Вопрос 11. Система pal

PAL (Phase Alternating Line) — европейская система цветного телевидения, разработанная в 1960-х годах для устранения недостатков системы NTSC, особенно её чувствительности к фазовым искажениям.

PAL широко применяется в Европе, Австралии, Азии и некоторых странах Африки.

1. Цветоразностные сигналы u и V

В системе PAL используются цветоразностные сигналы:

• U = B – Y (разность синего и яркости),

• V = R – Y (разность красного и яркости).

Функция:

• Эти сигналы передают цветовую информацию, дополняя яркостный сигнал Y.

Отличие от NTSC: В PAL нет прямых аналогов I и Q, используется прямая передача U и V с коррекцией фазовых ошибок.

2. Формирование и передача сигнала цветности

Процесс формирования цветного сигнала в PAL:

1. Из сигналов RGB формируется яркостный сигнал Y: Y = 0,3 × R + 0,59 × G + 0,11 × B.

2. Вычисляются цветоразностные сигналы U и V.

3. U и V модулируются на одну поднесущую частоту (~4,43361875 МГц) с помощью квадратурной амплитудной модуляции (QAM):

   • U модулирует косинусную составляющую.

   • V модулирует синусную составляющую.

4. Фишка PAL: Фаза сигнала V инвертируется на каждую строку развертки — это и есть принцип чередования фазы (Phase Alternating Line).

3. Принцип компенсации фазовых искажений

Основная особенность PAL — чередование фазы сигнала V на каждую строку:

• В четных строках сигнал V передается в прямой фазе.

• В нечетных строках — в фазе, сдвинутой на 180°.

Что это дает:

• Приёмник усредняет информацию по парным строкам.

• Фазовые ошибки взаимно компенсируются при обработке.

Итог: Система становится намного менее чувствительной к фазовым искажениям в канале передачи по сравнению с NTSC.

4. Выбор частоты поднесущей

Поднесущая цветности в PAL — 4,43361875 МГц.

Почему именно такая частота:

• Частота подобрана для минимизации интерференции между спектром цветности и спектром яркости.

• Обеспечивается шахматное размещение спектров (подобно NTSC), но с адаптацией под параметры европейского ТВ (625 строк, 50 Гц).

5. Структурные схемы кодирующего и декодирующего устройств

Структура кодирующего устройства (передатчика):

• Преобразователь RGB → Y, U, V.

• Квадратурный модулятор с чередованием фазы для сигнала V.

• Сумматор яркостного сигнала и цветного модулированного сигнала.

Структура декодирующего устройства (приемника):

• Выделение поднесущей цветности.

• Демодулятор QAM-сигнала.

• Линия задержки на одну строку для сигнала цветности (1H Delay Line).

• Суммирование сигналов двух строк для компенсации фазовых искажений.

• Восстановление компонентов R, G, B.

Ключевое устройство:

• Строчная линия задержки 64 мксек для усреднения двух строк.

6. Сравнительная оценка параметров и характеристик систем SECAM, NTSC и PAL

Параметр	NTSC	PAL	SECAM
Способ передачи цветности	QAM	QAM с чередованием фазы	Частотная модуляция (FM)
Чувствительность к фазовым искажениям	Высокая	Низкая	Очень низкая
Структура сигнала цветности	I и Q	U и V	DR и DB передаются поочередно
Совместимость с Ч/Б ТВ	Полная	Полная	Полная
Полоса частот цветности	Узкая	Узкая	Более широкая
Качество цветопередачи	Среднее (при плохих каналах ухудшается)	Высокое	Хорошее при стабильных условиях
Сложность аппаратуры	Средняя	Выше NTSC	Наивысшая (из-за памяти строк)