Varianten des NTSC-Standards

NTSC, benannt nach dem National Television System Committee, ist das analoge Fernsehsystem, das in Nordamerika verwendet wird und bis zur digitalen Umwandlung in den meisten Amerikas (außer Brasilien, Argentinien, Paraguay, Uruguay und Französisch-Guayana) verwendet wurde; Myanmar; Südkorea;Taiwan; Philippinen, Japan; und einige pazifische Inselnationen und -gebiete (siehe Karte).

Der erste NTSC-Standard wurde 1941 entwickelt und hatte keine Farbbestimmung. Im Jahr 1953 wurde ein zweiter NTSC-Standard eingeführt, der eine Farbfernsehübertragung ermöglichte, die mit dem vorhandenen Bestand an Schwarz-Weiß-Empfängern kompatibel war. NTSC war das erste weit verbreitete Broadcast-Farbsystem und blieb bis in die 2000er Jahre dominant, als es durch verschiedene digitale Standards wie ATSC und andere ersetzt wurde.

Die meisten Länder, die den NTSC-Standard verwenden, sowie jene, die andere analoge Fernsehnormen verwenden, haben auf neuere digitale Fernsehnormen umgestellt oder sind gerade dabei, auf diese umzustellen, da weltweit mindestens vier verschiedene Standards verwendet werden. Nordamerika, Teile von Zentralamerika und Südkorea übernehmen die ATSC-Standards oder haben diese übernommen, während andere Länder (wie Japan) anstelle von ATSC andere Standards übernehmen oder übernommen haben. Nach fast 70 Jahren wurde der Großteil der drahtlosen NTSC-Übertragungen in den USA am 1. Januar 2010 und bis zum 31. August 2011 in Kanada und den meisten anderen NTSC-Märkten eingestellt. Die Mehrzahl der NTSC-Übertragungen endete am 24. Juli 2011 in Japan, die japanischen Präfekturen Iwate, Miyagi und Fukushima beendeten das nächste Jahr. Nach einem Pilotprogramm im Jahr 2013 haben die meisten Analogstationen mit voller Leistung in Mexiko an zehn Terminen im Jahr 2015 den Flug verlassen. Bis Ende 2016 können etwa 500 Low-Power- und Repeater-Stationen analog bleiben. Die digitale Übertragung ermöglicht eine höhere Auflösung Fernsehen, aber digitales Standarddefinitionsfernsehen verwendet weiterhin die Bildfrequenz und die Anzahl von Zeilen der Auflösung, die durch den analogen NTSC-Standard festgelegt werden.

Varianten
NTSC-M
Im Gegensatz zu PAL mit seinen vielen unterschiedlichen zugrundeliegenden Rundfunkfernsehsystemen, die in der ganzen Welt verwendet werden, wird die NTSC-Farbcodierung fast ausnahmslos mit dem Rundfunksystem M verwendet, was NTSC-M ergibt.

NTSC-N / NTSC50
NTSC-N / NTSC50 ist ein inoffizielles System, das 625-Zeilen-Video mit 3,58 MHz NTSC-Farbe kombiniert. PAL-Software, die auf einem NTSC Atari ST läuft, zeigt dieses System an, da es PAL-Farben nicht anzeigen kann. Fernsehgeräte und Monitore mit einem V-Hold-Knopf können dieses System nach dem Einstellen des vertikalen Halts anzeigen.

NTSC-J
Nur Japans Variante „NTSC-J“ ist etwas anders: In Japan sind Schwarzpegel und Austastpegel des Signals identisch (bei 0 IRE), wie sie in PAL sind, während im amerikanischen NTSC der Schwarzpegel etwas höher ist (7,5 IRE) ) als das Austastniveau. Da der Unterschied ziemlich klein ist, genügt eine leichte Drehung des Helligkeitsreglers, um die „andere“ Variante von NTSC auf jedem Satz richtig anzuzeigen, wie es sein soll; die meisten Beobachter bemerken den Unterschied vielleicht gar nicht erst. Die Kanalcodierung bei NTSC-J unterscheidet sich geringfügig von NTSC-M. Insbesondere läuft das japanische VHF-Band von den Kanälen 1-12 (liegt auf Frequenzen direkt über dem 76-90 MHz japanischen FM-Band), während das nordamerikanische VHF-TV-Band die Kanäle 2-13 (54-72 MHz, 76-88 MHz und 174-216 MHz) mit 88-108 MHz für den UKW-Rundfunk. Japans UHF-TV-Sender sind daher von 13 aufwärts und nicht 14 aufwärts nummeriert, verwenden aber ansonsten die gleichen UHF-Sendefrequenzen wie in Nordamerika.

