NTSC, названный в честь Национального комитета по телевизионной системе, является аналоговой телевизионной системой, которая используется в Северной Америке, и до тех пор, пока цифровое преобразование не использовалось в большинстве стран Америки (кроме Бразилии, Аргентины, Парагвая, Уругвая и Французской Гвианы); Мьянма; Южная Корея; Тайвань; Филиппины, Япония; и некоторые тихоокеанские островные государства и территории (см. карту).
Первый стандарт NTSC был разработан в 1941 году и не предусматривал цвет. В 1953 году был принят второй стандарт NTSC, который позволил использовать широковещательное цветное телевидение, которое было совместимо с существующим запасом черно-белых приемников. NTSC была первой широко принятой системой цветного вещания и оставалась доминирующей до 2000-х годов, когда она начала заменяться различными цифровыми стандартами, такими как ATSC и другие.
Большинство стран, использующих стандарт NTSC, а также те, которые используют другие стандарты аналогового телевидения, переключились или перешли на более новые стандарты цифрового телевидения, существует по меньшей мере четыре разных стандарта, используемых во всем мире.Северная Америка, части Центральной Америки и Южная Корея принимают или приняли стандарты ATSC, в то время как другие страны (например, Япония) принимают или применяют другие стандарты вместо ATSC. Спустя почти 70 лет большинство трансляций NTSC в США прекратились 1 января 2010 года, а к 31 августа 2011 года в Канаде и большинстве других рынков NTSC. Большинство передач NTSC завершилось в Японии 24 июля 2011 года, когда японские префектуры Иватэ, Мияги и Фукусима заканчиваются в следующем году. После экспериментальной программы в 2013 году большинство полномасштабных аналоговых станций в Мексике покинули эфир в десять дат в 2015 году, а около 500 станций с малой мощностью и ретрансляторами оставались в аналоговом состоянии до конца 2016 года. Цифровое вещание обеспечивает более высокое разрешение но цифровое телевидение стандартной четкости продолжает использовать частоту кадров и количество линий разрешения, установленных аналоговым стандартом NTSC.
Варианты
NTSC-M
В отличие от PAL с множеством разнообразных базовых широковещательных телевизионных систем, используемых во всем мире, кодирование цвета NTSC почти всегда используется с широковещательной системой M, предоставляющей NTSC-M.
NTSC-N / NTSC50
NTSC-N / NTSC50 — неофициальная система, объединяющая 625-строчный видеосигнал с частотой NTSC с частотой 3,58 МГц. Программное обеспечение PAL, работающее на NTSC Atari ST, отображает эту систему, поскольку она не может отображать цвет PAL. Телевизоры и мониторы с ручкой V-Hold могут отображать эту систему после регулировки вертикального удержания.
NTSC-J,
Только японский вариант «NTSC-J» несколько отличается: в Японии уровень черного и уровень гашения сигнала идентичны (при 0 IRE), так как они находятся в PAL, тогда как в американском NTSC уровень черного немного выше (7.5 IRE ), чем уровень гашения. Так как разница довольно мала, небольшой поворот регулятора яркости — это все, что требуется для корректного отображения «другого» варианта NTSC на любом наборе, как предполагается; большинство наблюдателей, возможно, даже не заметили разницу в первую очередь. Канальная кодировка на NTSC-J немного отличается от NTSC-M. В частности, японская VHF-полоса проходит от каналов 1-12 (расположенных на частотах непосредственно над японским FM-диапазоном 76-90 МГц), в то время как североамериканский VHF-ТВ-канал использует каналы 2-13 (54-72 МГц, 76-88 МГц и 174-216 МГц) с частотой 88-108 МГц, выделенной для радиовещания FM. Телевизионные каналы Японии UHF поэтому пронумерованы от 13 до 14, но в других случаях используют те же частоты вещания UHF, что и в Северной Америке.
PAL-M (Бразилия)
Бразильская система PAL-M, введенная в 1972 году, использует те же линии / поля, что и NTSC (525/60), и почти та же ширина полосы пропускания и частота сканирования (15,750 против 15,734 кГц). До введения цвета Бразилия транслировалась в стандартном черно-белом NTSC. В результате сигналы PAL-M близки к североамериканским сигналам NTSC, за исключением кодирования цветной поднесущей (3,575611 МГц для PAL-M и 3,579545 МГц для NTSC). Как следствие этих близких спецификаций, PAL-M будет отображаться монохромно со звуком на наборах NTSC и наоборот.
