技術介紹
彩色電視制式(colour television system)
彩色電視對三基色信號或由其組成的亮度和色差信號的處理方式。彩色電視系統對三基色信號的不同處理方式,構成了不同的彩色電視制式。廣播彩色電視制式要求和黑白電視兼容。為此,彩色電視根據相加混色法中一定比例的三基色光能混合成包括白光在內的各種色光的原理,同時為了兼容和壓縮傳輸頻帶,一般將紅 ( R ),綠(G),藍( B )三個基色信號組成亮度信號(Y′)和藍、紅兩個色差信號(B-Y)′、(R-Y ) ′,其中亮度信號可用來傳送黑白圖像 ,色差信號和亮度信號相組合可還原出紅、綠、藍三個基色信號。因此 ,兼容制彩色電視除傳送相同於黑白電視的亮度信號和伴音信號外,還在同一視頻頻帶內時傳送色度信號。色度信號是同兩個色差信號對視頻頻帶高頻端的色副載進行調製而成的 。為防止色差信號的調製過載,將(B-Y)′、(R-Y)′進行壓縮 ,用U 、V表示 。世界上主要有三種彩色電視制式 。NTSC制是美國、日本等國家採用的彩色電視制式,其特點是解碼線路簡單 、成本低 。PAL 制是 1963 年聯邦德國為降低NTSC 制的相位敏感性而發展的一種制式 ,於 1967 年正式廣播 ,中國採用的就是此種彩色電視制式。其特點是對相位偏差不敏感,並在傳輸中受多徑接收而出現重影彩色的影響較小 。SECAM制也是為了改善 NTSC 制的相位敏感性而發展的彩色電視制式,為法國、俄羅斯等國家採用。
其特點是受傳輸中的多徑接收的影響較小。
各國差異
三種彩色電視制式的主要國家和地區:彩色電視機的制式現狀
NTSC制:中國、墨西哥、日本、台灣、加拿大等國和地區採用;
PAL制:德國、中國、中國香港、英國、義大利、荷蘭、中東一帶等國和地區採用;
SECAM制:中國、前蘇聯及東歐和非洲各國採用。
分類介紹
分類簡介
嚴格來說,彩色電視機的制式有很多種,例如經常看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,並沒有實際意義。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。
1.正交平衡調幅制——NationalTelevisionSystemsCommittee,簡稱NTSC制。採用這種制式的主要國家有美國、加拿大和日本等。
2.正交平衡調幅逐行倒相制——Phase-AlternativeLine,簡稱PAL制。中國、德國、英國和其它一些西北歐國家採用這種制式。
3.行輪換調頻制——SequentialColeurAvecMemoire,簡稱SECAM制。採用這種制式的有法國、前蘇聯和東歐一些國家。
優缺點
NTSC(NationalTelevisionSystemCommittee美國電視系統委員會)制一般被稱為正交調製式(對兩個色副載波信號進行正交調幅)彩色電視制式;PAL(PhaseAlternatingLine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,但調製方式仍是正交調幅)彩色電視制式;SECAM(SystemeElectroniquePourCouleurAvecMemoire順序傳送彩色與記憶制)一般被稱為輪流傳送式(對兩個色副載波調製信號輪流傳送,彩色信號是採用調頻調製方式傳送)彩色電視制式。
NTSC制優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,但電視接收機電路複雜,要比NTSC制電視接收機多一個一行延時線電路,並且圖像容易產生彩色閃爍。因此,三種彩色電視制式各有優缺點,互相比較結果,誰也不能戰勝誰,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
信號分類
在上面三種彩色電視制式的基礎上,按伴音信號的調製方式(調頻或調幅)和載波頻率,還可以把電視制式繼續細分成很多種:
D/K:6.5MHz,中國大陸採用;
I:6.0MHz,香港地區採用;
B/G:5.5MHz,國外部分地區採用;
M:4.5MHz,美國、日本、加拿大等國採用。
其他種類
但是隨著節目來源的增多,如衛星電視、雷射視盤和各種錄像帶,市場上出現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。這裡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種雷射視盤放像和7種有線電視系統。
世界上有13種電視體制,三大彩電制式,兼容後組合成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個國家和地區使用;NTSC/M,有54個國家和地區使用;SECAM/K1,有23個國家和地區使用。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%以上國家和地區的電視節目。
除此之外,多制式背投還能接收雷射視盤和多制式錄像帶播放的節目,做到一機多用,非常方便。為了實現背投的多制式接收,背投內要設定許多新電路。多制式背投的解碼也不同於一般背投,這是由於三種彩色電視的編碼方式、副載波頻率不同,所以在解碼前要設定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,然後再根據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積體電路內進行,一般背投都會自動識別,當然也可以用手動強制其執行某種制式。
