1、PAL 制及其编、解码过程PAL 是 Phase Alternation Line（逐行倒相）的缩写。PAL 制是在对色度信号采用正交平衡调幅的基础上，将其中一 个色度分量(FV 分量) 进行逐行倒相，在发端周期性地 (行频) 改变FV 分量的相序，在收端采用平均措施，以减轻传输相位误差带来的影响。 251 相位失真的慨念及影响 彩色电视机的图像失真有 亮度失真、饱和度失真和色调失真 (几何失真不讨论) 。其中，亮度失真主要影响景物的层次，色饱和度失真则改变颜色的深浅程度，而色调失真会造成景物的颜色改变。这三种失真中，人眼对色调的失真最为敏感，NTSC 制中，色度信号的相位失真会带来明显的色调
2、失真。 彩电调谐不准确，多径效应及传输系统的非线性等都可能引起相位失真，实践证明，要使人眼感觉不到色调畸变，相位失真应小于 5。PAL 制彩色电视系统，就是为解决相位敏感性而发展起来的。 返上 252 PAL 色度信号PAL 制获得色度信号的方法，也是先将三基色信号 R、G、B 变换为一个亮度信号和两个色差信号，然后再用正交平衡调制的方法把色度信号安插到亮度信号频谱的间隙之间，这些与NTSC 制大体相同。不同的是，将色度信号中的 FV 分量进行逐行倒相，色轴不旋转。 逐行倒相规律是： 第 n 行色度： F n= U sinSCt + V cosSCt， 第 n+1 行色度： F n+1= U
3、sinSCt - V cosSCt， PAL 色度信号的数学表达式为：对于隔行扫描来说，奇数帧 (第 1，3，5，帧)的奇数行取正号，偶数行取负号；偶数帧(第 2， 4，6、帧)的奇数行取负号，偶数行取正号。取正号的行叫 NTSC 行(简称 N 行)，取负号的行叫 PAL 行(简称 P 行) ，如 图 2-20 所示应该指出，逐行倒相并非将整个色度信号倒相，也不是扫描方向的改变，而是将色度 V 分量（FV 分量）的副载波相位逐行改变 180. 对于任意色调的色度信号，若 N 行用 Fn 表示，P 行用 Fn+1 表示，则 P 行的矢量 Fn+1应该与 N 行矢量 Fn 以 U 轴为对称， 图
4、2-21（a） 。因为这两行色度信号的 FU 分量相同，而 FV 分量的绝对值相等、符号相反。 图 2-21(b) 是三基色和三补色彩条矢量图逐行倒相的情况。此图中，实线表示 NTSC 行，虚线表示 PAL 行。1、逐行倒相的实现 实现逐行倒相的两种方法方法： （1）逐行改变色差信号 V 的相位 （2）逐行改变副载波的相位 改变后者较为简单。它与正交平衡调幅的区别在于增加了一个 PAL 开关、一个 90移相器和一个倒相路。PAL 开关是一个由半行频对称方被控制的电子开天电路，它能逐行改变开关的接通点，其原理如 图 2-22 所示。 2、PAL 制色度信号的频谱 色度信号 FV 分量逐行倒相后，
5、色度信号的频谱结构发生了变化。其中， FU 分量与倒相无关，它的主谱线位置未变，仍以行频 fH 为间距，对称的分布在副载波 fSC 的两旁，如 图 2-22（a） 所示。FU 分量的主谱线位置为 fSCnfH（n=1，2，3， ）。而色度信号FV 分量的主谱线由于逐行倒相，位置发生了变化，如 图 2-22（b） 中实线的所示。谱线间隔仍为行频 fH，且仍对称的分布在副载波 fSC 的两旁，但是，最低边频距离副载频为 fH/2。所以， FV 与 FU 的谱线刚好错开 fH/2。 图 2-22（c） 是逐行倒相正交平衡调幅后的色度信号 F 频谱图。图中 U、 V 分别表示 FU、FV 的主谱线。可
