第三章彩色電視制式3.1彩色電視制式概述

電視可用不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)電視的一種特定方式，稱(chēng)為電視的一種制式。黑白電視制式通常是按其掃描參數(shù)、視頻信號(hào)帶寬以及射頻特性的不同而分類(lèi)的。目前世界上的黑白電視制式大致分為13種。我國(guó)黑白電視屬于D/K制式。彩色電視制式的主要區(qū)分標(biāo)志是三個(gè)信號(hào)（三個(gè)基色信號(hào)或由其組成的亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)）的處理方式。第三章彩色電視制式第三章彩色電視制式彩色電視制式分類(lèi)：

按傳送信號(hào)的時(shí)間關(guān)系分為：

順序制：攝象機(jī)的紅、綠、藍(lán)三基色圖象信號(hào)按一定順序輪換傳送到接收機(jī)顯象管。

同時(shí)制：攜帶彩色圖像的亮度和色度信息的三個(gè)信號(hào)同時(shí)傳送。

順序同時(shí)制：傳送的信息中既有順序傳送的部分，又有同時(shí)傳送的部分。

第三章彩色電視制式第三章彩色電視制式彩色電視制式分類(lèi)：

按使用目的不同分為：

兼容制：“兼容”是指“彩色電視和黑白電視可以相互收看”。即彩色電視節(jié)目可以為黑白電視機(jī)接收，而顯示為黑白圖象；黑白電視節(jié)目也可以為彩色電視機(jī)接收，而顯示為黑白圖象。通常將前者稱(chēng)為兼容性，后者稱(chēng)為逆兼容性。與黑白電視相比有相應(yīng)的參數(shù)，掃描頻率、頻帶寬度、伴音載頻和圖像載頻兩者之間的間距、行場(chǎng)同步信號(hào)等。

非兼容制：工業(yè)電視，科學(xué)研究第三章彩色電視制式第三章彩色電視制式第二節(jié)NTSC制式

NTSC制是1953年美國(guó)研制成功的一種兼容性彩色電視制式，NTSC是NationalTelevisionSystemCommittee（國(guó)家電視制式委員會(huì)）的縮寫(xiě)詞。該制式對(duì)色差信號(hào)采用了正交平衡調(diào)幅技術(shù)，因此又稱(chēng)為正交平衡調(diào)幅制。第三章彩色電視制式3.2NTSC制式3.21正交平衡調(diào)幅

為了實(shí)現(xiàn)兼容，在與黑白電視相同的頻帶內(nèi)除了傳輸亮度信號(hào)外，還要傳輸兩個(gè)色差信號(hào)。為了減小色度信號(hào)對(duì)亮度信號(hào)的干擾（副載波干擾）采用了平衡調(diào)幅（減小副載波干擾的強(qiáng)度）和頻譜交錯(cuò)（使光點(diǎn)相互抵消）的調(diào)制技術(shù)。為了充分利用色度信號(hào)的頻帶，兩個(gè)色差信號(hào)利用正交調(diào)制技術(shù)，共用一個(gè)頻帶。第三章彩色電視制式§3.21

正交調(diào)制與正交檢波一、平衡調(diào)幅平衡調(diào)幅就是抑制載波的調(diào)幅，簡(jiǎn)稱(chēng)抑載調(diào)幅。普通調(diào)幅：平衡調(diào)幅：調(diào)制的色度信號(hào)：第三章彩色電視制式§3.21

正交調(diào)制與正交檢波一、平衡調(diào)幅

（1）平衡調(diào)幅波不含載波分量。

（2）其極性由調(diào)制信號(hào)和載波共同決定，如果兩者之一反相，平衡調(diào)幅波的極性則相反。

（3）調(diào)制信號(hào)為零，則平衡調(diào)幅波為零。就是說(shuō)，當(dāng)色差信號(hào)為零或很小時(shí)，就沒(méi)有或只有很小的色度信號(hào)加到亮度信號(hào)上，這對(duì)兼容是很有利的。

第三章彩色電視制式§3.21

正交調(diào)制與正交檢波一、平衡調(diào)幅

其優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）傳送黑白圖象時(shí)，由于則色度信號(hào)為零，顯然對(duì)亮度信號(hào)無(wú)干擾。

（2）傳送彩色圖象時(shí)，因?yàn)闆](méi)有載頻分量，從而減少了色度信號(hào)的能量和減輕了色度信號(hào)對(duì)亮度信號(hào)的干擾

第三章彩色電視制式§3.21

正交調(diào)制與正交檢波二、正交調(diào)幅

如果將兩個(gè)1.3MHz的色差信號(hào)R－Y和B－Y，分別調(diào)制在兩個(gè)載頻上，其色度信號(hào)帶寬為2.6×2＝5.2MHz，它與亮度信號(hào)重迭過(guò)寬，亮度與色度信號(hào)間的干擾將相當(dāng)嚴(yán)重。如果采用正交調(diào)幅就可以克服這一缺點(diǎn)。