PAL-M (Brasilien)
Das brasilianische PAL-M-System, das 1972 eingeführt wurde, verwendet die gleichen Linien / Felder wie NTSC (525/60) und fast die gleiche Übertragungsbandbreite und Abtastfrequenz (15,750 vs. 15,734 kHz). Vor der Einführung der Farbe, Brasilien ausgestrahlt in Standard-Schwarz-Weiß-NTSC.Infolgedessen sind PAL-M-Signale nahezu identisch mit nordamerikanischen NTSC-Signalen, mit Ausnahme der Codierung des Farbhilfsträgers (3,575611 MHz für PAL-M und 3,579545 MHz für NTSC). Als Konsequenz dieser engen Spezifikationen wird PAL-M in Monochrom mit Ton auf NTSC-Sets und umgekehrt angezeigt.

PAL-M (PAL = Phase Alternating Line) Spezifikationen sind:
Übertragungsband UHF / VHF,
Bildrate 30
Linien / Felder 525/60
Horizontale Frequenz 15.750 kHz
Vertikale Frequenz 60 Hz
Farbhilfsträger 3,575611 MHz
Videobandbreite 4,2 MHz
Tonträgerfrequenz 4,5 MHz
Kanalbandbreite 6 MHz

NTSC (National Television System Committee) Spezifikationen sind:
Übertragungsband UHF / VHF
Linien / Felder 525/60
Horizontalfrequenz 15.734 kHz
Vertikalfrequenz 59,939 Hz
Farbhilfsträgerfrequenz 3,579545 MHz
Videobandbreite 4,2 MHz
Tonträgerfrequenz 4,5 MHz

PAL-N
Dies wird in Argentinien, Paraguay und Uruguay verwendet. Dies ist sehr ähnlich zu PAL-M (in Brasilien verwendet).

Die Ähnlichkeiten von NTSC-M und NTSC-N sind in der ITU-Identifikationsschematabelle ersichtlich, die hier wiedergegeben ist:

Wie gezeigt, sind die Systeme abgesehen von der Anzahl der Zeilen und Bilder pro Sekunde identisch. NTSC-N / PAL-N sind kompatibel mit Quellen wie Spielekonsolen, VHS / Betamax-Videorecordern und DVD-Playern. Sie sind jedoch nicht kompatibel mit Basisband-Broadcasts (die über eine Antenne empfangen werden), obwohl einige neuere Sets die Basisband-NTSC 3.58-Unterstützung bieten (NTSC 3.58 ist die Frequenz für Farbmodulation in NTSC: 3.58 MHz).

NTSC 4.43
Was als ein Gegenstück zu PAL-60 angesehen werden kann, ist NTSC 4.43 ein Pseudofarbsystem, das NTSC-Kodierung (525 / 29.97) mit einem Farbhilfsträger von 4,43 MHz anstelle von 3,58 MHz überträgt. Die resultierende Ausgabe ist nur für Fernsehgeräte sichtbar, die das resultierende Pseudo-System unterstützen (normalerweise Multi-Standard-TV-Geräte). Die Verwendung eines nativen NTSC-Fernsehers zur Decodierung des Signals ergibt keine Farbe, während die Verwendung eines PAL-Fernsehers zur Decodierung des Systems erratische Farben ergibt (wobei festgestellt wird, dass sie nicht rot sind und zufällig flimmern).Das Format wurde von der USAF TV in Deutschland während des Kalten Krieges verwendet. Es wurde auch als eine optionale Ausgabe auf einigen LaserDisc-Playern und einigen Spielkonsolen gefunden, die in Märkten verkauft wurden, in denen das PAL-System verwendet wird.

