المتغيرات من معيار NTSC

NTSC ، الذي يحمل اسم لجنة النظام التليفزيوني الوطني ، هو نظام التلفزيون التناظري المستخدم في أمريكا الشمالية ، وحتى استخدام التحويل الرقمي في معظم الأمريكتين (باستثناء البرازيل والأرجنتين وباراغواي وأوروغواي وغويانا الفرنسية) ؛ ميانمار؛ كوريا الجنوبية؛ تايوان. الفلبين ، اليابان وبعض دول وأقاليم جزر المحيط الهادئ (انظر الخريطة).

تم تطوير أول معيار NTSC في عام 1941 ولم يكن لديه نصوص للون. في عام 1953 ، تم اعتماد معيار NTSC ثاني ، والذي سمح للبث التلفزيوني الملون الذي يتوافق مع المخزون الحالي من أجهزة الاستقبال بالأبيض والأسود. كان نظام NTSC أول نظام لبث إذاعي معتمد على نطاق واسع وظل سائداً حتى العقد الأول من القرن العشرين ، عندما بدأ يتم استبداله بمعايير رقمية مختلفة مثل ATSC وغيرها.

لقد تحولت معظم البلدان التي تستخدم معيار NTSC ، فضلاً عن تلك التي تستخدم معايير تلفزيونية تماثلية أخرى ، أو هي في طريقها للتحول إلى معايير تلفزيونية رقمية جديدة ، حيث توجد أربعة معايير مختلفة على الأقل في جميع أنحاء العالم. تعتمد أمريكا الشمالية ، وأجزاء من أمريكا الوسطى ، وكوريا الجنوبية أو تبنت معايير ATSC ، بينما تتبنى دول أخرى (مثل اليابان) أو تبنت معايير أخرى بدلاً من ATSC. بعد ما يقرب من 70 عامًا ، توقفت غالبية عمليات بث NTSC عبر الهواء في الولايات المتحدة في 1 يناير 2010 ، وبحلول 31 أغسطس 2011 في كندا ومعظم أسواق NTSC الأخرى. أغلقت معظم عمليات نقل NTSC في اليابان في 24 يوليو 2011 ، مع محافظات اليابان في Iwate و Miyagi و Fukushima تنتهي في العام المقبل. بعد برنامج تجريبي في عام 2013 ، تركت معظم محطات التناظرية كاملة الطاقة في المكسيك البث الجوي في عشر تواريخ في عام 2015 ، مع السماح بتبديل حوالي 500 محطة منخفضة القدرة ومكرر في البث التناظري حتى نهاية عام 2016. يسمح البث الرقمي بمزيد من الدقة التلفزيون ، ولكن التلفزيون الرقمي ذي الوضوح القياسي يستمر في استخدام معدل الإطارات وعدد خطوط الدقة المحددة بواسطة معيار NTSC التناظري.

المتغيرات
NTSC-M
بخلاف PAL ، مع العديد من أنظمة البث التلفزيوني الأساسية المستخدمة في جميع أنحاء العالم ، يتم دائمًا استخدام ترميز ألوان NTSC مع نظام البث M ، مما يعطي NTSC-M.

NTSC-N / NTSC50
NTSC-N / NTSC50 هو نظام غير رسمي يجمع بين الفيديو 625 خط مع لون NTSC 3.58 ميغاهرتز. يتم عرض برنامج PAL الذي يعمل على NTSC Atari ST باستخدام هذا النظام لأنه لا يمكنه عرض لون PAL.يمكن لأجهزة التلفزيون والشاشات المزودة بمقبس V-Hold عرض هذا النظام بعد ضبط التعليق العمودي.

