NTSC - NTSC

Analogiset television koodausjärjestelmät kansakuntittain; NTSC (vihreä), SECAM (oranssi) ja PAL (sininen)

National Television System Committee ( NTSC ) kehitti analogisen television värijärjestelmän otettiin käyttöön Pohjois-Amerikassa vuonna 1954 ja pysyi käytössä kunnes digitaaliseen muotoon . Se on yksi kolmesta suurimmasta analogisesta väritelevisio -standardista, muut ovat PAL ja SECAM . Kaikki maat, jotka käyttävät NTSC: tä, ovat parhaillaan muuntamassa , tai ne ovat jo muuttaneet ATSC -standardiksi tai DVB- , ISDB- tai DTMB -standardiksi .

Tällä sivulla käsitellään ensisijaisesti NTSC -värikoodausjärjestelmää. Televisiolähetysjärjestelmiä ja analogista televisiota käsittelevät artikkelit kuvaavat edelleen kuvataajuuksia , kuvan resoluutiota ja äänimodulaatiota. NTSC -video on komposiittivideo, koska luminanssi (luma, yksivärinen kuva) ja värikylläisyys (väri, yksiväriseen kuvaan käytetty väri) lähetetään yhdessä yhtenä signaalina. Usein 480i (480 lomitettu vaakasuora viiva) -videomuoto on synonyymi NTSC -videolle.

Maantieteellinen kattavuus

NTSC -standardia käytettiin useimmissa Amerikoissa (paitsi Argentiina , Brasilia , Paraguay ja Uruguay ), Liberiassa , Myanmarissa , Etelä -Koreassa , Taiwanissa , Filippiineillä , Japanissa ja joillakin Tyynenmeren saarilla ja alueilla (katso kartta).

Digitaalinen muuntaminen

Useimmat maat, jotka käyttävät NTSC -standardia, sekä maat, jotka käyttävät muita analogisia televisiostandardeja , ovat siirtyneet tai ovat siirtymässä uusimpiin digitaalitelevisio -standardeihin, ja kaikkialla maailmassa on käytössä vähintään neljä eri standardia. Pohjois -Amerikka, osa Keski -Amerikkaa ja Etelä -Korea hyväksyvät tai ovat ottaneet käyttöön ATSC -standardit, kun taas muut maat, kuten Japani , ottavat käyttöön tai ovat ottaneet käyttöön muita standardeja ATSC: n sijasta. Lähes 70 vuoden jälkeen suurin osa NTSC-lähetyksistä Yhdysvalloissa katkesi 1. tammikuuta 2010 ja 31. elokuuta 2011 Kanadassa ja useimmilla muilla NTSC-markkinoilla. Suurin osa NTSC -lähetyksistä päättyi Japanissa 24. heinäkuuta 2011, ja Japanin prefektuurit Iwate , Miyagi ja Fukushima päättyvät ensi vuonna. Jälkeen pilottiohjelman 2013, eniten täyden tehon analogisen asemat Meksikossa jätti ilmaan kymmenen päivinä vuonna 2015, noin 500 pienitehoisia ja toistimienkin annetaan olla analoginen loppuun 2016 digitaalinen lähetys mahdollistaa korkeamman resoluution televisio , mutta digitaalinen standarditarkkuustelevisio käyttää edelleen analogisen NTSC -standardin määrittämää kuvataajuutta ja tarkkuuslinjojen määrää.

Historia

Ensimmäinen NTSC -standardi kehitettiin vuonna 1941, eikä siinä ollut värejä. Vuonna 1953 otettiin käyttöön toinen NTSC-standardi, joka mahdollisti väritelevisiolähetykset, jotka olivat yhteensopivia nykyisen mustavalkoisten vastaanottimien kanssa. NTSC oli ensimmäinen laajalle levinnyt yleislähetysvärijärjestelmä ja pysyi hallitsevana 2000 -luvulle asti, jolloin se alkoi korvata erilaisilla digitaalisilla standardeilla, kuten ATSC ja muilla.

Yhdysvaltain liittovaltion viestintäkomissio (FCC) perusti vuonna 1940 kansallisen televisiojärjestelmäkomitean ratkaisemaan yritysten väliset ristiriidat, jotka liittyivät valtakunnallisen analogisen televisiojärjestelmän käyttöönottoon Yhdysvalloissa. Maaliskuussa 1941 komitea julkaisi mustavalkoisen television teknisen standardin, joka perustui RMA: n (1936) suositukseen. Vestigiaalisen sivukaistan tekniikan tekniset edistysaskeleet antoivat mahdollisuuden lisätä kuvan tarkkuutta. NTSC valitsi 525 skannauslinjaa kompromissiksi RCA : n 441- skannauslinjastandardin (jota RCA: n NBC- TV-verkko käyttää jo ) ja Philcon ja DuMontin halun lisätä skannauslinjojen määrää 605: stä 800: een. Standardi suositteli kuvataajuudeksi 30 kuvaa (kuvaa) sekunnissa, joka koostuu kahdesta lomitellusta kentästä kehyksessä, 262,5 riviä per kenttä ja 60 kenttää sekunnissa. Muita lopullisen suosituksen standardeja olivat kuvasuhde 4: 3 ja äänisignaalin taajuusmodulaatio (FM) (joka oli tuolloin melko uusi).

Tammikuussa 1950 komitea muodostettiin uudelleen standardoimaan väritelevisio . FCC oli lyhyesti hyväksynyt väritelevisiostandardin lokakuussa 1950, jonka CBS kehitti . CBS-järjestelmä ei ollut yhteensopiva olemassa olevien mustavalkoisten vastaanottimien kanssa. Se käytti pyörivää väripyörää, vähensi skannauslinjojen määrää 525: stä 405: een ja lisäsi kenttänopeutta 60: stä 144: een, mutta sen tehokas kuvataajuus oli vain 24 kuvaa sekunnissa. Kilpailijan RCA: n oikeustoimet pitivät järjestelmän kaupallisen käytön pois käytöstä kesäkuuhun 1951 saakka, ja säännölliset lähetykset kestivät vain muutaman kuukauden, ennen kuin puolustusliikkeiden toimisto kielsi kaikkien väritelevisioiden valmistuksen lokakuussa, ilmeisesti Korean sodan vuoksi . CBS peruutti järjestelmänsä maaliskuussa 1953, ja FCC korvasi sen 17. joulukuuta 1953 NTSC -väristandardilla, jonka useat yritykset, mukaan lukien RCA ja Philco, ovat kehittäneet yhteistyössä.

Joulukuussa 1953 FCC hyväksyi yksimielisesti nykyisen NTSC- väritelevisiostandardin (myöhemmin määritellyn RS-170a). Yhteensopiva väristandardi säilytti täyden taaksepäin yhteensopivuuden olemassa olevien mustavalkoisten televisioiden kanssa. Väritiedot lisättiin mustavalkoiseen kuvaan ottamalla käyttöön värin alikantoaalto, joka on tarkasti 315/88 MHz (yleensä kuvattu nimellä 3,579545 MHz ± 10 Hz tai noin 3,58 MHz). Tarkka taajuus valittiin siten, että värikoodisignaalin vaakasuuntaiset linjanopeuden modulaatiokomponentit kuuluvat tarkasti luminanssisignaalin vaakasuuntaisten viivataajuuden modulointikomponenttien väliin, mikä mahdollistaa värisignaalin suodattamisen luminanssisignaalista pienellä heikkenemisellä. luminanssisignaali. (Minimoi myös näkyvyys olemassa oleville sarjoille, jotka eivät suodata sitä pois.) Taajuusjakajapiirien rajoitusten vuoksi värinormin julkistamishetkellä värin alikantoaallon taajuus rakennettiin yhdistelmätaajuudeksi, joka on koottu pienistä kokonaisluvuista, tässä tapauksessa 5 × 7 × 9/(8 × 11) MHz. Vaakasuuntainen viivataajuus pienennettiin noin 15734 juovaan sekunnissa (3,579545 × 2/455 MHz = 9/572 MHz) 15750 juovasta sekunnissa, ja kuvataajuus alennettiin 30/1,001 × 29,970 kuvaan sekunnissa (vaakasuora viiva) nopeus jaettuna 525 rivillä/ruutu) 30 kehyksestä sekunnissa. Nämä muutokset olivat 0,1 prosenttia ja silloiset televisiovastaanottimet sietivät ne helposti.

