彩色电视的制式与兼容问题

各国电视均按自己的标准和制式工作，各种制式不能兼容，这就是一些从国外购买的电视机在国内不能正常收看的原因。下面就电视制式问题作些分析：

完成彩色电视的发送与接收总要采取某种特定的方式来实现，这种特定方式就叫彩色电视制式。在彩色电视发展过程中，世界各国提出过约50余种彩电制式，至今仍有人在研究新的制式。由于彩色电视的发展晚于黑白电视，客观现实要求彩色电视与黑白电视能够互相收看，即达到“兼容”的要求，因此，一些彩色电视制式由于未能兼容黑白电视节目而被自然淘汰。目前，应用最多的、具有兼容特性的彩电制式有三种，即以美国、日本、加拿大等因为代表的NTSC制，以中国、西德、英国等国为代表的PAL制，还有以法国、苏联等国为代表的SECAM制。这三种具有兼容性的彩色电视制式都是同时传送亮度信号和色度信号，而且传送色度信号就是传送两个色差信号。它们各有长处和不足，因而可能长期共存下去。

声音信号和图象信号都具有一定的频带宽度，一般认为声音信号带宽为15KHz（反映声音音调范围），而图象亮度信号的带宽约5～6MHz（反映图象精细程度）。而色信号也是图象信号的一部分，色信号也具有一定的带宽，一般限制在1.3MHz（单边带宽）以下。为了传送彩色图象信号，三种制式都是把色差信号穿插在亮度信号频带的高频端，构成视频的彩色图象信号。图1示出PAL制射频彩色图象信号的频谱曲线，色度信号与亮度信号高频段交织在一起。用这个亮度、色度信号交织在一起的组合信号去调制射频信号f\(_{V}\)（几+MHz到几百MHz），这就形成了可供传输的射频调幅波。用什么办法才能把色信号穿插在亮度信号高频端呢？三种制式都是以色差信号调制另一个彩色副载波fsc的方式来实现的。副载波f\(_{sc}\)不同于前述的射频fV，它取值仅3～4MHz，而且是经过严格选择。但是，以色差信号去调制副载波时，三种制式所采取的具体方法各不相同，以下分别作一些介绍：

1．NTSC制（正交制）：NTSC是美国“国家电视制度委员会”（National Television System Committee）的缩写。1954年美国首先正式使用。按照色信号的处理特点来说，NTSC制又称为正交平衡调幅制，这种制式的信号形成简图如图2所示。该制式是以两个色差信号分别对频率相同而相位差90°的两个副载波进行正交平衡调幅，再将两个已调色差信号叠加后穿插到亮度信号高频端。平衡调幅方式是一种特殊的调幅方式，按此方式调制后产生的调幅波称平衡调幅波，此调幅波有一个突出特点，即平衡调幅后抑制掉副载频。为了解调出原来的两个色差信号，须在接收机中设置副载波再生电路，以便恢复失去的副载波。另外，还设置两个同步检波器，以便由已调色度信号中解调出两个色差信号。该制式的主要缺点是对相位失真十分敏感，容易造成明显的色调畸变。

2．PAL制（帕尔制）：PAL是英文“Phase Alternation Line”的缩写，意思是相位逐行交替变化。1967年西德和英国首先正式采用了PAL制。按照色信号处理特点来说，PAL制应称“逐行倒相正交平衡调幅制”，PAL制信号形成简图如图3所示。该制式为了克服NTSC制的相位敏感性，在原来正交平衡调幅和同步检波等基本措施的基础上，将其中一个已调红色差信号F\(_{V}\)进行逐行倒相。这就是使任意两个相邻扫描行的信号FV相位总是相反（相位差180°）。于是可利用相邻扫描行色彩具有互补性质来消除由相位失真引起的色调失真。该制式的主要缺点是电视接收机电路较复杂（设置梳状滤波器、例相识别电子开关等），因而造价较高。

3.SECAM制（塞康制）：SECAM制在1966年首先由法国使用。按照色信号处理特点来说，SECAM制应称为“行轮换调频制”，SECAM制信号形成简图如图4所示。该制式也能克服NTSC制的相位敏感性。它与前两种制式不同，两个色差信号不是同时传送，而是逐行轮流、交替传送。另外，两个色基信号不是对副载波进行调幅，而是对两个频率不同的副载波分别进行调频，将调频形式的两个已调副载波逐行轮换插入到亮度信号高频端后，形成视频的彩色图象信号。该制式主要缺点是接收设备复杂，图象质量也比前二种制式差。

综上所述，各种彩电制式均可与黑白电视兼容，但因各种制式对色信号处理方法不同，致使三者之间却不能相互兼容收看。一种制式的彩色图象信号只能用该制式的电视接收机接收，如果要接收另一制式的彩色电视信号，就须对电视机电路作较复杂的改动。

不仅各国的彩色电视有制式之分，各国的黑白电视也有各自的标准。例如，各国电视的场扫描频率有50Hz、60Hz；扫描行数有625行、525行、405行、819行（后两种已趋于淘汰）；图象信号频带宽度有4MHz、5MHz、5.5MHz、6MHz、10MHz等。图象信号虽然都以调幅制传输，但有正、负两种调制极性，伴音也有调频和调幅两种调制方式等等。由于以上种种差别，就形成了世界上现有的各种类型黑白电视制式，目前国际上使用的黑白电视制式有A、B／G、C、D／K、E、F、H、I、K1、L、M、N等十余种类型。我国黑白电视制式属于D型，该制式取场频50Hz，行扫描行数625行，图象信号带宽6MHz，伴音与图象载频间距为6.5MHz等等。只有制式相同的黑白电视才能相互收看。

彩色电视不是与所有各种类型的黑白电视都能兼容，只能与其中一种黑白电视相兼容。为了表示彩色电视与哪类黑白电视相兼容，通常在彩电制式字母后面再加上后缀字母。例如，美国为NTSC—M制，西德为PAL—B／G制等。我国是PAL－D制，它表示彩电制式是PAL制，它能兼容D制式的黑白电视。本文用表列出了世界上一些国家和地区的彩色电视制式情况，可供读者及用户参考。由表中可以看出，同一种彩色电视制式由于所采用的黑白电视制式不同而存在着各种类型的电视制式。

总之，要使两个国家或地区的彩色电视能够互相收看，不仅要求彩电制式相同，还要求对应的黑白电视制式相同。下边通过几个例子进一步领会兼容的意义。如美国、加拿大、日本等国家以及我国台湾省都采用NTSC—M制，因而这些国家及地区的电视节目可以互相收看。我国采用PAL—D制，从表中看出没有别的国家或地区与我国彩色电视制式相同。虽然西德、荷兰、意大利、英国等国家以及我国香港地区，彩电制式与我国相同（PAL），但后缀不同，即黑白电视制式不相同，所以我国与这些国家或地区的彩色电视节目不能互相收看。实际上香港制式的彩色电视机拿到内地来，只能收到图象而听不到声音。又如苏联、保加利亚、匈牙利等国家彩色电视采用NTSC—D制，与我国的PAL－D制也不能兼容，但黑白节目可以互相收看。从以上分析可知，我国台湾省和香港地区按自己的制式生产的彩色电视机拿到内地来，要想收看我国的电视节目，必须进行改装，即把台湾省的NTSC—M制和香港地区的PAL－I制改成PAL—D制。但是，市场上出售的许多日本、西德等国家以及香港地区生产的彩色电视机能在国内正常收看，这是因为国外生产厂家均按我国PAL—D制式设计制造的。(董政武)