Системы аналогового цветного тв (ntsc, pal, secam)

Форматы PAL, NTSC: в чем разница с технической стороны?

Телевизоры показывают свои изображения по строкам и создают иллюзию движения, отображая их слегка измененными, много раз в секунду. Широковещательный сигнал для черно-белого телевидения просто указывал уровень яркости в каждой точке вдоль линии, поэтому каждый кадр был просто сигналом с информацией о яркости для каждой строки.

Первоначально телевизоры отображали 30 кадров в секунду (FPS). Однако когда был добавлен цвет к широкоформатному вещанию, черно-белые ТВ не могли отличать информацию о цвете от информации о яркости, поэтому они пытались отобразить цветовой сигнал как часть изображения. В результате оно становилось бессмысленным, и появилась потребность ввести новый ТВ-стандарт.

Чтобы отобразить цвет без возникновения этой проблемы, для трансляции необходимо было добавить второй сигнал цветности между колебаниями сигнала яркости, который стал бы игнорироваться черно-белыми телевизорами, а цветные устройства стали бы искать его и отображать с помощью адаптера, называемого Colorplexer.

Поскольку этот дополнительный сигнал был добавлен между каждым обновлением кадра, он увеличил количество времени на их смену, и фактический FPS на дисплее был уменьшен. Поэтому NTSC TV воспроизводит 29,97 кадров в секунду вместо 30.

В свою очередь, сигнал PAL использует 625 линий, из которых 576 (известные как 576i-сигнал) отображаются в виде видимых линий на телевизоре, тогда как в форматированном сигнале NTSC используется 525 строк, из которых 480 кажутся видимыми (480i). В видео PAL каждая вторая строка имеет фазу изменения цветового сигнала, что приводит к тому, что они выравнивают частоту между линиями.

Достоинства и недостатки

Главными достоинствами системы NTSC считаются хорошая совместимость с чёрно-белым телевидением, низкий уровень перекрёстных искажений сигналов яркости и цветности, а также хорошая помехоустойчивость и относительная простота приёмного устройства, не требующего ультразвуковых линий задержки, в отличие от PAL и SECAM. При этом канал передачи используется наиболее эффективно из всех существующих систем, позволяя при его относительной узости передавать изображение с хорошей цветовой чёткостью. Система NTSC показала себя с хорошей стороны также при необходимости микширования разных сигналов, позволяя создавать относительно простые студийные видеомикшеры.

При этом, системе присущи существенные недостатки, прежде всего заключающиеся в высокой чувствительности к амплитудно-фазовым искажениям канала передачи. Амплитудные искажения отражаются в изменении цветовой насыщенности изображения, неустранимые при помощи автоматической регулировки усиления. А фазовые искажения отражаются в изменении цветового тона в зависимости от яркости передаваемого участка. Это особенно заметно в тонах человеческой кожи, которые могут в ярких участках иметь зелёный оттенок. Необходимость коррекции этих искажений привела к появлению ручной регулировки цветового тона «NTSC TINT», отсутствующей на телевизорах других систем. Распространённость проблемы цветовых искажений в NTSC вызвала появление таких бэкронимов к этой аббревиатуре, как англ. Never Twice the Same Color или Never The Same Color (прибл. «каждый раз другого цвета»), а также несколько менее распространённого No True Skin Colors («неверные цвета кожи»).

Жёсткие требования к каналу передачи и дороговизна передающего оборудования заставили разработчиков искать новые технические решения в период становления цветного телевидения в Европе. В результате этих усилий появились стандарты PAL и SECAM, в той или иной степени свободные от недостатков первой в мире системы.

Indonesian[edit]

Indonesian Wikipedia has an article on:pal

Wikipedia id

Etymology 1edit

From Dutch (“pole”), from Middle Dutch , from Old Dutch , from Latin . See Dutch (“milestone”).

Nounedit

pal (plural, first-person possessive pal, second-person possessive pal, third-person possessive pal)

1. , one of a series of numbered markers placed along a road at regular intervals, typically at the side of the road or in a median.

Derived termsedit

Nounedit

pal (plural, first-person possessive pal, second-person possessive pal, third-person possessive pal)

1. .

