本发明涉及用来传输时分多路复用电视信号的一种电视广播系统，在该信号的各行中，依次包括第一、第二和第三部分，这第一、第二和第三部分分别包含比特率为10.125Mb/S的数字式声音/数据分量、时轴压缩的色度分量和时轴压缩的亮度分量。本发明还涉及适合于接收这种系统的电视广播信号的一种电视接收机。 一种遵循上述描述的时分多路复用电视信号是，例如，就象1985年9月法国总理通信技术秘书处出版的文件“D2-MAC数据包系统的技术要求”（document“Spécification du Système DZ-MAC/Paquet”Published by the French“Premier Ministre Sécretariat d Etat chargè des Techniques de la Communication”in September 1985）中所定义那样的D2-MAC电视信号。
为了获得足够高的分辨率和对于时轴压缩的色度和亮度分量压缩系数的依赖性，已知的时分多路复用电视信号具有显著大于传统（例如，PAL、SECAM或NTSC）电视信号基带宽度的基带宽度。这一点在选择利用卫星来传输的频谱中信道之间的间隔时已经考虑到了。还依赖于调制的形式、选择性的要求等因素，这种信道之间的间隔确定了电视广播系统地信道基带宽度，该信道基带宽度表示每一个卫星信道所能传输的基带信号的最大宽度，这一宽度以下简称为信道宽度。但是，现有传输媒介（例如，传统的电缆电视网络）的信道宽度一般要比卫星传输通路的信道宽度小得多，并且被限制到，例如最后提到的传统电视信号基带宽度的数量级。然而，已知的时分多路复用电视信号通过这样较窄频带的信道宽度来传输时并不会造成数据信息的丢失，因为比特率为所述值时，数字式声音/数据分量的信号能量主要位于最后提到的信道宽度之内，而且，对于此信道宽度以外的频率范围内，时轴压缩的亮度分量所进行的抑制仅引起图象清晰度可以接受的损失。所以，完全可以把在电视卫星中作为调频信号通过宽带卫星信道传输的D2-MAC电视信号接收下来、解调成基带信号，再对合适的载波重新进行调幅，以便通过传统的电缆电视网络进行分配，而不必把每一个信号分量进行多路分离、再重新多路复用到一起，这就使得不仅新的宽带传输媒介、而且带宽更为有限的传统传输媒介、以及这两类媒介的组合，对于已知的时分多路复用电视信号来说，都是透明的。
但是，这种信号透明性是以信道容量为代价的。实际上，在以前建议的时分多路复用电视信号中，例如，特别是在1986年10月欧洲广播联盟（EBU）出版的工艺3258-E《复用模拟分量（MAC）-数据包族系统的技术要求》（EBU Publication Tech.3258-E“Specification of the Systems for the MAC/Packet family”of October 1986）里规定的所谓C-MAC和D-MAC电视信号中，对于声音/数据分量的比特率规定为20.25Mb/s，这使得在10.125MHz的信道宽度内能够包括最先提到的时分多路复用电视信号中数字声音/数据分量两倍那样多的信息。但是，这样高的比特率使得通过现有的传统传输媒介来传输信号时，就不可能不丢失基本信息了。
本发明的目的是，提高本文开始第一段所描述那种电视广播系统的传输容量，同时，保持上述信号透明性，并提供适合于接收这种系统中电视广播信号的一种电视接收机。
根据本发明，这样的电视广播系统是以另一个信号分量为特征的，这另一个信号分量包含到第一部分中，它和数字式声音/数据分量一道构成了基带宽度最多等于电视广播系统的信道基带宽度的频分多路复用信号。
本发明利用了这一事实，声音/数据分量的频率范围显著小于可以用来传输这一分量的信道宽度。根据这一看法，通过引入一个附加的子信道，把该子信道与声音/数据分量一道以频分多路复用方式包含到第一部分中去，就能把整个可用的信道宽度利用到最佳限度，并能保持信号的透明性。
当采用本发明的方法时，第一段所描述的那种电视广播系统的传输容量随另一个信号分量而增大。同时，获得了预计的信号透明性，这是因为：例如，在进行了可能的FM/AM（调频/调幅）变换以后、由于通过传统的电缆电视网络进行窄带分配的结果，即使抑制了这另一个信号分量，原始的声音/数据分量仍保持原封不动，而且，限制了带宽的时分多路复用电视信号与已知的时分多路复用电视信号是兼容的。
