 分の間に伝送された１のマーカーのストリングが最大の正振幅となる。加えて、 発生器３３５からのキャリアはその位相がこのようにして絶え間なく調整されて 、トランスミッタプロセッサ２００および受信プロセッサ３００のキャリア間の 位相同期化を持続する。 実施例２００および３００用としてここに開示された技法を用いることによっ て、３８４キロビット／秒のデータ伝送が達成され得る。直交振幅変調へ戻るこ とによって、Ｔ１データレートが達成され得る。 実施例２００および３００は図１の実施例１００におけるアナライザ４０のよ うなビデオアナライザ（不図示）を含むこともできる。このアナライザはビデオ 信号とデータ信号との間の全ての干渉を一層低減することができる。アナライザ はビデオ信号中の鋭い遷移を検出する。所定限度以上のルミナンス帯域スペクト ル中の高周波数スペクトル構成要素となるそうした遷移の検出に及んで、適切な 開始／停止符号のデータストリーム中への挿入の後にデータの伝送は停止させら れる。レシーバ３００におけるデパケッタイザは開始／停止符号を検出し、そう した符号に応じて伝送されたデータを適切にデパケットする。 上記の実施例はＮＴＳＣフォーマットのビデオ信号用に設計され且つ周波数挟 み込みのためにディジタルデータを伝送しているが、本発明の他の実施例も採用 し得る。伝送のためのビデオ信号は、たとえば、ＰＡＬ或いはＳＥＣＡＭフォー マットの信号、あらゆるＨＤＴＶ信号、或いはラスタ化されたその他全ての信号 であってもよい。さらに、データはアナログ或いはディジタルデータであっても よく、送信および受信のフォーマットはデータレートに応じて同期或いは非同期 であってもよい。開示される発明の特殊で有用な適用例としては、圧縮されたビ デオ信号或いはＡＣＴＶ信号を伝送することである。 開示された実施例によって高いデータレートが獲得可能であるので、本発明は さらに、大きく（５×７インチ）、高品質なディジタル化グラフィックス或いは 画像で、４００ドット／インチより大きな解像度をもっての伝送用として、特に 従来のデータ圧縮技法を用いての伝送としては、特殊な適用分野を有する。そう したシステムの一例としては、テレビケーブルネットワークに亙っての医療グラ フィックスの伝送用、或いはチャネル放送でのビデオ信号の伝送用がある。図５ に示されるように、Ｘ線機器、コンピュータ補助の断層撮影装置、核磁気共鳴機 器、その他の同等機器４１０からのディジタル化された医療用グラフィックデー タの伝送はＪＰＥＧ或いはＭＰＥＧを用いた一般入手可能なコンプレッサ４１２ を用いて圧縮される。コンプレッサ４１２の出力はトランスミッタプロセッサ２ ００へのデータのように供給される。代替的には、入力信号は高精細ファクシミ リからや、高密度媒体に格納された格納グラフィックデータからであってよい。 たとえば、プロセッサ２００へのビデオ入力信号はベース帯域での特殊なチャネ ル用のケーブルテレビ信号であってもよく、或いはチャネル放送の伝送用のベー ス帯域での標準テレビ信号であってもよい。加えて、結合された信号は長距離伝 送のための衛生トランスポンダを介して伝送され得る。多数のビデオチャネルが あるので、追加的なグラフィック入力４１２もケーブルを介しての伝送用として の他のチャネルからのベース帯域ビデオと結合させることができる。 受信器プロセッサ３００は接続されて、異なる伝送データの受信のための選択 されたチャネルと同調した適切なチューナ（不図示）のベース帯域出力を受信す ることができる。データ出力はそれでデコンプレッサ４１４で圧縮解除され、高 品質のグラフィックスプリンタ或いはＳＶＧＡまたはＸＧＡディスプレイ等の適 切な媒体４１６上に表示され得る。 代替的には、高いデータレート信号は、トランスミッタプロセッサ２００、テ レビケーブルネットワーク並びに複数箇所に配置された複数のレシーバプロセッ サ３００を含む高容量通信チャネルを通じて一方方向に伝送され得る。他のデー タは相当に低いデータレートで複数箇所から伝送され、電話回線或いはセル状ネ ットワーク等のより低い容量の送信メディアで伝送され得る。 たとえば、相互的な実施例５００が図６に示されている。ＰＣＸ或いはＴＩＦ Ｆフォーマットグラフィックス等の画像データはネットワークファイルサーバ５ ０２に格納され得る。