6、以看出 FV 与 FU 的谱线刚好错开 fH/2。 FV 频谱的数学分析： 因为逐行倒相的过程实质上是半行频方波控制平衡调幅的过程，因此可以将逐行倒相的副载波看成是半行频方波 jK（t）对 cosSCt 进行平衡调幅。根据傅里叶级数分析，由于 jK（t ）是对原点对称的开关函数，可分解为一系列正弦函数之和，即 式中：m = 0，1，2，3，；12fH / 2 =H / 2 为开关函数基波的角频率（H 为行扫描角频率）。由此可求得逐行倒相副载波的各频率分量为： 由上式可见，m = 0 所对应的谱线（最低边频），距离副载频为 fH/2。 逐行到相副载波 jK（t）cosSCt 实际上是包含一系列频
7、率分量的副载波群。于是当具有从零频率开始，以 fH 为间隔的频谱结构的 V 信号对其平衡调幅，所得已调信号的振幅频谱主谱线，同样具有图 2-22（b）的形式。 返上 253 PAL 制采用逐行倒相克服相位失真的原理PAL 制采用逐行倒相克服相位失真的原理，可用彩色予以说明。 矢量图 2-23 图中 Fn 表示第 n 行的色度矢量，Fn+1 表示 n+1 行的色度矢量。由于行相关，可以认为它们的颜色相同。则矢量 Fn 和 Fn+1 的 U 分量相等，V 分量绝对值相等、相位相反，即以 U 轴对称。 如果传输过程中无相位失真，在接收端解调时，第 n+1 行用-coswSCt 加入 V 同步解调器，
8、等效于使 Fn+1 行的相位由-a 变为 a，回到 Fn 位置，可正确地恢复出色差信号，即不产生色调失真如 图 2-23（a ） 所示。 如若 Fn 发生相位失真，使 Fn 向逆时针方向转动一个 Dj 相位，移到 Fn 处，由于相两行相位失真可认为基本一样，所以 Fn+1 也逆时针方向转动一个 Dj 相位，移到 Fn+1 处，见 图 2-23（b）。 接收机本应收到 Fn 和 Fn+1，因失真实际收到的是 Fn 和 Fn+1，接收机解调电路将倒相行的 Fn+1 返回到第一象限，相当于 Fn+1 的位置，而 Fn 在解调中其矢量位置不变。由 图 2-23（b）。 可见，Fn 与 Fn+1 合成的
9、色度信号矢量 F的相位与不失真的 F 矢量相位一致，只是矢量长度较原来有所变化（变短）。这说明由于相位失真仅引起饱和度下降，但色调不变。 如何将相邻两行相位失真方向相反的色度信号合成呢？ 在接收端采用延迟解调方法合成。这就是用延迟线把前一行色度信号延迟大约一行的时间(约 64s)，然后在合成电路中与本行色度信号合成，从而得到合成的色度信号。这种解码用到延迟线，故称延迟解码，以 PALD 表示。后面讲到 PAL 解码在仔细分析。返上 254 PAL 制副载波频率的选择选择原则： (1)使亮度信号与色度信号频谱的主谱线彼此错开；(2)减小副载波的谐波干扰；（fSC 尽量高）(3)不能使已调色差信号
10、的上边带超出规定的 6MHz 范围。（fSC 不能太高）PAL 制中已调色差信号 FU 与FV 频谱的主谱线不是占有相同的位置，而是彼此错开( 间距)半个行频 fH/2，如 图 2-24（a ） 所示 。如果与 NTSC 制一样，将副载波频率 fSC 选为半行频的奇数倍，必然导致 FV 的主谱线与亮度信号的主谱线重合，如 图 2-24（b） 所示。如果选择 fSC 既不等于行频的整数倍，也不等于半行频的奇数倍，而是作如 图 2-24(c) 那样的选择，即令 n fH 位于 fSC 和(fSC+ fH /2)之间（即将副载波频率 fSC 选为行频的整数倍加上或减去 fH /4），这样就可使亮度信号 Y 与两个色度信号分量的频谱相互错开，那么 n fH 应满足 下述关系： 从而求出： 式中， N 为正整数。由于 fSC 与整数倍的行频 fH 有 fH /4 的频差，故称 1/4 行频间置。 对于行频为 15625Hz，场频为 50Hz，标称视频带宽为 6MHz 的系统，根据选择 fSC 尽量高原则，可取 n284。实际的 PAL 制色副载波为： 俗称 4.43MHz。增加 25Hz 的目的在于减轻副载波光点干扰的可见度。 返上