“pal” in Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) Daring, Jakarta: Badan Pengembangan dan Pembinaan Bahasa, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia, 2016.

Основные характеристики формата NTSC #

Частота строчной развертки для NTSC M равняется 525 строкам на экран, частота смены кадров – 30. Полоса частот, занимаемая видеосигналом – 4,2 МГц. В NTSC N используется несколько больше строк – 625 и пониженная кадровая частота – 25 Гц.

Система на основе NTSC позволяет обеспечить высокое качество цветного изображения, но предъявляет весьма жесткие требования к приемной и передающей аппаратуре. Из-за особенностей формирования сигналов этого формата, при декодировании не всегда удаётся полностью разделить сигнал на отдельные составляющие, поэтому цветовые сигналы смешиваются с яркостным. И, в зависимости от яркости участка изображения, оно может несколько менять свой цветовой тон.

Фазовые искажения сигнала, возникающие иногда при передаче, также способствуют не совсем естественной передаче цветового тона, а амплитудно-частотные вызывают изменение насыщенности цвета.

PAL

Стандарт PAL (англ. Phase Alternation Line) впервые был использован в 1967 году в Германии и Великобритании. Вещание в этих странах началась несколько различающихся вариантах, которых в настоящее время стало еще больше. PAL широко используется в большинстве стран Западной Европы, Африки, Азии, в Австралии и Новой Зеландии.

По сути, PAL является усовершенствованной системой NTSC, в которой устранена чувствительность передаваемого сигнала к фазовым искажениям за счет изменения метода модуляции несущей частоты цвета. Правда, это привело к некоторому ухудшению четкости, что отчасти компенсируется (в некоторых вариантах стандарта) повышенным количеством строк.

Cтандарт PAL имеет наибольшее количество используемых разновидностей.

SECAM

Стандарт SECAM (франц. Sequential Couleur Avec Memoire) – последовательная передача цветов с запоминанием был разработан во Франции. Регулярное вещание с его использованием началось в 1967 году, во Франции и СССР. В SECAM используется 625 строк с частотой 25 кадров, или 50 полей в секунду. Сейчас SECAM используется во Франции и некоторых странах Европы, в некоторых странах бывшего CCCP и Африки.

Особенность системы в том, что цветоразностные сигналы передаются посредством частотной модуляции. Тогда, как в PAL и NTSC используется квадратурная амплитудная модуляция. Частотная модуляции, а также поочередная (через строку) передача двух цветовых сигналов позволила избавиться от излишней чувствительности к искажениям, но несколько ухудшила четкость, что, впрочем, в условиях приема эфирного телевидения не всегда принципиально и наиболее заметно в кабельных системах. SECAM позволяет добиться более естественной цветопередачи за счет улучшенного разделения цветовых сигналов от яркостного.

Для записи на магнитную ленту использовалась разновидность стандарта – MESECAM, в котором поднесущие цветоразностных сигналов перенесены на более низкие частоты (примерно 1,1 МГц), что позволило минимизировать влияние непостоянства скорости протяжки ленты на качество цвета.

Сравнение форматов

Перечень основных различий между стандартами сведен в таблицу. Как видно, имеются значительные различия по несущим частотам и занимаемой в каналах связи общей полосе частот.

Впрочем, сегодня вряд ли читателям придётся серьёзно страдать из-за проблем, несовместимости форматов. Каким бы способом Вы не выводили бы видео с компьютера, почти всегда будет возможность выбора, как минимум, из двух форматов PAL или NTSC.

NTSC в СССР

До появления системы цветного телевидения SECAM в СССР на кафедре телевидения ЛЭИС была разработана адаптированная система «ОСКМ» (Одновременная совместимая система с квадратурной модуляцией) на основе NTSC. С 14 января 1960 года из экспериментальной студии МОСЦТ на Шаболовке велось регулярное вещание по этой системе, принимаемое телевизорами «Темп-22», «Радуга» с отечественным масочным кинескопом 53ЛК4Ц, и проекционными телевизорами «Изумруд», оснащёнными тремя кинескопами с люминофорами разных цветов[источник не указан 272 дня]. Всего было выпущено около 4000 таких телевизоров всех четырёх моделей, в том числе, проекционных около 600, продававшихся по распределению[источник не указан 272 дня].
Опытное вещание выявило требовательность системы NTSC к качеству линий связи при передаче на дальние расстояния. Это поставило под сомнение её пригодность для использования в советских условиях.