Ensimmäinen julkisesti julkistettu verkko -TV -lähetys ohjelmasta, joka käytti NTSC -yhteensopivaa väriä, oli NBC: n Kuklan, Franin ja Ollien jakso 30. elokuuta 1953, vaikka se oli katsottavissa värillisenä vain verkon päämajassa. Ensimmäinen valtakunnallinen NTSC-värin katsominen tapahtui seuraavana tammikuun 1. päivänä, kun Roses Parade -turnauksen rannikko-rannikko-lähetys oli katsottavissa prototyyppivärivastaanottimilla erityisissä esityksissä ympäri maata. Ensimmäinen värillinen NTSC- televisiokamera oli RCA TK-40 , jota käytettiin kokeellisiin lähetyksiin vuonna 1953; parannettu versio, TK-40A, esiteltiin maaliskuussa 1954, oli ensimmäinen kaupallisesti saatavana oleva väritelevisio kamera. Myöhemmin samana vuonna parannetusta TK-41: stä tuli vakiokamera, jota käytettiin suurelta osin 1960-luvulta.

Muut maat, mukaan lukien suurin osa Amerikasta ja Japanista, ovat ottaneet käyttöön NTSC -standardin .

Digitaalisen television tullessa analogiset lähetykset lopetettiin suurelta osin. Useimmat Yhdysvaltain NTSC-lähetystoiminnan harjoittajat vaativat FCC: tä sulkemaan analogiset lähettimet 17. helmikuuta 2009 mennessä, mutta tämä siirrettiin myöhemmin 12. kesäkuuta 2009. Pienitehoiset asemat , luokan A asemat ja kääntäjät joutuivat sulkemaan vuoteen 2015 mennessä, vaikka FCC -laajennus salli joidenkin kanavalla 6 toimivien asemien toimia 13. heinäkuuta 2021 saakka. Loput kanadalaiset analogiset TV -lähettimet markkinoilla, joita ei koske pakollinen siirtyminen vuonna 2011, on tarkoitus sulkea 14. tammikuuta 2022 mennessä. Innovation, Science and Economic Development Kanadan julkaisema aikataulu vuonna 2017; aikataulutetut siirtymäpäivät ovat kuitenkin jo ohitettu useille luetelluille asemille, jotka jatkavat lähetystä analogisesti (esim. CFJC-TV Kamloops, joka ei ole vielä siirtynyt digitaaliseen, on lueteltu siirtymävelvollisuudeksi 20. marraskuuta 2020 mennessä).

Tekniset yksityiskohdat

Tarkkuus ja virkistystaajuus

NTSC koodausta käytetään kanssa System M televisiosignaalin, joka koostuu 30 / 1,001  (noin 29,97)  lomitettu kehyksiä videon kohti toisen . Jokainen kehys koostuu kahdesta kentästä, joista jokaisessa on 262,5 skannauslinjaa, yhteensä 525 skannauslinjaa. 486 skannausviivaa muodostavat näkyvän rasterin . Loput ( pystysuora tyhjennysväli ) mahdollistavat pystysynkronoinnin ja jäljityksen. Tämä tyhjennysväli suunniteltiin alun perin yksinkertaisesti tyhjentämään vastaanottimen CRT: n elektronisuihku mahdollistamaan varhaisten TV -vastaanottimien yksinkertaiset analogiset piirit ja hidas pystysuuntainen paluu. Kuitenkin jotkut näistä linjat voivat nyt sisältää muita tietoja, kuten tekstityksen ja pystysuora väli aikakoodin (VITC). Koko rasteriin (lukuun ottamatta puolilinjoja lomituksen vuoksi ) piirretään parilliset skannauslinjat (kaikki muut viivat, jotka laskettaisiin vaikka videosignaaliin, esim. {2, 4, 6, ..., 524}) ensimmäiseen kenttään ja parittomat (kaikki muut rivit, jotka olisivat parittomia, jos ne laskettaisiin videosignaaliin, esim. {1, 3, 5, ..., 525}), piirretään toiseen kenttään, jolloin saadaan välkkymätön kuvan alalla virkistää taajuus on 60 / 1,001  Hz (noin 59,94 Hz). Vertailun vuoksi voidaan todeta, että 576i-järjestelmät , kuten PAL-B/G ja SECAM, käyttävät 625 viivaa (576 näkyvää), joten niiden pystytarkkuus on suurempi, mutta ajallinen tarkkuus on 25 kuvaa tai 50 kenttää sekunnissa.

NTSC-kenttä päivitys taajuudella, joka on musta-valkoinen järjestelmä alun perin sovitettu tarkasti nimellisen 60 Hz taajuus on vaihtovirran tehoa, jota käytetään Yhdysvalloissa. Kentän virkistystaajuuden sovittaminen virtalähteeseen vältti intermodulaation (kutsutaan myös lyönniksi ), joka tuottaa vierityspalkkeja näytöllä. Virkistystaajuuden synkronointi tehon kanssa auttoi kineskooppikameroita tallentamaan varhaisia ​​suoria televisiolähetyksiä, koska elokuvakameran synkronointi oli erittäin helppoa synkronoida yksi videokehys jokaiselle elokuvakehykselle käyttämällä vaihtovirran taajuutta asettaaksesi nopeuden. synkroninen AC-moottorikäyttöinen kamera. Kun järjestelmään lisättiin väriä, virkistystaajuutta siirrettiin hieman alaspäin 0,1%: lla noin 59,94 Hz: iin, jotta äänen ja värinsiirtotaajuuksien väliset taajuudet pysyisivät paikallaan, kuten jäljempänä " Värikoodaus " selitetään . Kun kuvataajuus muuttui värin mukaiseksi, kameran suljin oli lähes yhtä helppo laukaista itse videosignaalista.

Todellinen 525 rivin luku valittiin tämän päivän tyhjiöputkipohjaisten tekniikoiden rajoitusten vuoksi. Varhaisissa TV-järjestelmissä pääjänniteohjattua oskillaattoria käytettiin kaksinkertaisella vaakasuuntaisella linjataajuudella, ja tämä taajuus jaettiin käytettyjen linjojen lukumäärällä (tässä tapauksessa 525) kenttätaajuuden saamiseksi (tässä tapauksessa 60 Hz) . Tätä taajuutta verrattiin sitten 60 Hz: n voimalinjan taajuuteen ja mahdolliset poikkeamat korjattiin säätämällä pääoskillaattorin taajuutta. Lomitettuun skannaukseen vaadittiin pariton määrä rivejä kehystä kohti, jotta pystysuora paluumatka olisi identtinen parittomille ja parillisille kentille, mikä tarkoitti, että pääoskillaattorin taajuus oli jaettava parittomalla numerolla. Tuolloin ainoa käytännöllinen menetelmä taajuuden jakamiseksi oli tyhjiöputkisten monivibraattoriketjun käyttö, jakautumissuhde oli ketjun jakosuhteiden matemaattinen tuote. Koska parittoman numeron kaikkien tekijöiden on myös oltava parittomia numeroita, tästä seuraa, että kaikkien ketjun jakajien oli myös jaettava parittomilla numeroilla, ja näiden piti olla suhteellisen pieniä tyhjennysputkilaitteiden lämpöliikenteen ongelmien vuoksi . Lähin käytännön jakso 500: een, joka täyttää nämä kriteerit, oli 3 × 5 × 5 × 7 = 525 . (Samasta syystä, 625-line PAL-B / G ja SECAM käyttää 5 x 5 x 5 x 5 , vanha brittiläinen 405-line-järjestelmä käyttää 3 x 3 x 3 x 3 x 5 Ranskan 819-linja, jota käytetään 3 × 3 × 7 × 13 jne.)

Kolorimetria

NTSC 1953 -kolorimetria -värikuutio (väriprofiili on koodattu, vaatii yhteensopivan selaimen ja näytön tarkan näytön saamiseksi).

