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前面已经有介绍了黑白视频信号的时序和相应的性能要求。随着电视技术的发展，彩色电视逐步成为市场的主流。而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显示黑白视频，也能重现黑白电视信号；而彩色电视接收机既能接收黑白电视信号显示黑白视频，也能重现彩色电视信号。
前面我们介绍过，若采用隔行扫描，可以得到我国标准的视频信号的带宽为大概
5.6 MHz，占用6M的信号带宽。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）的情况下同时进行彩色电视信号的传输。所以要实现彩色与黑白电视兼容,彩色电视应满足以下基本条件:
(1) 所传送的电视信号中应有亮度信号和色度信号两部分。
(2) 彩色电视信号通道的频率特性应与黑白电视通道频率特性基本一致,而且应该有相同的频带宽度、图像载频和伴音载频。
(3) 彩色电视与黑白电视应有相同的扫描方式及扫描频率,相同的辅助信号及参数。
(4) 应尽可能地减小黑白电视机收看彩色节目时的彩色干扰,以及彩色电视中色度信号对亮度信号的干扰。
黑白图像信号的频谱。图像具有空间相关性，相邻两行图像内容和相邻两场的图像内容差别不是很大，它具有周期性特点。周期信号的频谱是离散的。是以行频及其各次谐波为主谱线，以场频及其谐波为副谱线且位于主谱线两侧的离散频谱结构。
以上对视频图像的频谱分析表明，视频信号的能量主要集中在行频及各次谐波附近，两相邻谐波之间有较大的空隙。随着行频谐波次数的增加，信号能量逐渐减小。这些频谱的空隙在同时制彩色电视中用来传输彩色信息，这就是频谱交错技术的基础。
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。经过调制的色差信号就被称为色度信号。
下图所示中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。采用频谱交错技术后，亮度信号和色度信号就可以共频带传输了。比如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。
我国标准规定了视频基带信号的带宽为6Mhz。亮度信号的带宽也是6MHz，色差信号的带宽自然不能超过6MHz。色差信号的带宽越宽，色度与亮度共频带的频谱范围越大，它们之间的相互干扰也越大。由于人眼对彩色细节的分辨力低于对亮度细节（黑白细节）的分辨力，因此，色差信号的带宽可以小于亮度信号的带宽，这样就大大减小了色亮共带部分。我国标准规定，色差信号的带宽为0～1.3MHz。然而，一路色差信号占有1.3MHz，经调幅后带宽为2.6MHz，那么两路色差信号经调制后所占带宽就应为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90度的载波进行调制，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。最后，采用正交平衡调幅，通过调幅来实现频谱交错。
高频混合原理
通过对人眼的视觉特性的进一步研究表明，人眼对图像细节只能分辨出图像的明暗程度，而不能分辨出彩色细节。这一点，也可以从日常生活中得到证实：水彩画和油画虽然都是大面积涂色，但仍然给人以画面清晰、色彩逼真的感觉，这就是人们通常所说的写意不写实。在彩色电视中同样可利用人眼的彩色视觉特性，以简化系统设计。在发送端，亮度信号以全频带（0~6MHz）传输，记为Y0~6MHz；色差信号以窄带（0 ~ 1.3MHz）传输，记为(R-Y)0~1.3MHz 、(B-Y)0~1.3MHz。在接收端由这3个信号得到三基色信号R、G、B。现在我们以信号表示式来说明高频混合原理。为方便起见，假定光/电、电/光转换都是线性的，发送端不必进行γ校正。设接收端所得到的三基色分别为R’、G’、B’，故可表示为
发送端三基色信号R、G、B与接收端的三基色信号的频谱如下图所示。上式与下图清楚地说明了高频混合原理，接收端得到的R’、G’、B’信号的高频端，均由亮度信号高频端补充。利用这一原理，既可节省频带又可以减少亮度信号和色度信号在共带传输时产生的相互干扰。
所以对亮度和色差（色度）信号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），SECAM。