特定の格納グラフィックイメージの要求が、１つ或いはそ れ以上のノードコンピュータ５１４ａ−ｅにおけるユーザから関連するモデム５ ０８ａ−ｅを介しての電話ネットワークを通じて要求され得る。ファイルサーバ は多重ラインモデム５１０を通じての要求を受信する。グラフィックイメージ等 の要求されたデータはケーブルネットワーク５１２上でトランスミッタプロセッ サ２００を通じて、１つ或いはそれ以上のレシーバプロセッサ３００に接続され たチューナ５１３に伝送され得る。また、１つのプロセッサ３００を多重化する ことが望ましい可能性がある。それでディジタルデータは表示のために適切なノ ードコンピュータ５１４ａ−ｅの通信ポートに供給され得る。加えて、データコ ンプレッサ４１２および圧縮解除ソフトウェアがまた、ネットワーク５１２上の 送信のためにデータを圧縮するべく使用され得る。 各ノードコンピュータ５１４には独特のアドレスを割り当てることができる。 ケーブルネットワーク５１２上で伝送された情報はターゲットのノードコンピュ ータ５０６ａ−ｅの適切なアドレスで符号化されることによって、ただ１つのノ ード或いはノード群がその伝送された情報を受信する。 図６に示されたようなネットワークの例としては旅行代理業界やダイレクト販 売業界が該当し得る。コンピュータ５１４ａ−ｅのユーザはメニュー上のアイテ ムの選択やサブメニューの選択等の単純なコマンドを伝送することができる。特 定のアイテム或いはサブメニューの選択に応じて、その選択チョイスに基づく更 なるグラフィックイメージがコンピュータのディスプレイ上に表示されるべく結 合された信号でネットワーク上を伝送される。たとえば、ユーザは彼が訪問した い市の名前、ホテルルームの受入れ可能な価格範囲並びに他の基準をタイプ入力 することができる。その情報の入力に応じて、グラフィックイメージのシーケン スがネットワーク上でコンピュータのディスプレイに伝送され得ることによって 、ユーザは該ユーザによって伝送された基準内で選択されたホテルの下検分がで きる。 更なる他の実施例においては、相互的なコンピュータネットワーク６００が図 ７に示されるようにケーブルテレビネットワークのサブチャネルを用いることに よって達成され得る。複数の分離中枢ステーション６０２がケーブルテレビ（Ｃ ＡＴＶ）のヘッドエンド６１０にリース契約された電話回線或いは他の適切メデ ィアを通じて接続されている。ケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）ノード６３０がケー ブルテレビの同軸ケーブルネットワーク或いは光ファイバネットワーク６０８を 通じてＣＡＴＶのヘッドエンド６１０に接続されている。代替的には、ファイル サーバステーション（不図示）が、中枢ステーション６０２を使う代わりに、ヘ ッドエンド６１０の一部となり得る。 ネットワークは複数のビデオチャネルを用いての高速パケット交換を伴うフレ ームリレープロトコルを用いている。ケーブルテレビネットワークの順方向制御 チャネルの１つ或いはそれ以上が、制御情報を種々のＣＡＴＶコンピュータノー ド６３０に送る制御チャネルとして用いられる。データはヘッドエンド６１０か らＣＡＴＶコンピュータノード６３０へ通常のテレビチャネルを介して伝送され る。データはＣＡＴＶコンピュータノード６３０からヘッドエンド６１０へＴ８ 、Ｔ９並びにＴ１０等のサブチャネルを介して伝送される。パケット交換プロト コルは多重ノード６３０が同一データチャネルを分け合うことを可能として、フ レームリレーネットワークを作り出させる。ネットワークは、戻りチャネル制御 のために、ポーリングされたトークンバスおよびＣＳＭＡ／ＣＤアクセス方法を 用いことができる。 図８は典型的なヘッドエンド６１０を示す。リース契約回線６０６は中枢６１ ２に接続されている。各リース契約回線は、モトローラコーポレーションのユニ バーサルデータシステム（ＵＤＳ）ディビジョンから入手可能なＴ１用の或いは 僅かなＴ１が割り当てられた回線用の相応しいインターフェースを含むＣＳＵ／ ＤＳＵ（チャネルサービスユニット／データサービスユニット）６１２に接続さ れている。それぞれのＣＳＵ／ＰＳＵは、例えばＩＥＥＥ ＲＳ ４４９インタ ーフェースなどのインターフェース６１６を介してネットワーク中枢６１４に接 続されている。