國際制式
彩色電視國際制式
TV制式NTSC-MPAL-DSECAM
幀頻(Hz)302525
行/幀525625625
亮度頻寬(MHz)4.266
彩色副載波(MHz)3.58 4.43 4.25
色度頻寬(MHz)1.3(I),0.6(Q)1.3(U),1.3(V)>1.0(U),>1.0(V)
聲音載波(MHz)4.56.56.5
彩電分類
對於彩色電視而言,除了上述有關特性以外,還根據在收、發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。按使用目的不同,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”。即彩色電視節目可以為黑白電視機接收,而顯示為黑白圖象;黑白電視節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,後者稱為逆兼容性。世界上的廣播彩色電視都採用兼容制,而非兼容制彩色電視主要用於套用電視。
按信息傳輸的方式和顯示的時間不同,彩色電視可以分為:
(1)同時制(SimultaneousColorTelevision);
(2)順序制(SequentialColorTelevision);
(3)順序-同時制。
在順序制中,攝象機行到的紅、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,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,然後由顯像管合成彩色圖象,同時制的優點是可以兼容,圖象質量較好,但是設備複雜,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,然後在顯像管中合成彩色圖象,其優缺點與同時制相同,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採用同時制或順序-同時制,而順序制一般用於彩色套用電視中。
特點介紹
NTSC
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,它採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台灣、日本、韓國、菲律賓等均採用這種制式。
PAL制式
它是西德在1962年指定的彩色電視廣播標準,它採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、紐西蘭等國家採用這種制式。PAL制式中根據不同的參數細節,又可以進一步劃分為G、I、D等制式,其中PAL-D制是我國大陸採用的制式。
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,但採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,也就發展了不同制式的電視接收機和錄像機。
主要問題
市場上出售的電視機真是琳琅滿目,人們不但能夠買到進口的較先進的具有全制式或多制式的新型電視機,國產電視機也已接近世界先進水平,受到廣大消費者的喜愛。在收視節目方面,不僅可以收看國內電視台播放的多套節目,還有了欣賞國外電視錄像節目、進口VCD電視節目以及衛星電視節目的機會。但在使用完好的電視機正常收看時,也往往會出現一些問題。如有的收不到彩色,有的收不到聲音,有的甚至接收不到節目,其原因常常是因為電視制式不對。
世界各國的交流電供電標準也不統一,因此,不同制式電視機若互換使用,會產生種種問題,甚至無法接收,必須進行改造,但這種改造有時是得不償失的,每一個國家的電視廣播和電視生產,都遵循著一種既定的制式(黑白電視制式和彩色電視編碼制式的不同技術內容,組合成自己國家的特定的電視制式),這樣,由黑白電視的約10種制式與彩色電視的3種彩色編碼制式相組合,就形成了約39類電視制式組合,中國採取的是PAL/D、K制。商家在新式電視機的制式宣傳上五花八門:有所謂28制式、21制式、多制式、全制式等多種說法,但從技術上看,指的都是電視機能接收多種電視節目制式的能力。
當想欣賞進口錄像節目、VCD節目和衛星電視節目時,這些節目本身都帶有生產國的制式烙印,在電視廣播技術標準上與中國的PAL/DK有種種不同,因此若想正常收看,就需設法使電視機和要看的電視節目所具有的制式相一致,這通常有兩個方法:
一是進行制式轉換,將電視節目制式改換為與所用電視機一致的制式;
二是讓電視機有多種制式的接收能力。
前者,若想全面轉換成功,取得滿意效果,可採用數字制轉換器,但至少需投資幾千元;若採用簡單的部分的模擬制轉器,雖約百元即可,但下過卻不一定理想,只有選用具有相應電視制式接收能力的電視機,則既省錢又不必另加一個機箱,效果既好又美觀。因此商店的貨價上出現的新式彩電的一個顯著特色是:制式多,有的稱28制式,有的號稱21制式,有的模糊地稱為多制式,有的甚至稱為全制式。當然,如有經濟能力,選購包括上述全世界的所有制式的電視機當然有備無患,但往往又太浪費了。現實的方案是根據可能接收的電視節目制式種類來選擇。