目前國際上流行的三大彩色電視制式：NTSC制、PAL制和SEAM制。
3.1 NTSC制
NTSC制又稱(chēng)正交平衡調幅制。
1．I、Q色差信號
為實(shí)現和黑白電視兼容，彩色電視都不直接傳送三個(gè)基色信號，而是傳送攜帶亮度信息的亮度信號和攜帶色 調和飽和度信息的兩個(gè)色差信號。
亮度信號: Y＝0.30R十0.59G十0.11B
色度信號 :R-Y＝0.70R-0.59G-0.11B
B-Y＝-0.30R-0.59G＋0.89B
通常，將B-Y壓縮后的信號稱(chēng)為U，R-Y壓縮后的信號稱(chēng)為V。在NTSC制中，選用Y與色差信號U、V作為傳輸信號時(shí)，
Y、U、V信號的頻帶關(guān)系
在美國、日本等國家選用的NTSC制中，選用Y與色差信號I、Q作為傳輸信號，
Y、I、Q信號的頻帶關(guān)系
I、Q色差信號與U、V色差信號有一定的關(guān)系。點(diǎn)擊看I、Q與U、V的 關(guān)系。
2．NTSC制編碼原理
（1）色同步信號
色同步信號的作用是恢復副載波，它位于行消隱的后肩上。
色同步信號波 形
（2）色度信號的頻譜
為為使亮度、色度信號共用一個(gè)頻帶，實(shí)現色度信號與亮度信號間的頻譜交錯，就必須合理地選擇色度副載 波信號的頻率。NTSC制中副載波頻率應為半行頻的奇數倍，稱(chēng)為半行頻間置。即
式中，n為正整數。
對于場(chǎng)頻為50Hz，行頻為15625Hz，視頻信號帶寬為6MHz的NTSC制，選n=284，對應的副載波頻率為
對于要和黑白電視M制(525行，視頻帶寬為4.2MHz)兼容的NTSC制，需把原行頻15750Hz改為15734.264Hz，原場(chǎng)頻60Hz改為59.94Hz，選取n=228，對應的副載波頻率為
點(diǎn)擊此處查看NTSC制色度信號的頻譜結構（3）編碼器的作用
編碼是將三基色信號轉換成彩色全電視信號的過(guò)程。在對三基色信號進(jìn)行編碼時(shí)，首先是將R、G、B基色信號通過(guò)編碼矩陣變換成Y、R-Y、B-Y（或I、Q）信號。
矩陣變換過(guò)程
然后，Y信號延時(shí)等處理，對色差信號進(jìn)行正交平衡調幅，最后再疊加上復合同步信號、復合消隱信號就構成彩色全電視信號。
NTSC制編碼器組成框 圖
3．NTSC制解碼器組成與原理
解碼器的作用是從彩色全電視信號中還原出三基色信號。一般解碼器的組成包括亮度通道、色度通道、色副 載波恢復電路和解碼矩陣電路。
NTSC制解碼器組成框 圖
4．NTSC制特點(diǎn)
（1）NTSC制主要參數
NTC制標準主要分為兩大類(lèi)：
第一類(lèi)：掃描行數為625行（行頻為15625Hz），場(chǎng)頻為50Hz ，視頻帶寬為6MHz，伴音載頻與圖像載頻之 差為6.5MHz，副載波的頻率選為4.43MHz。 采用這類(lèi)標準的NTSC制，在編、解碼過(guò)程中使用U、V信號（二者均占有1.3MHz的帶寬）和Y信號作為傳輸信號，用雙邊帶方式傳輸。
第二類(lèi)：掃描行數為525行（行頻為15750Hz），場(chǎng)頻為60Hz，視頻帶寬為4.2MHz，伴音載頻與圖像載頻之差為4.5MHz， 副載波的頻率選為3.58MHz。采用這類(lèi)標準的NTSC制， 在編碼過(guò)程中使用I、Q色 差信號（Q信號占有0.5MHz的 帶寬，I信號占有1.5MHz的 帶寬）和Y信號作為傳輸信號，以不對稱(chēng)邊帶方式傳輸，解調時(shí)需要加入不同的延時(shí)器以 保證相位的準確性。
（2）NTSC制特點(diǎn)
與其他兩種兼容制彩色電視制式相比，NTSC制 具有兼容性好、電路簡(jiǎn)單、圖像質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，但對相位失真較敏感。
3.2 SECAM制
SECAM制又稱(chēng)順序傳送彩色與存儲復用制，它是將兩個(gè)色差信號對兩個(gè)頻率不同的副載波進(jìn)行調頻，并逐行輪換后 插入到亮度信號的高頻端，形成彩色電視信號。
1．SECAM制編碼器組成