NTSC-J
يختلف اختلاف اليابان فقط “NTSC-J” اختلافًا طفيفًا: في اليابان ، مستوى اللون الأسود ومستوى تقطيع الإشارة متطابقان (عند 0 IRE) ، كما هو الحال في PAL ، بينما في المستوى NTSC الأمريكي ، يكون مستوى اللون الأسود أعلى قليلاً (7.5 IRE ) من مستوى الطمس. نظرًا لأن الاختلاف صغير جدًا ، فإن الانعطاف الطفيف لمقبض السطوع هو كل ما يلزم لإظهار الشكل “الآخر” من NTSC على أي مجموعة كما هو مفترض ؛ قد لا يلاحظ معظم المراقبين حتى الفرق في المقام الأول. يختلف ترميز القناة على NTSC-J قليلاً من NTSC-M. على وجه الخصوص ، يمتد نطاق الموجات المترية (VHF) الياباني من القنوات 1-12 (الموجودة على ترددات مباشرة فوق نطاق الموجات FM FM بتردد 76-90 MHz) في حين يستخدم نطاق التلفزيون VHF في أمريكا الشمالية القنوات 2-13 (54-72 MHz و 76-88 MHz و MHz 216-176) مع MHz 1088-88 المخصصة للإذاعة الإذاعية FM. وبالتالي ، فإن القنوات التليفزيونية اليابانية UHF مرقمة من 13 إلى 14 وليس 14 ، ولكن بخلاف ذلك ، تستخدم نفس ترددات إذاعة UHF مثل تلك الموجودة في أمريكا الشمالية.

بال-م (البرازيل)
يستخدم نظام PAL-M البرازيلي ، الذي تم إدخاله في عام 1972 ، نفس الخطوط / المجال مثل NTSC (525/60) ، وتقريباً نفس عرض النطاق الترددي و تردد المسح (15.750 مقابل kHz 15،734). قبل إدخال اللون ، تبث البرازيل في NTSC القياسية بالأبيض والأسود. ونتيجة لذلك ، تكون إشارات PAL-M متطابقة تقريباً مع إشارات NTSC في أمريكا الشمالية ، باستثناء تشفير الموجة الفرعية للون (MHz 3،575611 للـ PAL-M و 3.579545 MHz لـ NTSC). وكنتيجة لهذه المواصفات القريبة ، ستعرض PAL-M في صورة أحادية اللون مع صوت على مجموعات NTSC والعكس.

مواصفات PAL-M (PAL = Phase Alternhase Line) هي:
نطاق الإرسال UHF / VHF ،
معدل عرض الإطارات 30
خطوط / حقول 525/60
التكرار الأفقي. 15.750 كيلو هرتز
التكرار العمودي. 60 هرتز
الناقل الفرعي لون 3.575611 ميغاهرتز
عرض النطاق الترددي الفيديو 4.2 ميغاهيرتز
تردد الموجة الحاملة 4.5 ميغاهرتز
عرض نطاق القناة 6 ميغاهرتز

مواصفات NTSC (لجنة النظام التليفزيوني الوطني) هي:
نطاق الإرسال UHF / VHF
خطوط / حقول 525/60
تردد أفقي 15.734 كيلوهرتز
التردد العمودي 59.939 هرتز
تردد موجة حاملة فرعية ملونة 3.579545 MHz
عرض النطاق الترددي الفيديو 4.2 ميغاهيرتز
تردد الموجة الحاملة 4.5 ميغاهرتز

PAL-N
يستخدم هذا في الأرجنتين وباراغواي وأوروغواي. هذا مشابه جدًا لـ PAL-M (المستخدم في البرازيل).

يمكن رؤية أوجه التشابه بين NTSC-M و ​​NTSC-N في جدول مخطط تحديد هوية الاتحاد ، والذي يرد هنا:

أنظمة التلفزيون العالمية
النظام خطوط معدل الإطار قناة ب / ث بصرية ب / ث إزاحة الصوت نطاق جانبي Vestigial رؤية وزارة الدفاع. الصوت وزارة الدفاع. ملاحظات
M 525 29.97 6 4.2 +4.5 0.75 NEG. FM معظم الأمريكتين ومنطقة البحر الكاريبي وكوريا الجنوبية وتايوان والفلبين (جميع NTSC-M) والبرازيل (PAL-M). ينتج معدل إطار أكبر في جودة أعلى.
N 625 25 6 4.2 +4.5 0.75 NEG. FM الأرجنتين ، باراغواي ، أوروغواي (جميع PAL-N). عدد أكبر من خطوط النتائج في أعلى جودة.