正交調(diào)幅是將兩個(gè)色差信號(hào)R－Y和B－Y分別調(diào)制在頻率相同、相位差90°的兩個(gè)副載波上，再將兩個(gè)輸出加在一起。在接收機(jī)中，則根據(jù)相位的不同，從合成的副載波已調(diào)信號(hào)中可分別取出兩個(gè)色差信號(hào)。第三章彩色電視制式§3.21

正交調(diào)制與正交檢波二、正交調(diào)幅

如圖：共有兩個(gè)平衡調(diào)幅器，一個(gè)是R－Y調(diào)制器，副載波為cosωt；另一個(gè)是B－Y調(diào)制器，副載波為sinωt。若將兩者的輸出線性相加，則得到色度信號(hào)：第三章彩色電視制式§3.21

正交調(diào)制與正交檢波二、正交調(diào)幅

合成信號(hào)與兩個(gè)平衡調(diào)幅輸出之間的矢量關(guān)系：對(duì)角線的長(zhǎng)度C代表色度信號(hào)的振幅，θ是的相角。

故色度信號(hào)可改寫(xiě)為：

上式說(shuō)明，色度信號(hào)是一個(gè)調(diào)幅調(diào)相波，其振幅變化反映了色飽和度的變化，而相角θ與兩個(gè)色差信號(hào)的比值有關(guān)，對(duì)不同的色調(diào)來(lái)說(shuō)這個(gè)比值是不同的，故θ反映了色調(diào)的變化

第三章彩色電視制式§3.21

正交調(diào)制與正交檢波三、同步檢波

從色度信號(hào)中分離出兩個(gè)色差信號(hào)，采用同步檢波技術(shù)。其方法是將色度信號(hào)與和副載波同頻同相的本振載波信號(hào)相乘。分別用和去乘，經(jīng)低通濾波后，則分別可得到R－Y和B－Y

。第三章彩色電視制式§3.21

正交調(diào)制與正交檢波三、同步檢波

同步檢波原理示意圖第三章彩色電視制式§3.21

正交調(diào)制與正交檢波四、色同步信號(hào)

為了實(shí)現(xiàn)色度信號(hào)的解調(diào)分離，必須給同步檢波器輸入一個(gè)與被檢波分量同頻同相的副載波，因此，需增加色同步信號(hào)傳送同步檢波器所需副載波頻率相位的信息。

色同步信號(hào)是一串頻率等于副載頻的高頻振蕩，它只有8～10個(gè)周期，放置在行消隱的后肩上，在均衡脈沖和場(chǎng)同步期間不發(fā)送色同步信號(hào)。

在接收機(jī)中，利用門(mén)電路取出色度信號(hào)，經(jīng)過(guò)鎖相振蕩器恢復(fù)確定相位的副載波，經(jīng)過(guò)移相形成兩個(gè)相互正交的副載波分量。第三章彩色電視制式第三節(jié)壓縮系數(shù)一、色度信號(hào)壓縮的原因

彩色全電視信號(hào)：其中為彩色圖像信號(hào)。則100－0－100－0彩條信號(hào)的的復(fù)合信號(hào)數(shù)值。根據(jù)Y＝0.299R+0.587G+0.114B及第三章彩色電視制式§3.22壓縮系數(shù)一、色度信號(hào)壓縮的原因

從圖中可以看出，黃條和青條信號(hào)已分別超過(guò)白色電平的79％和46％，而藍(lán)條和紅條信號(hào)也分別比黑電平低78％和46％。換言之，彩條視頻信號(hào)中會(huì)出現(xiàn)“比白還白”和“比黑還黑”的電平。如果用這種信號(hào)去對(duì)圖象載波調(diào)幅，在負(fù)極性調(diào)制中“比白還白”的電平就要引起嚴(yán)重的過(guò)調(diào)制現(xiàn)象，從而引起彩色畸變和伴音中斷，破壞接收機(jī)的同步，。因此，必須對(duì)這種彩條視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮。第三章彩色電視制式§3.22壓縮系數(shù)二、色度信號(hào)壓縮的要求

如果對(duì)色度信號(hào)壓縮過(guò)多，將會(huì)過(guò)多地降低彩色信雜比，它的抗干擾能力變差。

實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)彩條信號(hào)的最大和最小電平不超過(guò)白色和黑色的±33％時(shí)，才是比較合適的。因?yàn)?，在一般的彩色?jié)目中，具有高亮度高飽和度的彩色出現(xiàn)的時(shí)間很少，（比如為1％）。因此，在100％到133％的白電平區(qū)間內(nèi)，對(duì)發(fā)射機(jī)過(guò)調(diào)制并不嚴(yán)重；少量到達(dá)0％至－33％范圍的電平，雖已落入同步電平范圍內(nèi)，但對(duì)接收機(jī)的正常工作未發(fā)現(xiàn)有什么大影響，因?yàn)楝F(xiàn)代接收機(jī)均采用鎖相式的行同步電路。在發(fā)送端對(duì)色度信號(hào)幅度進(jìn)行壓縮，在接收端對(duì)色度信號(hào)幅度壓縮的倍數(shù)再設(shè)法補(bǔ)回來(lái)，就可恢復(fù)Y、B－Y和R－Y正確比例關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)了彩色的無(wú)失真?zhèn)魉汀５谌虏噬娨曋剖健?.22壓縮系數(shù)二、色度信號(hào)壓縮的系數(shù)

