PAL制特点及负载波的选择

PAL制彩色电视制式

★知识回顾★思考1：彩色电视通常不直接传输R、G、B三基色信号，而是转化成Y和R-Y、B-Y后再传输，为什么？

每一路基色信号带宽为6MHz，三路基色信号共计需要18MHz带宽，现行彩色电视系统无法提供这样的带宽。思考2：NTSC制色度信号对副载波的调制方式是什么？有什么特点？3.1正交平衡调幅平衡调幅：抑制载波的调幅。抑制载波调幅可以抑制色度信号对亮度信号的干扰并节省发射功率。设用色差信号uR-Y

=(R-Y)cosΩt对载波uSC=USC

cosωSCt进行调幅式中，m=(R-Y)／USC,称为调制系数。平衡调幅波的数学表达式为平衡调幅特点:①平衡调幅波不含载波分量。②平衡调幅波的极性由调制信号和载波的极性共同决定，色差信号(调制信号)通过0值点时，平衡调幅波极性反相180°。

正交平衡调幅：为了在同一频带内传送两个色差信号R-Y和B-Y，用两个色差信号R-Y和B-Y分别对频率相同、相位相差90°的两个色副载波cosωSCt和sinωSCt进行平衡调幅，然后相加成色度信号。

图3-4正交平衡调幅

(a)正交平衡调幅器；(b)色度信号矢量图思考3：在NTSC制里如何实现Y和U、V公用一个频段传输？频谱间置原理（频谱交错原理）对于同一幅图像，色度信号与亮度信号的频谱结构相同，通过精确选定色副载波的频率，可使色度信号的各谱线群正好插在亮度信号各谱线群中间。频谱间置实现的方法？调幅的方法（时域相乘，频域卷积，即频谱周期延拓）。图2-21频谱间置原理◆NTSC制总结

①

色度信号的组成方式最简单，解码电路也最简单，容易集成化，容易降低接收机的生产成本。

②采用1/2行间置，亮度信号与色度信号频谱以最大间距错开，兼容性能好，亮度窜色少，容易实现亮度信号和色度信号的分离。

NTSC制优点

①相位失真比较敏感，即色度信号的相位失真对重现彩色的色调有明显影响，这种微分相位失真不能用简单的相位校正网络来校正。

②一般相位失真超过±5°，人眼就会觉察出色调的失真，

NTSC制规定相位失真容限为±12°。NTSC制缺点

4、PAL制彩色电视制式※4.1

PAL制基本原理4.2PAL制副载波的选择4.3PAL制色同步信号①为什么引入PAL制？原因：为了克服NTSC制色调相位失真敏感的缺点。②PAL制克服色调相位失真的本质※※

(a)用逐行倒相的方法，使相邻两行色度信号的相位失真方向相反，解调中再将它们合成，从而得到相位不失真的色度矢量，消除了相位失真带来的色调失真。

(b)PAL制是用色饱和度的下降换取色调的不失真。4.1

PAL制基本原理重点掌握！③彩色相序交变原理（PAL制的基本依据）

(c)在接收端采用平均措施就可以使彩色失真相互抵消。

(a)为了克服NTSC制的相位敏感性，在发送端周期性地改变彩色相序;

(b)传输通道的彩色失真在相邻两行（或场、点）的彩色失真向相反的方向变化；图3-6彩条色度矢量图PAL（PhaseAltermationbyLine）/相位逐行交变③PAL制基本特点逐行倒相的含义

将色度信号F中的一个分量，即FV进行逐行倒相(不是色度信号的倒相，更不是将整个视频信号倒相)。

(3-1)

(3-2)

(3-3)

(3-4)PAL制色度信号数学表达式为

公式含义※※㈠

±号表示的含义：①对于V信号而言，第n行取正号，则第n+1行取负号；②第一、二场的奇数行和第三、四场的偶数行取正号；那么第一、二场的偶数行和第三、四场的奇数行就应取负；㈡

NTSC行和PAL行把取正号不倒相的那些行叫做NTSC行，或简称N行；把取负号要倒相的那些行叫做PAL行，或简称P行。㈢

Fn矢量和Fn+1矢量的关系对于任意色调的色度信号，如果NTSC行用Fn表示，那么它的PAL行的矢量Fn+1就应该是以U轴为基准的一个镜像。

PAL制的色度信号矢量图㈣

接收机的相位还原为了使接收机能按色度信号的本来相位正确重现原来的色调，在接收端必须采用相应的措施将PAL行的色度信号−Fv，再重新倒回来。④PAL制相位失真补偿原理