كما هو موضح ، بغض النظر عن عدد الخطوط والإطارات في الثانية ، فإن الأنظمة متطابقة. تتوافق NTSC-N / PAL-N مع مصادر مثل وحدات تحكم الألعاب وأجهزة VHS / VAT / VAM ومشغلات DVD. ومع ذلك ، فهي غير متوافقة مع بث النطاق الأساسي (التي يتم استلامها عبر الهوائي) ، على الرغم من أن بعض المجموعات الأحدث تأتي مع دعم NTSC 3.58 القاعدي (NTSC 3.58 هو تردد تعديل الألوان في NTSC: 3.58 ميجاهرتز).

NTSC 4.43
في ما يمكن اعتباره عكس PAL-60 ، يعتبر NTSC 4.43 نظام ألوان زائف ينقل تشفير NTSC (525 / 29.97) مع موجة حاملة فرعية ملونة تبلغ 4.43 ميجاهرتز بدلاً من 3.58 ميجاهرتز. ويكون الناتج الناتج قابلاً للعرض فقط بواسطة أجهزة التلفزيون التي تدعم النظام الزائف الناتج (عادةً أجهزة التلفاز متعددة المعايير). إن استخدام تلفزيون NTSC الأصلي لفك شفرة الإشارة لا يعطي أي لون ، في حين أن استخدام جهاز PAL TV لفك تشفير النظام ينتج عنه ألوان غير منتظمة (يلاحظ أن يكون هناك نقص في اللون الأحمر والخفقان بشكل عشوائي). تم استخدام الشكل من قبل تلفزيون USAF في ألمانيا خلال الحرب الباردة. تم العثور عليه أيضًا كخرج اختياري على بعض مشغلات LaserDisc وبعض وحدات تحكم الألعاب التي تباع في الأسواق حيث يتم استخدام نظام PAL.

نظام NTSC 4.43 ، في حين أنه ليس تنسيق بث ، يظهر في أغلب الأحيان كوظيفة تشغيل من مسجلات فيديو كاسيت VCRs من PAL ، بدءاً من تنسيق Sony 3/4 ″ U-Matic ومن ثم اتباع آلات تنسيق Betamax و VHS. بما أن هوليود تدّعي أنها توفر معظم برامج الكاسيت (أفلام ومسلسلات تلفزيونية) لأجهزة تسجيل الفيديو لمشاهدي العالم ، وبما أنه لم يتم توفير جميع إصدارات الكاسيت في صيغ PAL ، فقد كانت هناك رغبة شديدة في استخدام الكاسيت على شكل NTSC.

تم استخدام شاشات الفيديو متعددة المعايير بالفعل في أوروبا لاستيعاب مصادر البث في تنسيقات الفيديو PAL و SECAM و NTSC. أدخلت العملية تحت اللون المتغاير من U-Matic و Betamax و VHS نفسها لتعديل طفيف لمشغلات VCR لاستيعاب أشرطة تنسيق NTSC. يستخدم تنسيق الألوان تحت VHS كاميرا فرعية 629 كيلوهرتز بينما يستخدم U-Matic و Betamax حاملة فرعية تبلغ 688 كيلوهرتز لتحمل إشارة صفاء مشكّلة بتنسيق لكل من تنسيقات NTSC و PAL. نظرًا لأن جهاز VCR كان جاهزًا لتشغيل الجزء اللوني من تسجيل NTSC باستخدام وضع لون PAL ، يجب تعديل سرعة PAL للماسحة الضوئية وسرعة capstan من معدل الحقل 50 Hz لـ PAL إلى معدل الحقل Hz 59.94 من NTSC ، وسرعة الشريط الخطي الأسرع.