Некоторые из телевизоров «Темп-22» были позже переделаны их владельцами для приёма сигналов в стандарте SECAM, причём использовалась схема без линии задержки, вызывавшая снижение цветовой разрешающей способности — цветовосприятие обеспечивалось пространственным усреднением, за счёт особенностей зрения, а на ярко-окрашенных объектах была заметна полосатая структура. Тем не менее, журнал «Радио» опубликовал статью об этой переделке, озаглавленную «Любительский цветной телевизор», так как модель «Темп-22» в открытую продажу не поступала.

Почему эти форматы все еще используются?

Основной ответ заключается в том, что сегодня они являются не такими, какими они были изначально созданы. Очевидно, что технические проблемы, для решения которых эти системы кодирования были созданы в 1950 годах, не применимы к современному миру. Тем не менее DVD-диски по-прежнему помечены как поддерживающие NTSC или PAL (что лучше приобретать и почему — читайте выше), а тайминги, разрешения и частоты обновления, установленные в этих системах, все еще используются в современных телевизорах и мониторах.

Основная причина этого — регионализация контента. Использование различных видеоформатов выступает в качестве слоя физической защиты для усиления национальных законов об авторском праве, и предотвращения распространения фильмов и телепрограмм в разных странах без разрешения. Фактически это использование форматов в качестве правового метода защиты авторских прав. Это явление настолько часто встречается, что области распространения для видеоигр и других интерактивных электронных носителей часто называются регионами NTSC и PAL, хотя такое программное обеспечение отлично работает на любом типе дисплея.

Описание

Спектр телевизионного сигнала SECAM. Серое поле соответствует сигналу яркости, а жёлтое — сигналу цветности. Вертикальные линии обозначают составляющие поднесущей, соответствующие красному (4,406 МГц) и синему (4,25 МГц) цветоразностным сигналам при отсутствии модуляции

Так же, как в других системах цветного телевидения — NTSC и PAL — для совместимости с чёрно-белым телевизионными приёмниками вместо непосредственной передачи трёх сигналов основных цветов осуществляется передача сигнала яркости Y, соответствующего чёрно-белому изображению, и двух цветоразностных сигналов R-Y и B-Y, несущих информацию о красном и синем цветах соответственно. Недостающая информация о зелёном цвете G восстанавливается в приёмном устройстве вычитанием суммы цветоразностных сигналов из яркостного в соответствии с соотношением:

Y=,299R+,587G+,114B{\displaystyle Y=0,299R+0,587G+0,114B}.

В случае просмотра программы на чёрно-белом телевизоре используется только сигнал яркости, ничем не отличающийся от видеосигнала чёрно-белого телевидения. Сигнал цветности, который содержит информацию о цветоразностных сигналах, чёрно-белым телевизором не принимается. Он передается на вспомогательной несущей частоте — поднесущей, которая принимается блоком цветности цветных телевизоров, содержащим декодер, преобразующий сигналы поднесущей и яркости в сигналы трёх цветов. Сигнал цветности передается при помощи частотной модуляции поднесущей, для повышения устойчивости к амплитудным и фазовым искажениям, к которым особенно чувствительна система NTSC, разработанная ранее. Для уменьшения видимости поднесущей на экране её амплитуда не превышает 25 % от размаха сигнала яркости, а сигналы цветности подвергаются в передающем устройстве предыскажениям для повышения помехозащищённости.

Главной особенностью системы SECAM, отражённой в её названии, является передача во время интервала одной строки только одного цветоразностного сигнала из двух, передаваемых поочерёдно. В приёмнике сигнал, передаваемый в течение одной строки, воспроизводится в течение двух строк за счёт использования строчной памяти. В момент передачи сигнала R-Y, из строчной памяти в декодер поступает сигнал предыдущей строки B-Y и наоборот. Поскольку система SECAM используется только с европейским стандартом разложения 625/50, длительность запоминания, равная периоду одной строки, составляет 64 микросекунды.

