《视频技术基础》第三章课件

3.1概述

彩色电视在发展的过程中，一直追求彩色电视和黑白电视的兼容，所谓兼容，就是黑白电视接收机既能接收彩色电视信号，也能重现黑白电视信号；彩色电视接收机既能接收黑白电视信号，也能重现黑白电视信号。第三章

彩色视频信号的处理与制式

要实现兼容，其中最基本的一个条件，就是能够在相同的视频频带宽度（6MHZ）的情况下进行彩色电视信号的传输。我们虽然选择了一个亮度信号（Y）和两个色差信号（R－Y、B－Y），但它们不能直接在一条与黑白电视相同的带宽的信道中传输这三个信号，还必须先进行处理。采用不同的处理方法就构成不同的彩色电视制式，现在世界流行的三种彩色电视制式：

NTSC（N制）PAL（P制）SECAM3.2黑白CCD电视摄像机镜头CCD传感器预放器放大及信号处理脉冲推动自动光圈控制定时脉冲同步信号发生器主振荡器电源混合同步视频信号输出CCD摄像机原理框图黑白视频信号的频带为：0～6MHZ，视频信号中高频成分表示图像的边缘；0表示图像内容变化缓慢的部分，接近直流，低频成分表示图像中的背景。作为视频放大电路，为了防止直流成分的丢失需要采用直流放大器，采用多级直流放大容易引起电平飘移，在实际应用中仍采用RC交流耦合放大器，由于电容的隔直流作用，信号中的直流会丢失。直流分量丢失后图像的平均亮度会发生改变。信号平均分量对图像的影响黑电平白电平通过钳位电路消除低频干扰钳位前钳位后3.2.3自动光圈控制摄像机的镜头采用自动光圈控制镜头。在摄像机的动态范围不够的情况下，为了适应场景照度比较大的变化范围只能改变摄像机镜头的光圈，才能获得满意的图像。在某些应用场合采用手动方式不停地改变光圈显然是不可取的。自动光圈镜头：在摄像机镜头上装有可以正反方向旋转的微型电动机，其转动方向受控制信号控制。简单工作原理：根据摄像机输出视频信号电平的变化输出一控制电压，去驱动镜头中控制光圈的微型电动机做正反向转动，从而实现光圈的自动调整，使摄像机输出的视频信号保持在预先设定的标准电平上。通常这个标准电平定为峰值电平的70％。

3.2.4CCD摄像机的几个主要参数1.象素数摄像机CCD传感器的最大象素数。一般来说，CCD传感器象素数越多由该芯片构成的摄像机的分辨率越高。一般表示为：570H×488V，或用总象素数表示：30（27.8）万象素。3．最低照度

最低照度是当被摄景物的亮度低到一定程度而使摄像机输出的信号低到某一规定值时的景物照度值。当景物照度低于最低照度时，反映在监视器屏幕上，图像上噪声点特别多，图像清晰度下降，是一屏很难分辨出层次的，灰暗的图像。4．其它参数性噪比信号电压对于噪声电压的比值。在摄取较亮场景时，此时性噪比较高，屏幕画面通常比较清晰明快，觉察不到画面中存在干扰噪声点；在摄取较暗场景时，此时性噪比较低，屏幕图像比较昏暗，有比较多的干扰噪声点。噪声电压是一定的，信号电压与场景亮度有关，性噪比越高，在相同的照度情况下，摄取图像质量越好（与摄像机的灵敏度、暗电流、动态范围、性噪比有关）。摄像机的性噪比在40dB以上就可以摄取一般质量的图像，CCD摄像机性噪比的典型值为45～55dB。校正系数、电源电压、功耗、视频输出、同步系统、镜头接口、外型尺寸、重量等。要实现兼容，其中最基本的一个条件，就是能够在相同的视频频带宽度（6MHZ）的通道进行彩色电视信号的传输。我们选择一个亮度信号（Y）和两个色差信号（R－Y、B－Y），将色度信号的频谱插在亮度信号的频谱空隙中间，用一个6MHz带宽的通道同时传送亮度信号和色度信号，这种方法称为频谱交错或频谱间置。f(n＋3）fH(n＋4）fH(n＋2）fH(n＋1）fHnfHnfHnfH－50nfH－25nfH＋50nfH＋25前面的分析我们已经得到亮度信号的频谱