Das NTSC 4.43-System erscheint, obwohl es kein Sendeformat ist, am häufigsten als Wiedergabefunktion von Videorecordern im PAL-Kassettenformat, beginnend mit dem Sony 3/4 „U-Matic-Format und dann gefolgt von Betamax- und VHS-Formatmaschinen. Da Hollywood den Anspruch erhebt, die meisten Kassetten-Software (Filme und Fernsehserien) für Videorekorder für die Zuschauer der Welt bereitzustellen, und da nicht alle Kassetten-Veröffentlichungen in PAL-Formaten verfügbar gemacht wurden, war ein Mittel zum Abspielen von NTSC-Format-Kassetten sehr erwünscht.

Video-Monitore mit mehreren Standards wurden bereits in Europa verwendet, um Sendequellen in PAL-, SECAM- und NTSC-Videoformaten aufzunehmen. Der heterodyne Farbverlauf von U-Matic, Betamax & VHS eignete sich für kleinere Modifikationen von VCR-Spielern, um NTSC-Format-Kassetten unterzubringen. Das Farbunterformat von VHS verwendet einen 629 kHz Hilfsträger, während U-Matic & Betamax einen 688 kHz Hilfsträger verwenden, um ein amplitudenmoduliertes Chrominanzsignal sowohl für NTSC- als auch für PAL-Formate zu übertragen. Da der VCR bereit war, den Farbanteil der NTSC-Aufzeichnung unter Verwendung des PAL-Farbmodus wiederzugeben, mussten PAL-Scanner und Capstan-Geschwindigkeiten von PAL 50 Hz Feldrate auf NTSCs 59,94 Hz Feldrate und schnellere lineare Bandgeschwindigkeit eingestellt werden.

Die Änderungen am PAL-Videorekorder sind dank der vorhandenen VCR-Aufnahmeformate gering. Die Ausgabe des VCRs, wenn eine NTSC-Kassette im NTSC 4,43-Modus abgespielt wird, beträgt 525 Zeilen / 29,97 Bilder pro Sekunde mit PAL-kompatibler überlagerter Farbe. Der Multi-Standard-Empfänger ist bereits so eingestellt, dass er die NTSC-H & V-Frequenzen unterstützt; Es muss nur während des Empfangs der PAL-Farbe erfolgen.

Die Existenz dieser Multi-Standard-Empfänger war wahrscheinlich Teil des Antriebs für die Region-Codierung von DVDs. Da die Farbsignale für alle Anzeigeformate Bestandteil der Disc sind, sind für PAL-DVD-Player fast keine Änderungen erforderlich, um NTSC-Discs (525 / 29,97) wiedergeben zu können, solange das Display frameratenkompatibel ist.

OSKM
Im Januar 1960 (7 Jahre vor der Verabschiedung der modifizierten SECAM-Version) begann das Moskauer Experimentalstudio mit der Ausstrahlung über das OSKM-System. OSKM Abkürzung bedeutet „Simultanes System mit Quadraturmodulation“ (Russisch Одновременная Система с Квадратурной Модуляцией).Es verwendete das Farbcodierungsschema, das später in PAL verwendet wurde (U und V anstelle von I und Q), da es auf dem monochromen D / K-Standard 625/50 basierte.

Die Farbhilfsträgerfrequenz betrug 4,4296875 MHz und die Bandbreite der U- und V-Signale lag nahe bei 1,5 MHz. Es wurden nur etwa 4000 Fernsehgeräte von 4 Modellen (Raduga, Temp-22, Izumrud-201 und Izumrud-203) produziert, um die wirkliche Qualität des Fernsehempfangs zu untersuchen. Diese Fernsehgeräte waren nicht im Handel erhältlich, obwohl sie in den Warenkatalog für das Handelsnetz der UdSSR aufgenommen wurden.

Die Ausstrahlung mit diesem System dauerte ungefähr 3 Jahre und wurde lange vor dem Beginn der SECAM-Übertragungen in der UdSSR eingestellt. Keiner der aktuellen Multistandard-Fernsehempfänger kann dieses Fernsehsystem unterstützen.

NTSC-Film
Filminhalte, die normalerweise mit 24 Bildern / s aufgenommen wurden, können durch den Telecine-Prozess in 30 Bilder / s konvertiert werden, um Bilder nach Bedarf zu duplizieren.