Alkuperäinen 1953 -värinen NTSC -määritys, joka on edelleen osa Yhdysvaltain liittovaltion säännöstöä , määritti järjestelmän kolorimetriset arvot seuraavasti:

Alkuperäinen NTSC -kolorimetria (1953) CIE 1931 x CIE 1931 v
ensisijainen punainen 0,67 0,33
ensisijainen vihreä 0.21 0,71
ensisijainen sininen 0,14 0,08
valkoinen piste (CIE -standardivalaisin C) 6774 K. 0,310 0,316

Varhaiset väritelevisiovastaanottimet, kuten RCA CT-100 , olivat uskollisia tälle määritykselle (joka perustui vallitseviin elokuvastandardeihin), ja niiden valikoima oli suurempi kuin useimmilla nykypäivän näytöillä. Heidän matalan hyötysuhteen fosforinsa (etenkin punaisella) olivat heikkoja ja pitkäkestoisia, jättäen jälkiä liikkuvien kohteiden jälkeen. 1950 -luvun lopulta lähtien kuvaputkien fosforit uhrasivat kylläisyyden kirkkauden lisäämiseksi; tämä poikkeama standardista sekä vastaanottimessa että lähetystoiminnassa aiheutti huomattavia värivaihteluita.

SMPTE C

SMPTE C -värikuutio (väriprofiili on koodattu, vaatii yhteensopivan selaimen ja näytön, jotta näyttö on tarkka).

Tasaisemman värintoiston varmistamiseksi vastaanottimet alkoivat sisällyttää värinkorjauspiirejä, jotka muuntivat vastaanotetun signaalin - koodatun edellä luetelluille kolorimetrisille arvoille - signaaleiksi, jotka on koodattu monitorissa todellisuudessa käytettäville fosforille. Koska tällaista värinkorjausta ei voida suorittaa tarkasti lähetetyillä epälineaarisilla gamma -korjattuilla signaaleilla, säätö voidaan vain arvioida ja tuoda esiin sekä värisävy- että kirkkausvirheitä erittäin tyydyttyneille väreille.

Samoin on lähetystoiminnan vaiheessa, on 1968-69 Conrac Corp., kanssa RCA määritellyt ohjattu phosphors käytettäväksi broadcast väri kuva videomonitoreja . Tämä eritelmä säilyy nykyään SMPTE "C" -fosforispesifikaationa:

SMPTE "C" -kolorimetria CIE 1931 x CIE 1931 v
ensisijainen punainen 0,630 0,340
ensisijainen vihreä 0,310 0,595
ensisijainen sininen 0,155 0,070
valkoinen piste ( CIE -valaisin D65 ) 0,3127 0,3290

Kuten kotivastaanottimissa, myös studiomonitorit suosittelivat samanlaisia ​​värinkorjauspiirejä, jotta lähetystoiminnan harjoittajat lähettäisivät kuvat, jotka on koodattu vuoden 1953 alkuperäisille kolorimetrisille arvoille FCC -standardien mukaisesti.

Vuonna 1987 Elokuva- ja televisioinsinöörien yhdistyksen (SMPTE) televisiotekniikan komitea, Studio -monitorin kolorimetrian työryhmä hyväksyi SMPTE C (Conrac) -loistimet yleiseen käyttöön suositellussa käytännössä 145, mikä sai monet valmistajat muuttamaan kameramalliaan suoraan koodaamaan SMPTE "C" -kolorimetriaa ilman värinkorjausta, kuten on hyväksytty SMPTE -standardissa 170M, "Composite Analog Video Signal - NTSC for Studio Applications" (1994). Tämän seurauksena ATSC -digitaalitelevisio -standardissa todetaan, että 480i -signaaleille on oletettava SMPTE "C" -kolorimetria, ellei kolorimetrisiä tietoja sisälly siirtovirtaan.

Japanilainen NTSC ei koskaan muuttanut ensisijaisia ​​ja valkoisia pisteitä SMPTE "C": ksi ja jatkoi vuoden 1953 NTSC -esivaihtoehtojen ja whitepointin käyttöä. Sekä PAL- että SECAM -järjestelmät käyttivät alkuperäistä vuoden 1953 NTSC -kolorimetriaa vuoteen 1970 asti; toisin kuin NTSC, Euroopan yleisradioliitto (EBU) kuitenkin hylkäsi värinkorjaukset vastaanottimissa ja studio -näytöissä sinä vuonna ja sen sijaan kehotti nimenomaisesti kaikkia laitteita koodaamaan signaalit suoraan "EBU" -kolorimetrisille arvoille ja parantamaan entisestään näiden järjestelmien väritarkkuutta.

Värikoodaus

Yhteensopivuuden musta-valkoinen televisio, NTSC käyttää luminanssi - värikkyyden koodaus- järjestelmä keksittiin vuonna 1938 Georges Valensi . Kolme värikuva signaalit jaetaan Luminanssi (johdettu matemaattisesti kolme erillistä värisignaalit (punainen, vihreä ja sininen)), joka korvaa alkuperäisen yksivärinen signaalin ja krominanssi, joka kuljettaa vain väri-informaation. Tämä prosessi soveltuu jokaiseen värilähteeseen sen omalla Colorplexerillä , jolloin yhteensopivaa värilähdettä voidaan hallita ikään kuin se olisi tavallinen yksivärinen lähde. Näin mustavalkoiset vastaanottimet voivat näyttää NTSC-värisignaaleja jättämättä värisignaalin huomiotta. Jotkut mustavalkoiset televisiot, joita myytiin Yhdysvalloissa värilähetyksen käyttöönoton jälkeen vuonna 1953, oli suunniteltu suodattamaan värit pois, mutta varhaiset mustavalkoiset televisiosarjat eivät tehneet tätä, ja värikylläisyyttä voidaan pitää 'pistekuviona' erittäin värillisillä alueilla kuvasta.

NTSC: ssä krominanssi koodataan käyttämällä kahta värisignaalia, jotka tunnetaan nimellä I (vaiheessa) ja Q (kvadratuurissa) prosessissa nimeltä QAM . Molemmat signaalit kumpikin amplitudi moduloivat 3,58 MHz: n kantoaaltoja, jotka ovat 90 astetta vaiheen ulkopuolella toistensa kanssa ja tulos lasketaan yhteen, mutta kantoaallot itse tukahdutetaan . Tulosta voidaan pitää yhtenä siniaaltoina, jonka vaihe vaihtelee vertailukantoaallon suhteen ja vaihtelee amplitudilla. Vaihteleva vaihe edustaa TV -kameran ottamaa hetkellistä värisävyä ja amplitudi edustaa hetkellistä värikylläisyyttä . Tämä 3,58 MHz: n apukantoaalto lisätään sitten Luminanssiin muodostaen "komposiittivärisignaalin", joka moduloi videosignaalin kantoaallon aivan kuten yksivärisessä lähetyksessä.

Jotta väritelevisio voi palauttaa värisävyn tiedot värialakantoaallolta, sillä on oltava nollavaiheviite, joka korvaa aiemmin tukahdutetun kantoaallon. NTSC -signaali sisältää lyhyen näytteen tästä referenssisignaalista, joka tunnetaan väripurskeena ja joka sijaitsee jokaisen vaakasynkronointipulssin "takakuistilla". Väripurskeessa on vähintään kahdeksan moduloimattoman (kiinteän vaiheen ja amplitudin) värialakantoaallon jaksoa. TV -vastaanottimessa on "paikallinen oskillaattori", joka synkronoidaan näiden väripurskeiden kanssa. Yhdistämällä tämä väripurskeesta johdettu vertailuvaiheen signaali värjäyssignaalin amplitudiin ja vaiheeseen mahdollistaa I- ja Q -signaalien palauttamisen, mikä yhdessä Luminance -informaation kanssa mahdollistaa värikuvan rekonstruoinnin näytöllä. Väri-TV on sanottu todella väri ed TV, koska koko erottaminen kirkkaus osan kuvan väri osasta. CRT -televisioissa NTSC -signaali muutetaan kolmeksi värisignaaliksi nimeltä R ed, G reen ja B lue, joista jokainen ohjaa kyseistä värielektronipistoolia. Digitaalipiirillä varustetut televisiot käyttävät näytteenottotekniikoita signaalien käsittelyyn, mutta lopputulos on sama. Sekä analogisille että digitaalisille laitteille, jotka käsittelevät analogista NTSC -signaalia, alkuperäiset kolme värisignaalia (punainen, vihreä ja sininen) lähetetään käyttämällä kolmea erillistä signaalia (Luminance, I ja Q) ja sitten palautetaan kolmella erillisellä värillä ja yhdistetään värikuvana .