التغييرات على PAL VCR صغيرة بفضل تنسيقات تسجيل VCR الموجودة. ناتج VCR عند تشغيل كاسيت NTSC في وضع NTSC 4.43 هو 525 خطًا / 29.97 إطارًا في الثانية مع لون متغاير متوافق مع PAL. تم بالفعل تعيين جهاز الاستقبال متعدد المعايير لدعم ترددات NTSC H & V ؛ تحتاج فقط إلى القيام بذلك أثناء تلقي لون PAL.

ربما كان وجود تلك المستقبلات متعددة المعايير جزءًا من المحرك لترميز المنطقة لأقراص DVD. نظرًا لأن الإشارات اللونية هي مكون على القرص لجميع تنسيقات العرض ، فستكون هناك حاجة إلى أي تغييرات تقريبًا لمشغلات PAL DVD لتشغيل أقراص NTSC (525 / 29.97) طالما كان العرض متوافقًا مع معدل الإطار.

OSKM
في يناير 1960 (قبل 7 سنوات من اعتماد نسخة SECAM المعدلة) بدأ الاستوديو التلفزيوني التجريبي في موسكو بالبث باستخدام نظام OSKM. يعني اختصار OSKM “النظام المتزامن مع التشكيل التربيعي” (الروسية Одновременная Система с Квадратурной Модуляцией). وقد استخدم نظام الترميز اللوني الذي تم استخدامه لاحقًا في PAL (U و V بدلاً من I و Q) ، لأنه كان مستندًا إلى معيار أحادي اللون D / K ، 625/50.

وكان تردد الموجة الحاملة الفرعية للون 4.4296875 MHz وكان عرض النطاق الترددي للإشارات U و V قريب من MHz 1،5. تم إنتاج 4000 جهاز تلفزيون فقط من 4 موديلات (Raduga و Temp-22 و Izumrud-201 و Izumrud-203) لدراسة الجودة الحقيقية لاستقبال التلفزيون. لم تكن هذه التلفزيون متوفرة تجاريا ، على الرغم من إدراجها في كتالوج البضائع للشبكة التجارية للاتحاد السوفياتي.

استغرق البث مع هذا النظام حوالي 3 سنوات وتوقفت بشكل جيد قبل بدء بث SECAM في الاتحاد السوفياتي. لا يمكن لأي من أجهزة الاستقبال التلفزيونية متعددة المعايير الحالية أن تدعم نظام التلفزيون هذا.

NTSC فيلم
يمكن تحويل محتوى الأفلام الذي يتم تصويره عادة بمعدل 24 إطارًا / ثانية إلى 30 إطار / ثانية عبر عملية telecin لتكرار الإطارات حسب الحاجة.


رياضيا ل NTSC هذا بسيط نسبيا كما تحتاج فقط لتكرار كل إطار 4. يتم استخدام تقنيات مختلفة. غالباً ما يتم تعريف NTSC مع معدل إطار الفعلي من 24-10101 (تقريباً 23.976) الإطارات / s كـ NTSC- فيلم. عملية تعرف باسم pullup ، والتي تعرف أيضًا باسم pulldown ، تولد الإطارات المكررة عند التشغيل. هذه الطريقة شائعة للفيديو الرقمي H.262 / MPEG-2 Part 2 ، لذلك يتم الاحتفاظ بالمحتوى الأصلي وتشغيله على الأجهزة التي يمكنها عرضه أو يمكن تحويله إلى معدات لا يمكنها ذلك.

كندا / الولايات المتحدة لعبة فيديو المنطقة
في بعض الأحيان ، يستخدم NTSC-US أو NTSC-U / C لوصف منطقة ألعاب الفيديو في أمريكا الشمالية (يشير U / C إلى الولايات المتحدة + كندا) ، نظرًا لأن التأمين الإقليمي عادةً ما يقيد الألعاب التي تم إصدارها في منطقة ما إلى تلك المنطقة.