亮度信号和R、G、B信号有相同的频谱结构。同样亮度信号和两个色差信号可以由R、G、B线性组合产生，故此它们由相同的频谱结构，因为线性变换不会产生新的频率成分。在两相邻的谐波之间有很大的空隙。采用调幅技术可以将色差信号的频谱搬迁到这些空隙中。

图3-2频谱交错(a)色差信号频谱；(b)色度信号频谱；(c)频谱交错

经过调制的色差信号被称为色度信号，图中所示的亮度信号的频谱与色度信号的频谱相互错开，这就是频谱交错。采用频谱交错技术以后，亮度信号和色度信号就可以共频带传输了。亮度信号与色差信号的频谱交错亮度信号色度信号（n－1）fH（n+1）fHfH正交平衡调制：一路色差信号占有1.3MHZ经调幅后带宽为2.6MHZ，那么两路色差信号调制后所占带宽为5.2MHZ色、亮共存时所占带宽还是很大的，其解决的办法是采用正交调制技术，即两路色差信号分别对相位差为900的载波进行调制，这样，色度信号所占的带宽就只有2.6MHZ。而且，为了进一步减小色度对亮度的干扰，可将一般调幅改为平衡调幅。采用正交平衡调幅，实现频谱交错，实现亮度信号和色度信号共频带传输。

发送端发送：亮度信号Y0~6MHz

色差信号(R-Y)0~1.3MHz(B-Y)0~1.3MHz接收端得到：R’=(R-Y)0~1.3MHz+Y0~6MHz=R0~1.3MHZ＋Y1.3~6MHzG’=(G-Y)0~1.3MHz+Y0~6MHz=G0~1.3MHZ＋Y1.3~6MHzB’=(B-Y)0~1.3MHz+Y0~6MHz=B0~1.3MHZ＋Y1.3~6MHz

666666ffffffMHZMHZRGBRGB1.31.31.3YYY发送端的三基色信号频谱图接收端的三基色信号频谱图(1).平衡调幅：平衡调幅又称为抑制载波调幅。抑制载波调幅可以抑制色度信号对亮度信号的干扰并节省发射功率。平衡调幅是调制信号与载波相乘：调幅波波形(a)调制信号;(b)载波;(c)AM波;(d)平衡调幅波用色差信号对负载波进行平衡调幅，数学表达式为：

UB-Y=(B-Y)Sinωsct

色差信号的平衡调幅（B-Y)Sinωsc(a)色差信号(调制信号)；(b)副载波信号；(c)平衡调幅波(2).正交平衡调幅:

NTSC制用两个色差信号R-Y和B-Y分别对频率相同、相位相差90°的两个色副载波cosωSCt和sinωSCt进行平衡调幅(称为正交平衡调幅)，然后相加成色度信号。数学表达式为：

ec(t)=(B-Y)Sinωsct+(R-Y)Cosωsc式中ec(t)为色度信号；ωsc为负载波角频率。

图3-4正交平衡调幅(a)正交平衡调幅器；(b)色度信号矢量图DYDXCθ0B－YR－Y由上式描述的色度信号ec(t)及两个分量可以用矢量图表示。DX和DY分别表示两个00和900相位的副载波，C表示色度矢量。C在横轴和纵轴的投影DX和DY分别表示C的水平分量B－Y和垂直分量R－Y。C表示色度矢量的模：θ表示色度矢量的相位角:（色饱和度）（色调）(3).同步检波:

色度信号的解调同步检波是用与调制副载波同频、同相的解调副载波去乘色度信号，经低通滤波器后得到色差信号。我们所需要的色差信号是信号中的低频分量，其频谱为0～1.3MHZ，可以通过低频滤波器从上述两式中分离出色差信号（R－Y）、（B－Y）。同步检波电路由模拟乘法器和低通滤波器组成