令壓縮后色差信號(hào)為U＝K1（B－Y）、V＝K2（R－Y），根據(jù)彩色視頻信號(hào)的最大和最小電平不超過(guò)133％和－33％的條件，得方程：可選擇彩條中不為互補(bǔ)色的兩條（例如黃、青或紅、藍(lán)等），按上述條件建立兩聯(lián)立方程。若為互補(bǔ)色，則兩方程不是相互獨(dú)立的。若取黃、青條計(jì)算，得系數(shù)k1=0.439，k2=0.877。

壓縮后的色度方程：第三章彩色電視制式§3.23波形圖和矢量圖一、壓縮后100－0－100－0彩條信號(hào)數(shù)據(jù)

根據(jù)壓縮系數(shù)可以計(jì)算出各彩條的有關(guān)數(shù)據(jù)第三章彩色電視制式§3.23波形圖和矢量圖二、波形圖第三章彩色電視制式§3.23波形圖和矢量圖三、矢量圖

從彩條矢量圖可以看出NTSC制的色度信號(hào)具有下列重要性質(zhì)：

（1）不同的色調(diào)具有不同的相角，對(duì)于同一色調(diào)，不同的飽和度具有不同的幅度。但同一飽和度下，不同色調(diào)的色度信號(hào)的振幅并不相同。一般可以認(rèn)為色調(diào)主要由色度信號(hào)的相角來(lái)體現(xiàn)，而飽和度主要由色度信號(hào)的幅度來(lái)體現(xiàn)。（2）基色矢量和補(bǔ)色矢量的相角互補(bǔ)。

（3）白色和各種灰色的色度信號(hào)等于零，它們可以認(rèn)為是飽和度等于零的色。第三章彩色電視制式§3.24Q、I色差信號(hào)一、使用Q、I色差信號(hào)的原因

采用I、Q制是希望進(jìn)一步壓縮色度信號(hào)的頻帶。因?yàn)樯钚盘?hào)（B－Y）和（R－Y）的理論頻帶為1.5MHz，故用雙邊帶傳送色度信號(hào)則占3MHz的頻帶寬度。對(duì)于每幀掃描525行、視頻帶寬為4.2MHz的制式來(lái)說(shuō)，亮度和色度信號(hào)的頻帶重迭過(guò)寬，相互干擾嚴(yán)重。因此，有必要進(jìn)一步壓縮色度信號(hào)的帶寬。

對(duì)視覺(jué)特性研究表明，人眼對(duì)紅、黃之間顏色的分辨力最強(qiáng)；而對(duì)藍(lán)、品(紫)間顏色的分辨力最弱。在色度圖中以I軸表示人眼最為敏感的色軸，而以與之垂直的Q軸表示最不敏感的色軸。

采用坐標(biāo)變換，將U、V信號(hào)變換為Q、I信號(hào)，就可對(duì)I所對(duì)應(yīng)的色度信號(hào)采用較寬的帶寬(不對(duì)稱(chēng)邊帶：+0.5MHz～-1.5MHz)，而對(duì)Q信號(hào)對(duì)應(yīng)的色度信號(hào)則只需采用很窄的帶寬(±0.5MHz)來(lái)進(jìn)行傳輸，減輕亮度色度之間的干擾。這就是進(jìn)行這一變換的目的。第三章彩色電視制式§3.24Q、I色差信號(hào)二、Q、I色差信號(hào)

在矢量圖上，I、Q信號(hào)分別由V、U信號(hào)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)33°而得到：得出YQI與RGB的關(guān)系：第三章彩色電視制式§3.24Q、I色差信號(hào)三、正交串色

在NTSC制中，上述亮度和色度重迭過(guò)寬的矛盾，是否可采用兩個(gè)不對(duì)稱(chēng)的u、v色度信號(hào)來(lái)解決呢？

不行，由于任何不對(duì)稱(chēng)邊帶的色度信號(hào)在同步解調(diào)時(shí)，會(huì)造成u、v信號(hào)之間的相互干擾，即存在“正交串色”；

在Y、I、Q制中，盡管I信號(hào)的高頻部分（0.5～1.5MHz）也以單邊帶傳送，使上、下邊帶合成的I信號(hào)在Q軸的投影不為零，這樣I信號(hào)串入Q信號(hào)，也會(huì)引起正交串色。但是，這種串色發(fā)生在I信號(hào)的高頻部分，因此，對(duì)窄頻帶的Q信號(hào)影響不大。第三章彩色電視制式§3.24Q、I色差信號(hào)四、NTSC制頻帶分配