Mathematisch ist dies für NTSC relativ einfach, da Sie nur jeden vierten Frame duplizieren müssen. Verschiedene Techniken werden eingesetzt. NTSC mit einer tatsächlichen Bildrate von 24/1,001 (etwa 23,976) Bildern / s wird oft als NTSC-Film definiert. Ein als Pullup bekannter Prozess, der auch als Pulldown bezeichnet wird, erzeugt beim Abspielen die doppelten Frames. Diese Methode ist für digitales H.262 / MPEG-2 Part 2-Video üblich, so dass der ursprüngliche Inhalt beibehalten und auf Geräten wiedergegeben wird, die ihn anzeigen können, oder für Geräte konvertiert werden können, die dies nicht können.

Kanada / US-Videospielregion
Manchmal wird NTSC-US oder NTSC-U / C verwendet, um die Videospielregion von Nordamerika zu beschreiben (die U / C bezieht sich auf US + Kanada), da regionale Aussperrung Spiele, die innerhalb einer Region veröffentlicht werden, normalerweise auf diese Region beschränkt.

Vergleichende Qualität

Die SMPTE-Farbbalken, ein Beispiel für ein Testmuster
Empfangsprobleme können ein NTSC-Bild durch Ändern der Phase des Farbsignals (tatsächlich differentielle Phasenverzerrung) verschlechtern, so dass das Farbgleichgewicht des Bildes geändert wird, wenn nicht eine Kompensation in dem Empfänger vorgenommen wird. Die Vakuumröhrenelektronik, die in den 1960ern in Fernsehgeräten verwendet wurde, führte zu verschiedenen technischen Problemen. Unter anderem driftet die Farbsynchronsierung bei Kanalwechsel häufig ab, weshalb NTSC-Fernseher mit einer Tönungssteuerung ausgestattet wurden. PAL- und SECAM-Fernsehgeräte hatten keine Notwendigkeit, und obwohl es immer noch auf NTSC-Fernsehern zu finden ist, wurde das Farbdriften in den 1970er Jahren in der Regel kein Problem für modernere Schaltungen.Insbesondere im Vergleich zu PAL werden NTSC-Farbgenauigkeit und -konsistenz manchmal als minderwertig angesehen, was dazu führt, dass Videoprofis und Fernsehtechniker scherzhaft NTSC als Niemals die gleiche Farbe, niemals zweimal die gleiche Farbe oder keine echten Hautfarben nennen teures PAL-System musste für zusätzlichen Luxus bezahlt werden. PAL wurde auch als „Frieden endlich“, „Perfektion endlich“ oder „Bilder immer schön“ im Farbkrieg bezeichnet. Dies trifft jedoch hauptsächlich auf TV-Röhren auf der Grundlage von Vakuumröhren zu, und Modelle mit späterem Modell, die Vertikal-Intervall-Referenzsignale verwenden, weisen einen geringeren Qualitätsunterschied zwischen NTSC und PAL auf. Diese Farbphasen-, „Farbton“ – oder „Farbton“ -Steuerung ermöglicht jedem Fachmann, einen Monitor mit SMPTE-Farbbalken leicht zu kalibrieren, sogar mit einem Satz, der in seiner Farbdarstellung verschoben ist, wodurch die richtigen Farben angezeigt werden können. Ältere PAL-Fernsehgeräte verfügten nicht über eine benutzerfreundliche „Farbtonsteuerung“ (sie wurde werksseitig eingestellt), was zu ihrem Ruf für reproduzierbare Farben beitrug.

Die Verwendung von NTSC-codierter Farbe in S-Video-Systemen eliminiert die Phasenverzerrungen vollständig. Als eine Konsequenz ergibt die Verwendung von NTSC-Farbcodierung die höchste Bildauflösung (auf der horizontalen Achse und Bildrate) der drei Farbsysteme, wenn sie mit diesem Schema verwendet werden.(Die NTSC-Auflösung auf der vertikalen Achse ist niedriger als die europäischen Standards, 525 Zeilen gegenüber 625.) Allerdings verwendet es zu viel Bandbreite für die Übertragung über die Luft. Die Heimcomputer Atari 800 und Commodore 64 generieren S-Video, aber nur, wenn sie mit speziell entwickelten Monitoren verwendet werden, da zu der Zeit kein TV die separate Chroma und Luma auf Standard-RCA-Buchsen unterstützte. 1987 wurde eine standardisierte 4-polige Mini-DIN-Buchse für den S-Video-Eingang mit der Einführung von S-VHS-Playern eingeführt, die als erstes Gerät für die Verwendung von 4-Pin-Steckern hergestellt wurden. S-VHS wurde jedoch nie sehr beliebt. Videospielkonsolen in den 1990er Jahren begann auch S-Video-Ausgang anzubieten.

