JP3267495B2

JP3267495B2 - テレビジョン多重放送方式

Info

Publication number: JP3267495B2
Application number: JP34804095A
Authority: JP
Inventors: 耕治笹野
Original assignee: 全国朝日放送株式会社
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1995-12-15
Publication date: 2002-03-18
Anticipated expiration: 2015-12-15
Also published as: JPH09168137A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン放送電波
を利用した多重放送方式に係る。

【０００２】

【従来の技術】情報化時代と言われる今日、放送におい
ても従来から放送されてきた音声あるいは映像だけでな
くディジタルデータを放送するデータ放送あるいは画像
データを放送するファクシミリ放送が注目されている。
これらの放送は放送衛星を利用する等、専用のメディア
を利用して行うことも考えられているが、従来から存在
している音声放送あるいはテレビジョン放送の電波を利
用する多重放送が電波資源の有効活用との観点から積極
的に技術開発が進められている。

【０００３】放送電波を利用した多重放送として、ステ
レオ放送、音声多重放送、ファクシミリ放送、データ放
送がある。これらの多重放送中、日本においてステレオ
放送はＦＭ放送電波及びテレビジョン放送電波を利用し
たものが実用化されており、音声多重放送及び文字多重
放送はテレビジョン放送電波を利用したものが実用化さ
れている。また、ファクシミリ放送はアメリカにおいて
ＦＭ放送電波を利用したものが実用化されており、日本
においてはテレビジョン放送電波を利用したものが検討
されている。そして、データ放送は日本においてＦＭ放
送電波を利用したものが実施されようとしており、テレ
ビジョン放送電波を利用したものが今後の検討課題とさ
れている。

【０００４】多重放送、特に、テレビジョン放送電波を
利用した多重放送について日本及びアメリカにおいて採
用されているＮＴＳＣ方式カラーテレビジョン放送の電
波を例に挙げて説明する。図１に示すようにＮＴＳＣ方
式カラーテレビジョン放送の電波は、映像搬送波の中心
周波数の上方に４.２５MHz下方に１.２５MHz計５.５MHz
の帯域巾を有する映像搬送波と、この映像搬送波の上方
４.５MHzに中心周波数を有し±０.２５MHz計０.５MHzの
帯域巾を有する音声搬送波から構成され、全体の帯域巾
は６MHzである。

【０００５】上に示した多重放送の中で、テレビジョン
放送電波を利用した文字多重放送は映像搬送波に含まれ
るテレビジョン映像信号中の帰線期間を利用してデータ
を多重して送信するが、他のＦＭステレオ放送、ＦＭデ
ータ放送、ＦＭファクシミリ放送、テレビジョンステレ
オ放送、テレビジョン音声多重放送及びテレビジョンフ
ァクシミリ放送は、音声帯域中の副搬送波によって番組
を放送する。この副搬送波を利用した多重放送をテレビ
ジョン音声多重放送及びテレビジョンファクシミリ放送
について電気通信技術審議会ファクシミリ放送委員会報
告に基づいて説明する。

【０００６】図２に示すのは、多重放送方式における変
調スペクトラムである。この図において、横軸は水平走
査周波数であるfH＝５２５本×５９.９４Hz／２＝１５.
７３４２５KHzを単位とする音声搬送波であり、縦軸はK
Hzを単位とした主搬送波に対する偏移量である。この多
重放送変調スペクトラムにおいて主音声搬送波の中心周
波数は０fHであり、ステレオ及び２重音声である副音声
用の音声副搬送波の中心周波数は２fHである。なお、主
音声の偏移量は２５KHz、ステレオ音声の偏移量は２０K
Hz、２重音声の偏移量は１５KHzとされている。また、
副音声の制御を行うための制御信号用の副搬送波の中心
周波数は３.５fHにおかれている。

【０００７】アナログ方式ファクシミリ用の副搬送波の
中心周波数は６fHにおかれており、周波数帯域は４fHか
ら８fHまでとなっている。このアナログ方式ファクシミ
リは音声多重放送に妨害を与えることがあるため、音声
多重放送期間中はファクシミリ信号を多重化することが
できない。そのため、４fHから５fHまでの周波数帯域を
削除することにより音声多重とアナログ方式ファクシミ
リとを両立させることも考えられている。