第三章彩色電視制式§3.25

副載頻選擇一、頻譜交錯(cuò)原理

為實(shí)現(xiàn)兼容，在0～6MHz范圍內(nèi)除傳送亮度信號(hào)外須同時(shí)傳送色度信號(hào)，稱(chēng)亮、色共用頻帶。雖然色度信號(hào)可以大幅度壓縮，但若把已壓縮的色度信號(hào)直接與亮度信號(hào)混合，由于亮度信號(hào)和色度信號(hào)在時(shí)域和頻域均有重疊，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的相互干擾。我們知道，亮度信號(hào)的頻譜具有間隙很大梳齒狀特征，因而只要設(shè)法將色度信號(hào)插到亮度信號(hào)頻譜的空隙中實(shí)現(xiàn)“頻譜交錯(cuò)”，這樣即可使色度信號(hào)不占有額外的頻帶，又可避免亮度、色度信號(hào)間的干擾。第三章彩色電視制式§3.25

副載頻選擇一、頻譜交錯(cuò)原理

亮度色度信號(hào)的頻譜分布特征：第三章彩色電視制式§3.25

副載頻選擇二、副載頻選擇

實(shí)現(xiàn)頻譜交錯(cuò)，副載頻選擇的原則：1）為使亮度和色度信號(hào)的頻譜間距最大，有利于頻譜交錯(cuò)，副載頻采用半行頻偏置

fs＝（2n－1）*fH/22）為了減輕副載波對(duì)亮度的干擾，應(yīng)盡量使副載頻選在視頻信號(hào)的高端。副載頻越高，其干擾亮度的光點(diǎn)越細(xì)，愈不易被人眼察覺(jué)；另外，還能使色度和亮度信號(hào)的主要能量分別位于視頻的高、低兩端，從而減輕兩者的相互干擾

3）色度信號(hào)上連帶（約1.5MHz）的邊界值不能超過(guò)視頻信號(hào)的帶寬（6MHz），故副載頻應(yīng)低于4.5Mhz4）考慮到可能出現(xiàn)伴音載波和副載波的差拍干擾，所以還要求兩者的差頻也等于半行頻的奇數(shù)倍

第三章彩色電視制式§3.25

副載頻選擇二、副載頻選擇

根據(jù)以上原則：

對(duì)于625行、50場(chǎng)掃描制式的副載頻fs，它選n=284計(jì)算

當(dāng)伴音載頻與圖像載頻相差為5.5、6.0、6.5MHZ時(shí)，伴音載頻與圖像載頻之差仍為行頻的奇數(shù)倍。第三章彩色電視制式§3.25

副載頻選擇三、半行頻偏置對(duì)色度干擾亮度的改善

色度信號(hào)是以平衡調(diào)幅波的形式迭加在亮度信號(hào)上傳送的。色度副載波的起伏變化使正常亮度發(fā)生相應(yīng)的變化，對(duì)應(yīng)副載波的正、負(fù)峰點(diǎn)，屏幕上將出現(xiàn)亮暗相同的干擾光點(diǎn)。

在一行上亮點(diǎn)、暗點(diǎn)總是相間排列。但相鄰行亮點(diǎn)、暗點(diǎn)排列相對(duì)位置與副載波選取有關(guān)。（倍行頻、半行頻）第三章彩色電視制式§3.25

副載頻選擇三、半行頻偏置對(duì)色度干擾亮度的改善

色度副載波半行頻奇數(shù)倍時(shí)：相鄰兩行亮點(diǎn)暗點(diǎn)交錯(cuò)

由于采用隔行掃描，故對(duì)于一幀圖像來(lái)說(shuō)，每?jī)尚辛涟迭c(diǎn)交錯(cuò)。

又由于采用隔行掃描，每幀含有奇數(shù)行，因此每幀之間，亮點(diǎn)、暗點(diǎn)總是交錯(cuò)出現(xiàn)。第三章彩色電視制式§3.25

副載頻選擇三、半行頻偏置對(duì)色度干擾亮度的改善

實(shí)際上，人眼看到的是一些移動(dòng)著的亮暗相間的斜線，這些交叉斜線以每場(chǎng)一行的速度往上移動(dòng)。與不動(dòng)的細(xì)線相比，干擾要小多了。四、亮度串色

亮度信號(hào)和色度信號(hào)共用頻帶，亮度信號(hào)也會(huì)對(duì)色度產(chǎn)生干擾，稱(chēng)為亮度串色。產(chǎn)生亮度串色的原因是位于色度通頻帶內(nèi)的亮度信號(hào)，能順利地通過(guò)色度帶通濾波器，經(jīng)同步檢波后，變成低頻信號(hào)，在屏幕上產(chǎn)生附加的彩色干擾。

