提供一种能够使传输线缆进一步细径化的信号处理系统和内窥镜。信号处理系统具备：同相信号发送部(54)，其将上行信号以同相模式输出到传输线缆(3)；同相信号检测部(22)，其从上行信号中检测同相信号；下行基准时钟信号生成部(25)，其以同相信号的时钟沿为基准来生成第二频率的下行基准时钟信号；下行数据生成部(24)，其生成下行数据；差动信号发送部(27)，其基于下行基准时钟信号，来将下行数据作为下行信号并以差动模式输出到传输线缆(3)；以及差动信号接收部(55)，其从下行信号中提取差动信号。