适合于接收本发明电视广播系统的时分多路复用电视信号的一种电视接收机是以频分多路分离装置为特征的，该频分多路分离装置用来对于包含在时分多路复用电视信号第一部分中的声音/数据分量和另一个附加信号分量进行频分多路分离。
这样的电视广播系统的特征最好在于：另一个附加信号分量是在副载波频率上抑制载波的调幅信号，该副载波频率最多相应于电视广播系统中信道基带内的最高频率，这种电视广播系统的传输特性在副载频处具有低通奈奎斯特边界。
当采用这种方法时，把可用的信道容量利用到最佳限度，同时，当解调另一个附加信号分量时，能防止折叠。
为了以简单的方法在发射机端把另一个附加信号分量频分多路复用进去、在接收机端把该分量频分多路分离出来，这另一个附加信号分量被调制到副载波频率上，该副载波频率对于数字式声音/数据分量的时钟频率有固定的比值，并且，本发明的电视接收机是以副载频再生装置为特征的，把声音/数据分量的时钟频率加到该副载频再生装置上，从此引起本地的副载频，并把该本地副载频耦合到上述频分多路分离装置上。
在另一个优选实施例中，最后提到的电视广播系统的特征在于，这另一个附加信号分量包括数字式信息。
为了使得在奈奎斯特边界位置上的幅度衰减对于接收到的另一个附加信号分量的信/噪比的影响尽可能小，实现了这种奈奎斯特边界的接收机是以低通奈奎斯特滤波器为特征的，这个低通奈奎斯特滤波器在时分多路分离装置之前，并在副载频处具有奈奎斯特点。
下面将参考附图，通过实例，较为详细地描述本发明，其中：
图1示出根据本发明的电视广播系统中时分多路复用电视信号行周期的时间图;
图2示出出现于时分多路复用电视信号第一部分期间的频分多路复用信号的基带频谱;
图3为用于根据本发明电视广播系统中电视发射机的原理方框图;
图4示出适合于与图3电视发射机配用的根据本发明的电视接收机。
图1示出根据本发明的时分多路复用电视广播信号行周期的时间图，该时间图依次包括：第一部分为11微秒，箝位期为1微秒，第二部分为17微秒和第三部分为34微秒;这些部分分别包含数字式声音/数据分量S/D，箝位电平C，时轴压缩的色度（彩色）分量U/V和时轴压缩的亮度分量Y。
到目前为止提到的这些分量的技术要求相应于以上引用文件中所规定D2-MAC电视信号的技术要求。对于很好地了解本发明，只要知道声音/数据分量是双二进制编码的，其比特率为10.125Mb/S，而且，时轴压缩的亮度分量的基带宽度可以是8.4或10.125MHz就足够了。时轴压缩的色度分量的基带宽度显著小于上述最低值，所以，对于很好地了解本发明来说，是不重要的。通过基带宽度小于8.4MHz的信道〔例如，在传统的电缆电视（CATV）分配网络中，约为5.5MHz〕传输时，仅引起图象清晰度的损失。
图2示出在本发明电视广播系统中时分多路复用电视信号第一部分内频分多路复用信号的基带频谱。曲遞D2示出双二进制编码的声音/数据分量S/D的频谱变动。由于是所述双二进制编码和比特率为10.125Mb/s，所以，fD2具有余弦跌落特性，并在S/D的时钟频率之半 (fcl)/2 处（即，5MHz左右）为零。
根据本发明的另一个附加信号分量FS与S/D一道，以频分多路复用方式出现在第一部分中，在所示情况下，FS的下边带位于电视广播系统的信道基带宽度大于S/D基带宽度的一个范围内，即在 (fcl)/2 与fcl＝10.125MHz之间的范围内。实际上，由于选择性的原因，把信道基带宽度选得稍大于最后提到的数值，并且提供足够的间隔以便把处于所谓残留边带调制形式（即，下边带和部分上边带）中的另一个附加信号分量包含到频分多路复用信号中。在相关的图2中，借助于虚线曲线fFs，作为实例，示出了FS的频谱。应该指出，根据本发明的电视广播系统可以包括窄带传输媒介，例如，传统的CATV分配网络，所以，信号传输发生于宽带和窄带信道中。但是，本申请中所用电视广播系统的信道基带宽度这一术语，涉及本系统中的最宽信道，通常是卫星通路中的信道。
原则上，各种调制形式，例如：双边带调幅、残留边带调幅、抑制副载波或不抑制副载波的单边带调幅、跟随有适当滤波的调频或调相均可用于FS这样的频谱位置。另一个附加信号分量最好是在最后提到的上半个范围内的副载波频率fsc上、抑制载波的双调幅，而且，这另一个附加信号分量包括数字式信息。通过把fsc选为信道基带的最高极限频率，即8.4或10.125MHz（如图2），并在此最高频率处使信道传输特性具有低通奈奎斯特边界，把信道容量利用到最佳限度。所以，FS的频谱，即由所用奈奎斯特滤波器斜率确定的下边带和部分上边带，和S/D一道以频分多路复用形式，在残留边带状态下发射出去。