采用頻譜交錯(cuò)技術(shù)一方面亮度和色度信號(hào)之間的相互干擾大為減輕，另一方面干擾光點(diǎn)（亮度串色）存在行間相消（補(bǔ)）和幀間相消（補(bǔ)）的規(guī)律，可以減少亮度串色的影響。第三章彩色電視制式§3.26NTSC編解碼方框圖第三章彩色電視制式§3.26NTSC編解碼方框圖第三章彩色電視制式§3.27NTSC制主要性能一、NTSC制主要參數(shù)

場(chǎng)頻fV＝59.94Hz(60Hz)；

行頻fH＝525×fV/2＝15.734kHz；

每幀525行；

圖像信號(hào)標(biāo)稱(chēng)帶寬為4.2MHz

伴音與圖像載頻之差為4.5MHz；

彩色副載波頻率fSC＝3.57954506MHz。第三章彩色電視制式§3.27NTSC制主要性能二、主要優(yōu)點(diǎn)：

1.NTSC制的色度信號(hào)組成方式最簡(jiǎn)單，最易于進(jìn)行信號(hào)處理，比如數(shù)碼化，亮度與色度分離等。同時(shí)，NTSC制的接收機(jī)、電視中心設(shè)備和錄象設(shè)備最簡(jiǎn)單，成本最低。

2.亮度信號(hào)和色度信號(hào)的頻譜間距最大，兼容性好，亮度串色和色副載波干擾光點(diǎn)最小。

3.無(wú)行順序效應(yīng)（即爬行現(xiàn)象）和亮度閃爍現(xiàn)象。這是因?yàn)镹TSC制每一行對(duì)亮度信號(hào)和色度信號(hào)的處理和傳送方式相同，而PAL制和SECAM是逐行變化的，故引起行順序效應(yīng)。

4.演播室進(jìn)行圖象慢轉(zhuǎn)換（淡出一淡入）、切換、混合等特技操作比較方便。

5.在沒(méi)有信號(hào)失真的情況下，它有較高的圖象質(zhì)量，如具有較高的彩色水平和垂直清晰度。第三章彩色電視制式§3.27NTSC制主要性能三、NTSC制主要缺點(diǎn)

重現(xiàn)彩色的色調(diào)對(duì)色度信號(hào)的相位失真敏感：

1）微分相位的影響

NTSC制的色度信號(hào)是迭加在亮度信號(hào)上一起傳送的，當(dāng)亮度信號(hào)電平發(fā)生變化，會(huì)使色度信號(hào)在晶體管或電子管特性曲線上來(lái)回移動(dòng)，隨著亮度電平的高低變化，色度信號(hào)的相位和幅度將會(huì)產(chǎn)生失真。傳輸?shù)念伾纳{(diào)取決于色度信號(hào)和色同步信號(hào)的相位差。而色同步信號(hào)總處在0電平，不會(huì)產(chǎn)生微分相移。因此會(huì)產(chǎn)生色調(diào)失真。第三章彩色電視制式§3.27NTSC制主要性能三、NTSC制主要缺點(diǎn)

重現(xiàn)彩色的色調(diào)對(duì)色度信號(hào)的相位失真敏感：

2）不對(duì)稱(chēng)邊帶的影響

傳輸系統(tǒng)頻率特性不良，會(huì)使對(duì)稱(chēng)邊帶的色度信號(hào)變成不對(duì)稱(chēng)邊帶的信號(hào)，色度信號(hào)一旦出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)邊帶，就會(huì)產(chǎn)生“正交串色”，使色度信號(hào)產(chǎn)生相位失真。

3）多徑接收的影響

由于高層建筑和地形的影響，電視機(jī)接收到的電波，既有直射波，也有經(jīng)過(guò)一次或者多次反射的反射波。反射波的存在會(huì)使傳輸出通道的頻率特性發(fā)生變化，從而導(dǎo)致色度信號(hào)的相位和幅度的失真第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.31彩色相序交變?cè)?/p>

PAL是PhaseAlternationLine（相位逐行交變）英文的縮寫(xiě)，PAL制是在NTSC制基礎(chǔ)上為克服傳輸過(guò)程中對(duì)

相位失真的敏感性而研制的一種電視制式。

PAL制的特點(diǎn)：PAL制又稱(chēng)逐行倒相正交平衡調(diào)幅制。其特點(diǎn)是編碼時(shí)已調(diào)U分量不變，已調(diào)V分量逐行倒相。即設(shè)第n行的色度信號(hào)為：Ｕsinωsct+Vcosωsct，稱(chēng)為不倒相行或NTSC行(N行)；第n+1行為Ｕsinωsct-Vcosωsct，稱(chēng)為倒相行或PAL行（P行），如此反復(fù)。故PAL制色度信號(hào)可寫(xiě)為:ec＝Ｕsinωsct±Vcosωsct，其中"±"表示V信號(hào)相位一行"正"、

一行"負(fù)"。第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.31彩色相序交變?cè)?/p>