假设：传送相位角φ为61º的紫色信号，由于微分相位失真产生了相移Δφ(设Δφ=5º)。

补偿过程：

▲接收机收到n行信号时，相位角φ´变成了61º+5º=66º，其矢量以F´n代表；

▲

接收到n+1行信号时，相位角由-61º变成了-61º+5º=-56º，其矢量以F´n+1代表。

▲根据PAL制接收机的要求，必须把F´n+1倒相回来变成F´´n+1，相位角φ´´=56º。最终补偿结果

F´n和F´´n+1恰好对称地位于Fn的两旁，经平均以后，色调将准确地重现为原来的色调，只不过此时的饱和度下降了一些（退饱和度效应）。☆平均的含义：

PAL制没有减小相位失真，只是采用逐行倒相的方法使相邻两行相位失真产生了两种方向相反的色调畸变，它们经相加互相补偿、抵消。☆相位补偿实质：通过人眼本身进行视觉平均的，但由于人眼的平均效果有限，所以在PAL接收机中，通过电路来实现的。㈠

1/4行频间置

PAL色度信号频谱PAL制色度信号4.2PAL制副载波的选择

②FU分量主谱线位置是fSC±nfH，其中n是不为零的整数。

FV

分量如果不逐行倒相，主谱线也应占有这些位置，逐行倒相后位置发生了变化。

PAL色度信号频谱特点

①频谱结构由于FV分量逐行倒相而发生了变化。色度信号的FU分量没有倒相，它的谱线群以行频fH为间距,对称地排列在副载波fSC

两旁；

PAL色度信号频谱(3-28)

为了使所选择的PAL制副载波频率容易变换成NTSC制，取n=284，这样

(3-29)

既然主谱线U和V相互错开了fH/2，为了减小干扰，在实行频谱交错时，亮度信号的谱线最好是插在U、V谱线的正中间，即副载频应采用1/4行频间置：图3-171/4行频间置后信号频谱

此时已调副载波FU、FV的频谱线都要向高端移动fH/4，即FU谱线比亮度信号低fH/4，而FV的谱线比亮度信号谱线高fH/4，使得Y、FU、FV的谱线都相互错开了。㈡

25Hz偏置

(3-29)

由式(3-29)得

TH=283.75TSC(3-30)在一行周期内有283.75个副载波周期。图像一行内有284个干扰亮点。下一行开始是0.25个副载波周期，副载波干扰亮点向右移了1/4周期距离。同样，干扰亮点逐行向右移了1/4周期。人眼能觉察到干扰光点以缓慢速度有规则地作对角线移动。这样，光点干扰移动速度提高到了原来的3倍，不易被人眼察觉，所以PAL制最后精确选定的副载波频率为

fSC=283.75fH+25Hz=4.43361875MHz≈4.43MHz

为了消除这种干扰，将副载波频率在式(3-29)的基础上再加上一个帧频(25Hz)，叫做25Hz偏置。

PAL制色同步信号作用※①为接收端恢复副载波提供频率和相位基准。

②识别作用。使接收机能正确识别信号中的PAL行和NTSC行，以确保收发两端逐行倒相的同步工作。

4.3PAL制色同步信号㈡

PAL制色同步信号波形相关参数：

①在逆程期间发出，位于行消隐信号的后肩上，与行同步脉冲前沿相隔(5.6±0.1)us，

②

它由9-11个副载波频率的正弦波组成，其整个宽度为(2.25±0.23)us，其幅度为0.3V±0.9mV(与行同步脉冲相同)，而包络对消隐电平成上下对称分布。如何传送识别信号？

①色同步信号相邻两行的相位逐行将其第二分量倒相的，即NTSC行的相位为+135º；PAL行的相位是−135º。

②两个色同步矢量对称于−U轴以45º相位角上下摆动，因此可以把这种逐行倒相的色同步信号称为摇摆色同步信号，而相邻两行色同步的平均相位为180º。③在接收端，如果某行色同步信号相位是+135º，即表示此行是N行，接收机中的PAL开关无须将它的相位反转；如果某行色同相位是-135º，即表示该行是P行，接收机的PAL开关须将其相位反转回来。这就保证了接收端与发