Kun lähetin lähettää NTSC-signaalin, se amplitudimoduloi radiotaajuisen kantoaallon juuri kuvatulla NTSC-signaalilla, kun taas taajuusmoduloi 4,5 MHz korkeampaa kantoaaltoa audiosignaalin kanssa. Jos lähetyssignaalille tapahtuu epälineaarisia vääristymiä, 3,579545 MHz: n värikantoaalto saattaa lyödä äänikantoaallon kanssa tuottaakseen pistekuvion ruudulle. Jotta tuloksena oleva kuvio olisi vähemmän havaittavissa, suunnittelijat säätivät alkuperäistä 15 750 Hz: n skannauslinjanopeutta kertoimella 1,001 (0,1%) siten, että se vastaa äänikantoaallon taajuutta jaettuna kertoimella 286, jolloin kenttätaajuus on noin 59,94 Hz. Tämä säätö varmistaa, että äänikantoaallon ja värialakantoaallon ( kahden kantoaallon ongelmallisin intermodulaatiotuote ) välinen ero on pariton moninkertainen puoleen linjanopeudesta, mikä on välttämätön edellytys sille, että peräkkäisten viivojen pisteet ovat vastakkaisia vaiheessa, jolloin ne ovat vähiten havaittavissa.

59,94 -korko saadaan seuraavista laskelmista. Suunnittelijat päättivät tehdä krominanssin alikantoaallon taajuudesta n + 0,5 moninkertaisen linjataajuuden minimoidakseen häiriöt luminanssisignaalin ja värisignaalin välillä. (Toinen tapa, jolla tämä usein todetaan, on se, että värin alikantoaallon taajuus on pariton moninkertainen puolet linjan taajuudesta.) Sitten he päättivät tehdä äänen alikantoaallon taajuudesta kokonaisluvun moninkertaisen linjataajuuden minimoidakseen näkyvän (intermodulaation) häiriön äänen välillä signaali ja värjäyssignaali. Alkuperäinen mustavalkoinen standardi, jossa on 15 750 Hz: n linjataajuus ja 4,5 MHz: n alikantoaalto, ei täytä näitä vaatimuksia, joten suunnittelijoiden täytyi joko nostaa alikantoaallon taajuutta tai alentaa linjan taajuutta. Äänen alikantoaallon taajuuden nostaminen estäisi olemassa olevia (mustavalkoisia) vastaanottimia virittämästä audiosignaalia oikein. Linjataajuuden alentaminen on suhteellisen vaarattomia, koska NTSC -signaalin vaaka- ja pystysuuntaiset synkronointitiedot antavat vastaanottimelle mahdollisuuden sietää huomattavaa vaihtelua linjan taajuudessa. Joten insinöörit valitsivat muutettavan linjan taajuuden väristandardille. Kun musta-valkoinen vakio, suhde äänen apukantoaallon taajuus linja taajuus on 4,5 MHz / 15750 Hz  = 285,71. Väristandardissa tämä pyöristetään kokonaislukuun 286, mikä tarkoittaa, että väristandardin  viivataajuus on 4,5 MHz286 ≈ 15,734 Hz. Säilytettäessä sama määrä skannauslinjoja kenttään (ja kehykseen), alemman rivinopeuden on tuotettava pienempi kenttätaajuus. Jakamalla 4500000286 riviä sekunnissa 262,5 rivillä kentällä saadaan noin 59,94 kenttää sekunnissa.

Vaihteiston modulointimenetelmä

System M -televisiokanavan spektri NTSC -väreillä

Lähetetyn NTSC -televisiokanavan kokonaiskaistanleveys on 6 MHz. Varsinainen videosignaali, joka on amplitudimoduloitu , lähetetään välillä 500  kHz- 5,45 MHz kanavan alarajan yläpuolella. Video kantaja on 1,25 MHz yläpuolella alaraja kanavan. Kuten useimmat AM -signaalit, videotallennuslaite luo kaksi sivukaistaa , yhden kantoaallon yläpuolella ja toisen alla. Sivukaistojen leveys on 4,2 MHz. Koko ylempi sivukaista lähetetään, mutta vain 1,25 MHz alempaa sivukaistaa, joka tunnetaan nimellä eteinen sivukaista , lähetetään. Väri-alikantoaalto, kuten edellä on mainittu, on 3,579545 MHz videotallenteen yläpuolella, ja se on kvadratuuriamplitudimoduloitu tukahdutetulla kantoaallolla. Audiosignaali on taajuus-moduloitu , kuten audio- lähettämät signaalit FM- asemat on 88-108 MHz: n kaistalla, mutta jossa on 25 kHz: n suurin taajuus poikkeama , kun taas 75 kHz, kuten on käytetty FM , jolloin analoginen televisio äänisignaalit kuulostavat hiljaisemmilta kuin laajakaistavastaanottimella vastaanotetut FM -radiosignaalit. Päääänikantoaalto on 4,5 MHz videotallenteen yläpuolella, joten se on 250 kHz kanavan yläosan alapuolella. Joskus kanava voi sisältää MTS -signaalin, joka tarjoaa useamman kuin yhden äänisignaalin lisäämällä audiosignaaliin yhden tai kaksi alikantoaaltoa, joista jokainen on synkronoitu linjataajuuden moninkertaiseksi. Näin on yleensä silloin, kun käytetään stereoääntä ja/tai toista audio -ohjelmasignaalia . Samaa laajennusta käytetään ATSC: ssä , jossa digitaalinen ATSC -kantoaalto lähetetään taajuudella 0,31 MHz kanavan alarajan yläpuolella.

"Setup" on 54 mV (7,5  IRE ) jännitepoikkeama "mustan" ja "sammutus" -tason välillä. Se on ainutlaatuinen NTSC: lle. CVBS on lyhenne sanoista Color, Video, Blanking ja Sync.

Seuraavassa taulukossa on esitetty RTS -perusvärien arvot NTSC -koodina

Väri Luminanssin taso Kromatologiset tasot Värin amplitudi Vaihe
Valkoinen 100 IRE 0 IRE 0 IRE -
Keltainen 89,5 IRE 48,1 - 130,8 IRE 82,7 IRE 167.1
Syaani 72.3 IRE 13,9 - 130,8 IRE 116.9 IRE 283,5
Vihreä 61,8 IRE 7,2 - 116,4 IRE 109,2 IRE 240,7
Magenta 45,7 IRE -8,9 - 100,3 IRE 109,2 IRE 60,7
Punainen 35.2 IRE -23,3 - 93,6 IRE 116.9 IRE 103,5
Sininen 18 IRE -23,3 - 59,4 IRE 82,7 IRE 347,1
Musta 7.5 IRE 0 IRE 0 IRE -

Kuvanopeuden muuntaminen

Kuvataajuudessa on suuri ero elokuvan, jonka nopeus on 24,0 kuvaa sekunnissa, ja NTSC -standardin välillä, joka toimii noin 29,97 (10 MHz × 63/88/455/525) kuvaa sekunnissa. Alueilla, jotka käyttävät 25 fps: n televisio- ja videostandardeja, tämä ero voidaan voittaa nopeuttamalla .