الجودة المقارنة

أشرطة اللون SMPTE ، مثال على نمط الاختبار
يمكن أن تؤدي مشكلات الاستقبال إلى تدهور صورة NTSC عن طريق تغيير طور إشارة اللون (التشوه الفعلي في المرحلة التفاضلية) ، وبالتالي سيتم تغيير توازن اللون في الصورة ما لم يتم التعويض في جهاز الاستقبال. أدت الأجهزة الإلكترونية ذات الأنبوب الفراغي المستخدمة في التلفزيونات خلال الستينيات إلى مشكلات تقنية مختلفة. من بين أمور أخرى ، فإن مرحلة انفجار اللون غالباً ما تنحرف عندما يتم تغيير القنوات ، ولهذا السبب تم تجهيز أجهزة التلفزيون NTSC بلوحة تحكم بالضوء. لم تكن أجهزة التلفزيون PAL و SECAM بحاجة إلى واحدة ، وعلى الرغم من أنها لا تزال موجودة على تلفزيونات NTSC ، إلا أن الانجراف الملون توقف بشكل عام عن كونه مشكلة لدوائر أكثر حداثة بحلول السبعينيات. عند مقارنتها بـ PAL على وجه الخصوص ، فإن دقة اللون NTSC والاتساق فيها تعتبر في بعض الأحيان أقل شأنا ، مما يؤدي إلى محترفي الفيديو ومهندسي التلفزيون الذين يشيرون مازحا إلى NTSC على أنها “ألوان من نفس اللون” أو “Never مرتين بنفس اللون” أو “ألوان البشرة غير الحقيقية” ، بينما نظام PAL مكلفة كان من الضروري أن تدفع للرفاهية إضافية. PAL تمت الإشارة إليها أيضًا باسم Peace At Last أو Perfection At Last أو Pictures Always Lovely في حرب الألوان. هذا غالباً ما يتم تطبيقه على أجهزة التلفاز ذات الأنابيب المفرغة ، ومع ذلك ، فإن مجموعات الحالة الصلبة في وقت لاحق باستخدام الإشارات المرجعية للفاصل العمودي يكون لها اختلاف في الجودة بين NTSC و PAL. تسمح هذه المرحلة بالألوان ، أو “الصبغة” ، أو “hue” ، لأي شخص ماهر في الفن بمعايرة شاشة بأشرطة ألوان SMPTE بسهولة ، حتى مع مجموعة انجذبت في تمثيل الألوان ، مما يسمح بعرض الألوان المناسبة. لم تكن أجهزة تلفزيون PAL الأقدم مزودة بجهاز تحكم “hue” يمكن للمستخدم الوصول إليه (تم ضبطه في المصنع) ، مما ساهم في سمعته للألوان القابلة للاستنساخ.

استخدام ألوان NTSC المشفرة في أنظمة S-Video يلغي تماما التشوهات الطورية. ونتيجة لذلك ، فإن استخدام ترميز ألوان NTSC يمنح أعلى جودة للصورة (على المحور الأفقي ومعدل الإطارات) لأنظمة الألوان الثلاثة عند استخدامها مع هذا النظام. (إن قرار NTSC على المحور الرأسي أقل من المعايير الأوروبية ، 525 خطًا مقابل 625.) ومع ذلك ، فإنه يستخدم عرض نطاقًا كبيرًا جدًا للإرسال عبر الهواء. تقوم أجهزة الكمبيوتر المنزلية Atari 800 و Commodore 64 بإنشاء S-video ، ولكن فقط عند استخدامها مع الشاشات المصممة خصيصًا لعدم وجود تلفزيون في الوقت الذي يدعم Chroma و luma المنفصلين على مقابس RCA القياسية. في عام ١٩٨٧ ، تم إدخال مقبس موحد DIN صغير ذو ٤ سنات لإدخال S-video مع إدخال مشغلات S-VHS ، التي كانت أول جهاز يتم إنتاجه لاستخدام المقابس ذات الأربع سنون. ومع ذلك ، لم تحظى S-VHS بشعبية كبيرة. بدأت وحدات التحكم في ألعاب الفيديو في التسعينات في تقديم إخراج S-video أيضًا.