SECAM制編碼器組成包括編碼矩陣、副載波陷波電路、延時(shí)電路、半行頻開(kāi)關(guān)、低通濾波器、視頻預加重電路、限 幅器、調制器、高頻預加重電路、加法器、門(mén)電路、鑒相器等。
SECAM制編碼 器組成框圖
2．SECAM制解碼器組成
SECAM制解碼器組成包括有亮度延時(shí)線(xiàn)、副載波陷波器、鐘形特性帶通濾波器、電 子開(kāi)關(guān)、限幅器、變頻器、視頻去加重、鑒頻器、觸發(fā)器及識別電路等。
SECAM解碼器 組成框圖
3．SECAM制特點(diǎn)
（1）色差信號采用順序傳送和存儲復用技術(shù)。
（2）對色差信號采用調頻調制，選用兩個(gè)副載 波頻率，解調時(shí)采用鑒頻技術(shù)。其中，用于調制（R-Y）和（B-Y）的副載波頻率分別為fSR=282fH=4406.25kHz和 fSB=272fH=4250.00kHz
其中，fH=15625kHz。
（3）存在行順序效應，設備也較為復雜。
3.3 PAL制
1．逐行倒相
PAL制又稱(chēng)為逐行倒相正交平衡調幅制，它是在NTSC制的基礎上增加了一項逐行倒 相措施，即把色度信號中的V分量逐行倒相，而U分量的相位則保持不變。
點(diǎn)擊V分量逐行倒相原理PAL 制色度信號的表達式為
F=FU ±FV=Usinwsct±Vcoswsct= Fmsin(wsct±j) （3-6）
其中，
式中，Fm是色度信號的振幅， 決定了彩色的色飽和度；j是色度信號的相位角，決定了彩色的色調。由此可見(jiàn)，色度信號是一個(gè)既調幅又調相的信號。
對比NTSC制與PAL制色度信號表達式，PAL制FV分量相當于前面增加了一個(gè)取值 為+1和-1的開(kāi)關(guān)函數。
開(kāi)關(guān)函數波形 圖
這樣，對PAL制 色度信號的形成，相當于在NTSC制基礎上增加了一個(gè)倒相器和一個(gè)PAL開(kāi)關(guān)，PAL開(kāi)關(guān)受半行頻脈沖控制。
PAL制色度信號 形成過(guò)程
2．微分相位失真的補償
采用逐行倒相技術(shù)后，可以克服NTSC制相位敏感的缺點(diǎn)。
點(diǎn)擊看V分量逐行倒相對相位失真的補償 原理。
3．色同步信號
PAL制色同步信號作用除恢復色副載波外，還 要具有識別倒相行的功能，因此，其相位也不再NTSC制的180o，而是±135o逐行擺動(dòng)。
PAL制色同步信號矢量圖
4．PAL制色度信號的頻譜
為使亮度、色度信號共用一個(gè)頻帶，在NTSC制中，副載波的選取采用了二分之一 行頻間置，U、V頻 譜正好能落在亮度信號頻譜中間；但在PAL制中，因色度信號U、V頻譜位置不同（U信號頻譜與NTSC制相同，V信號頻譜因逐行倒相位置發(fā)生變化），若再采取二分之一行頻間置，必然會(huì )使V信號的頻譜與亮度信號的頻譜重合在一起，造成亮度與色度信號之間的嚴重干擾。為此PAL制中副載波的選取采用四分之一行頻間置方式，即
式中，n為正整數。
PAL制副載波的選取采用1/4行頻間置，雖然可以 使已調副載波U、V信 號的頻譜都移動(dòng)1/4行頻，把Y、U、V三信號的譜線(xiàn)相互錯開(kāi)， 但同時(shí)也會(huì )使得PAL制比NTSC制的半行 頻間置所造成的副載波干擾更加嚴重。為此PAL制又采用附加25Hz偏 置方式（也稱(chēng)場(chǎng)間交錯）使相鄰兩場(chǎng)的干擾方向相反，互相抵消。
由上述分析，PAL制色副載波的選取可根據下 式?jīng)Q定：
取n=284，fH=15625Hz，可計算出副載波頻率為
點(diǎn)擊看PAL制色度信號頻譜圖5．PAL制編碼器組成
PAL制編碼器的作用與NTSC制編碼器一樣，也是 將彩色攝像機攝取的三基色信號編碼成彩色全電視信號。
PAL制編碼器的組成與NTSC制編碼器基本相同， 只是增加了用于將加到V平衡調制器的色副載波逐行倒相的PAL開(kāi)關(guān)。
PAL制編碼器的 組成框圖
圖中的K脈沖（色同步門(mén)脈沖）、P脈沖（半 行頻方波脈沖）、色副載波信號、復合同步和復合消隱信號等由彩色同步機提供。
6．PAL制解碼器組成
PAL制解碼器的作用與NTSC制解碼器作用一樣， 都是實(shí)現從彩色全電視信號中恢復出三基色信號R 、G 、B。目前PAL制彩色電視機廣泛采用延時(shí)線(xiàn)型解碼器，其中包括：亮度通道、色度通道、基準副載波恢復電路和解碼矩陣電路 等四個(gè)組成部分。