【０００８】このアナログ方式ファクシミリに対して、
ディジタル方式ファクシミリ用の副搬送波の中心周波数
は音声多重放送への妨害の点から４.５fHにおかれ、使
用周波数帯域は４fHから５fHまでの１fH、主搬送波の周
波数偏移は±2KHzとなっており、変調方式は４相ＰＳＫ
（Phase Shift Keying＝位相シフトキーイング）が採用
されている。ファクシミリ放送で扱われるファクシミリ
信号はデータ放送のデータ信号と同様に２値データであ
り、データ信号はファクシミリ信号と同様に扱うことが
可能である。この点に着目したテレビジョン音声帯域に
多重されるファクシミリ放送の４.５fH副搬送波を用い
たデータ放送について、笹野耕治「テレビ音声に多重す
るデータ放送」（第３１回民放技術報告会・放送方式部
門，pp.22-23，社団法人日本民間放送連盟，1994年11月
9日）に示されている。また、その場合にデータ信号副
搬送波の周波数偏移を±２KHz及び±３KHzとすることに
ついて、笹野耕治「ＴＶ音声に多重する第三副搬送波に
ついて」（１９９４年テレビジョン学会年次大会，ITE
'94 ITE Annual Convention pp.359-360，社団法人テ
レビジョン学会，1994年7月29日）に示されている。

【０００９】副搬送波の中心周波数を７.５fHにした場
合には音声多重放送への妨害は少ないが、映像信号に妨
害を生じると考えられていた。この点について、本発明
者は種々実験を行った結果、中心周波数７.５fHの副搬
送波を主搬送波の周波数偏移を±２〜３KHzとした４相
ＰＳＫ方式でディジタル変調した場合には、映像信号に
妨害が生じないことを確認し、この知見に基づき先願で
ある特願平６−１２２３８８号において、ファクシミリ
あるいはデータディジタル信号によって７.５fHの副搬
送波を４相ＰＳＫ方式で変調することを構成とするテレ
ビジョン多重放送方式を提案した。この多重放送方式に
よれば、４.５fHの副搬送波を用いた多重放送も同時に
行うことにより、２チャンネルの多重放送を行うことが
可能であり、このことについては、笹野耕治「ＴＶ音声
に多重する二波のディジタル信号」（第３１回民放技術
報告会・放送方式部門，pp.26-27，社団法人日本民間放
送連盟，1994年11月9日）にも示されている。なお、２
チャンネルの多重放送の各チャンネルの放送は、データ
放送を２チャンネルあるいはファクシミリ放送を２チャ
ンネルとする他に、データ放送とファクシミリ放送をそ
れぞれ１チャンネルとすることができる。

【００１０】この先願のテレビジョン多重放送方式にお
いては、音声多重放送への妨害及び映像信号への妨害を
考慮して中心周波数が７.５fHである副搬送波の周波数
偏移量を±２〜３KHzとしている。そのため、データ番
組であるテレビジョン多重放送番組は、ある程度の電界
強度が確保される場所で固定されたテレビジョン受信装
置を用いて受信する場合には格別の問題は生じないが、
十分な電界強度を確保することができない場所あるいは
自動車等の移動体であって安定した強度の受信電界を確
保することができない状況においては、笹野耕治・近藤
明司「ＴＶ多重データ放送と移動受信測定」（テレビジ
ョン学会技術報告，社団法人テレビジョン学会，1995年
8月２４日）に示されているように、アイパターンのつ
ぶれによるビット誤り率及びページ誤り率が増加し、多
重されたデータ番組を受信することが極めて困難にな
る。