يتم التغلب على عدم التوافق بين إطارات NTSC 30 في الثانية وإطارات 24 للفيلم من خلال عملية تستفيد من معدل المجال لإشارة NTSC المتداخلة ، وبالتالي تجنب تسريع تشغيل الفيلم المستخدم في أنظمة 576 بمعدل 25 إطارًا في الثانية (وهو ما يسبب الصوت المرافق لزيادة طفيف في الملعب ، وتصحيحها في بعض الأحيان مع استخدام شيفتر الملعب) بسعر بعض الاهتزاز في الفيديو. انظر معدل تحويل الإطار أعلاه.

المرجع الفاصل العمودي
تحتوي صورة فيديو NTSC القياسية على بعض الخطوط (الخطوط من 1 إلى 21 لكل حقل) غير مرئية (ويعرف هذا باسم “فاصل تقطيع عمودي” أو VBI) ؛ كل ما هو أبعد من حافة الصورة القابلة للعرض ، ولكن يتم استخدام السطور 1–9 فقط من أجل النبضات المتزامنة الرأسية والتوازن. تم ملء الخطوط المتبقية عمدا في مواصفات NTSC الأصلية لتوفير الوقت لحزم الإلكترون في الشاشات القائمة على CRT للعودة إلى الجزء العلوي من الشاشة.

يحاول VIR (أو المرجع الفاصل العمودي) ، المعتمد على نطاق واسع في الثمانينات من القرن الماضي ، تصحيح بعض مشاكل الألوان مع فيديو NTSC بإضافة بيانات مرجعية مدرجة في الاستوديو لمستويات النصوع والتلوين على السطر 19. يمكن أن تستخدم أجهزة التلفزيون المجهزة على نحو مناسب هذه البيانات من أجل ضبط العرض على تطابق أقرب لصورة الاستوديو الأصلية. تحتوي إشارة VIR الفعلية على ثلاثة أقسام ، الأولى لها نصوع 70 بالمائة ونفس التباين مثل إشارة إنفجار اللون ، والإثنان الآخران لهما 50 و 7.5 بالمائة على التوالي.

كما أضاف خليفة أقل استخدامًا لـ VIR ، GCR ، إضافة قدرات إزالة الشبح (تعدد المسارات).

يتم استخدام خطوط الفاصل الزمني للفقاعات الرأسية المتبقية عادةً في بيانات بث البيانات أو البيانات المساعدة مثل الطوابع الزمنية لتعديل الفيديو (الرموز الزمنية الفاصلة الرأسية أو الرموز الزمنية SMPTE على الأسطر 12-14) ، وبيانات الاختبار على السطور 17–18 ، ورمز مصدر الشبكة على الخط 20 والمغلق بيانات التوضيحية و XDS و V-chip على السطر 21. تستخدم تطبيقات النص التليفزيوني المبكر أيضًا خطوط فاصل طولي رأسي 14-18 و 20 ، ولكن لم يتم اعتماد النص التليفزيوني عبر NTSC على نطاق واسع من قبل المشاهدين.

تنقل العديد من المحطات بيانات دليل التلفزيون على الشاشة (TVGOS) لدليل البرامج الإلكتروني على خطوط VBI. ستقوم المحطة الرئيسية في السوق ببث 4 أسطر من البيانات ، وستقوم محطات النسخ الاحتياطي ببث خط واحد.في معظم الأسواق ، تكون محطة PBS هي المضيف الأساسي. يمكن لبيانات TVGOS أن تحتل أي خط من 10 إلى 25 ، ولكن من الناحية العملية تقتصر على 11 و 20 و 20 والخط 22. لا يستخدم الخط 22 إلا لبثتين ، DirecTV و CFPL-TV.

كما يتم إرسال بيانات TiVo على بعض الإعلانات التجارية والإعلانات الخاصة بالبرامج حتى يتمكن العملاء من تسجيل البرنامج الذي يتم الإعلان عنه ، ويستخدم أيضًا في برامج أسبوعية مدفوعة الأجر لمدة نصف ساعة على تلفزيون Ion وقناة Discovery التي تبرز الإعلانات الترويجية والمعلنين في TiVo.