同步检波电路由模拟乘法器和低通滤波器组成

模拟乘法器低通滤波器ec(t)SinωsctB=1.3MHzB-Y模拟乘法器低通滤波器ec(t)CosωsctR-YB=1.3MHz（4）色同步信号要能正确解调出两个色差信号，必须保证发送端的调制副载波和接收端的解调副载波同频同相。然而，发送端采用平衡调幅，副载波已被抑制。因此，发送端还应向接收端传输一个基准频率、基准相位的信息，这就是色同步信号。

图3－11色同步信号

色同步信号是一串频率等于副载频fsc的断续正弦波，如图所示。它在行消隐的后肩上，共有（9±1）个副载波周期Tsc，正弦波的初始相位为1800，可表示为（9±1）TscS2SS1.5μs作用：色同步信号作为接收机恢复副载波的频率和相位的基准，用于解调色度信号。形式：色同步信号是9个周期左右的、振幅和相位都恒定不变的副载频群。位置：放在行消隐后肩。如果丢失色同步信号将会失去彩色。3.4.2色度信号的幅度压缩

(1).为什么压缩：

根据频谱交错原理，为了节省频带，需要将色度信号叠加在亮度信号上传送。如果色度信号不压缩，叠加后的标准彩条信号的电平范围大大超过了黑白电视所规定的范围。可计算得出：Y、R－Y、B－Y、C以及Y－C、Y－C如下表所示（见教材P.90）色别RGBYB－YR－YCY＋CY－C白1.0001.0001.0001.0000.0000.0000.0001.0001.000黄1.0001.0000.0000.866–0.8660.1140.8931.780–0.010青0.0001.0001.0000.7010.299–0.7010.7621.460–0.060绿0.0001.0000.0000.587–0.587–0.5870.8301.420–0.240品红1.0000.0001.0000.4130.5870.5870.8301.240–0.420红1.0000.0000.0000.299–0.2990.7010.7621.060–0.460蓝0.0000.0001.0000.1140.866–0.1140.8931.010–0.780黑0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000从表中可以看出，这种彩条的复合信号的最大值为黄条对应的Y＋C＝1.78，最小幅值为蓝条对应的Y－C＝－0.78，这种彩条的复合信号的峰峰值超过了黑白视频信号的标准。不良后果：

若以黑白图像为基准，则彩条中大部分的色彩对应的色度信号因限幅会产生色彩失真；超过同步信号幅度的色彩会干扰同步；经调幅无线发射时，会产生过调制，导致色彩畸变和伴音中断；可能引起限幅，导致图像亮度失真和破坏接收机的同步。若以彩色图像为基准，传输黑白图像时，图像亮度下降。保持亮度信号的幅度不变，对色度信号进行压缩，在平衡调制前将色差信号乘以小于1的系数。（2）压缩方法

对于100-0-100-0的彩条信号，Y信号的幅度取1，复合视频信号（亮度＋色度）的幅度限制在限制在－0.33～1.33之间。选择黄条、青条（或者红条、蓝条）计算压缩系数：解得k1=0.493k2=0.877（3）压缩后的色差信号：色度信号可表示为：上式说明了，色度信号是一个即调幅又调相的信号，它的幅度表示彩色的饱和度，相位角θ表示色调。式中：表示色饱和度表示色调色调YUVCθY＋CY-C白1.0000.0000.0000.000－1.0001.000黄0.886－0.4730.1000.44816701.3300.440青0.7010.147－0.6150.63228301.3300.070绿0.587－0.289－0.5150.59124101.1800.000品红0.4130.2890.5150.5916101.000－0.180红0.299－0.1470.6150.63210300.930－0.330蓝0.1140.437－0.1000.44834700.560－0.330黑0.0000.0000.0000.000－0.0000.000压缩后的100-0-100-0彩条信号值

100-0-100-0标准彩条信号波形白黄青绿品红蓝黑白黄青绿品红蓝黑R1G1B1Y10.890.70.590.410.30.110R-Y00.11-0.7-0.590.590.7-0.110B-Y0-0.890.3-0.590.59-0.30.890u(t)v(t)ec(t)YY+ec(t)00.440.150.290.150.44000.100.620.520.620.1010.4500.110.30.410.590.70.891-0.430.215-0.215-0.43100.560.9211.181.330.44-0.070-0.18-0.330.450.630.593.4.3