【００１１】

【発明の概要】本発明はこのような事態に対処するもの
であり、安定した電界強度を確保することができないよ
うな状況下でも、多重されたデータ番組を受信すること
ができるテレビジョン多重放送システムを提案する。本
発明者はテレビジョン多重放送の諸条件と、受信実験を
行った結果、中心周波数が７.５fHであるデータ多重副
搬送波の周波数偏移量が±３０KHz以内であれば音声多
重放送への妨害及び映像信号への妨害が生じることがな
く、また従来ならば十分な電界強度を確保することがで
きない場所あるいは自動車等の移動体であって安定した
強度の受信電界を確保することができないため、多重さ
れたデータ番組を受信することが困難であった状況下で
あっても、十分に安定したデータ受信を行うことができ
ることを見いだした。さらに、この周波数変移量の条件
を±２０KHzとした場合には全く問題を生じないが、±
３０KHzと拡張した場合であっても全く妨害がないとい
う訳ではないが、実用上の問題はない。そこで、本出願
においては音声放送帯域の中心周波数４.５fHの第１副
搬送波及び中心周波数７.５fHの第２副搬送波の周波数
偏移量を±３０KHz以下とするテレビジョン多重放送方
式を提案する。

【００１２】

【実施例】図を用いて、本発明の実施例を説明する。図
４に示されたのは、テレビジョン放送電波を利用して２
チャンネルの多重データを放送する本発明実施例の放送
方式における変調スペクトラムである。この図におい
て、横軸は水平走査周波数であるfH＝５２５本×５９.
９４Hz／２＝１５.７３４２５KHzを単位とする音声搬送
波であり、縦軸はKHzを単位とした主搬送波に対する偏
移量である。この多重放送変調スペクトラムにおいて主
音声搬送波の中心周波数は０fHであり、ステレオ及び２
重音声である副音声用の音声副搬送波の中心周波数は２
fHである。なお、この場合ステレオ音声の偏移量は２０
KHz、２重音声の偏移量は１５KHzとされている。また、
副音声の制御を行うための制御信号用の副搬送波の中心
周波数は３.５fHにおかれている。

【００１３】多重されるデータの変調はディジタル変調
で行われ、ディジタル変調される第１の副搬送波の中心
周波数は４.５fHにおかれ、ディジタル変調される第２
の副搬送波の中心周波数は７.５fHにおかれている。各
信号の使用周波数帯域は４fHから５fHまでの１fH及び７
fHから８fHまでの１fHであり、データの多重は４相ＰＳ
Ｋ等の多値ディジタル変調で行われ、主搬送波の周波数
偏移は±２KHzである。

【００１４】図５〜図７により本発明で使用する受信装
置の構成を説明する。本発明においてはディジタル信号
を扱うチャンネルが２チャンネルあり、これらの２つの
チャンネルを利用することにより、ディジタルファクシ
ミリを２チャンネル、ディジタルデータを２チャンネ
ル、ディジタルファクシミリとディジタルデータを各々
送信することができる。したがって、本発明において使
用する受信装置も送信される信号に対応して、ディジタ
ルファクシミリを２チャンネル、ディジタルデータを２
チャンネル、ディジタルファクシミリとディジタルデー
タを各々１チャンネル受信することができるように構成
される。

【００１５】図５に示されたのは、画像とともにステレ
オ音声、２重音声及び文字多重データに加えて図４に示
された中心周波数が４.５fHの第１副搬送波及び中心周
波数が７.５fHの第２副搬送波を用いて２チャンネルの
多重データを放送する方式で用いるテレビジョン受像機
のブロック構成図である。この放送方式において、多重
されるデータは図４に示された本発明の多重放送スペク
トラムにおける副搬送波の中心周波数が４.５fHにおか
れ使用周波数帯域は４fHから５fHまでの１fHとされた第
１チャンネル及び副搬送波の中心周波数が７.５fHにお
かれ使用周波数帯域が７fHから８fHまでの１fHとされた
第２チャンネルを用い、主搬送波の周波数偏移が±２KH
zの４相ＰＳＫ変調方式によって多重される。

【００１６】このテレビジョン受像機は、チューナ部、
画像処理部、音声・多重信号処理部から構成されてい
る。これらの構成要素の中、チューナ部及び画像処理部
の構成及び動作、並びにステレオ音声及び２重音声を処
理するための構成及び動作は図３に示された従来のテレ
ビジョン受像機の構成及び動作と同一であるから、ここ
で再度説明することは省略する。