30 fps -standardeissa käytetään prosessia nimeltä " 3: 2 pullldown ". Yksi elokuvakehys lähetetään kolmelle videokentälle (kesto 1+1 / 2  video kehyksiä), ja seuraava kehys lähetetään kahden video- kenttiä (kesto 1 videokuvan). Kaksi filmikehystä lähetetään siten viidellä videokentällä, keskimäärin 2+1 / 2  video kenttää per kalvo kehyksessä. Keskimääräinen kuvataajuus on siten 60 ÷ 2,5 = 24 kuvaa sekunnissa, joten elokuvan keskimääräinen nopeus on nimellisesti juuri sellainen kuin sen pitäisi olla. (Todellisuudessa tunnin reaaliajassa näytetään 215 827,2 videokenttää, jotka edustavat 86330,88 elokuvaa, kun taas tunnin todellisessa 24 kuvaa / s-elokuvan projisoinnissa näytetään täsmälleen 86400 kuvaa: täten 29,97 kuvaa / s NTSC 24 fps -elokuvan lähetysnopeus on 99,92% elokuvan normaalista nopeudesta.) Still-kehystys toiston aikana voi näyttää videokehyksen, jossa on kenttiä kahdesta eri filmikehyksestä, joten kaikki erot kuvien välillä näyttävät nopealta taaksepäin ja välkkyminen. Myös hitaita kameroita ( telecine judder )voi esiintyä huomattavaa tärinää/"änkytystä".

3: 2 -alasveton välttämiseksi erityisesti NTSC -televisiota varten kuvattu elokuva otetaan usein nopeudella 30 kuvaa/s.

Jos haluat näyttää 25 kuvaa sekunnissa materiaalia (kuten eurooppalaisia televisiosarjoja ja joitain eurooppalaisia ​​elokuvia) NTSC-laitteissa, joka viides kuva kopioidaan ja tuloksena oleva virta limitetään.

NTSC-televisiolle kuvattua elokuvaa 24 kuvaa sekunnissa on perinteisesti nopeutettu 1/24: llä (noin 104,17%: iin normaalista nopeudesta) lähetystä varten alueilla, joilla käytetään 25 kuvaa sekunnissa. Tähän kuvanopeuden kasvuun on perinteisesti liittynyt samanlainen äänen voimakkuuden ja nopeuden kasvu. Viime aikoina kehyksen sekoittamista on käytetty 24 FPS-videon muuntamiseen 25 FPS: ksi muuttamatta sen nopeutta.

Televisiolle kuvattuja elokuvia alueilla, joilla käytetään 25 kuvaa sekunnissa televisiostandardeja, voidaan käsitellä kahdella tavalla:

  • Elokuva voidaan kuvata 24 kuvaa sekunnissa. Tässä tapauksessa, kun se lähetetään alkuperäisellä alueellaan, kalvo voidaan kiihdyttää 25 fps: ään edellä kuvatun analogisen tekniikan mukaisesti tai pitää 24 fps: n yllä kuvatulla digitaalisella tekniikalla. Kun sama elokuva lähetetään alueilla, jotka käyttävät nimellistä 30 fps: n televisiostandardia, nopeus, tempo ja korkeus eivät muutu merkittävästi.
  • Elokuva voidaan kuvata 25 kuvaa sekunnissa. Tässä tapauksessa elokuva näytetään alkuperäisellä alueellaan normaalilla nopeudellaan ilman muutoksia mukana tulevassa ääniraidassa. Kun sama elokuva esitetään alueilla, joilla käytetään 30 kuvaa sekunnissa nimellistä televisiostandardia, joka viides kuva toistetaan, eikä nopeus, tempo ja äänenvoimakkuus muutu vieläkään.

Koska molempia elokuvanopeuksia on käytetty 25 kuvaa sekunnissa, katsojat voivat kohdata hämmennystä videon ja äänen todellisesta nopeudesta sekä näiden alueiden televisioelokuvien ääni-, äänitehoste- ja musiikkiesityksistä. He voivat esimerkiksi ihmetellä, onko 1980-luvulla ja 1990-luvun alussa tehty Jeremy Brett -sarja Sherlock Holmes -televisiosarjoja kuvattu nopeudella 24 kuvaa sekunnissa ja lähetetty sitten keinotekoisella nopeudella 25 kuvaa sekunnissa tai onko se kuvattu 25 kuvaa sekunnissa alkuperäisenä ja hidastui sitten 24 kuvaan sekunnissa NTSC -näyttelyssä.

Näitä eroja esiintyy paitsi televisiolähetyksissä ilman ja kaapelin välityksellä, myös kotivideomarkkinoilla sekä nauhalla että levyllä, mukaan lukien laser- ja DVD-levyt .

Digitaalisessa televisiossa ja videossa, jotka korvaavat analogiset edeltäjänsä, yksittäiset standardit, jotka voivat ottaa vastaan ​​laajemman kuvataajuuden, osoittavat edelleen analogisten alueellisten standardien rajat. Esimerkiksi ATSC -standardin alkuperäinen versio sallii kuvataajuudet 23,976, 24, 29,97, 30, 59,94, 60, 119,88 ja 120 kuvaa sekunnissa, mutta ei 25 ja 50. Moderni ATSC sallii 25 ja 50 FPS.

Modulointi analogista satelliittilähetystä varten

Koska satelliittiteho on erittäin rajallinen, analoginen videolähetys satelliittien kautta eroaa maanpäällisestä TV -lähetyksestä. AM on lineaarinen modulointimenetelmä, joten tietty demoduloitu signaali-kohinasuhde (SNR) vaatii yhtä korkean vastaanotetun RF-SNR: n. Studiolaatuisen videon SNR on yli 50 dB, joten AM vaatisi kohtuuttoman suuria tehoja ja/tai suuria antenneja.

Laajakaistaista FM -radiota käytetään sen sijaan RF -kaistanleveyden vaihtamiseen tehon vähentämiseksi. Kanavan kaistanleveyden lisääminen 6: sta 36 MHz: iin mahdollistaa vain 10 dB: n tai pienemmän RF SNR: n. Laajempi kohinan kaistanleveys vähentää tätä 40 dB: n virransäästöä 36 MHz / 6 MHz = 8 dB, mikä vähentää merkittävästi 32 dB.

Ääni kuuluu FM -apukantoaallossa kuten maanpäällisessä lähetyksessä, mutta yli 4,5 MHz: n taajuuksia käytetään äänen ja visuaalisten häiriöiden vähentämiseen. Yleisesti käytetään taajuuksia 6,8, 5,8 ja 6,2 MHz. Stereo voi olla multipleksi, diskreetti tai matriisi, ja toisiinsa liittymättömät ääni- ja datasignaalit voidaan sijoittaa lisäalikantoaaltoihin.

Kolmikulmainen 60 Hz: n energian hajautusaaltomuoto lisätään komposiittiseen kantataajuussignaaliin (video sekä ääni ja datan alikantoaallot) ennen modulaatiota. Tämä rajoittaa satelliitin alasuuntaisen linkin tehon spektritiheyttä , jos videosignaali katoaa. Muuten satelliitti saattaa lähettää kaiken tehonsa yhdellä taajuudella häiritsemällä samalla taajuuskaistalla olevia maanpäällisiä mikroaaltoyhteyksiä.

Puolitransponderitilassa komposiittisen kantataajuussignaalin taajuuspoikkeama pienennetään 18 MHz: iin, jotta 36 MHz: n transponderin toisella puoliskolla olisi toinen signaali. Tämä vähentää FM -hyötyä jonkin verran, ja palautetut SNR: t pienenevät entisestään, koska yhdistetty signaaliteho on "estettävä", jotta vältetään intermodulaation vääristyminen satelliittitransponderissa. Yksi FM -signaali on vakio amplitudi, joten se voi kyllästää transponderin vääristymättä.

Kenttäjärjestys

NTSC -kehys koostuu parillisesta kentästä, jota seuraa pariton kenttä. Mitä tulee analogisen signaalin vastaanottamiseen, tämä on puhtaasti yleinen asia, eikä sillä ole mitään väliä. Se on pikemminkin kuin katkoviivat, jotka kulkevat tien keskellä, sillä ei ole väliä, onko se linja/välipari vai väli/viivapari; vaikutus kuljettajaan on täsmälleen sama.