Die Fehlanpassung zwischen NTSCs 30 Bildern pro Sekunde und den 24 Bildern des Films wird durch einen Prozess überwunden, der die Halbbildrate des verschachtelten NTSC-Signals ausnutzt, wodurch die Filmwiedergabegeschwindigkeit für 576i-Systeme bei 25 Bildern pro Sekunde vermieden wird die Tonhöhe leicht zu erhöhen, manchmal mit einem Pitch Shifter korrigiert) zum Preis von etwas Ruckeln im Video. Siehe oben unter Bildratenkonvertierung.

Vertikale Intervallreferenz
Das Standard-NTSC-Videobild enthält einige Zeilen (Zeilen 1-21 jedes Felds), die nicht sichtbar sind (dies wird als vertikales Ausblendungsintervall oder VBI bezeichnet); Alle liegen über dem Rand des betrachtbaren Bildes, jedoch werden nur die Zeilen 1-9 für die Vertikal-Synchronisations- und Entzerrungsimpulse verwendet. Die verbleibenden Zeilen wurden in der ursprünglichen NTSC-Spezifikation absichtlich ausgeblendet, um dem Elektronenstrahl in CRT-basierten Bildschirmen Zeit zu geben, zum oberen Ende der Anzeige zurückzukehren.

VIR (oder Vertical Interval Reference), weit verbreitet in den 1980ern angenommen, versucht einige der Farbprobleme mit NTSC-Video durch Hinzufügen von Studio-eingefügten Referenzdaten für Luminanz- und Chrominanzpegel auf Leitung 19 zu korrigieren. Geeignet ausgestattete Fernsehgeräte könnten dann diese Daten verwenden um das Display auf eine bessere Übereinstimmung mit dem ursprünglichen Studio-Bild einzustellen. Das tatsächliche VIR-Signal enthält drei Abschnitte, wobei der erste eine Luminanz von 70 Prozent und die gleiche Chrominanz wie das Farbsynchronsignal aufweist, und die anderen zwei eine Luminanz von jeweils 50 Prozent und 7,5 Prozent aufweisen.

Ein weniger verwendeter Nachfolger von VIR, GCR, fügte auch Ghost- (Multipath Interference) -Entfernungsfähigkeiten hinzu.

Die verbleibenden vertikalen Austastintervallzeilen werden typischerweise für Datacasting oder Zusatzdaten wie Videobearbeitungszeitstempel (vertikale Intervallzeitcodes oder SMPTE-Zeitcodes auf den Zeilen 12-14), Testdaten auf den Zeilen 17-18, einen Netzwerkquellcode auf der Leitung 20 und geschlossen verwendet B. Untertitel-, XDS- und V-Chip-Daten in Zeile 21. Frühe Teletext-Anwendungen verwendeten auch Vertikalaustastintervallzeilen 14-18 und 20, aber Teletext über NTSC wurde von Zuschauern niemals weithin angenommen.

Viele Stationen übertragen TVGOS-Daten (TV Guide On Screen) für einen elektronischen Programmführer auf VBI-Leitungen. Die primäre Station in einem Markt sendet 4 Datenzeilen und Backup-Stationen senden 1 Zeile. In den meisten Märkten ist die PBS-Station der primäre Host. TVGOS-Daten können eine beliebige Leitung von 10-25 belegen, aber in der Praxis ist sie auf 11-18, 20 und Leitung 22 beschränkt. Die Leitung 22 wird nur für 2 Übertragungen, DirecTV und CFPL-TV verwendet.

TiVo-Daten werden auch auf einige Werbespots und Programmwerbungen übertragen, so dass Kunden das beworbene Programm automatisch abonnieren können. Außerdem werden sie in wöchentlichen, halbstündigen Bezahlprogrammen auf Ion Television und dem Discovery Channel verwendet, die TiVo-Werbeaktionen und Werbekunden hervorheben.