PAL制采用逐行倒相克服相位失真的原理：如若Fn發(fā)生相位失真，使Fn向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)Dj相位，移到F’n處，由于相兩行相位失真可認(rèn)為基本一樣，所以Fn+1也逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)Dj相位，移到F’n+1處，接收機(jī)本應(yīng)收到Fn和Fn+1，因失真實(shí)際收到的是F’n和F’n+1，接收機(jī)解調(diào)電路將倒相行的F’n+1返回到第一象限，相當(dāng)于F’’n+1的位置，而F’n在解調(diào)中其矢量位置不變第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號(hào)及PALD編碼

PAL制獲得色度信號(hào)的方法，也是先將三基色信號(hào)R、G、B變換為一個(gè)亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)，然后再用正交平衡調(diào)制的方法把色度信號(hào)安插到亮度信號(hào)頻譜的間隙之間，這些與NTSC制大體相同。不同的是，將色度信號(hào)中的FV分量進(jìn)行逐行倒相，色軸不旋轉(zhuǎn)。逐行倒相規(guī)律是：第n行色度：

F

n=UsinωSCt

+VcosωSCt，第n+1行色度：F

n+1=UsinωSCt

-VcosωSCt，PAL色度信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號(hào)及PALD編碼

φ(K)的圖形為：

隔行掃描時(shí)PAL制色度信號(hào)：

彩條信號(hào)PAL制色度信號(hào)：

第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號(hào)及PALD編碼

PAL制逐行倒相的實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)逐行倒相，可以逐行改變色差信號(hào)V的相位，亦可以逐行改變副載波的相位，改變后者較為簡(jiǎn)單。它與正交平衡調(diào)幅的區(qū)別在于增加了一個(gè)PAL開(kāi)關(guān)、一個(gè)90°移相器和一個(gè)倒相路。PAL開(kāi)關(guān)是一個(gè)由半行頻對(duì)稱(chēng)方被控制的電子開(kāi)天電路，它能逐行改變開(kāi)關(guān)的接通點(diǎn)。

+cos第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號(hào)及PALD編碼

PALD解碼：色度信號(hào)分離：

DL為延遲線，將色度信號(hào)延遲一行時(shí)間，然后裂相為兩路信號(hào)，下面的一路與直接到來(lái)的下一行信號(hào)在加法器中相加，得到v(t)信號(hào)。上面的一路經(jīng)倒相處理與直接到來(lái)的下一行信號(hào)在加法器中相加，得到u(t)信號(hào)。DL++-1DuDvec(t)2u(t)2v(t)sinωsctΦ(k)cosωsctB-YR-Y梳狀濾波器第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號(hào)及PALD編碼

PALD解碼：色度信號(hào)分離：假設(shè)DL的特性能保證色度信號(hào)經(jīng)延遲后：1）包絡(luò)無(wú)失真的延遲一個(gè)行周期。2）副載波相位相反（或相同），那么梳狀濾波器就能將色度信號(hào)的兩個(gè)分量無(wú)失真的徹底分離。直通信號(hào)為：延遲信號(hào)為：（相鄰行色度信號(hào)近似相同）則：第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號(hào)及PALD編碼

PALD解碼：PAL制對(duì)相位失真的影響：若傳輸過(guò)程中，有相位失真。則：直通信號(hào)為：延遲信號(hào)為：則：

分別用sinωsct、cosωsct進(jìn)行同步檢波，得到Ucosα和Vcosα。可知PAL制對(duì)相位失真不敏感。第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號(hào)及PALD編碼

PALD解碼：色度信號(hào)的同步檢波：

將梳狀濾波器得出的2U(t)sinωsct、2φ(k)V(t)cosωsct乘以同相位的副載波信號(hào)sinωsct、φ(k)cosωsct。得到相應(yīng)的色度信號(hào)U(t)、V(t)。

第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號(hào)及PALD編碼

PALD解碼：PAL制色同步信號(hào)：

PAL制彩色電視接收機(jī)在解調(diào)色度信號(hào)時(shí)，需要在PAL行使用-cosωSCt、NTSC行使用+cosωSCt副載波。要做到這一點(diǎn)，需要有一個(gè)識(shí)別PAL行與NTSC行的識(shí)別信號(hào)，即需要在發(fā)送端提供一個(gè)附加信息。表現(xiàn)為：PAL行的色同步信號(hào)相位是-135°；NTSC行的色同步信號(hào)相位為+135°，平均相位180°。所以，PAL制的色同步信號(hào)除了為接收機(jī)提供恢復(fù)副載波所需的頻率、相位信息外，還能提供一個(gè)PAL行與NTSC行的識(shí)別信息，保證了收、發(fā)逐行倒相的同步。