【００１７】音声検波部８にはさらに４.５fHの第１副
搬送波を通過させる第１帯域フィルタ１４及び７.５fH
の第２副搬送波を通過させる第２帯域フィルタ１７が接
続され、第１帯域フィルタ１４には第１多重データ復調
部１８が接続され、第２帯域フィルタ１７には第２多重
データ復調部１９が接続され、第１多重データ復調部１
８には多重データ表示装置２０が接続され、第２多重デ
ータ復調部１９には多重データ表示装置２１が接続され
ている。なお、２個の多重データ表示装置２０及び２１
に代えて１個の多重データ表示装置を用い、この１個の
多重データ表示装置を第１の多重データ復調部２０と第
２の多重データ復調部２１とに切換接続して切換表示す
るかあるいは同時に接続して同時に表示をすることもで
きる。また、多重データ表示装置２０あるいは２１に代
えてまたは多重データ表示装置２０あるいは２１ととも
に、多重データを印刷するプリンタを用いることもでき
る。

【００１８】音声信号に多重されている４.５fHの第１
副搬送波が第１帯域フィルタ１４で通過選択され、第１
帯域フィルタ１４で通過選択された第１副搬送波が第１
多重データ復調部１８に送られ、第１多重データ復調部
１８において送られた第１副搬送波から多重データが復
調され、復調された多重データが多重データ表示装置２
０に表示される。また、音声信号に多重されている７.
５fHの第２副搬送波が第２帯域フィルタ１７で通過選択
され、第２帯域フィルタ１７で通過選択された第２副搬
送波が第２多重データ復調部１９に送られ、第２多重デ
ータ復調部１９において送られた第２副搬送波から多重
データが復調され、復調された多重データが多重データ
表示装置２１に表示される。

【００１９】図６に示されたのは、画像とともにステレ
オ音声、２重音声及び文字多重データに加えて図４に示
された４.５fHの第１副搬送波及び７.５fHの第２副搬送
波を用いて２チャンネルの多重ファクシミリデータを受
信するテレビジョン受像機のブロック構成図である。こ
の放送方式において、多重されるファクシミリデータは
図４に示された本発明の多重放送スペクトラムにおける
副搬送波の中心周波数が４.５fHにおかれ使用周波数帯
域は４fHから５fHまでの１fHとされた第１チャンネル及
び副搬送波の中心周波数が７.５fHにおかれ使用周波数
帯域が７fHから８fHまでの１fHとされた第２チャンネル
を用い、主搬送波の周波数偏移が±２ＫＨｚの４相ＰＳ
Ｋ変調方式によって多重される。

【００２０】このテレビジョン受像機は、図５に示され
た４.５fHの第１副搬送波及び７.５fHの第２副搬送波を
用いて２チャンネルの多重データを復調・表示する機能
に代えて４.５fHの第１副搬送波及び７.５fHの第２副搬
送波を用いて２チャンネルの多重ファクシミリデータを
復調・表示する機能が付加されている。

【００２１】このテレビジョン受像機は、チューナ部、
画像処理部、音声・多重信号処理部から構成されてい
る。これらの構成要素の中、チューナ部及び画像処理部
の構成及び動作、並びにステレオ音声及び２重音声を処
理するための構成及び動作は図３に示された従来のテレ
ビジョン受像機の構成及び動作と同一であるから、ここ
で再度説明することは省略する。

【００２２】音声検波部８にはさらに４.５fHの第１副
搬送波を通過させる第１帯域フィルタ１４及び７.５fH
の第２副搬送波を通過させる第２帯域フィルタ１７が接
続され、第１帯域フィルタ１４には第１多重ファクシミ
リデータ復調部２２が接続され、第２帯域フィルタ１７
には第２多重ファクシミリデータ復調部２３が接続さ
れ、第１多重ファクシミリデータ復調部２３には多重フ
ァクシミリデータプリンタ２４が接続され、第２多重デ
ータ復調部２３には多重データ表示装置２５が接続され
ている。なお、２個の多重ファクシミリデータプリンタ
２４及び２５に代えて１個の多重ファクシミリデータプ
リンタを用い、この１個の多重ファクシミリデータプリ
ンタを第１の多重ファクシミリデータ復調部２４と第２
の多重ファクシミリデータ復調部２５とに切換接続する
こともできる。また、多重ファクシミリプリンタ２４あ
るいは２５に代えてまたは多重ファクシミリプリンタ２
４あるいは２５とともに、多重ファクシミリデータを表
示する表示装置を用いることもできる。