ネットワーク中枢６１４はリース契約回線から受信したデータの 図３で説明したような選択ビデオプロセッサ２００の１つに対する割り当てを制 御している。また、各プロセッサ２００は適当なビデオソース６１８からベース 帯域ビデオ信号を受信している。ビデオプロセッサ２００の出力は、同軸ケーブ ル６０８上での順方向ケーブルテレビチャネルの１つに亙っての送信のために、 適切なＲＦビデオ変調器６２０に供給される。適当なＲＦビデオ変調器６２０は サイエンティックアトランタより入手可能である。 中枢６１４によって発生させられたネットワーク制御情報は、ＣＡＴＶ同軸ケ ーブル６２０上での送信のために、順方向制御チャネル変調器６２２に供給され る。サブチャネル上でのＣＡＴＶコンピュータノード６３０によって送られた情 報は戻りチャネル復調器６２４によって復調されて、中枢６１４に供給される。 アリゾナ州テムピーのＥＦデータやアリゾナ州スコッツデールのフェアチャイル ドデータから入手可能な周波数可変ケーブルテレビモデムは制御チャネル変調器 ６２２および戻りチャネル復調器６２４を提供すべく使用され得る。 図１０は中枢６１４をより詳細に示している。中枢はシステムコントローラ６ １４ａ、戻りチャネルコントローラ６１４ｂ、並びに複数のインテリジェントデ ィジタルＩ／Ｏボード６１４ｃを含み、此等が全てＩＥＥＥ ＶＭＥバックプレ ーンによって相互に接続されている。システムコントローラ６１４ａは中央処理 装置と、種々のＣＳＵ／ＤＳＵ６１２とＣＡＴＶコンピュータノード６３０との 間のデータのルーチング（方路選択）を制御するシステム全体のソフトウェアを 含むハードディスクとを有する。戻りチャネルコントローラ６１４ｂはケーブル テレビネットワーク上のネットワーク送信の調停をなすと共に、受信データをＣ ＡＴＶコンピュータノード６３０から種々のＩ／Ｏボード６１４ｃへ供給してい る。戻りチャネルコントローラ６１４ｂおよびシステムコントローラ６１４ａは 協働して、適切なプロトコルにしたがって、ネットワーク内の設備上の故障およ びデータオバーロード状態を取り扱っている。 各Ｉ／Ｏボード６１４ｃは好ましくはコントローラ（不図示）を含む。Ｉ／Ｏ ボード６１４ｃ用のコントローラはデータのパケット化を行なうことができると 共に、選択されたビデオプロセッサ２００へ供給されるべきパケット化されたデ ータのための誤り訂正符号を有することができる。そうした場合、パケッタイザ ２００は省略することができる。さらに、コントローラはデータのパケット化を 解除することができると共に、ビデオステーション６３０から戻りチャネルコン トローラ６１４ｂを通じて受信されたデータの誤り訂正を行なうことができる。 同様にして、ＣＳＵ／ＤＳＵ６１２に接続されたＩ／Ｏボード６１４ｃ用のコン トローラは、リース契約された陸上回線６０６の選択された通信のために、適切 なプロトコルにしたがってデータをパケット化できる。 図９はＣＡＴＶコンピュータステーション６３０用の顧客の構内設置の機器（ ＣＰＥ）のブロック図である。図４に示された形式の受信器プロセッサ３００、 制御チャネルレシーバ６３２並びに戻りチャネル変調器６３４が同軸ケーブル６ ０８に接続されている。データ／ビデオ復号器３００が適切な順方向チャネル上 に送られた中枢からのデータを受信する。制御チャネルレシーバ６３２および戻 りチャネル変調器６３４はヘッドエンド６１０における制御チャネル変調器６２ ２および戻りチャネル復調器６２４の相補装置である。制御装置はプロセッサ３ ００、制御チャネルレシーバ６３２並びに戻りチャネル変調器６３４を制御する マイクロコントローラを含む。制御装置は、レシーバ６３４によって受信された 制御信号と、データは伝送されるに有効で有ることを示すフレームリレーアクセ ス装置のインターフェース６３８によって受信された制御信号とに応答する。制 御チャネル上に送られた制御コマンドに応じて、制御装置６３６、すなわちプロ セッサ３００におけるチューナは制御チャネル上で中枢６１４から送られてきた 制御情報に基づく適切なチャネルに同調する。加えて、制御装置６３４はビデオ プロセッサ３００からの受信データを提供して、そのデータをフレームリレーア クセス装置インターフェース６３８に供給する。