В аналоговых телевизионных приемниках для реализации памяти первоначально использовались ультразвуковые линии задержки, а в настоящее время применяются более устойчивые цифровые устройства запоминания. Во время строчного гасящего импульса производится двойная коммутация, чтобы направить приходящий сигнал на один вход декодирующего устройства, а сигнал из строчной памяти на другой. В результате на оба входа блока цветности одновременно поступают два цветоразностных сигнала, один из текущей строки, а другой — из предыдущей. Полученные сигналы, вычитаемые из яркостного, дают на выходе блока цветности три сигнала, соответствующие основным цветам, которые подаются на электронные пушки кинескопа.

Поочерёдная передача цветоразностных сигналов требует согласованной работы коммутаторов передающего и принимающего устройств, которые должны переключаться синхронно и синфазно. Для этого используется сигнал цветовой синхронизации, или как его часто называют, сигнал цветового опознавания. Он состоит из серии 9 импульсов трапецеидальной формы, добавляемых в цветоразностные сигналы во время кадровых гасящих импульсов с 7-й по 15-ю строки нечётного и с 320-й по 328-ю чётного полукадров. Начало и конец каждого импульса совпадают с началом и концом активной части строки. Опознавание происходит за счёт разницы в частотах соседних импульсов, принимающих крайние значения 4,756 МГц для «красных» и 3,9 МГц для «синих» строк. В современных телевизорах вместо сигналов опознавания для цветовой синхронизации используются защитные вставки немодулированной поднесущей, следующие на задней площадке строчных гасящих импульсов. Частота этих пакетов, также используемых для настройки амплитудного ограничителя сигнала цветности, соответствует частоте несущей передаваемого в соответствующей строке цветоразностного сигнала.

Angloromani[edit]

Etymologyedit

From Romani , from Sanskrit (bhrā́tṛ), from Proto-Indo-Aryan *bʰráHtā, from Proto-Indo-Iranian *bʰráHtā, from Proto-Indo-European *bʰréh₂tēr. Cognate with English .

Nounedit

pal

1. brother

   Sa see pal te pen?

   (please add an English translation of this usage example)

2. friend

   Every time I tried to make a pal…

   (please add an English translation of this usage example)

Descendantsedit

→ English: pal.mw-parser-output .desc-arr{cursor:help}.mw-parser-output .desc-arr{font-size:.7em;vertical-align:super}

“pal” in The Manchester Romani Project, Angloromani Dictionary.

Достоинства и недостатки

Основным преимуществом системы SECAM является отсутствие перекрёстных искажений между цветоразностными сигналами, достигаемое за счёт их последовательной передачи. Однако, на практике это преимущество может быть реализовано не всегда из-за несовершенства коммутаторов сигнала цветности в декодирующем устройстве. Последнее, правда, относится к совсем старым телевизорам типа «Рубин-401» или УЛПЦТ с диодным коммутатором каналов прямого и задержанного сигнала. В более поздних моделях стали применяться многотранзисторные коммутаторы и дефект полностью исчез. Система SECAM практически нечувствительна к дифференциально-фазовым искажениям, особенно критичным для системы NTSC. За счёт применения частотной модуляции высока устойчивость к изменениям амплитуды поднесущей, возникающим вследствие неравномерности АФЧХ тракта передачи. Система NTSC, использующая квадратурную модуляцию, более чувствительна к таким искажениям, проявляющимся как изменение цветовой насыщенности. По этим же причинам SECAM менее чувствителен к колебаниям скорости магнитной ленты видеомагнитофона.

К недостаткам системы стоит отнести в первую очередь, низкую помехозащищённость, проявляющуюся при соотношении сигнал/шум принимаемого сигнала менее 18 дБ. В этом случае качество цветного изображения резко падает, и становятся видимы низкочастотные цветные помехи. Следует отметить, что хотя сами сигналы цветности PAL/NTSC и менее подвержены помехам, в реальных телевизорах при столь низком отношении сигнал/шум нарушается цветовая синхронизация и прием цветного изображения также становится невозможным. Другим недостатком является более низкая, чем у NTSC и PAL совместимость с чёрно-белыми телевизорами. В таких приёмниках, не оснащённых фильтром поднесущей, помехи от неё сильно заметны, особенно на вертикальных границах между цветами. Однако в большинстве серийных ламповых черно-белых телевизоров II-III классов реальная полоса пропускаемых видеоусилителем частот не превышала 3,5 — 4 МГц поэтому сигналы цветности не попадали на управляющий электрод кинескопа. Лишь в поздних советских черно-белых телевизорах УСТ, выполненных на унифицированных модулях цветных телевизоров видеоусилители стали пропускать полную полосу частот видеосигнала, поэтому их пришлось оснастить режекторными фильтрами цветовых поднесущих.