波形图与矢量图矢量图彩条色度信号矢量图

U=0.289V=0.515U=－0.174V=0.615U=－0.289V=－0.515U=0.437V=－0.1U=－0.437V=0.1U=0.147V=－0.6153.4.4YIQ制

为了进一步压缩色度信号带宽提出YIQ制式。用色差信号I、Q替代U、V。人眼对矢量图中红色、黄色之间的色调的分辨能力最强，对蓝色、品红之间的色调分辨能力最弱。实践证明，将U、V轴逆时针旋转330后得到的矢量坐标中，I轴是人眼最敏感的色轴，I信号可以用0～1.5MHz频带传送；Q轴是人眼最不敏感的色轴，Q信号可用0～0.5MHz频带传送。这样可以进一步压缩色度信号带宽,而且能减少串色。I、Q信号与U、V信号的关系为：I＝－Usin330＋Vcos330

Q＝Ucos330＋Vsin330

I、Q与R、G、B之间的关系可表示为:

330330IVQUI、Q轴与V、U轴的关系

I信号和Q信号仍然用正交平衡调幅，所产生的两个色度分量i(t)、q(t)分别为：色同步信号仍为：经调制后的色度分量i(t)用不对称的边带传输，上边带为0.5MHZ，下边带为1.5MHZ；q(t)用对称边带传输，上、下边带均为0.5MHZ。AYIQMHZffsc123450NTSC制（NTSC－M）的视频基带信号的频谱图I4.08MHz2.08MHzAYIQMHZffsc123450I4.5-1.25-1图像载频伴音载频QI525行NTSC制频带分配3.4.5NTSC制编解码方框图编码是在发送端将三基色信号调制组合成彩色全电视信号，以便于彩色电视信号的传送；

解码是在接收端从彩色全电视信号中解调还原三基色信号，以便于彩色图像的重现。（1）NTSC制编码方框图

NTSC编码方框图延迟线的作用：I截止频率-1.5MHz;Q截止频率－0.5MHz;低通滤波器延迟时间不一致，为了达到时间匹配。编码器：(1)矩阵电路:将R、G、B线性组合形成Y、I和Q信号。(2)延迟线:使Y、I、Q三者在时间上达到一致。(3)副载波形成电路：分别送出33°、123°和180°相位的三个副载波，供Q平衡调幅、I平衡调幅和色同步平衡调幅使用。(4)平衡调幅器：前两个平衡调幅器的输出相加得到色度信号F，第三个平衡调幅器得到色同步信号FT。(5)混合器：将Y、F、FT以及复合同步信号S脉冲混合，组成彩色全电视信号。

NTSC制解码方框图滤出色度信号，实现亮度与色度分离利用时间分离选择出色同步利用锁相环恢复出fsc（2）NTSC制解码方框图解码器：

(1)陷波器:从全电视信号中消除色度信号，分出亮度信号Y，抑制色度信号副载波对亮度信号的干扰。延迟：使Y、I、Q信号在时间上一致。（2）门电路:从全电视信号中得到色同步信号，用来恢复副载波。

副载波恢复电路：由色同步信号控制，恢复副载波。(3)

带通滤波:从全电视信号中得到色度信号。

(4)同步检波器:从色度信号中检出I和Q信号。

(5)矩阵电路把Y、I、Q变换成R、G、B信号。

3.4.6NTSC制的微分增益和微分相位失真1.微分相位失真对重现彩色色调的影响微分相位定义为色度信号的相位移对亮度信号y的变化率在接收端，作为基准相位的色同步信号是处在消隐电平上传输的，而色度信号是叠加在亮度电平上传输的，亮度电平会随着图像内容的不同而在不断变化。当传输系统存在非线性时，色度信号产生的相位移会随着所叠加的亮度电平的变化而变化，导致色调失真。这种随亮度电平的变化而引起的色度信号相位移的变化称为微分相位失真。

DP失真用微分相位偏差表示。正向偏差负向偏差其中：——消隐电平上的副载波相位，基准相位；——亮度信号的幅度从黑电平变化到白电平时，系统输出端信号中副载波相位的最大值；——亮度信号的幅度从黑电平变化到白电平时，系统输出端信号中副载波相位的最小值；微分相位引起的相位移对色彩的影响：设色度信号传到接收端时产生的相位为，则色度信号U同步检波经低通滤波后得同理，V经同步检波和低通滤波后可得U中有V、V中有U存在串色现象，引起重现的彩色色调失真。引起微分相位失真的原因是信道参数的非线性。2.