Digitaalisten televisiomuotojen käyttöönotto on muuttanut asioita jonkin verran. Useimmat digitaaliset TV -formaatit tallentavat ja lähettävät kenttiä pareittain yhtenä digitaalisena kehyksenä. Digitaaliset formaatit, jotka vastaavat NTSC -kenttätaajuutta, mukaan lukien suosittu DVD -muoto, tallentavat videon parillisella kentällä ensin digitaalisessa kehyksessä, kun taas muodot, jotka vastaavat 625 -rivijärjestelmän kenttänopeutta, nauhoittavat usein videota parittomalla kehyksellä . Tämä tarkoittaa sitä, että kun toistetaan monia muita kuin NTSC-pohjaisia ​​digitaalisia formaatteja, on tarpeen muuttaa kenttäjärjestys, muuten liikkuvaan kohteeseen kohdistuu värähtelevä "kammavaikutus", jota ei voida hyväksyä, kun se näytetään eteenpäin yhdessä kentässä ja hyppää sitten takaisin seuraavaan.

Tästä on tullut vaara myös silloin, kun ei -NTSC -progressiivinen video muunnetaan lomitetuksi ja päinvastoin. Järjestelmien, jotka palauttavat progressiivisia kehyksiä tai transkoodaavat videon, on varmistettava, että "kenttäjärjestystä" noudatetaan, muuten palautettu kehys koostuu kentästä yhdestä kehyksestä ja kentästä viereisestä kehyksestä, jolloin "kampa" lomittaa artefakteja. Tämä voidaan usein havaita tietokonepohjaisissa videotoisto-apuohjelmissa, jos lomituksen poistoalgoritmi valitaan väärin.

Yhdysvaltojen suuritehoisten NTSC-lähetysten vuosikymmenten aikana kahden kameran näkymien välillä vaihtaminen tapahtui kahden kenttähallinnan standardin mukaisesti, ja valinta kahden välillä tehtiin maantieteellisesti, itä vastaan ​​länsi. Yhdellä alueella vaihdettiin pariton kenttä, joka päättyi yhden kehyksen ja parillinen kenttä, joka aloitti seuraavan kehyksen; toisessa kytkin tehtiin parillisen kentän jälkeen ja ennen paritonta kenttää. Esimerkiksi kotimainen VHS -tallenne, joka on tehty idän paikallisesta televisiolähetyslähetyksestä, keskeytettynä näyttäisi näkymän vain yhdestä kamerasta (ellei tarkoitus ole liuottaa tai muu monikamerakuva), kun taas tilannekomedia VHS -toisto nauhoitettu ja editoitu Los Angelesissa ja lähetetty sitten valtakunnallisesti, voidaan keskeyttää, kun vaihdetaan kameroiden välillä siten, että puolet linjoista kuvaa lähtevää kuvaa ja toinen puoli kuvaa tulevaa kuvaa.

Vaihtoehdot

NTSC-M

Toisin kuin PAL ja SECAM, jossa on monia erilaisia ​​taustalla olevia televisiolähetysjärjestelmiä ympäri maailmaa, NTSC-värikoodausta käytetään lähes poikkeuksetta lähetysjärjestelmän M kanssa , jolloin saadaan NTSC-M.

NTSC-N/NTSC50

NTSC-N/NTSC50 on epävirallinen järjestelmä, joka yhdistää 625-rivisen videon ja 3,58 MHz: n NTSC-värit. PAL -ohjelmisto, joka toimii NTSC Atari ST: llä, näyttää tämän järjestelmän, koska se ei voi näyttää PAL -värejä. Televisiot ja näytöt, joissa on V-Hold-nuppi, voivat näyttää tämän järjestelmän pystysuoran piton säätämisen jälkeen.

NTSC-J

Ainoastaan Japanin variantti " NTSC-J " on hieman erilainen: Japanissa signaalin musta taso ja sammutusaste ovat identtiset (0  IRE ), kuten PAL, kun taas amerikkalaisessa NTSC: ssä musta taso on hieman korkeampi ( 7.5  IRE ) kuin tyhjennystaso. Koska ero on melko pieni, kirkkauden säätönupin pieni kääntö riittää, jotta NTSC: n "toinen" variantti voidaan näyttää oikein missä tahansa sarjassa, kuten sen oletetaan olevan; useimmat katsojat eivät ehkä edes huomaa eroa. NTSC-J: n kanavakoodaus eroaa hieman NTSC-M: stä. Erityisesti japanilainen VHF -kaista kulkee kanavilta 1–12 (sijaitsee taajuuksilla suoraan 76–90 MHz: n japanilaisen FM -radiotaajuuden yläpuolella ), kun taas Pohjois -Amerikan VHF -TV -kaista käyttää kanavia 2–13 (54–72 MHz, 76–88) MHz ja 174–216 MHz) ja 88–108 MHz on varattu FM -radiolähetyksille. Japanin UHF -TV -kanavat on siis numeroitu 13: sta ylöspäin eikä 14: stä ylöspäin, mutta ne käyttävät muuten samoja UHF -lähetystaajuuksia kuin Pohjois -Amerikassa .

PAL-M (Brasilia)

Brasilian PAL-M- järjestelmä, joka otettiin käyttöön 19. helmikuuta 1972, käyttää samoja linjoja/kenttää kuin NTSC (525/60) ja lähes samaa lähetyskaistaa ja skannaustiheyttä (15.750 vs. 15.734 kHz). Ennen värien käyttöönottoa Brasilia lähetti tavallista mustavalkoista NTSC-tekniikkaa. Tämän seurauksena PAL-M- signaalit ovat lähes identtisiä Pohjois-Amerikan NTSC-signaalien kanssa, paitsi värin alikantoaallon koodaus (3,575611 MHz PAL-M: lle ja 3,579545 MHz NTSC: lle). Näiden läheisten tietojen seurauksena PAL-M näkyy mustavalkoisena ja äänenä NTSC-laitteissa ja päinvastoin.

Lähetysjärjestelmä M
Värijärjestelmä PAL-M NTSC
Vaihteisto UHF/VHF
Ruudunpäivitysnopeus 30 Hz
Rivit/kentät 525/60
Pystytaajuus 60 Hz 60/1,001 Hz
Vaakasuuntainen taajuus 15,750 kHz 15,734 kHz
Väri alikantoaalto 3,575611 MHz 3,579545 MHz
Videon kaistanleveys 4,2 MHz
Äänen kantotaajuus 4,5 MHz
Kanavan kaistanleveys 6 MHz

PAL-N

Tätä käytetään Argentiinassa , Paraguayssa ja Uruguayssa . Tämä on hyvin samanlainen kuin PAL-M (käytetään Brasiliassa ).

NTSC-M: n ja NTSC-N: n samankaltaisuudet voidaan nähdä ITU: n tunnistusjärjestelmätaulukossa , joka on esitetty täällä:

Maailman televisiojärjestelmät
Järjestelmä Rivit  Ruudunpäivitysnopeus Kanava mustavalkoinen Visuaalinen mustavalkoinen Äänen siirtymä Vestigiaalinen sivunauha Visio mod. Äänimod. Huomautuksia
M 525 29,97 6 4.2 +4,5 0,75 Neg. FM Suurin osa Amerikasta ja Karibialta , Etelä-Korea , Taiwan , Filippiinit (kaikki NTSC-M) ja Brasilia (PAL-M). Suurempi kuvataajuus parantaa laatua.
N 625 25 6 4.2 +4,5 0,75 Neg. FM Argentiina , Paraguay , Uruguay (kaikki PAL-N). Suurempi määrä rivejä parantaa laatua.

Kuten esitetään, järjestelmät ovat identtisiä rivien ja kehysten lukumäärän lisäksi sekunnissa . NTSC-N / PAL-N ovat yhteensopivia sellaisten lähteiden kanssa, kuten pelikonsolit , VHS / Betamax- videonauhurit ja DVD- soittimet. Ne eivät kuitenkaan ole yhteensopivia kantataajuisten lähetysten kanssa (jotka vastaanotetaan antennin kautta ), vaikka joissakin uudemmissa sarjoissa on kantataajuinen NTSC 3.58 -tuki (NTSC 3.58 on värimodulaation taajuus NTSC: ssä: 3,58 MHz).