借助于图3所示发射机可以实现这样的调制。该发射机包括图象信号变换器1，通过三个输入端，把来自视频信号源（未示出）的电视图象信号的基色信号R、G、B加到1上，并把这三个基色信号变换成两个色度分量U和V，以及一个亮度分量Y。通过耦合到图象信号变换器1上的彩色滤波器2，色度分量通过耦合到图象信号变换器1的数字色度信号滤波器2后，直接加到压缩电路3，而亮度分量Y则直接加到这个压缩电路上。在该压缩电路中，对这些分量进行压缩，其方法是通过把这些分量从其原始基带宽度，例如，约为1.6MHz和5.6或6.75MHz，分别形成约为4.8MHz和8.4或10.125MHz的基带宽度。实际上，把对于U和Y分量的压缩系数选为3，把对于Y分量的压缩系数选为 3/2 ，则已压缩的U/V和Y分量的持续时间形成了前面提到的、对于第二和第三部分的数值，即17微秒和34微秒。由于可用的信道宽度是有限的，所以，把U和V分量逐行交替地传输，并组合成单一的色度分量U/V。接着，把这样获得的、经时轴压缩的色度和亮度分量（U/V和Y）加到与压缩电路3耦合的时分多路复用装置4上，再通过发射机的调制和输出级5，把4的输出连接到发射机天线TA上。
所示发射机还包括具有8个音频输入端Ia1-Ia8的音频处理部分6，单声和/或立体声音频信号就加到Ia1-Ia8上。这些音频信号在音频处理部分6中被数字化，接着，把它们加到与音频处理部分6耦合的声音/数据处理器7上，处理器7还从数据输入端Id1-Idn接受几个数字信息的信号。声音/数据处理器7以上述数字声音和数据信号形成数据包结构的二进制声音/数据信号S/D，从声音/数据处理器7的输出端D2把该数据包结构的二进制声音/数据信号S/D送出去。通过用来把S/D压缩到第一部分的持续期间内，其比特率为10.125Mb/s的时钟控制的压缩电路8、用来对于时轴压缩的声音/数据分量S/D进行双二进制编码的双二进制编码电路9、用来选择S/D的基带频谱fD2的低通滤波器10和以下将要描述的加法器11，把处理器7的输出耦合到时分多路复用装置4上。在时分多路复用装置4中，所述U/V、Y和S/D分量形成图1中以时间函数所示的时分多路复用电视信号，其中，S/D具有图2中fD2所示的频谱。到目前为止，就S/D分量，U/V、Y和S/D的时分多路复用分配，以及压缩系数来说，所描述的时分多路复用电视信号相应于从前面引用的EBU文件中已知的D2-MAC电视信号，并且如前所述，该时分多路复用电视信号的基带宽度可以为8.4和10.125MHz。最佳信号传输所要求的信道基带宽度应该至少等于这个值。应该指出，在某些情况下，基带宽度为8.4MH2的时分多路复用电视信号可能通过基带宽度为10.125MH2的信道来传输。对于很好地了解本发明来说，到目前为止所描述电路的工作都不需要作任何进一步的解释。
根据本发明的发射机还包括另一个时钟控制的压缩电路12，把另一个附加信号分量FS通过输入端IFs以数字形式加到12上。在压缩电路12中，根据压缩电路8中的S/D，对于数字式的另一个信号分量FS进行时轴压缩，这使得S/D和FS以互相相等的时钟频率、在同一持续期间内同时出现。所以，压缩电路8和12由共同的时钟输入Icl来控制。压缩电路12耦合到双二进制编码电路13上。双二进制编码电路13的工作可相应于双二进制编码电路9，13之后为用作调制器14的乘法器电路，在14中，双二进制编码的另一个附加信号分量FS在副载波频率fsc上进行抑制载波的双边带调幅（DSB AMSC）。把副载频fsc与声音/数据分量S/D的时钟频率fcl在频率发生电路15中结合起来，15接于时钟输入端Icl与调制器14的载波输入端之间，而且，fsc可选为等于 5/6 fcl（8.4MHz左右）或fcl（10.125MHz，这等于电视广播系统中信道基带的最高频率）。通过适当选择的带通滤波器16，把调制器14耦合到加法器11上。带通滤波器16选择另一个附加信号分量FS频谱fFs的残留边带部分，把选出的频谱在加法器11中与S/D的频谱fD2相加，形成图2所示的频分多路复用信号，该频分多路复用信号在相应于第一部分的持续期间内周期性地出现（以下简称为S/D、FS-FMX信号）。对于这个周期性出现的S/D、FS-FMX信号进行进一步的时分多路复用处理，相应于在已知的D2-MAC电视广播系统中对单一S/D分量进行的时分多路复用处理，即，在时分多路复用装置4中，把S/D、FS-FMX信号包含在第一部分中，形成根据本发明的时分多路复用电视信号。应该指出，在时分多路复用装置4以后，对于S/D、FS-FMX信号的高端可能还要进行滤波。这另一个附加信号分量可以是模拟式或数字式的。
