彩色電視制式

彩色電視制式，是在滿足黑白電視技術標準的前提下研制的。彩色電視機的圖像顯示是由紅綠藍三基色信號混合而成，三種顏色信號不同的強度構成了繽紛的彩色畫面。而如何處理三基色信號，并實現(xiàn)廣播和接收，需要一定的技術標準，這就形成了彩色電視的制式。

為了實現(xiàn)黑白和彩色信 號的兼容，色度編碼對副載波的調制有三種不同方法，形成了三種彩色電視制式;即NTSC制、SECAM制和PAL制(對于NTSC制，由于選用的色副載波的頻率不同，還可分為NTSC4.43和3.58兩種)，以上是從技術的角度對制式的概括介紹。

嚴格來說，彩色電視機的制式有很多種，例如我們經常聽到國際線路彩色電視機，一般都有21種彩色電視制式，但把彩色電視制式分得很詳細來學習和討論，并沒有實際意義。在人們的一般印象中，彩色電視機的制式一般只有三種，即NTSC、PAL、SECAM等三種彩色電視機的制式。制式的區(qū)分主要在于其幀頻(場頻)的不同、分辨率的不同、信號帶寬以及載頻的不同等。PAL和NTSC這兩種制式是不能互相兼容的，如果在PAL制式的電視上播放NTSC的影像，畫面將變成黑白，反之在NTSC制式電視上播放PAL也是一樣。

1.正交平衡調幅制--National Television Systems Committee，簡稱NTSC制。采用這種制式的主要國家有美國、加拿大和日本等。這種制式的幀速率為29.97fps(幀/秒)，每幀525行262線，標準分辨率為720×480。

2.正交平衡調幅逐行倒相制--Phase-Alternative Line，簡稱PAL制。中國、德國、英國和其它一些西北歐國家采用這種制式。這種制式幀速率為25fps，每幀625行312線，標準分辨率為720×576。

3.行輪換調頻制--Sequential Coleur Avec Memoire，簡稱SECAM制。采用這種制式的有法國、前蘇聯(lián)和東歐一些國家。

NTSC(National Television System Committee 美國電視系統(tǒng)委員會)制一般被稱為正交調制式(對兩個色副載波信號進行正交調幅)彩色電視制式;PAL(Phase Alternating Line逐行倒 相)制一般被稱逐行倒相式(對兩個色副載波信號輪流倒相，但調制方式仍是正交調幅)彩色電視制式;SECAM(Systeme Electronique Pour Couleur Avec Memoire順序傳送彩色與記憶制)一般被稱為輪流傳送式(對兩個色副載波調制信號輪流傳送，彩色信號是采用調頻調制方式傳送)彩色電視制式。

NTSC制優(yōu)點是電視接收機電路簡單，缺點是容易產生偏色，因此NTSC制電視機都有一個色調手動控制電路，供用戶選擇使用;PAL制和SECAM制可以克服NTSC制容易偏色的缺點，但電視接收機電路復雜，要比NTSC制電視接收機多一個一行延時線電路，并且圖像容易產生彩色閃爍。因此，三種彩色電視制式各有優(yōu)缺點，互相比較結果，誰也不能戰(zhàn)勝誰，所以，三種彩色電視制式互相共存已經五十多年。下面是使用三種彩色電視制式的主要國家和地區(qū):

NTSC制:美國、墨西哥、日本、臺灣、加拿大等國和地區(qū)采用; PAL制:德國、中國、中國香港、英國、意大利、荷蘭、中東一帶等國和地區(qū)采用;

SECAM制:法國、前蘇聯(lián)及東歐和非洲各國采用。

在上面三種彩色電視制式的基礎上，按伴音信號的調制方式(調頻或調幅)和載波頻率，還可以把電視制式繼續(xù)細分成很多種:

D/K:6.5MHz，中國大陸采用;

I:6.0MHz,香港地區(qū)采用;

B/G:5.5MHz、國外部分地區(qū)采用;