PALD彩色電視機解碼器組成方框圖。
7．PAL制式特點(diǎn)
與其他兩種制式相比，PAL制具有如下特點(diǎn)：
（1）色度信號的V分量逐行倒相，使得對色度信號因相位畸變引起的失真有明顯的改善作用，微分相位失真的容限可擴大到40°。
（2） 副載波采用場(chǎng)間交錯（25Hz偏置）1/4行頻間置，可進(jìn)一步減小色、亮信號 間的干擾。
（3） 色同步信號逐行跳變（135°），以提供副載波的基準相位和逐行倒相識別 信號。
（4） 標準PAL制（PALD/K） 解碼的方法是采用延時(shí)解調器（梳狀濾波器）分離兩個(gè)色度分量FV 、FU，這樣既可減少V、U信號
間的串擾，同時(shí)又可減少亮 度信號和干擾雜波對彩色的干擾。
（5） 傳輸系統或解碼電路中有各種誤差時(shí)，會(huì )有行順序效應，出現“爬行現象”。
（6） 電路、設備較NTSC制復雜，接收機價(jià)格較高。
8．色度通道
（1）色度通道作用與組成
作用是從彩色全電視信號中取出色度信號，并進(jìn)行放大和處理，得到色差信號R-Y和B-Y。其組成包括：色度帶通放 大器、自動(dòng)色飽和度控制（ACC）電路、自動(dòng)消色（ACK） 電路、梳狀濾波器和同步檢波器、色差放大器等。
（2）色度通道工作原理
色度帶通放大器：從彩色全電視信號中濾除亮度信號，取出色度和色同步信號，受ACC（自動(dòng)色飽和度控制電路）和ACK（自動(dòng)消色電路）電路的控制。
ACK電路：當接收到黑白信號（或彩色信號太弱）時(shí)，為消除色度通道的雜波干擾，保證重現正常的黑白圖像，ACK電路起控，自動(dòng)關(guān)閉色度通道的工作； 當接收到的彩色信號正常時(shí)，ACK電路使色度通道自動(dòng)恢復到正常工作狀態(tài)。
梳狀濾波器：作用是將色度信號分離出兩個(gè)色差分量FU、FV，組成包括一行 延時(shí)線(xiàn)、加法器和減法器。
梳狀濾波器的 組成框圖。
傳統的色度延時(shí)電路采用64μs超聲波玻璃延 時(shí)線(xiàn)，其原理是利用輸入、輸出換能器實(shí)現電—超聲波—電信號間的轉換。
在梳狀濾波器中，延時(shí)線(xiàn)的精確延時(shí)時(shí)間為63.943μs，延時(shí)后的信號與直通信號在加法器和減法器中運算，完成色度分量的分離任務(wù)。
同步檢波器：作用是將梳狀濾波器輸出的色度分量FU、FV進(jìn)行檢波處理，得到色差信號U、V。
同步檢波器是由乘法器和低通濾波器組成。
同步檢波器的 組成
是已調平衡調幅信號FU，
是相應的同頻同相的載波信號（0o的副載波），經(jīng)乘法器運算后的輸出信號為
公式中，第一項為幅度壓縮后的藍色差信號，經(jīng)色差放大器后變?yōu)閁B-Y，第二項為副載 波的二次諧波，經(jīng)低通濾波器后被濾除掉。
對于V同步檢波器，把相應的平 衡調幅信號Usinwsct換成±Vcoswsct，載波信號sinwsct換成±coswsct即可，輸出相應的為V信號。經(jīng) 低通濾波器后得到紅色差信號。
（3）副載波恢復電路
副載波恢復電路的作用是恢復色副載波，同時(shí)產(chǎn)生7.8kHz識別信號送PAL開(kāi)關(guān)、ACC、ACK、ARC等電路。
（4）解碼矩陣電路
解碼矩陣電路作用是首先將R-Y、B-Y通過(guò)矩陣變換得到G-Y，然后在由Y與R-Y、B-Y、G-Y形成三基色信號R、G、B，送顯像管的三個(gè)陰極。
1.1 廣 播電視的發(fā)展史
1.1 廣播電視的發(fā)展史
1.2 電 視接收機的結構認知
1.2 電視接收機的結構認知
1.3 彩 色與視覺(jué)特性
1.3 彩色與視覺(jué)特性
1.4 電 視圖像信號的傳輸原理
1.4 電視圖像信號的傳輸原理
1.5 黑 白全電視信號
1.5 黑白全電視信號
1.6 彩 色電視的兼容制傳送
1.6 彩色電視的兼容制傳送
1.7 電 視信號的發(fā)送
1.7 電視信號的發(fā)送
1.8 電 視機質(zhì)量評價(jià)
1.8 電視機質(zhì)量評價(jià)