Из-за использования частотной модуляции поднесущей в системе SECAM сильнее, чем в других, проявляются перекрёстные искажения между сигналами яркости и цветности, особенно заметные в виде цветных «факелов» в детализированных сюжетах с малой цветовой насыщенностью. Подавление возможных перекрёстных помех достигается за счёт снижения качества сигнала яркости, в котором подавляется значительная часть высокочастотного спектра, ответственная за горизонтальную чёткость. Благодаря последовательной передаче цвета цветное изображение стандарта SECAM имеет в два раза меньшую чёткость по вертикали, чем монохромное. Это считается допустимым, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей: на среднестатистических сюжетах такое ухудшение почти незаметно. Гораздо более заметны искажения, проявляющиеся на резких вертикальных цветовых переходах, и усугубляемые чересстрочной развёрткой. Такие искажения проявляются как заметное глазу дрожание горизонтальных границ с частотой 12,5 Гц. Неточность линии задержки может приводить к искажениям, проявляющимся в «зубчатости» вертикальных цветовых границ, непрерывно скользящей из-за чересстрочной развёртки.

Согласно всесторонним исследованиям, проведённым в 1965—1966 гг. в ОСЦТ-2 (Опытная станция цветного телевидения) для сравнения различных систем цветного телевидения, при выборе лучшей для широкого внедрения в СССР, на тот момент ни одна из конкурирующих систем не показала решающих технических или экономических преимуществ перед другой. Преимуществом системы SECAM была меньшая чувствительность к искажениям при передаче по междугородным линиям и при видеозаписи; недостатком — усложнение устройства видеомикшеров.

Что такое формат PAL?

Прежде чем решить относительно выбора, что лучше — PAL или NTSC , необходимо разобраться, чем они отличаются друг от друга.

Формат PAL — это система кодирования цвета, используемая проигрывателями DVD и широковещательным телевидением в Европе, большей части Азии и Океании, Африки и отдельных частях Южной Америки.

Форматирование Phase Alternating Line или PAL, наряду со стандартом SECAM (ранее используемым в России и СНГ, изображение в этом методе транслируется как последовательный цвет с памятью), было разработано в конце 1950-х годов, чтобы обойти определенные недостатки системы NTSC.

Поскольку NTSC кодирует цвет, это означает, что сигнал может терять четкость в плохих условиях, поэтому ранние системы, созданные на этом формате, были уязвимы при плохой погоде, в больших зданиях, и под влиянием некоторых других факторов. Чтобы решить эту проблему, был создан формат видео PAL. Он работает следующим образом — при трансляции меняет каждую вторую строку в сигнале, эффективно устраняя ошибки.

В отличие от NTSC, PAL по-прежнему часто используется для эфирного вещания в регионах, в которых он был принят.

Pipil[edit]

Relationaledit

-pal

1. of (genitive relation, also forms genitive pronouns)

   Ne pelu ipal ne takat

   The dog of the man → The man’s dog.

   Ashan ini kal mupal

   Now this house is yours

2. for (benefactive relation)

   Tikpiat se mupal wan se nupal

   We have one for you and one for me

Declension of —pal

Usage notesedit

The relational noun -pal is part of a restricted group of relationals that can be used without a possessive marker when it accompanies an explicit complement, thus acting like a preposition:

Ne pelu pal ne takatThe dog of the man → The man’s dog.