【００２３】音声信号に多重されている４.５fHの第１
副搬送波が第１帯域フィルタ１４で通過選択され、第１
帯域フィルタ１４で通過選択された第１副搬送波が第１
多重ファクシミリデータ復調部２２に送られ、第１多重
ファクシミリデータ復調部２２において送られた第１副
搬送波から多重ファクシミリデータが復調され、復調さ
れた多重ファクシミリデータが多重ファクシミリデータ
プリンタ２４で印刷される。また、音声信号に多重され
ている７.５fHの第２副搬送波が第２帯域フィルタ１７
で通過選択され、第２帯域フィルタ１７で通過選択され
た第２副搬送波が第２多重ファクシミリデータ復調部２
５に送られ、第２多重ファクシミリデータ復調部２５に
おいて送られた第２副搬送波から多重ファクシミリデー
タが復調され、復調された多重ファクシミリデータが多
重ファクシミリデータプリンタ２５で印刷される。

【００２４】図７に示すのは、画像とともにステレオ音
声、２重音声及び文字多重データに加えて図７に示され
た４.５fHの第１副搬送波及び７.５fHの第２副搬送波を
用いて１チャンネルの多重ファクシミリデータ及び１チ
ャンネルの多重データを受信するテレビジョン受像機の
ブロック構成図である。この放送方式において、多重さ
れるデータは図４に示された本発明の多重放送スペクト
ラムにおける副搬送波の中心周波数が４.５fHにおかれ
使用周波数帯域は４fHから５fHまでの１fHとされた第１
チャンネルを用い、主搬送波の周波数偏移が±２KHzの
４相ＰＳＫ変調方式によって多重される。また、多重さ
れるファクシミリデータは副搬送波の中心周波数が７.
５fHにおかれ使用周波数帯域が７fHから８fHまでの１fH
とされた第２チャンネルを用い、主搬送波の周波数偏移
が±２KHzの４相ＰＳＫ変調方式によって多重される。

【００２５】このテレビジョン受像機は、図５に示され
た４.５fHの第１副搬送波及び７.５fHの第２副搬送波を
用いて２チャンネルの多重データを復調・表示する機能
に代えて４.５fHの第１副搬送波を用いて１チャンネル
の多重ファクシミリデータを復調・印刷し、７.５fHの
第２副搬送波を用いて１チャンネルの多重データを復調
・表示する機能が付加されている。

【００２６】このテレビジョン受像機は、ＴＶチューナ
部、ＴＶ画像処理部、ＴＶ音声・多重信号処理部から構
成されている。これらの構成要素の中、ＴＶチューナ部
及びＴＶ画像処理部の構成及び動作、並びにＴＶステレ
オ音声及びＴＶ２重音声を処理するための構成及び動作
は図３に示された従来のテレビジョン受像機の構成及び
動作と同一であるから、ここで再度説明することは省略
する。

【００２７】音声検波部８にはさらに４.５fHの第１副
搬送波を通過させる第１帯域フィルタ１４及び７.５fH
の第２副搬送波を通過させる第２帯域フィルタ１７が接
続され、第１帯域フィルタ１４には多重ファクシミリデ
ータ復調部２６が接続され、第２帯域フィルタ１７には
多重データ復調部２７が接続され、多重ファクシミリデ
ータ復調部２７には多重ファクシミリデータプリンタ２
８が接続され、多重データ復調部２７には多重データ表
示装置２９が接続されている。なお、多重ファクシミリ
データプリンタ２８に代えてまたは多重ファクシミリデ
ータプリンタ２８とともに、多重ファクシミリデータを
表示する表示装置を用いることもできる。また、多重デ
ータ表示装置２９に代えてまたは多重データ表示装置２
９とともに、多重データを印刷するプリンタを用いるこ
ともできる。