微分增益失真引起重现彩色的色饱和度变化

微分增益定义为色度信号的增益对亮度电平y的变化率，即色度信号的幅度失真影响重现色彩的饱和度。在信道或设备中存在非线性，致使不同亮度电平上的副载波有不同的增益，即色度副载波随亮度电平的变化而产生压缩或扩张，引起色饱和度失真。随亮度电平变化而引起的色度信号增益的变化称为微分增益失真。

微分增益不为0，称为微分增益失真或DG失真。其中：A0——消隐电平上的副载波幅度，基准幅值；Amax——叠加有副载波的亮度电平从黑电平变化到白电平时，系统输出端副载波幅值的最大值。Amin——叠加有副载波的亮度电平从黑电平变化到白电平时，系统输出端副载波幅值的最小值。主要知识点

为什么采用正交平衡调幅？正交平衡调幅信号的特点。色同步信号及作用。色度信号的幅度压缩的意义。YIQ制的含义及意义。NTSC制的视频基带信号的频谱图。NTSC制编解码方框图。NTSC制的微分增益和微分相位失真。3.5PAL制3.5.1V分量逐行倒相消除相位移的影响（1）由于接收端产生的相位移（）导致色饱和度下降和色调失真。VU品红黄6101670偏红偏绿（2）V分量逐行倒相使相邻两行的相位失真互补，消除相位移引起的色调失真VU品红（610）偏红（－610）3.5.2PAL制信号的编码原理信号处理方法：PAL编码器在摄像机中将三个基色信号编码成彩色全电视信号。PAL编码器有5个组成部分。

CVBSfH陷波器延迟线混合输出＋钳位＋＋1.3MHZ

低通平衡

调幅器谐波滤出混合输出＋1.3MHZ

低通钳位平衡

调幅器＋0～3600移相器900移相器PAL开关双稳态触发器脉冲预制矩阵RBG短路接入BLSVBS(d)HcHcec+ebS(e)(a)u+ebuv+ebv(c)(b)YUVesu－K＋Kesv00±900esc（fsc，00）fHBLVP（P）SK（P）（P）HcVPSBL－K＋K图3-20PAL编码器方框图

（1）.矩阵变换：将R、G、B线性组合（信号变换和幅度压缩）形成Y、U和V信号。

摄像机光电传感器电路送来的三基色信号R、G、B通过矩阵电路变换成亮度信号Y和压缩了的色差信号U和V。为了压缩色差信号带宽，U、V信号通过低通滤波器滤除1.3MHz以上的高频信号，然后分别加入-K和+K脉冲，以便在彩色全电视信号中产生色同步信号。（2）亮度陷波及延迟：陷波——在副载波fSC附近对亮度信号进行衰减，减少色度信号对亮度信号的干扰。Y信号通过一个中心频率为fsc、带宽400KHz的-6dB陷波器，以减少亮、色共带部分亮度信号的能量，即减少了亮度串色。然后在亮度信号中加入复合同步和复合消隐信号，组成完整的亮度信号。延迟——将亮度信号延迟0.6μs使亮度信号和色度信号在时间上一致，消除彩色镶边现象。

因为亮度信号带宽为6MHz，色度信号带宽为1.3MHz,由于通道延迟时间与带宽成反比，亮度信号延迟小于色度信号延迟，色度信号落后于亮度信号0.6μs，造成彩色镶边。（3）.副载波形成：由同步芯片产生副载波信号fSC、P脉冲、K脉冲、复合同步和复合消隐信号，供平衡调幅和信号合成使用。相位为00的正弦波sinωsct直接用于U信号的平衡幅。正弦波sinωsct经过900移相后，变成cosωsct，再由P脉冲和PAL开关控制，变为相位±900逐行交替的调制副载波＋cosωsct和－cosωsct，用于V信号的平衡调幅。P脉冲为半行频对称方波。（4）平衡调幅：两个平衡调幅器的输出相加得到色度信号ec(t)和色同步信号eb(t)。

