NTSC与PAL电视制式的介绍

NTSC & PAL

电视信号的标准也称为电视的制式。电视制式就是用来实现电视图像信号和伴音信号，或其它信号传输的方法，和电视图像的显示格式，以及这种方法和电视图像显示格式所采用的技术标准。

制式的区分主要在于其帧频（场频）的不同、分解率的不同、信号带宽以及载频的不同、色彩空间的转换关系不同等等。

世界上有13种电视体制，三大彩电制式，兼容后组合成30多个不同的电视制式。但根据对世界200多个国家和地区的调查，仅使用其中的17种：8种PAL，2种NTSC，7种SECAM。使用最多的是PAL/B、G，有60个国家和地区使用；NTSC/M，有54个国家和地区使用；SECAM/K1，有23个国家和地区使用。所以多制式电视机都不是全制式，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%以上国家和地区的电视节目。

彩色电视制式，是在满足黑白电视技术标准的前提下研制的。为了实现黑白和彩色信号的兼容，色度编码对副载波的调制有三种不同方法，形成了三种（模拟）彩色电视制式；

1. National Television Systems Committee (NTSC)

正交平衡调幅制(对两个”色副载波信号”进行正交调幅)。

同时制，帧速率为29.97fps（简化为30fps）, 每帧525行262线，标准分辨率为720×480。

日本、韩国，东南亚地区, 我国台湾与美国、加拿大、墨西哥等大部分美洲国家等使用NTSC制式。香港部份电视公司也采用NTSC制式广播。

由选用的色副载波的频率不同，还可分为NTSC 4.43和3.58两种, 后者是美国较常用的制式。

2. Phase-Alternative Line (PAL)

正交平衡调幅逐行倒相制 (对两个色副载波信号轮流倒相，但调制方式仍是正交调幅)。

同时制, 帧速率为25fps，每帧625行312线，标准分辨率为720×576。

中国、德国、英国和其它一些西北欧国家采用这种制式。PAL制式中根据不同的参数细节，又可以进一步划分为G、I、D等制式，英国、香港、澳门使用的是PAL-I。中国大陆使用的是PAL-D、新加坡使用的是 PAL B/G 或 D/K。

也有某些PAL是配以其他分辨率的格式，例如巴西使用的M广播格式为525线，29.97帧（与NTSC 格式一样），用NTSC彩色副载波，但巴西是使用PAL彩色调频的。现在大部分的PAL电视机都能收看以上所有不同系统格式的PAL。很多PAL电视机更能同时收看基频的NTSC-M（例如电视游戏机、录影机等等的NTSC信号），但是却不一定可以接收NTSC广播。

3. Systeme Electronique Pour Couleur Avec Memoire (SECAM)

行轮换调频制 (也称顺序传送彩色与记忆制)

同时顺序制，帧速率为25fps，每帧625行312线，标准分辨率为720×576。

SECAM制式，又称塞康制，是由法国1966年制定的一种彩色电视制式。它也克服了NTSC制式相位失真的缺点，但与PAL制式不同的是，它是采用时间分隔法来传送两个色差信号(在信号传输过程中，亮度信号每行传送，而两个色差信号则逐行依次传送，即用行错开传输时间的办法来避免同时传输时所产生的串色以及由其造成的彩色失真)。SECAM制式特点是不怕干扰，彩色效果好，但兼容性差。使用SECAM 制的国家主要集中在法国、东欧和中东一带。

另外，有人昵称NTSC 为Never The Same Color(不会出现一样的色彩)、称PAL 为Perfect At Last 、称SECAM 为System Essentially Contrary to American Method (本质上有别于美国的系统) 或Shows Every Color All Murky (把每一个颜色显示得模糊)。

为了接收和处理不同制式的电视信号，也就发展了不同制式的电视接收机和录像机。三种彩色电视制式各有优缺点。NTSC制优点是电视接收机电路简单，缺点是相位容易失真、色彩不太稳定，因此NTSC

