主题：彩电制式的技术性分析——论我国当时为什么选择P制 -- 三个C的猫

目前，世界上模拟彩色电视制式主要有3种：

NTSC制：全称为正交平衡调幅制，主要使用国家有美国、日本等。

PAL制：全称为逐行倒相正交平衡调幅制，主要使用国家和地区有中国、中国香港、英国、德国等。

SECAM制：全称为调频行轮换制，主要使用国家有俄罗斯（包括前苏联）、法国等。

所有彩色电视制式必须与黑白电视兼容，也就是说，如果用黑白电视收看彩色电视信号，应该能够显示出正常的黑白影像。

对于黑白电视信号，图像（视频）部分只要传输一个亮度（Y）信号就行了，因此通常将亮度信号、行同步信号和场同步信号通过调幅的方式调制在图像载波上就行了（伴音信号通过调频的方式调制在伴音载波上）。

那么，为了实现兼容，彩色电视信号视频部分也必须传输Y信号，这样黑白电视在接收彩色电视信号时，只处理Y信号就能看到正常的黑白影像。

但是，我们都知道，彩色是红（R）、绿（G）和蓝（B）三原色混合而成，由三原色混合而成的彩色，既表示了彩色的色彩（又叫做色度），同时也表示了彩色的亮度，二者具有以下关系式：

Y=0.30R+0.59G+0.11B

彩色电视信号视频部分必须传输Y信号，那么R、G、B色度信号传输两个就可以了，剩下的一个可以通过上面的公式计算出来。

因此，彩色电视信号视频部分实际上只传输了3个信号：

Y

U=0.877(R-Y)

V=0.493(B-Y)

U和V叫做色差信号，通过YUV，即可还原出RGB。

那么，U和V信号如何传输呢？

U和V如果直接调制在同一图像载波上，势必对Y信号造成干扰，因此通常采用将U和V调制在彩色副载波上，然后将彩色副载波再次调制在图像载波上的方法，使得调制过的彩色副载波与Y信号频谱分开，以避免干扰。

3种制式的差别，就在于U和V色差信号对彩色副载波调制方式的不同。

由于彩色副载波只有一个频率，却要调制两个色差信号，势必采取在现代通信中叫做“复用”的技术。

NTSC制的方法是：生成两个相位相差90度（正交）的彩色副载波信号，分别平衡调幅上U和V，这样可以保证互不干扰（通过数学可以证明），因此NTSC制就称为“正交平衡调幅制”。

SECAM制的方法是：逐行轮换（分时）将U和V调频在彩色副载波信号上，因此SECAM制可称为“调频行轮换制”。

可以说：NTSC制属于FDMA（或者PDMA？），SECAM制就属于TDMA了。

显然：NTSC制发射机和接收机（电视）设计都比较简单，接收机只要生成同样两个相位相差90度的彩色副载波信号，通过两个同步检波器就可以将U和V解调。

但是，U和V信号经过调制后，还要二次调制到图像载波上，才能最终通过电视发射台发射。电视机接收彩色电视信号后，还要经过复杂的电路，才能初步解调出调制在彩色副载波上的U和V信号（以下简称已调制的U和V信号）。在这复杂的电磁波和信号传输过程中，能一定保证NTSC制中，已调制的U和V信号相位绝对相差90度吗？

显然这不太现实，80年代在有线电视还不普及的情况下，采用室内或者室外天线看电视，非常容易出现重影现象，究其原因就是空间电磁波会产生反射现象，电磁波经过反射后会产生相位偏差，和直射信号一起叠加后再被电视机接收，最终结果就是重影。

NTSC制中，如果已调制的U和V信号发生相位偏差，最终经过同步检波器解调出的U和V信号幅度就会发生变化，最终结果就是偏色，或者叫做色彩失真。

因此，NTSC制式在传播条件和设备较差的情况下，是最容易导致色彩失真的一种制式。

NTSC制由美国制定，是最早推出的彩色电视制式（1952年），这个缺点很快就被人们发现，因此人们开始寻找改进NTSC制的方法。

1967年，前联邦德国提出了PAL制，PAL制实际上是改进后的NTSC制，其基本原理如下：

在V信号调制到彩色副载波上之后，逐行对已调制的V信号进行倒相，简单地说，已调制的V信号用Fv表示，则第1行为Fv，第2行为-Fv，第3行再为Fv，第4行又为-Fv……

因此PAL制又称为“逐行倒相制”，实际上应该称为“逐行倒相正交平衡调幅制”，其核心原理和NTSC制是相同的。

电视机在对PAL制已调制的U和V信号进行解调时，需要通过一个电子开关控制的倒相器，将±Fv解调成V信号。因此PAL制发射机和接收机（电视）设计比NTSC制要麻烦一些，但也不是麻烦太多。

PAL制的优点体现在哪里呢：

NTSC制一旦因为相位偏差发生色彩失真，一般会导致整屏幕偏色，例如全屏偏红。

PAL制则不然，由于已调制的V信号经过逐行倒相，因此一旦因为相位偏差导致了色彩失真，那么如果上一行偏红，下一行就会偏青，这样两行平均起来，肉眼就不容易发现色彩失真了，顶多是看起来清晰度下降一些。

70年代末我国开始首播彩色电视时，电视发射机和电视机质量，以及电磁波的传输条件如何呢？

很显然，不容乐观，机器质量受限于国内电子元器件的水平，还大量使用分立元件电路，当时全晶体管12寸黑白电视机电路，还得全国联合设计，彩色电视机就更不用说了。

电磁波传输条件问题嘛，看看80年代城市里林立的自制电视室外天线“一景”就知道了，有线电视是80年代末期才开始推广的。

因此，在这种情况下，调制过的U和V信号发生相位偏差几乎是必然的，如果使用NTSC制，偏色也几乎是必然的。

在这种情况下，为了保证传输基本不偏色的彩色图像，我国只能选择PAL制。目前PAL制也是世界上使用国家和地区最多的制式。

至于SECAM制，其使用国家和地区远不如NTSC制和PAL制广泛，当时我国未予考虑。

（刚才写错了少数地方，略作修改）

• 我国彩电选用P制，主要还是技术原因，详见本文