NTSC 4.43

Mitä voidaan pitää PAL-60: n vastakohtana , NTSC 4.43 on pseudovärijärjestelmä, joka lähettää NTSC-koodauksen (525/29.97) 4,43 MHz: n värin alikantoaallon 3,58 MHz sijaan. Tulosta voivat katsella vain televisiot, jotka tukevat syntynyttä pseudojärjestelmää (kuten useimmat PAL-televisiot 1990-luvun puolivälin jälkeen). Käyttämällä natiivia NTSC -televisiota signaalin purkamiseen ei synny värejä, kun taas yhteensopimattoman PAL -television käyttäminen järjestelmän purkamiseen tuottaa epätasaisia ​​värejä (havaittu puuttuvan punaisesta ja välkkyvästä satunnaisesti). Muotoa käytti Saksassa toimiva USAF -televisio kylmän sodan aikana . Se havaittiin myös lisävarusteena joillekin LaserDisc -soittimille ja joillekin pelikonsoleille, joita myydään markkinoilla, joilla käytetään PAL -järjestelmää.

Vaikka NTSC 4.43 -järjestelmä ei ole lähetysmuoto, se esiintyy useimmiten PAL-kasettimuotoisten videonauhureiden toistotoimintona, alkaen Sonyn 3/4 "U-Matic -muodosta ja sitten Betamax- ja VHS-muotoisille laitteille. Kuten Hollywoodilla on Väite, että maailman katsojille tarjotaan videokasettien suurin kasettiohjelmisto (elokuvat ja televisiosarjat), ja koska kaikkia kasettiversioita ei ollut saatavana PAL -muodossa, NTSC -muotoisten kasettien toistaminen oli erittäin haluttu.

Euroopassa oli jo käytössä useiden standardien mukaisia ​​videomonitoreja lähetyslähteiden vastaanottamiseksi PAL-, SECAM- ja NTSC-videomuodoissa. Heterodyne väri-prosessiolosuhteissa U-Matic, Betamax & VHS lainata itse pientä muunnelmaa VCR-soittimet mahtuu NTSC-kasetteja. VHS: n värin alla oleva muoto käyttää 629 kHz: n apukantoaaltoa, kun taas U-Matic ja Betamax käyttävät 688 kHz: n apukantoaaltoa amplitudimoduloidun värisignaalin kuljettamiseen sekä NTSC- että PAL-muodoissa. Koska videonauhuri oli valmis toistamaan NTSC -nauhoituksen väriosan PAL -väritilassa, PAL -skannerin ja kapteenin nopeudet oli säädettävä PAL: n 50 Hz: n kenttätaajuudesta NTSC: n 59,94 Hz: n kenttätaajuuteen ja nopeampaan lineaariseen nauhanopeuteen.

Muutokset PAL -videonauhuriin ovat vähäisiä nykyisten videonauhurin tallennusmuotojen ansiosta. Videonauhurin lähtö toistettaessa NTSC -kasettia NTSC 4.43 -tilassa on 525 riviä/29,97 kuvaa sekunnissa PAL -yhteensopivalla heterodynroidulla värillä. Monistandardivastaanotin on jo asetettu tukemaan NTSC H & V -taajuuksia; se tarvitsee vain tehdä samalla, kun se vastaanottaa PAL -väriä.

Näiden monistandardivastaanottimien olemassaolo oli luultavasti osa DVD-levyjen aluekoodausta. Koska värisignaalit ovat levyn komponentteja kaikissa näyttömuodoissa, PAL-DVD-soittimet eivät tarvitse melkein muutoksia NTSC (525/29,97) -levyjen toistamiseen niin kauan kuin näyttö on yhteensopiva kuvataajuuden kanssa.

OSKM

Tammikuussa 1960 (7 vuotta ennen muutetun SECAM -version käyttöönottoa) Moskovan kokeellinen TV -studio aloitti lähettämisen OSKM -järjestelmän avulla. Lyhenne OSKM tarkoittaa "samanaikainen järjestelmä kvadratuurimodulaatiolla" (venäjäksi: Одновременная Система с Квадратурной Модуляцией). Se käytti värikoodausmallia, jota myöhemmin käytettiin PAL: ssa (U ja V I: n ja Q: n sijasta), koska se perustui yksiväriseen D/K -standardiin 625/50.

Värikantoaallon taajuus oli 4,42996875 MHz ja U- ja V -signaalien kaistanleveys lähellä 1,5 MHz. Vain noin 4000 4 mallin (Raduga, Temp-22, Izumrud-201 ja Izumrud-203) televisiota valmistettiin TV-vastaanoton todellisen laadun tutkimiseksi. Nämä televisiot eivät olleet kaupallisesti saatavilla, vaikka ne sisältyivät Neuvostoliiton kauppaverkoston tavaraluetteloon.

Lähetys tällä järjestelmällä kesti noin 3 vuotta ja lopetettiin paljon ennen kuin SECAM -lähetykset alkoivat Neuvostoliitossa. Mikään nykyisistä monistandardivastaanottimista ei voi tukea tätä TV-järjestelmää.

NTSC-kalvo

Elokuvasisältö, joka on tavallisesti kuvattu 24 kuvaa/s, voidaan muuntaa 30 kuvaan/s telecine -prosessin avulla kopioidakseen kuvia tarvittaessa.

Matemaattisesti NTSC: lle tämä on suhteellisen yksinkertaista, koska sitä tarvitaan vain joka neljäs kehys. Käytetään erilaisia ​​tekniikoita. NTSC jonka todellinen kuvanopeus 24 / 1,001   (noin 23,976) kehystä / s on usein määritelty NTSC-kalvo. Pullup -prosessi, joka tunnetaan myös nimellä pullldown, luo päällekkäiset kehykset toiston aikana. Tämä menetelmä on yleinen H.262/MPEG-2 Part 2 -digitaalivideolle, joten alkuperäinen sisältö säilytetään ja toistetaan laitteilla, jotka voivat näyttää sen tai voidaan muuntaa laitteiksi, joita ei voida näyttää.

Kanadan ja Yhdysvaltojen videopelialue

Joskus NTSC-U: ta , NTSC-US : ää tai NTSC-U/C: tä käytetään kuvaamaan Pohjois-Amerikan videopelialuetta (U/C viittaa Yhdysvaltoihin + Kanadaan), koska alueellinen lukitus rajoittaa yleensä pelien pelaamista alueen ulkopuolella. .

Vertaileva laatu

NTSC: ssä ja vähäisemmässä määrin PAL: ssa vastaanotto -ongelmat voivat heikentää kuvan väritarkkuutta, jolloin haamukuvat voivat muuttaa dynaamisesti väripurskeen vaihetta kuvasisällöllä ja muuttaa siten signaalin väritasapainoa. Ainoa vastaanottimen korvaus on kaapeliyhtiöiden käyttämissä ammattimaisissa TV -vastaanottimien haamunpoistopiireissä. 1960-luvulla televisioissa käytetty tyhjiöputkielektroniikka johti erilaisiin teknisiin ongelmiin. Muun muassa värin puhkeamisvaihe ajautui usein. Lisäksi TV -studiot eivät aina lähettäneet kunnolla, mikä johti värisävyn muutoksiin kanavia vaihdettaessa, minkä vuoksi NTSC -televisiot oli varustettu sävyohjaimella. PAL- ja SECAM -televisioilla ei ollut tarvetta sellaiselle. Erityisesti SECAM oli erittäin kestävä, mutta PAL säilyttää erinomaisesti ihonvärit, joihin katsojat ovat erityisen herkkiä, mutta vääristäisi silti muita värejä vaihevirheiden edessä. Vaihevirheillä vain "Deluxe PAL" -vastaanottimet pääsisivät eroon "Hannoverin baareista". Värisävyjen säätimiä löytyy edelleen NTSC -televisioista, mutta värin ajautuminen ei enää ollut ongelma nykyaikaisemmalle piirille 1970 -luvulle mennessä. Erityisesti PAL -tekniikkaan verrattuna NTSC -värien tarkkuutta ja johdonmukaisuutta pidettiin joskus huonompia, mikä johti siihen, että videoammattilaiset ja televisioinsinöörit viittasivat leikillisesti NTSC: hen nimellä Never The Same Color , Never Twice the Same Color tai No True Skin Colors , kun taas enemmän kallis PAL -järjestelmä, oli tarpeen maksaa ylimääräisestä ylellisyydestä .