(U－K)×（sinωSCt）＝U（t）sinωSCt－KsinωSCt(V+K)×（±cosωSCt）＝±VcosωSCt±KcosωSCt色度信号：ec(t)=U（t）sinωSCt±V(t)cosωSCt色同步信号:eb(t)=－Ksinωsct±Kcosωsct=ebu+ebv（5）.信号混合：将Y、ec(t)、eb(t)以及复合同步信号S脉冲混合，组成彩色全电视信号CVBS。信号表示方法

PAL色度信号为其中：是逐行倒相交替取值＋1、－1的开关函数。＋1－10TH2THt3THPAL制的色同步信号有两个功能：一是给接收机恢复副载波提供解调副载波的基准频率和相位（与N制相同）；二是给接收机提供逐行倒相的识别信息。给接收机提供一个极性切换信息，来识别哪一行是+v(t)(NTSC行)，哪一行是-v(t)(PAL行)。

PAL制色同步信号中副载波是逐行倒相的，即NTSC行为+135°，PAL行为-135°（225°）。

N行P行13502250VU+1800V平衡调幅PAL开关U平衡调幅VV+K±cosωsctKPUfscsinωsct900±(V+K)cosωsct++(U-K)sinωsctec(t)+ek(t)N行P行13502250Veb

Kcosωscteb

－Kcosωsct－Ksinωsct色同步信号的产生3.PAL编码器各点波形0.44白黄青绿品红红蓝黑白黄青绿品红红蓝黑18000.44000.1518000.29000.2918000.15000.4427000.19000.629000.5227000.5227000.629000.116700.4528300.6324100.596100.5910300.6334700.45180090013500.215u(t)(a)(b)(c)v(t)18000.150.290.440.29019000.629000.5227000.5227000.629000.122500.215-34700.45-10300.63-6100.59-24100.59-28300.63-16700.45-0.43-0.43－0.430.700.890.891.001.000.700.110.590.590.410.410.300.300.11－0.4313500.215-0.215-0.21522500.215(d)(e)白黄青绿品红红蓝黑白黄青绿品红红蓝黑-0.33-0.33-0.33-0.33-0.18-0.180.000.001.001.000.070.070.440.441.001.001.331.331.331.331.181.180.930.930.560.56

亮度信号和色差信号的谱线都是以行频fH为间距，平衡调幅以后的色度信号的谱线分布在副载波fsc两边，谱线间距仍然是fH，因此，在NTSC制中，可以选择副载频fsc＝（n－1/2）fH实现亮度信号与色度信号频谱间置，称为半行频间置。NTSC制选择fsc＝283.5fH,因此TH=283.5Tsc。3.5.3PAL视频信号的频谱在PAL制中，由于V分量逐行倒相，使色度信号的谱线结构发生了变化。其中，色度信号的u分量没有倒相，它的谱线仍然是以行频fH为间距，对称地分布在副载波fsc两边；而色度信号的v分量由于实行逐行倒相，使得v信号受到半行频方波fH的调制，半行频方波对v信号平衡调幅后，v分量的频谱被搬移到未倒相前谱线的两边，与原谱线错开半个行频fH/2，其主谱线分布在副载波两边fsc±(2n－1)fH/2位置，它的频谱是由半行频的奇数倍频率组成的，即fH/2、3fH/2、5fH/2…、(2n-1)fH/2。U0fH2fHnfHfffsc+fHfsc-fH-2fH+2fHfVf0fH2fHnfHffUVfH/2VUVUVfscfHUVVfyuvnfHfH/4fH/4fscyvuff0123456MHZyuuvvfscA

由于PAL制色度信号u分量的谱线与逐行倒相后的v分量的谱线相互错开了fH/2，这样，在实行频谱交错时，为了减小干扰，亮度信号的谱线最好是插在u、v谱线的正中间，副载频应采用四分之一行频间置，如图所示，即