フレームリレーアクセス装置イ ンターフェース６３８はディジタルＩ／Ｏ６４０でデータを供給することによっ て、ステーション６３０がコンピュータ（不図示）、ローカルエリアネットワー ク（不図示）、或いは、その他全てのディジタル機器に接続され得る。 開示された信号プロセッサを用いることによって、結合されたビデオ／データ 信号は復調されて、伝送されたデータがＴＶスクリーン上に生ずるテレビ画像に 目立った干渉をなすことなく通常のビデオレシーバ（不図示）によって復元され 得る。また伝送されたデータは容易に分離され得る。理解すべきは、信号プロセ ッサに提供されたデータは複数の異なる面においてビデオ信号とは区別され得る ことである。ラスタ化される前、データ信号はビデオ信号に対して完全に無関係 であり得るので、此等２つの信号は低度の相互相関性を有している。よって、広 範でさまざまなデータを伝送することができ、一方方向通信が好ましい場合のよ うなシステムに特に有効である。それにも拘らず、発明の範囲は請求の範囲によ って画定される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ， ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＳＮ，ＴＤ，Ｔ Ｇ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｓ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＲ ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．データ信号を、クロミナンスおよびルミナンス部分の両方と活性および帰線 消去ビデオ期間とを有するラスタ化ビデオ信号に加算するプロセッサにおいて、 データキャリアを発生する信号発生器と、 前記データキャリアに応答して変調されたデータキャリアを供給する変調器と 、 前記変調されたデータ信号を前記活性ビデオ期間の部分の間に前記ビデオ信号 に結合して、結合信号を供給する結合器と、 前記変調器がデータキャリアバーストを前記活性ビデオ期間の少なくとも幾つ かでの開始時に供給するように該変調器を制御するコントローラと、 を有することを特徴とするプロセッサ。 ２．前記データキャリアの周波数はキャリアの１／４の非整数倍であることを特 徴とする請求項１に記載のプロセッサ。 ３．前記ビデオ信号の前記クロミナンス部分はクロミナンスキャリアの変調によ って発生し、前記データキャリアの周波数は前記クロミナンスキャリアの周波数 よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のプロセッサ。 ４．前記ビデオ信号のキャリアより大きい周波数は実質的に減衰させられている ことを特徴とする請求項２に記載のプロセッサ。 ５．前記プロセッサは、 各帰線消去および活性ビデオ期間をマークしている複合同期信号を発生する同 期検出器と、 前記データキャリアが参照されたシステムクロック信号を供給するクロック発 生器と、 をさらに備え、 前記コントローラはタイミング制御信号を発生することによって、前記変調器 の出力を制御することを特徴とする請求項１に記載のプロセッサ。 ６．前記プロセッサは、さらに、 前記タイミング信号の少なくとも１つは前記データキャリアをアウトバースト させて、前記変調器により供給されることを特徴とする請求項６に記載のプロセ ッサ。 ７．データ信号を、活性ビデオ部分および帰線消去期間と、水平走査周波数と、 ルミナンスおよびクロミナンススペクトルであって、該クロミナンススペクトル は上方側波帯および下方側波帯を有するルミナンスおよびクロミナンススペクト ルとを有するビデオ信号に加算するプロセッサにおいて、 前記クロミナンススペクトルの前記上方側波帯を減衰して帰線消去期間を有す る部分的に減衰されたビデオ信号を出力する手段を含むビデオプロセッサ区画と 、 前記上方側波帯における周波数でキャリアを発生するキャリア発生器と、 前記データ信号に応答して前記ビデオプロセッサ区画の前記帰線消去期間に同 期した帰線消去期間を有する出力ラスタ化データ信号を作り出すデータ信号区画 と、 前記キャリアを前記ラスタ化データ信号で変調する変調器であって、該変調器 の出力のスペクトルエネルギーが前記減衰側波帯内にほぼ完全に存在するように する変調器と、 前記変調されたキャリアを相対的に低い注入レベルで前記部分的に減衰された ビデオ信号内に注入する加算器と、 を有することを特徴とするプロセッサ。 ８．前記プロセッサの前記データ区画は、さらに、 特定された位相シンクロナイザを前記データ信号の所定部分のために該データ 信号内に挿入する手段を有することを特徴とする請求項７に記載のプロセッサ。 ９．前記プロセッサは、さらに、 前記データ信号の帯域制限を行なう手段を有することを特徴とする請求項７に 記載のプロセッサ。 １０．前記キャリア発生器は前記走査レートを４で除算することによって発生さ せられたキャリアを供給することを特徴とする請求項７に記載のプロセッサ。 １１．前記プロセッサの前記ビデオ区画は、さらに、 自動利得制御増幅器と、前記ビデオ信号に応答して所定の規格にほぼ準じた規 格化されたビデオ信号を供給するＤＣレベルリストア回路と、 その信号の前記クロミナンススペクトルの上方側波帯における周波数を減衰す るローパスフィルターと、 を有することを特徴とする請求項７に記載のプロセッサ。 １２．ビデオ信号内に注入された位相同期化マーカーと、水平走査レートを有す るビデオ信号と、前記ビデオ信号用の周波数帯域の一部内に横たわるラスタ化デ ータ信号とを含むラスタ化され、変調されたデータ信号を絶縁するプロセッサに おいて、 スペクトルにおけるデータ信号を含まない部分を減衰するフィルターと、 キャリアを発生する位相調整自在キャリア発生器と、 前記キャリアおよびろ過されたデータ信号に応答する復調器と、 位相同期化マーカーを検出する検出手段と、 前記検出されたマーカーに応じて前記キャリア発生器の位相を変更する手段と 、 を有することを特徴とするプロセッサ。 １３．前記キャリア発生器は前記走査レートの１／４の非整数倍程度でキャリア を発生していることを特徴とする請求項１２に記載のプロセッサ。 １４．前記帰線消去期間を有する前記結合信号の一部を供給する第１チューナと 、 前記帰線消去期間を示している信号を発生する検出器であって、前記位相マー カーを検出する手段はその帰線消去信号に応答することから成る検出器と、 スペクトルエネルギーを含む前記結合された信号の一部を前記フィルターに供 給する第２チューナーと、 をさらに有することを特徴とする請求項１２に記載のプロセッサ。 １５．ビデオネットワーク上でデータを伝送する方法において、 低帯域幅媒体上で低情報内容を有する信号を第１拠点から送信するステップと 、 第２拠点で前記信号を受信すると共に、第２拠点へ伝送すべき大量の情報を選 択するステップと、 前記選択された情報を高いデータレートで供給するステップと、 前記選択された情報を、ビデオネットワーク上での伝送のため、高いデータレ ートでビデオ信号に結合するステップと、 その大量に伝送された情報を前記第１拠点で受信するステップと、 を有することを特徴とするビデオネットワーク上でデータを伝送する方法。 １６．前記大量の情報を送信／伝送および受信するステップは、位相を有するキ ャリアの発生が要求され、前記方法は、 前記高量のデータに位相同期化マーカーを挿入するステップと、 レシーバにおける前記キャリアの位相をトランスミッタにおける前記キャリア の位相に同期させるステップと、 を含むことを特徴とする請求項１５に記載のビデオネットワーク上でデータを 伝送する方法。 １７．情報を伝送する方法において、 ソースから情報を受信するステップと、 クロミナンスおよびルミナンス情報を含むスペクトルエネルギーを有するラス タ化されたビデオ信号のラスタレートの周波数の１／４の非整数倍でキャリアを 発生するステップと、 変調されたキャリアのスペクトルエネルギーがクロミナンスおよびルミナンス 情報で周波数挟み込みがなされるように前記情報に基づいて前記キャリアを変調 するステップと、 前記変調されたキャリアをビデオ信号内に注入するステップと、 ビデオ信号を含むチャネル内でケーブルＴＶネットワーク上に前記注入された 信号を伝送するステップと、 を有することを特徴とする情報を伝送する方法。 １８．前記変調されたキャリアに位相同期化マーカーを加算するステップ をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の情報を伝送する方法。 １９．活性ビデオ期間を有するラスタ化された信号から成るクロミナンスおよび ルミナンス情報の両方と結合されたデータ情報であって、トランスミッタデータ キャリアで変調されたデータ情報を受信する方法において、 前記トランスミッタデータキャリアとほぼ同一の周波数でレシーバキャリアを 発生するステップと、 前記信号からの情報を復調するステップと、 マーカー情報を前記活性ビデオライン内に配置するステップと、 前記位相マーカーに応じて前記キャリアの位相を変更するステップと、 を有することを特徴とするデータ情報を受信する方法。 ２０．前記データ情報は高精細度グラフィックイメージを含み、前記方法は、 前記データ情報から位相マーカー情報を削除するステップと、 前記グラフィック情報を適切な媒体上に表示するステップと、 をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のデータ情報を受信する方法 。 ２１．データ信号を、ある期間のビデオ帰線消去期間を有し前記データ信号と実 質的に非相関関係にあるビデオ信号と共に伝送する方法であって、 前記帰線消去期間のタイミングを検出するステップと、 前記データ信号をラスタ化して、該ラスタ化データ信号に、前記ビデオ帰線消 去期間よりも長い所定期間であるデータ帰線消去期間を供給するステップと、 前記ビデオおよびラスタ化データ信号を結合して、前記ビデオ帰線消去期間の 各々と前記データ帰線消去期間とがほぼ同時となるようにするステップと、 を有することを特徴とする伝送方法。 ２２．データキャリアバーストを発生するステップと、 前記結合信号にデータキャリアバーストを含ませるステップと、 をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。 ２３．前記活性ビデオ期間に位相同期化マーカーとしての複数の１から成る所定 のシーケンスを挿入するステップ をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。 ２４．前記データ信号を複数のパケットに分割し、各パケットの開始および停止 を独特の符号によって画定するステップ をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。 ２５．各活性ビデオ期間の開始時に位相同期化マーカーを挿入するステップ をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。 ２６．ケーブルテレビネットワーク上でイメージを伝送する方法において、 前記イメージの示すデータに基づいてデータキャリアを変調するステップと、 前記変調されたデータキャリアを１つのチャネルのビデオ信号に、該ビデオ信 号の活性ビデオ期間の間、挿入して結合信号を形成するステップと、 前記結合信号をケーブルネットワーク上に伝送するステップと、 前記結合信号から前記変調されたデータキャリアと前記ビデオ信号を分離し、 前記データキャリアを前記ビデオ信号における前記活性ビデオ期間の検出に基 づいて復調するステップと、 前記イメージをディスプレイ上に表示するステップと、 を含むことを特徴とするケーブルテレビネットワーク上でイメージを伝送する 方法。 ２７．前記イメージのための前記データは４００ドット／インチよりも大きな分 解能を有することを特徴とする請求項２６に記載のケーブルテレビネットワーク 上でイメージを伝送する方法。 ２９．前記イメージ寸法は５インチ×５インチよりも大きいことを特徴とする請 求項２７に記載のケーブルテレビネットワーク上でイメージを伝送する方法。 ３０．ケーブルテレビファクシミリ機器において、 イメージを走査して該イメージの高分解能のディジタル表示を得る手段と、 前記走査手段に応答して、前記ディジタル表示に基づいてデータキャリアを変 調する手段と、 前記変調されたデータキャリアをビデオ信号に注入する手段と、 を有することを特徴とするケーブルテレビファクシミリ機器。 ３１．前記ビデオ信号は残留クロミナンス上方側波帯を有し、前記変調されたデ ータキャリアの周波数スペクトルは前記残留側波帯内に実質的に存在することを 特徴とする請求項３０に記載のケーブルテレビファクシミリ機器。 ３２．