Так же как и в системе NTSC, сигналами передачи в системе SЕСАМ являются три сигнала: яркостный и два цветоразностных и .Однако в системе SЕСАМ в течение каждого строчного интервала передается только один из цветоразностных сигналов, которые поступают в канал передачи поочередно. Такой принцип передачи позволяет избежать присущих системе NTSC перекрестных искажений между двумя цветоразностными сигналами, которые в системе SЕСАМ благодаря разновременной передаче не могут взаимодействовать друг с другом.
Второй важной особенностью системы SЕСАМ является способ модуляции поднесущей частоты. В современном варианте системы SЕСАМ выбрана частотная модуляция, осуществляемая в частотном модуляторе. Выбор частотной модуляции предполагал повышение устойчивости системы влиянию амплитудных и фазовых искажений тракта передачи, к чему особенно была чувствительна система NTSC.
Получение недостающего в каждый момент времени цветоразностного сигнала достигается в приемном устройстве SЕСАМ использованием линии задержки на длительность одной строки и электронного коммутатора, осуществляющего переключение его входов и выходов с частотой строк.
На один из входов электронного коммутатора сигнал цветности подается прямо с полосового фильтра. Назовем этот сигнал прямым и обозначим его . На второй вход коммутатора поступает тот же сигнал цветности, но задержанный на длительность одной строки (64мкс). В результате переключения электронного коммутатора с частотой строк на каждом из выходов электронного ключа и соответственно после каждого из частотных дискриманаторов в любой момент времени будут присутствовать сигналы и одновременно. Однако, выбрав для рассмотрения любой их строчных интервалов, нетрудно убедиться, что на выходе декодирующего устройства одновременно существуют цветоразностные сигналы не одной и той же строки, а двух смежных строк.
Таким образом, в приемном устройстве один из недостающих цветоразностных сигналов заменяется сигналом от предыдущей строки. Цветовая информация о деталях изображения двух соседних строк усредняется, а следовательно уменьшается цветовая чёткость по вертикали, по сравнению с СЦТ NTSC.
Как отмечалось выше, минимальная заметность поднесущей в изображении достигается при жесткой связи частоты поднесущей с частотами разверток. При этих условиях рисунок от помехи имеет менее заметную неподвижную структуру. Поэтому в системе NTSC частоты разверток образовывались с помощью делителей частоты поднесущей. Этот метод получил название частотной синхронизации.
В системе SЕСАМ этот метод неприемлем, так как частота поднесущей вследствие частотной модуляции непостоянна и никак не может быть связана с частотой разверток. Тем не менее добиться неподвижности структуры помехи и в этом случае возможно, если фиксировать фазу колебаний поднесущей в начале каждой строки. Это выполняется путем ударного запуска генератора поднесущей специально сформированными импульсами. Для получения желаемого характера рисунка, наименее заметного в изображении, фазу колебания поднесущей в каждой строке меняют по определенному закону. Этот прием называется методом коммутации фазы.
При разработке системы SЕСАМ очень важно было подобрать такой закон коммутации фазы, который позволил бы обеспечить наилучшую совместимость ее сигнала. Перемена фазы поднесущей в каждой второй строке, как в системе NTSC, невыгодна, так как тогда все строки с сигналом оказались бы в одной фазе, а строки с сигналом D'в — в другой, но тоже для всех строк в одинаковой фазе. Структура рисунка от поднесущей имела бы достаточно выраженную штриховую структуру.
В результате теоретических и экспериментальных исследований был принят следующий порядок изменения фазы цветовой поднесущей (в градусах):
по строкам: 0,0,180,0,0,180 и т.д.
или: 0,0,0, 180,180,180,0,0,0 и т.д.
по полям: 0,180,0,180,0 и т.д.
Указанные изменения производятся в начале каждой строки(поля). Немодулированные значения частот поднесущих выбраны равными четным гармоникам строчной частоты. В результате такой коммутации в каждом из полей формируется своя структура поднесущей на изображении, однако с определенной периодичностью, цикл которой составляет 12 полей. Таким образом, удалось в изображении получить относительно жесткую структуру помехи от поднесущей.
В системе SЕСАМ поднесущие частоты кратны строчной частоте, и в результате их модуляции цветоразностными сигналами спектр сигнала цветности должен был бы состоять из гармоник строчной частоты. Переплетения спектров с яркостным сигналом не получилось бы. Однако принятый закон коммутации фазы поднесущих, как показывает анализ, формирует такой спектр сигнала цветности, компоненты которого в основном не совпадают с составляющими спектра яркостного сигнала, и спектры перемежаются. Спектр в целом более густой, чем спектр яркостного сигнала.
Основные преимущества системы SЕСАМ вытекают из ее принципа последовательной передачи цветоразностных сигналов и применения частотной модуляции. Они позволяют теоретически полностью исключить перекрестные искажения между этими сигналами, в то время как в системе NTSC искажения типа «дифференциальная фаза» или ограничение частотного спектра цветового сигнала могут приводить к сильным перекрестным искажениям, заметными в изображении. Это преимущество системы SЕСАМ не всегда эффективно реализуется на практике. Несовершенство электронного коммутатора сигналов цветности в декодирующем устройстве может приводить к ощутимому взаимному проникновению сигналов в каналах R-Y и B-Y. Система SЕСАМ практически нечувствительна к дифференциально-фазовым искажениям сигнала цветности.
Система SЕСАМ по сравнению с системой NTSC имеет благодаря частотной модуляции значительно меньшую чувствительность к изменению амплитуды сигнала цветности, вызываемому неравномерностью АЧХ тракта. По той же причине система SЕСАМ лучше защищена от дифференциально-амплитудных искажений и непостоянства скорости магнитной ленты в видеомагнитофонах.
Наряду с этими весьма важными достоинствами системе SЕСАМ присущ ряд недостатков.
Система SЕСАМ, несмотря на значительно меньший, чем в NTSС, размах сигнала цветности, обладает худшей совместимостью в черно-белых телевизорах, где отсутствует режекция поднесущей, ее рисунок более заметен, особенно на вертикальных границах между цветами.
В системе SЕСАМ сильнее проявляются перекрестные искажения между каналами яркости и цветности, тем более что качественное разделение сигналов яркости и цветности затруднено из-за частотной модуляции.
Несмотря на перечисленные недостатки, при благоприятных условиях приема (сигнал/шум 18 дБ) для большинства сюжетов система SЕСАМ обеспечивает весьма высокое качество изображения, не уступающее системам NTSС и РАL.