取n=284，这样，fsc=283.75fH

四分之一行频间置后的信号频谱

为了进一步消除副载波对图像的干扰，需要将副载波频率在此的基础上再加上半个场频频率,称为半场频偏置，因此，PAL副载频为按我国标准，n＝284，fH＝15625Hz，fV＝50Hz，PAL副载频频率为

fsc＝4.43361875MHz

3.5.5PAL色度信号的解码解码是编码的逆过程，在彩色电视机的解码器中彩色全电视信号经过五步信号处理还原成三基色信号。

副载波恢复电路ec梳状滤波器UVebV同步检波带通色同步消隐4.43MHz陷波U同步检波DLPAL开关900鉴相4.43MHz晶振色同步选通矩阵电路Ru全电视信号±v

PAL解码器方框图＋－GBY0.6延迟PAL解码器的信号处理过程如下：（1）亮度信号和色度信号的分离——频带分离法：PAL解码器采用频带分离法把彩色全电视信号分离为亮度信号和色度信号。彩色全电视信号经4.43MHz陷波器滤去色度信号，得到亮度信号；用一个中心频率为4.43MHz，带宽为2.6MHz的带通滤波器从彩色全电视信号中选出色度信号。亮度信号与色度信号的分离

频带分离法有成本低、容易实现的优点，但对亮度和色度分离不干净，造成亮度对色度的干扰，图象质量受到影响，一般只在中、小屏幕彩色电视机中采用；在大屏幕彩色电视机中，为了保证图像质量，采用频谱分离法，用数字梳状滤波器实现亮度信号和色度信号的分离。（2）色同步信号和色度信号的分离——时间分离法

色同步消隐门消除色同步信号，得到色度信号。色同步选通门选出色同步信号。

色同步消隐门色同步消隐门色同步消隐门色同步消隐门色同步消隐门色同步消隐门色同步消隐门色同步消隐门ÅÅ色度信号和色同步信号门控脉冲色同步信号色度信号色同步消隐门色同步选通门色同步信号与色度信号的分离

从视频信号中分离出行同步信号后，将行同步脉冲前沿延迟5.6μs产生宽度为2.26μs的门控脉冲，这个门控脉冲在时间上正好与色同步信号对齐；然后，用门控脉冲分别控制色同步消隐门和色同步选通门交替导通，即在门控脉冲无效期间，色同步消隐门导通，得到色度信号；在门控脉冲有效时，色同步选通门导通，选出色同步信号。

（3）色度信号的两个分量FU、FV的分离——频谱分离法

梳状滤波器由一行延迟线、加法器和减法器组成。当色度信号加到梳状滤波器的输入端后，信号分成两路：一路直接送到加法器和减法器，称为直通信号；另一路通过延时线延迟63.943μs后送到加法器和减法器，称为延时信号，延时信号比直通信号延迟283.5个副载波周期，相位滞后180°。

设第N行为不倒相行（NTSC行），则N+1行为倒相行（PAL行），N+2行为不倒相行直通信号为：第N行和N＋1行的延时信号为：在加法器中，第N＋1行的直通信号与第N行的延时信号相加在减法器中，第N＋1行的直通信号与第N行的延时信号相减同理，第N+2行的直通信号与第N+1行的延时信号相加、相减分别得到：即，从减法器中得到u(t)色度分量，从加法器中得到±v(t)色度分量，实现了两个色度信号分量的分离。色度信号ec(t)加法器幅频特性

梳状滤波器减法器幅频特性ffscffscf

梳状滤波器的频率特性u(t)v(t)fsc（4）同步检波：从色度信号分量u和±v中解调出色差信号U、V。同步检波器用模拟乘法器和低通滤波器来实现。将色度信号分量u和解调副载波送入模拟乘法器，输出信号为经低通滤波器滤除高频成分后得到U色差信号。将色度信号分量±v和解调副载波送入模拟乘法器，输出信号为经低通滤波器滤除高频成分后得到V色差信号。同步检波示意图

（5）矩阵变换：将Y