Värisodassa PAL: iin viitataan myös nimellä rauha vihdoin , täydellisyys viimein tai kuvat aina ihanat . Tämä koski kuitenkin enimmäkseen tyhjiöputkipohjaisia ​​televisioita ja myöhemmän mallin puolijohdesarjoja, jotka käyttävät vertikaalisia aikavälisignaaleja, laatuerot ovat pienemmät NTSC: n ja PAL: n välillä. Tämä värivaihe, "sävy" tai "värisävy" mahdollistaa sen, että alan ammattimies voi helposti kalibroida näytön SMPTE -väripalkkeilla , vaikka värisävy on muuttunut, jolloin oikeat värit voidaan näyttää. Vanhemmissa PAL -televisioissa ei ollut käyttäjän käytettävissä olevaa "värisävyn" ohjainta (se oli asetettu tehtaalla), mikä lisäsi sen mainetta toistettavista väreistä.

Sekä NTSC-koodatun värin käyttö S-Video- järjestelmissä että suljetun piirin komposiitti NTSC: n käyttö poistavat molemmat vaihevääristymät, koska suljetussa piirijärjestelmässä ei ole vastaanoton haamukuvia väripurskeen tahraamiseksi. VHS-videonauhalla kolmen värijärjestelmän vaaka-akselilla ja kuvataajuudella, kun sitä käytetään tässä mallissa, S-videon käyttö antaa korkeamman resoluution kuvanlaadun näytöissä ja televisioissa ilman korkealaatuista liikekompensoitua kampasuodatusosaa. (NTSC-resoluutio pystysuoralla akselilla on pienempi kuin eurooppalaiset standardit, 525 riviä 625: tä vastaan.) Se käyttää kuitenkin liikaa kaistanleveyttä ilmassa tapahtuvaan lähetykseen. Atari 800 ja Commodore 64 kotitietokoneiden tuotettu S-video, mutta vain silloin, kun käytetään erityisesti suunniteltu monitoreissa ei TV aikaan tuettu erillisen värin intensiteetti ja luma vakio RCA-liitäntää . Vuonna 1987 otettiin käyttöön standardoitu nelinapainen mini-DIN- liitäntä S-videotuloa varten ottamalla käyttöön S-VHS- soittimet, jotka olivat ensimmäinen laite, joka käytti nelinapaisia ​​pistokkeita. S-VHS ei kuitenkaan koskaan tullut kovin suosittu. Videopelikonsolit alkoivat 1990-luvulla tarjota myös S-videolähtöä.

NTSC: n 30 ruudun sekunnissa ja elokuvan 24 kehyksen välinen epäsuhta poistetaan prosessilla, joka hyödyntää lomitetun NTSC -signaalin kenttätaajuuden ja välttää siten 576i -järjestelmissä käytetyn elokuvan toiston nopeutuksen 25 kuvaa sekunnissa (mikä aiheuttaa mukana tulevan äänen) kasvavan hieman äänenkorkeutta, joskus korjataan käyttämällä äänenkorkeuden muutos ) hintaan joidenkin jerkiness video . Katso kuvataajuuden muuntaminen yllä.

Vertikaalinen aikaväli

Vakio NTSC -videokuva sisältää joitain rivejä (rivit 1–21 jokaisesta kentästä), jotka eivät ole näkyvissä (tämä tunnetaan nimellä Vertical Blanking Interval , VBI); kaikki ovat katsottavan kuvan reunan ulkopuolella, mutta pystysynkronointi- ja tasoituspulsseja käytetään vain riveillä 1–9. Loput rivit tyhjennettiin tarkoituksellisesti alkuperäisessä NTSC-spesifikaatiossa, jotta CRT-pohjaisten näyttöjen elektronisuihku palautuisi näytön yläosaan.

1980-luvulla laajalti hyväksytty VIR (tai pystysuora aikaväli) yrittää korjata joitain NTSC-videon väriongelmia lisäämällä studion lisäämiä vertailutietoja luminanssin ja värikylläisyyden tasolle linjalla 19. Sopivasti varustetut televisiot voisivat sitten käyttää näitä tietoja näytön säätämiseksi lähempänä alkuperäistä studiokuvaa. Varsinainen VIR -signaali sisältää kolme osaa, joista ensimmäisellä on 70 prosentin luminanssi ja sama värikylläisyys kuin värinpurskesignaalilla ja kahdella muulla 50 % ja 7,5 % kirkkaudella.

Vähemmän käytetty seuraaja VIR: lle, GCR , lisäsi myös haamujen (monireittisten häiriöiden) poistotoimintoja.

Jäljelle jääviä pystysuuntaisia ​​tyhjennysväliviivoja käytetään tyypillisesti tietojen lähettämiseen tai oheistietoihin , kuten videon editoinnin aikaleimoihin ( pystysuorat aikavälikoodit tai SMPTE -aikakoodit riveille 12–14), testitietoihin riveillä 17–18, verkon lähdekoodiin rivillä 20 ja suljettuina tekstityksen , XDS , ja V-siru- tiedot linja 21 . Varhaiset tekstitelevisiosovellukset käyttivät myös pystysuuntaisia ​​tyhjennysväliviivoja 14–18 ja 20, mutta katsojat eivät koskaan ottaneet laajasti käyttöön NTSC -tekstitelevisiota.

Monet asemat lähettävät TVGOS (TV Guide On Screen ) -tietoja sähköistä ohjelmaopasta varten VBI -linjoilla. Markkinoiden ensisijainen asema lähettää 4 riviä dataa ja vara -asemat 1 riviä. Useimmilla markkinoilla PBS -asema on ensisijainen isäntä. TVGOS-data voi sisältää minkä tahansa linjan välillä 10–25, mutta käytännössä se rajoittuu 11–18, 20 ja riviin 22. Linjaa 22 käytetään vain kahdelle lähetykselle, DirecTV: lle ja CFPL-TV: lle .

TiVo lähetetään myös joitakin mainokset ja ohjelma mainoksia, jotta asiakkaat voivat autorecord ohjelmaa mainostetaan, ja sitä käytetään myös viikoittain puoli tuntia maksettu ohjelmia koskevan Ion televisio ja Discovery Channel , joissa korostetaan TiVo tarjouksia ja mainostajille.

Maat ja alueet, jotka käyttävät tai käyttivät NTSC: tä

Alla olevat maat ja alueet käyttävät tai käyttävät NTSC -järjestelmää. Monet näistä ovat siirtyneet tai siirtyvät parhaillaan NTSC: stä digitaalitelevisiostandardeihin, kuten ATSC (Yhdysvallat, Kanada, Meksiko, Suriname, Etelä-Korea), ISDB (Japani, Filippiinit ja osa Etelä-Amerikkaa), DVB-T (Taiwan, Panama, Kolumbia ja Trinidad ja Tobago) tai DTMB (Kuuba).

Kokeiltu

Maat ja alueet, jotka ovat lopettaneet NTSC: n käytön

Seuraavat maat ja alueet eivät enää käytä NTSC: tä maanpäällisiin lähetyksiin.

Maa Vaihdettu kohtaan Vaihto valmis
 Bermuda DVB-T 2016-03-01Maaliskuuta 2016
 Kanada ATSC 2012-07-3131. elokuuta 2011 (tietyillä markkinoilla)
 Japani ISDB-T 2012-03-3131. maaliskuuta 2012
 Etelä-Korea ATSC 2012-12-3131. joulukuuta 2012
 Meksiko ATSC 2015-12-3131. joulukuuta 2015 (täydet sähköasemat)
 Kiinan tasavalta DVB-T 2012-06-3030. kesäkuuta 2012
 Yhdysvallat ATSC 2009-06-1212. kesäkuuta 2009 (täysi sähköasema)
1. syyskuuta 2015 (luokan A asemat)

13. heinäkuuta 2021 (pienitehoiset asemat)

Katso myös

Viitteet

Lähteet

Ulkoiset linkit