M:4.5MHz, 美國、日本、加拿大等國采用。

但是隨著節(jié)目來源的增多，如衛(wèi)星電視、激光視盤和各種錄像帶，市場上出現(xiàn)了多制式電視機和背投，如2制式、4制式、11制式、17制式、21制式和28制式等。這里所說的制式既不 是我們平常所說的PAL、NTSC、SECAM彩電三大制式，也不是黑白電視體制，而是說電視機用多少種方式接收。如2制式是指既能接收我國內地電視圖像和伴音，又能接收香港電視圖像和伴音;28制式能接收6種電視廣播、8種特殊錄像機放像、7種激光視盤放像和7種有線電視系統(tǒng)。

大家知道，世界上有13種電視體制，三大彩電制式，兼容后組合成30多個不同的電視制式。但根據對世界200多個國家和地區(qū)的調查，僅使用其中的17種:8種PAL，2種NTSC，7種SECAM。使用最多的是PAL/B、G，有60個國家和地區(qū)使用;NTSC/M，有54個國家和地區(qū)使用;SECAM/K1，有23個國家和地區(qū)使用。所以多制式電視機都不是全制式，但只要能接收PAL/D、K、B、G、I，NTSC/M，SECAM/K、k1、B、G、制式，就能收到世界上80%以上國家和地區(qū)的電視節(jié)目。

除此之外，多制式背投還能接收激光視盤和多制式錄像帶播放的節(jié)目，做到一機多用，非常方便。為了實現(xiàn)背投的多制式接收，背投內要設置許多新電路。多制式背投的解碼也不同于一般背投，這是由于三種彩色電視的編碼方式、副載波頻率不同，所以在解碼前要設置三種制式識別和轉換電路。一般根據場頻不同先把NTSC制和PAL、SECAM制分開，然后再根據SECAM制調頻行輪換制和PAL制隔行倒相制識別SECAM制和PAL制。這些制式識別工作均在集成電路內進行，一般背投都會自動識別，當然也可以用手動強制其執(zhí)行某種制式。

世界上現(xiàn)行的彩色電視制式有三種:NTSC(National Television System Committee)制(簡稱N制)、PAL(Phase Alternation Line)制和SECAM制。

TV制式 NTSC-M PAL-D SECAM

幀頻(Hz) 30 25 25

行 / 幀 525 625 625

亮度帶寬(MHz) 4.2 6 6

彩色幅載波(MHz) 3.58 4.43 4.25

色度帶寬(MHz) 1.3(I)，0.6(Q) 1.3(U)，1.3(V) >1.0(U)，>1.0(V)

聲音載波(MHz) 4.5 6.5 6.5

一、NTSC彩色電視制式:它是1952年由美國國家電視標準委員會指定的彩色電視廣播標準，它采用正交平衡調幅的技術方式，故也稱為正交平衡調幅制。美國、加拿大等大部分西半球國家以及中國的臺灣、日本、韓國、菲律賓等均采用這種制式。

二、PAL制式:它是西德在1962年指定的彩色電視廣播標準，它采用逐行倒相正交平衡調幅的技術方法，克服了NTSC制相位敏感造成色彩失真的缺點。西德、英國等一些西歐國家，新加坡、中國大陸及香港，澳大利亞、新西蘭等國家采用這種制式。PAL制式中根據不同的參數(shù)細節(jié)，又可以進一步劃分為G、I、D等制式，其中PAL-D制是我國大陸采用的制式。

三、SECAM制式:SECAM是法文的縮寫，意為順序傳送彩色信號與存儲恢復彩色信號制，是由法國在1956年提出，1966年制定的一種新的彩色電視制式。它也克服了NTSC制式相位失真的缺點，但采用時間分隔法來傳送兩個色差信號。使用SECAM制的國家主要集中在法國、東歐和中東一帶。

為了接收和處理不同制式的電視信號，也就發(fā)展了不同制式的電視接收機和錄像機。

黑白電視制式的主要內容為:圖像和伴音的調制方式、圖像信號的極性、圖像和伴音的載頻差、頻帶寬度、頻道間隔、掃描行數(shù)等等。世界各國所采用的黑白電視制式有:A、B、C、D、E、G、H、I、K、K1、L、M、N等，共計13種(其中A、C、E已不采用)，我國為其中的D、K制。