电视制式是指电视发送与接收系统的技术标准和规格。
（1）黑白电视制式
每帧扫描行数、每秒扫描场数、信道频带宽度、隔行扫描方式等构成了黑白电视制式基本技术参数。例如：
625行制：625行/帧，50场，6MHz，隔行扫描
525行制：525行/帧，60场，4.2MHz，隔行扫描
（2）彩色电视制式
除了黑白电视制式的基本技术参数以外，主要区分标志是3个信号（3个基色信号或由其组成的亮度、色差信号）的处理方式。
现行三大彩色电视制式，都是兼容制（一个亮度信号,两个色差信号），采用了与黑白电视兼容的亮度信号。区别在于色差信号对副载波的调制方式上：
NTSC ——同时制，正交平衡调幅制
PAL ——同时制，逐行倒相正交平衡调幅制
SECAM——顺序-同时制，顺序传送彩色与存储制
National Television System
Committee(美国国家电视委员会)，是美国于1953年研制成功的一种兼容彩色电视制式。按色度信号的构成特点,又称为正交平衡调幅制，NTSC制采用平衡调幅方式和频谱交错原理：
每秒29.97帧（简化为30帧），电视扫描线为525线，偶场在前，奇场在后，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。NTSC电视标准用于美、日等国家和地区。
参数：帧频为每秒30帧，场频为每秒60场，扫描线为525行，隔行扫描。亮度带宽为4.2MHZ，彩色副载波为3.58MHZ，色度带宽I分量为1.3MHZ，Q分量为0.6MHZ，声音载波为4.5MHZ。
NTSC的主要优点: 色度信号的组成方式最简单，因而解码电路简单，易于集成化；其次亮度信号与色度信号频谱以最大间距错开，亮色串扰小，故兼容性好。
NTSC的主要缺点: 对色度信号相位失真敏感，即色度信号的相位失真容易产生彩色图像色调畸变，带来明显的色调失真，相位敏感性高。
PAL制是1962年德国德律风根（Telefunken）公司研制成功的兼容制彩色电视制式，PAL是逐行倒相（PhaseAlternation Line）的英文缩写，采用逐行倒相正交平衡调幅制方式，即色度信号U、V分量中的V分量逐行倒相。它的工作原理是：
PAL并非改变整个色度信号倒相，也不是扫描方向的改变，而是将色度信号V分量的副载波相位逐行改变180度。每行扫描线的彩色信号，会跟上一行倒相，作用是自动改正在传播中可能出现的错相。
对同时传送的两个色差信号中U分量进行正交调制方式，这样如果在信号传输过程中出现相位失真，则会由于相邻两行信号的相位相反起到互相补偿作用，从而有效的克服因相位失真引起的色彩变化，因此，PAL制对相位失真不敏感，图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容性好。
彩色相序交变原理：
发端——周期性改变彩色的相序
收端——采用平均措施，以减轻传输相位误差带来的影响，抵消相位误差
PAL电视标准：每秒25帧，电视扫描线为625线，奇场在前，偶场在后，标准的数字化PAL电视标准分辨率为720*576，24比特的色彩位深，画面的宽高比为4：3，PAL电视标准用于中国、欧洲等国家和地区，PAL制电视的供电频率为50Hz，场频为每秒50场，帧频为每秒25帧，扫描线为625行，图像信号带宽分别为4.2MHz、5.5MHz、5.6MHz等。目前使用PAL制的国家有：德国、中国、英国及西欧一些国家。
SECAM是1966年由法国首先使用，它也是为了克服NTSC制对相位失真敏感而设计的。“SECAM”是法语的缩写，意为顺序传送与记忆彩色信号。
目前主要有法国及东欧一些国家使用。
SECAM制传送特点：
1、它是传送Y、R-Y、B-Y三种信号。每一行都传送亮度信号，而两色差信号逐行顺序传送，
2、色度信号的间置采用调频方式，即分别用两个不同频率的副载波传送两个色差信号。
ER-Y载波频率为：f
SR=282fH=282×15625=4.40625MHz
EB-Y副载波频率为：f
SB=272fH=272×15625=4.25MHz
3、SECAM制不发送色同步信号，只传送识别信号。因此，SECAM制又称“轮换调频制”。
因各种制式传送色差信号的方式不同，致使三种制式之间不能相互兼容收看。现在生产的电视都是全制式支持，可以相互兼容收看。下面是三制式的简单比较：
下面则是详细的三种制式以及他们子系统的指标比较：