第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號(hào)及PALD編碼

PALD解碼：PAL制色同步信號(hào)：

PAL制色同步信號(hào)所含副載波周期數(shù)、幅度、出現(xiàn)位置等都與NTSC制相同。但色同步信號(hào)具有兩個(gè)分量，一個(gè)用來(lái)傳遞副載波的相位信息（鎖相分量），另一個(gè)用來(lái)傳遞開(kāi)關(guān)信息（識(shí)別分量）。我國(guó)廣播電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，色同步信號(hào)由8～12個(gè)周期的副載波組成，位于行消隱后肩上，起始點(diǎn)距行同步脈沖前沿5.6±0.1μs，峰—

峰值等于行同步脈沖幅度，相對(duì)于消隱電平上、下對(duì)稱(chēng)。第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號(hào)及PALD編碼

PAL制色同步信號(hào)的產(chǎn)生方法：

發(fā)送端先產(chǎn)生一個(gè)色同步選通脈沖K，重復(fù)頻率為行頻、寬度為2.25±0.23μs(約等于10個(gè)副載波周期)，位置在行消隱的后肩上，起始點(diǎn)距行同步脈沖前沿5.6±0.1μs。將K脈沖以?xún)煞N不同的極性分別加到兩個(gè)色差信號(hào)中，與色差信號(hào)一起送入平衡調(diào)幅器，(傳遞色同步信號(hào)時(shí)，沒(méi)有色度信號(hào))

V色差信號(hào)中加入正極性K脈沖(以+K表示)，就可產(chǎn)生色同步信號(hào)的V分量(N行為90°，P行為-90°)，U色差信號(hào)中加入負(fù)極性K脈沖(以-K表示)，則可產(chǎn)生色同步信號(hào)的U分量(180°)，兩個(gè)分量進(jìn)行矢量合成便形成逐行改變相位的N行為+135°、P行為-135°的色同步信號(hào)。第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號(hào)及PALD編碼

PAL制色同步信號(hào)的產(chǎn)生方法：

第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.3色度信號(hào)的頻譜交錯(cuò)

色度信號(hào)V分量逐行倒相后，色度信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。其中，F(xiàn)U分量與倒相無(wú)關(guān)，它的主譜線位置未變。色度信號(hào)±FV分量的主譜線由于實(shí)施了逐行倒相，位置發(fā)生了變化。因?yàn)橹鹦械瓜嗟倪^(guò)程實(shí)質(zhì)上是半行頻方波控制平衡調(diào)幅的過(guò)程，因此可以將逐行倒相的副載波看成是半行頻方波對(duì)cosωSCt進(jìn)行平衡調(diào)幅。根據(jù)傅里葉級(jí)數(shù)分析，

式中：m=0，1，2，3，…；Ω1＝2πfH/2=ωH/2為開(kāi)關(guān)函數(shù)基波的角頻率（ωH為行掃描角頻率）。由此可求得逐行倒相副載波的各頻率分量為第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.3色度信號(hào)的頻譜交錯(cuò)

PAL制色度信號(hào)±FV分量的頻譜其振幅頻譜如圖(b)中的實(shí)線所示，譜線間隔為行頻fH。m=0所對(duì)應(yīng)的譜線(最低邊頻），距離副載頻的間隔為fH/2；而FU分量對(duì)副載波直接進(jìn)行平衡調(diào)幅，最低邊頻距離副載頻的間隔為fH，所以，F(xiàn)V與FU的譜線剛好錯(cuò)開(kāi)fH/2。第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇

PAL制中已調(diào)色差信號(hào)FU與±Fv頻譜的主譜線不是占有相同的位置，而是彼此錯(cuò)開(kāi)(間距)半個(gè)行頻fH/2

。如果與NTSC制一樣，將副載波頻率fSC選為半行頻的奇數(shù)倍，必然導(dǎo)致±Fv的主譜線與亮度信號(hào)的主譜線重合。如果選擇fSC既不等于行頻的整數(shù)倍，也不等于半行頻的奇數(shù)倍，而是作如圖(c)那樣的選擇，即令nfH位于fSC和(fSC+fH/2)之間（即將副載波頻率fSC選為行頻的整數(shù)倍加上或減去fH/4），這樣就可使亮度信號(hào)Y與兩個(gè)色度信號(hào)分量的頻譜相互錯(cuò)開(kāi)，所以nfH應(yīng)滿(mǎn)足下述關(guān)系：第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇

nfHUV由于fSC與整數(shù)倍的行頻fH有fH/4的頻差，故稱(chēng)1/4行頻間置。根據(jù)選擇fSC盡以高的原則，可取n＝284。實(shí)際的PAL制彩電副載波為：俗稱(chēng)4.43MHz。增加25Hz的目的在于減輕副載波光點(diǎn)干擾的可見(jiàn)度。第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇

25HZ(半場(chǎng)頻偏)：25HZ偏置使色度信號(hào)與亮度信號(hào)的副譜線之間的間距增大到原來(lái)的三倍（1/8fv------3/8fv）。使亮色之間的干擾減少。第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇

PAL副載波頻率計(jì)算：取n＝284，fH＝15625HZ，則fsc=4433618.75第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇

二、干擾光點(diǎn)圖樣---忽略25HZ頻偏1）U副載波光點(diǎn)圖樣：副載波調(diào)制的色度信號(hào)疊加在亮度信號(hào)上，副載波的波峰、波谷在圖像上會(huì)引起亮點(diǎn)、黑點(diǎn)。如圖3－22TH＝283.75Tsc。即，每行包含了283又3/4個(gè)副載波周期。還有1/4個(gè)副載波周期移到下一行。故每掃描四行亮暗點(diǎn)水平位置重復(fù)。（相當(dāng)于每行左移的d/4,決定斜線的傾角）

312/4=78為整數(shù)，相差312行的亮度水平位置相同，對(duì)于隔行掃描，前一場(chǎng)與后一場(chǎng)相鄰兩行相差312幀，如圖3－22。故對(duì)于隔行掃描每幀圖像，每相鄰兩行亮度分布相同。每8行重復(fù)。一幀圖像包括625行，故每幀圖像包含1/4個(gè)副載波。故每四幀圖像（每8場(chǎng)）重復(fù)。(每8場(chǎng)向右移動(dòng)d)第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇

二、干擾光點(diǎn)圖樣---忽略25HZ頻偏第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇

二、干擾光點(diǎn)圖樣---25HZ頻偏考慮25HZ頻偏時(shí)，每行多包含1/625個(gè)Tsc。故斜線于垂直線夾角略小。(由式3－31：Th=(283.75＋1/625)*Tsc)相對(duì)于1/4行頻偏置時(shí)，每場(chǎng)(625/2行)多包含半個(gè)副載波周期，因1/4行頻偏置相鄰場(chǎng)亮點(diǎn)、暗點(diǎn)位置相同。故25HZ頻偏相鄰亮場(chǎng)點(diǎn)暗點(diǎn)錯(cuò)開(kāi)。如圖3－23，則相鄰場(chǎng)亮點(diǎn)與暗點(diǎn)錯(cuò)開(kāi)，有利于視覺(jué)混和相消。每場(chǎng)相差半個(gè)Tsc，故每?jī)蓤?chǎng)相差1Tsc。故1、3、5、7場(chǎng)與1/4行頻偏置相同，2、4、6、8場(chǎng)與1/4行頻偏置相比相差1/2d。由圖3－23，每場(chǎng)左移3/8d。第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇

二、干擾光點(diǎn)圖樣---25HZ頻偏V副載波光點(diǎn)干擾與U副載波類(lèi)似三、亮度串色

第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性

一、延遲線的頻率特性

梳狀濾波器徹底分離色度信號(hào)兩個(gè)分量假設(shè)的條件：1）保證色度信號(hào)包絡(luò)無(wú)失真的延遲一個(gè)行周期TH

2）保證延遲后的副載波相位與延遲前相反（或相同）在此理想條件下分析延遲線的幅頻特性：延遲線輸入信號(hào)：

延遲線輸出信號(hào)：k0為衰減系數(shù)，φ0為副載波相位滯后，τg為包絡(luò)延遲時(shí)間。第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性

一、延遲線的頻率特性

延遲線輸入信號(hào)：

延遲線輸出信號(hào)：經(jīng)過(guò)傅立葉變換，變換成頻譜函數(shù)：延遲線傳輸系數(shù)：第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性

一、延遲線的頻率特性

式中：幅頻特性為一條直線群延時(shí)：相延時(shí)：第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性

一、延遲線的頻率特性

要滿(mǎn)足兩個(gè)前提條件，則：由副載波頻率選取公式得：在64us附近，找出符合要求的τp：m=567:第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性

一、延遲線的頻率特性PAL不能采用相延時(shí)與頻率無(wú)關(guān)的非色散延遲線，應(yīng)采用相頻特性不通過(guò)原點(diǎn)的色散延遲線。副載波的相移不是π的整數(shù)倍，不能徹底分離U、V通過(guò)原點(diǎn)的直線：第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性

二、梳狀濾波器的頻率特性梳狀濾波器輸入端加的單位沖擊函數(shù)，設(shè)PAL制的延遲線能滿(mǎn)足色度要求。故梳狀濾波器的相減輸出端為：第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性

二、梳狀濾波器的頻率特性即：故梳狀濾波器相減端的幅頻特性：故梳狀濾波器相減端的相頻特性：第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性

二、梳狀濾波器的頻率特性同理得梳狀濾波器相加端的幅頻特性：同理得梳狀濾波器相加端的相頻特性：第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性

二、梳狀濾波器的頻率特性相減端分離出u相加端分離出v第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性

三、延時(shí)誤差對(duì)梳狀濾波器特性的影響相延時(shí)誤差對(duì)梳狀濾波器的影響：

相位誤差α，則：對(duì)于相減輸出端幅頻特性表示式：應(yīng)改寫(xiě)為：第三章彩色電視制式第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性

三、延時(shí)誤差對(duì)梳