黑白電視制式通常是按其掃描參數(shù)、視頻信號帶寬以及射頻特性的不同而分類的。世界上的黑白電視制式大致分為13種，如表3-1所示。我國黑白電視屬于D/K制。

黑白電視制式使用時間最長，彩色電視制式也是在黑白電視制式上發(fā)展起來的，并且向下兼容，因此黑白電視制式到還具有非常重要的意義。下面的

表1是全世界各國模擬電視制式的特性表(黑白電視與彩色電視兼用)。

表2是三種彩色電視制式標準表。

各國的電視制式不盡相同，制式的區(qū)分主要在于其幀頻(場頻)的不同、分解率的不同、信號帶寬以及載頻的不同、色彩空間的轉換關系不同等等。

電視制式就是用來實現(xiàn)電視圖像信號和伴音信號，或其它信號傳輸?shù)姆椒?，和電視圖像的顯示格式，以及這種方法和電視圖像顯示格式所采用的技術標準。只有遵循一樣的技術標準，才能夠實現(xiàn)電視機正常接收電視信號、播放電視節(jié)目。就像電源插座和插頭，規(guī)格一樣才能插在一起，中國的插頭就不能插在英國規(guī)格的電源插座里，只有制式一樣，才能順利對接。嚴格來說，電視制式有很多種，對于模擬電視，有黑白電視制式，彩色電視制式，以及伴音制式等;對于數(shù)字電視，有圖像信號、音頻信號壓縮編碼格式(信源編碼)，和TS流(Transport Stream)編碼格式(信道編碼)，還有數(shù)字信號調制格式，以及圖像顯示格式等制式。由于我國數(shù)字電視制式標準還沒有公布，所以這里我們暫時對數(shù)字電視制式先不討論。

電視可用不同的方式來實現(xiàn)。實現(xiàn)電視的一種特定方式，稱為電視的一種制式。在黑白電視和彩色電視發(fā)展過程中，分別出現(xiàn)過許多種不同的制式。

電視信號的標準簡稱制式，可以簡單地理解為用來實現(xiàn)電視圖像或聲音信號所采用的一種技術標準。(一個國家或地區(qū)播放節(jié)目時所采用的特定制度和技術標準)

對于彩色電視而言，除了上述有關特性以外，還根據在收、發(fā)兩端對圖象三基色信號不同的處理方式分成許多種彩色電視制式。

彩色電視分兼容制和非兼容制兩大類。

所謂"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接收，而顯示為黑白圖象。通常將前者稱為兼容性，后者稱為逆兼容性。世界上的廣播彩色電視都采用兼容制，而非兼容制彩色電視主要用于應用電視。

彩色電視可以分為:

(1)同時制(Simultaneous Color Television);(2)順序制(Sequential Color Television);(3)順序-同時制。

在順序制中，攝像機行到的紅、綠、藍三基色圖象信號按一定順序傳送到顯像管，利用人眼的視覺暫留特性將三基色圖象混合成彩色圖象，如圖3.1-1(a)所示。順序制又分為場順序制、行順序制和點順序制，它們分別是逐場、逐行、逐點地順序傳送三基色信號。順序制的優(yōu)點是設備簡單，彩色圖象質量較好，但是兼容性很差或者不能兼容。為了克服順序制的缺點而出現(xiàn)了同時制，它將R、G、B三基色編碼成亮度信號和色度信號來同時傳送，經過解碼得出三基色信號R、G、B，然后由顯像管合成彩色圖象，如圖3.1-1(b)所示。同時制的優(yōu)點是可以兼容，圖象質量較好，但是設備復雜，亮度與色度信號往往存在相互干擾。順序-同時制是上述兩種制式的組合。例如，可將一個基色信號經常傳送，而將另兩個基色信號依次順序傳送，然后在顯像管中合成彩色圖象，如圖3.1-1(c)所示。其優(yōu)缺點與同時制相同，在顯象時，三種制式都利用了空間混色原理，順序制還利用了時間混色原理。顯然，具有兼容性的彩色廣播電視只能采用同時制或順序-同時制，而順序制一般用于彩色應用電視中。