前記ビデオ信号は水平走査レートを有し、前記変調手段は、 前記ビデオ信号の前記水平走査レートの１／４の非整数倍でデータキャリアを 発生しているデータキャリア発生器と、 前記ビデオ信号の帰線消去期間の間、前記データキャリアを禁止する手段と、 を有することを特徴とする請求項３０に記載のケーブルテレビファクシミリ機 器。 ３３．位相同期化マーカーを挿入する手段をさらに含むことを特徴とする請求項 ３２に記載のケーブルテレビファクシミリ機器。 ３４．ケーブルテレビネットワーク上でデータを伝送するに際し、媒体、複数の 順方向チャネル上で複数のビデオ信号を放送する中枢、制御チャネル、並びに少 なくとも１つのサブチャネルを有するケーブルテレビネットワーク上でデータを 伝送する方法において、 前記ネットワークに接続され且つ制御可能な順方向チャネル選択を有する少な くとも１つのデータレシーバを供給するステップと、 少なくとも１つの順方向チャネル用にデータを前記ビデオ信号に加算して、結 合されたデータ／ビデオ信号を作り出すステップと、 前記結合されたデータ／ビデオ信号を順方向チャネルの媒体上で伝送するステ ップと、 少なくとも１つのデータレシーバで前記伝送されたデータ／ビデオ信号を受信 し、前記データを前記ビデオ信号から分離するステップと、 前記少なくとも１つのレシーバによって前記順方向チャネルの選択を制御する 制御信号を前記制御チャネル上で伝送するステップと、 前記レシーバから前記中枢へデータを前記少なくとも１つのサブチャネル上で 伝送するステップと、 を含むことを特徴とするケーブルテレビネットワーク上でデータを伝送する方 法。 ３５．前記レシーバは制御可能なサブチャネル選択を有し、前記方法は、 前記少なくとも１つのレシーバに特定のサブチャネルを選択させる信号を前記 制御チャネル上に伝送するステップと、 をさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載のケーブルテレビネットワー ク上でデータを伝送する方法。 ３６．前記方法は、 前記サブチャネル上でのデータ伝送をモニタするステップと、 前記データ伝送の前記モニタに基づいてサブチャネルの選択を制御して、前記 サブチャネル上でのデータ伝送を最大限とするステップと、 をさらに含むことを特徴とする請求項３５に記載のケーブルテレビネットワー ク上でデータを伝送する方法。 ３７．ビデオネットワーク上でデータを伝送する装置であって、伝送媒体、複数 の順方向チャネルを有するビデオネットワーク、制御チャネル並びにサブチャネ ルを含むビデオネットワーク上でデータを伝送する装置において、 複数のビデオ信号を受信する手段と、 少なくとも１つのデータ信号を受信する手段と、 前記データ信号を前記ビデオ信号の選択された１つに結合する手段と、 前記結合された信号を前記ビデオチャネルの選択された１つの上に伝送する手 段と、 前記サブチャネル上に伝送されたデータを受信する手段と、 前記サブチャネル上の前記データ信号伝送をモニタする手段と、 前記サブチャネル上の前記データ伝送の前記モニタに基づいて前記制御チャネ ル上に制御信号を伝送する手段と、 を有することを特徴とするビデオネットワーク上でデータを伝送する装置。 ３８．ケーブルテレビネットワーク上に伝送されたデータを受信する装置であっ て、前記ネットワークは伝送媒体を含むと共に、ビデオ信号の伝送のための順方 向チャネルであって、該伝送されたビデオ信号の少なくとも１つはデータを有す るようなビデオ信号伝送のための順方向チャネル、サブチャネル並びに制御チャ ネルを有して成るケーブルテレビネットワーク上に伝送されたデータを受信する 装置において、 前記複数の順方向チャネルを選択するためのチューナを有するビデオレシーバ と、 前記制御チャネルに応答する制御チャネルレシーバと、 同調可能なサブチャネルトランスミッタと、 前記制御チャネル上に伝送された制御信号に応答して前記順方向チャネルの選 択と前記サブチャネルトランスミッタの同調とを変更するコントローラと、 を有することを特徴とするケーブルテレビネットワーク上に伝送されたデータ を受信する装置。 ３９．前記装置は前記ビデオ信号から前記データを抽出する手段をさらに有する ことを特徴とする請求項３８に記載のケーブルテレビネットワーク上に伝送され たデータを受信する装置。