图4示出适合于与图3电视发射机配用的根据本发明的电视接收机。所示电视接收机具有接收机部分17，在17中，把欲收的射频时分多路复用电视信号选择出来，把它解调并且变换成基带信号。接收机部分17通过低通滤波器18耦合到时分多路分离装置19上，18在副载频fsc处具有奈奎斯特边界。利用在fsc处的奈奎斯特边界来防止在进一步处理时分多路复用电视信号时至少是S/D、FS-FMX信号分量中可能出现的折叠效应。装置19把时分多路复用电视信号多路分离成各个原始分量：U/V、Y、以及所述S/D、FS-FMX信号。把图象分量U/V加到耦合到多路分离装置19上的图象信号处理和显示装置20上，在图象信号处理和显示装置20中，对这些分量进行时轴扩展、以及进一步处理和显示。对于很好地了解本发明来说，到目前为止所描述的电视接收机电路的工作都不需要作任何进一步的解释。详细的信息可从，例如Intermetall（冶金技术中）公司的集成D2-MAC解码器DMA2270的说明书中找到。
时分多路分离装置19还通过端子21把S/D、FS-FMX信号加到频分多路分离电路22上，在22中，把S/D、FS-FMX信号多路分离成原始的声音/数据分量S/D和另一个附加信号分量FS。为此，频分多路分离电路22包括耦合到端子21上的低通滤波器23和带通滤波器24，利用23和24从S/D、FS-FMX信号的总频谱中分别把S/D的频谱fD2和高达低通滤波器18奈奎斯特边界的FS的频谱fFs选择出来。低通滤波器23通过S/D端子24′耦合到S/D处理装置25上，在25中，对于S/D分量进行扩展和处理，以便把声音信号和数据信号分离开来。在声音处理电路26和数据处理电路27中，分别对于声音信号和数据信号进行进一步的处理和显示。
把带通滤波器24耦合到用作解调器28的乘法器上，利用28把fsc调制的FS分量解调成基带信号。从副载频发生电路29把频率为fsc的本地副载波加到解调器28上。电路29耦合到低通滤波器23的输出端上，并通过适当地选择乘数和/或除数从S/D分量的时钟频率fcl引出副载频fsc。在图2所示情况下，fsc＝fcl。在耦合到解调器28上的低通滤波器30中，把解调到基带的另一个附加信号分量FS选出并通过FS端子31加到FS的处理装置32上，在32中，对FS分量进行扩展。并且，如果FS分量是数字式的，就把FS从数据脉冲群变换成连续的数据信号;如果FS分量是模拟式的，就把FS从信号脉冲群变换成时间连续的模拟信号。这另一个信号分量能够与S和D分量（未示出）的声音和/或数据信息共同地显示在耦合到装置32上的FS显示装置33上。
电路32和33的工作可以相应于电路25和26或27的工作，其实施例在集成解码电路DMA2270中实现了。
匀唬痉⒚鞑⒉恢幌抻诙粤硪桓龈郊有藕欧至縁S示出的调制/解调方法。例如，能够利用例如在《电气与电子工程师协会议事录》1981年3月第69卷第3期第300-331页所载R.E.克罗希尔和L.R.拉维纳所写论文“数字信号的内插和+中抽-导论”（“Interpolation and Decimation of Digital Signals-A Tutorial Review”by R.E.Crochiere and L.R.Rabiner，Published in Proceedings of the IEEE，Vol.69，no.3，March 1981，pp.300-331）中所描述的内插技术，来实现另一个信号分量从基带到中心频率fsc周围某一范围以及从中心频率fsc周围某一范围到基带的频率转换。另一种可能是在发射机端对于另一个附加信号分量FS进行差分编码，使得在接收机中能够省掉解调，并且能够直接解码fsc调制的FS分量，例如就象从第66338号欧洲专利申请中已知的那样。
还应该指出，利用另一个信号分量FS获得的信道容量相对于已知D2-MAC电视信号的容量的增大，能够用来传输附加的声音和/或数据信息，如果由于通过窄带信道（例如，5.5MH2）传输的结果抑制或干扰了所附加的信息，也不会增大对其它正确传输的图象、声音和数据信息进行处理和/或显示时的干扰。