制电视机都有一个色调手动控制电路，供用户选择使用；PAL制和SECAM制可以克服NTSC制容易偏色的缺点，但电视接收机电路复杂，要比NTSC制电视接收机多一个一行延时线电路，并且图像容易产生彩色闪烁。

按按信息传输的方式和显示的时间不同, 彩色电视还可以分为：

(1) 同时制（Simultaneous Color Television）；

(2) 顺序制（Sequential Color Television）；

(3) 顺序－同时制。

在顺序制中，摄像机行到的红、绿、蓝三基色图象信号按一定顺序传送到显像管，利用人眼的视觉暂留特性将三基色图象混合成彩色图象。顺序制又分为场顺序制、行顺序制和点顺序制，它们分别是逐场、逐行、逐点地顺序传送三基色信号。顺序制的优点是设备简单，彩色图象质量较好，但是兼容性很差或者不能兼容。

为了克服顺序制的缺点而出现了同时制，它将R、G、B三基色编码成亮度信号和色度信号来同时传送，经过解码得出三基色信号R、G、B，然后由显像管合成彩色图象。同时制的优点是可以兼容，图象质量较好，但是设备复杂，亮度与色度信号往往存在相互干扰。

顺序－同时制是上述两种制式的组合。例如，可将一个基色信号经常传送，而将另两个基色信号依次顺序传送，然后在显像管中合成彩色图象。其优缺点与同时制相同。

在显象时，三种制式都利用了空间混色原理，顺序制还利用了时间混色原理。

下面再简要介绍一下NTSC 和PAL制式。

1.NTSC制式

NTSC制式，又简称N制，是1952年12月由美国国家电视标准委员会（National Television

System Committee，缩写为NTSC）制定的彩色电视广播标准，两大主要分支是NTSC-J与NTSC-US（又名NTSC-U/C）。

NTSC, named for the National Television System Committee, is the analog television system used in most of America and other countries. NTSC is also the name of the U.S. standardization body that developed the broadcast standard. The first NTSC standard was developed in 1941 and had no provision for color television.

In 1953 a second modified version of the NTSC standard was adopted, which allowed color broadcasting compatible with the existing stock of black-and-white receivers. Color information was added to the black-and-white image by adding a color subcarrier of 4.5 × 455/572 MHz (approximately 3.58 MHz) to the video signal. To reduce the visibility of interference between the chrominance signal and FM sound carrier required a slight reduction of the frame rate from 30 frames per second to 30/1.001 (approximately 29.97) frames per second, and changing the line frequency from 15,750 Hz to 15,750/1.001 Hz (approximately

15,734.26 Hz).

NTSC was the first widely adopted broadcast color system. After over a half-century of use, the vast majority of over-the-air NTSC transmissions in the United States was replaced with ATSC on June 12, 2009, and will be, by August 31, 2011, in Canada.

ATSC is a set of standards developed by the Advanced Television Systems Committee for digital television transmission over terrestrial, cable, and satellite networks.

The ATSC standard was developed in the early 1990s by the Grand Alliance, a consortium of electronics and telecommunications companies that assembled to develop a specification for what is now known

as HDTV. ATSC formats also include standard-definition formats, although initially only HDTV services were launched in the digital format.

标准的数字化NTSC电视标准分辨率为720*480像素, 24比特的色彩位深，画面的宽高比为4：3。场频为每秒60场，帧频为每秒30帧，扫描线为525行。

这种制式的色度信号调制包括了平衡调制和正交调制两种，解决了彩色-黑白电视广播兼容问题，但存在相位容易失真、色彩不太稳定的缺点。

NTSC358 (or NTSC 3.58)

美国大部分电视所采用的NTSC制式为NTSC358, 其色副载波频率为3.58MHz，相位为180度。

当NTSC 443制式的视频接到NTSC358模式的电视时，其画面不再是彩色而是黑白。

Q: 什么是载波，什么是副载波？

载波Carrier：可通过调制来强制它的某些特征量仿随某个信号的特征值或另一个振荡的特征值而变化，通常是周期性的电振荡波。

副载波Sub-carrier