【００２８】音声信号に多重されている４.５fHの第１
副搬送波が第１帯域フィルタ１４で通過選択され、第１
帯域フィルタ１４で通過選択された第１副搬送波が多重
ファクシミリデータ復調部２６に送られ、多重ファクシ
ミリデータ復調部２６において送られた第１副搬送波か
ら多重ファクシミリデータが復調され、復調された多重
ファクシミリデータが多重ファクシミリデータプリンタ
２２で印刷される。また、音声信号に多重されている
７.５fHの第２副搬送波が第２帯域フィルタ１７で通過
選択され、第２帯域フィルタ１７で通過選択された第２
副搬送波が多重データ復調部２７に送られ、多重データ
復調部２７において送られた第２副搬送波から多重デー
タが復調され、復調された多重データが多重データ表示
装置２９に表示される。

【００２９】以上説明した実施例においては、多重放送
で放送される２チャンネルの信号の組み合わせとしてデ
ータ及びファクシミリデータを放送する方式について説
明したが、放送するデータとしてはディジタル変調を行
うことができる信号ならば特に制限はなく、文字デー
タ、ファクシミリデータの他にコンピュータプログラム
等のバイナリデータ、ファクシミリデータ以外の画像デ
ータ、あるいはディジタル音声データも扱うことができ
る。

【００３０】また、多重放送を行うことが可能な他のテ
レビジョン方式、例えばＰＡＬ方式、等においても本発
明の数値的要件を夫々の方式に適合したものに修正する
ことにより、本発明を適用することが可能となることは
いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＮＴＳＣ方式カラーテレビジョン放送の電波規
格図。

【図２】ＮＴＳＣ方式におけるテレビジョン多重放送フ
ァクシミリ方式の変調スペクトラム図。

【図３】従来のテレビジョン受像機のブロック構成図。

【図４】本発明実施例のＮＴＳＣ放送方式における変調
スペクトラム図。

【図５】２チャンネルの多重データを受信するテレビジ
ョン受像機のブロック構成図。

【図６】２チャンネルの多重ファクシミリデータを受信
するテレビジョン受像機のブロック構成図。

【図７】１チャンネルの多重データ及び１チャンネルの
多重ファクシミリデータを受信するテレビジョン受像機
のブロック構成図。

【符号の説明】

１アンテナ２チューナ３映像検波部４信号分離部５映像増幅部６画像表示装置７文字多重データ復調部８音声検波部９音声主副分離部１０副音声復調部１１ステレオマトリクス回路１２２重音声回路１３スピーカ１４，１７帯域通過フィルタ１５，２２，２３，２６多重ファクシミリデータ復調
部１６，２４，２５，２８多重ファクシミリデータプリ
ンタ１６，１７，２４多重データ復調部１７多重データ復調部１８，１９，２７多重データ表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/025 - 7/088

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】テレビジョン放送電波の音声放送帯域に
主音声以外の情報を多重して放送するテレビジョン多重
放送方式であって、前記音声放送帯域において周波数偏
移量が±３０KHz以下である中心周波数７．５fHの副搬
送波を用い、前記副搬送波を多値ディジタル方式で変調
する、テレビジョン多重放送方式。
【請求項２】前記中心周波数７.５fHの副搬送波によ
りデータ放送を行う、請求項１のテレビジョン多重放送
方式。
【請求項３】前記中心周波数７.５fHの副搬送波によ
りファクシミリデータ放送を行う、請求項１のテレビジ
ョン多重放送方式。
【請求項４】さらに、前記音声放送帯域において中心
周波数４.５fHの副搬送波を多値ディジタル方式で変調
する、請求項１のテレビジョン多重放送方式。
【請求項５】前記中心周波数７.５fHの副搬送波及び
前記中心周波数４.５fHの副搬送波により２チャンネル
のデータ放送を行う、請求項４のテレビジョン多重放送
方式。
【請求項６】前記中心周波数７.５fHの副搬送波及び
前記中心周波数４.５fHの副搬送波により２チャンネル
のファクシミリデータ放送を行う、請求項４のテレビジ
ョン多重放送方式。
【請求項７】前記中心周波数７.５fHの副搬送波及び
前記中心周波数４.５fHの副搬送波により１チャンネル
のデータ放送及び１チャンネルのファクシミリデータ放
送を行う、請求項４のテレビジョン多重放送方式。