PAL и NTSC на телевизорах высокой четкости

Для телевидения существует широкая аналоговая система, поэтому, несмотря на то, что цифровые сигналы и высокая четкость (HD) становятся универсальным стандартом, их вариации остаются. Первичная визуальная разница между системами NTSC и PAL для HDTV заключается в частоте обновления. NTSC обновляет экран 30 раз в секунду, а системы PAL — в секунду. Для некоторых типов контента, особенно изображений с высоким разрешением (например, генерируемых 3D-анимацией), телевизоры высокой четкости, использующие систему PAL, могут проявлять небольшую тенденцию «мерцания». Однако качество изображения равно NTSC, и большинство людей не заметят никаких проблем.

На не кодируется на основе несущей волны, поэтому разностей частот и фаз между двумя форматами не существует. Единственное реальное различие — это разрешение и частота кадров (25 или 30), с которой воспроизводится видео.

Все это — уже почти в прошлом. PAL и NTSC принадлежат аналоговому телевидению, которое потихоньку заменяется цифровым повсеместно и безвозвратно. Однако некоторое время назад эти аббревиатуры были знакомы каждому, кто смотрел или снимал видео дома: несовпадение стандартов записи приводило к отказу техники от воспроизведения. Сегодня проблема так остро не стоит: при необходимости используются декодеры. И все же в свое время много копий сломалось о вопрос о различиях PAL и NTSC, особенно учитывая жесткую территориальную привязку: PAL принадлежал Европе, NTSC — США и Японии. Уже одно это вызывало споры, что лучше для советско-российского человека. Впрочем, ответа на этот вопрос нет и быть не может: вкус и цвет всегда приоритетнее, да и на территории России ни PAL, ни NTSC не транслировались — здесь царит SECAM.

NTSC или PAL для цифрового ТВ

По прошествии 90-х годов, системы передачи цвета задействовались:

• в кабельном, спутниковом и эфирном телевидении;
• чтобы реализовать записи на магнитные ленты;

Спустя время, носители данных преобразовывались полностью, магнитные ленты отошли на полку «устаревших технологий», где скоро окажется и аналоговое ТВ. Ведь АТВ уже по всем фронтам замещается цифровым и интерактивным телевидением.

По сути, вопрос NTSC или PAL для цифрового ТВ поставлен не верно. За воспроизведение «цифры» отвечает тюнер DVB-T / T2. Аналоговые сигналы реализовываются тюнерами, работающими с PAL, SECAM и NTSC. В современном телевизоре может находится несколько тюнеров. Если же вы выводите на телевизор аналоговые и цифровые каналы совместно, рекомендовано выставлять систему PAL/SECAM для России.

Опять же, если нужно на ноутбуке переписать фильм, преобразовав его с цифрового формата на магнитную ленту для последующего просмотра через ТВ / Монитор + видеомагнитофон, тогда и можно столкнуться с этими стандартами.

Версии SECAM

В мире используются несколько модификаций стандарта SECAM, не отличающихся друг от друга способом передачи цветоразностных сигналов, включая так называемые предыскажения. Отличаются только несущие частоты яркостного видеосигнала, звукового сопровождения и способ модуляции звука. Одним из важных отличий в настоящее время является способ опознавания цвета. Для этого могут применяться как стандартные сигналы цветового опознавания SECAM, так и пакеты импульсов поднесущей во время строчного гашения. В настоящее время последний способ считается основным, хотя в России передаются оба сигнала одновременно, а во Франции — только «вспышки» в строчном гасящем импульсе. Во всех случаях используется только европейский стандарт разложения 625/50.

Вариант MESECAM (англ. Middle East SECAM — SECAM Ближнего Востока) не является вещательным стандартом и используется только при записи на магнитную ленту в формате VHS на видеомагнитофоны, предназначенные для стандарта PAL. При записи на магнитную ленту во всех бытовых стандартах цветоразностному сигналу отводится область более низких частот, а спектр в целом оказывается инвертированным, по сравнению со спектром исходного телесигнала. Описанный стандартом процесс обработки цветоразностных сигналов для системы SECAM включает деление поднесущих на 4 и подавление верхней боковой полосы. В варианте MESECAM для упрощения схемы видеомагнитофона используется та же схема обработки сигнала, что и для стандарта PAL — сигнал переносится в низкочастотную область с помощью дополнительного гетеродина, при этом в сигналах системы PAL сохраняются не только частотные, но и фазовые соотношения сигналов, не обязательные для системы SECAM.