PAL-M (PAL = Phase Alternating Line):
Полоса пропускания UHF / VHF,
Частота кадров 30
Строки / поля 525/60
Горизонтальная частота. 15,750 кГц
Вертикальная частота. 60 Гц
Цветовая поднесущая 3,575611 МГц
Ширина видеосигнала 4,2 МГц
Частота несущей звука 4,5 МГц
Полоса пропускания канала 6 МГц
Технические характеристики NTSC (National Television System Committee):
Полоса пропускания UHF / УКВ
Строки / поля 525/60
Горизонтальная частота 15,734 кГц
Вертикальная частота 59,939 Гц
Цветная частота поднесущей 3.579545 МГц
Ширина видеосигнала 4,2 МГц
Частота несущей звука 4,5 МГц
PAL-N
Это используется в Аргентине, Парагвае и Уругвае. Это очень похоже на PAL-M (используется в Бразилии).
Сходства NTSC-M и NTSC-N можно увидеть в таблице схемы идентификации МСЭ, которая воспроизводится здесь:
| система | линии | Частота кадров | Канал ч / б | Визуальный ч / б | Смещение звука | Ручная боковая полоса | Видение мод. | Звуковой мод. | Заметки |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M | 525 | 29,97 | 6 | 4,2 | +4,5 | 0,75 | Отрицательный | FM | Большинство стран Северной и Южной Америки и Карибского бассейна, Южной Кореи, Тайваня, Филиппин (все NTSC-M) и Бразилии (PAL-M). Большая частота кадров приводит к повышению качества. |
| N | 625 | 25 | 6 | 4,2 | +4,5 | 0,75 | Отрицательный | FM | Аргентина, Парагвай, Уругвай (все PAL-N).Увеличение количества строк приводит к повышению качества. |
Как показано, кроме количества строк и кадров в секунду, системы идентичны. NTSC-N / PAL-N совместимы с такими источниками, как игровые консоли, видеомагнитофоны VHS / Betamax и проигрыватели DVD. Однако они несовместимы с широкополосными широковещательными передачами (которые принимаются по антенне), хотя некоторые новые наборы имеют базовую поддержку NTSC 3.58 (NTSC 3.58 является частотой для цветовой модуляции в NTSC: 3,58 МГц).
NTSC 4.43
В том, что можно считать противоположным PAL-60, NTSC 4.43 представляет собой псевдоцветную систему, которая передает кодировку NTSC (525 / 29.97) с цветной поднесущей с частотой 4,43 МГц вместо 3,58 МГц. Результирующий результат доступен только для телевизоров, которые поддерживают полученную псевдосистему (обычно это многостандартные телевизоры). Использование родного NTSC TV для декодирования сигнала не дает цвета, а при использовании PAL TV для декодирования система дает неустойчивые цвета (наблюдается, как правило, отсутствует красный цвет и мерцает случайным образом). Формат использовался телекомпанией USAF, базирующейся в Германии во время «холодной войны». Он также был найден как дополнительный выход для некоторых игроков LaserDisc и некоторых игровых консолей, продаваемых на рынках, где используется система PAL.
Система NTSC 4.43, хотя и не является широковещательным форматом, чаще всего выступает в качестве функции воспроизведения видеомагнитофонов формата PAL, начиная с формата Sony 3/4 «U-Matic», а затем следуя на машинах формата Betamax и VHS. Поскольку Голливуд претендует на предоставление большинства кассетных программ (фильмов и телевизионных сериалов) для видеомагнитофонов для мировых зрителей, и поскольку не все выпуски кассет были доступны в форматах PAL, было очень желательно использовать кассеты формата NTSC.
Многостандартные видеомониторы уже использовались в Европе для размещения источников вещания в форматах PAL, SECAM и NTSC. Процесс гетеродинного цветового процесса U-Matic, Betamax и VHS предоставил незначительную модификацию видеомагнитофонов для размещения кассет формата NTSC. Формат в формате VHS использует поднесущую 629 кГц, в то время как U-Matic & Betamax использует поднесущую 688 кГц для передачи амплитудно-модулированного сигнала цветности для форматов NTSC и PAL. Поскольку видеомагнитофон был готов воспроизвести цветную часть записи NTSC с использованием цветового режима PAL, сканирование PAL и скорость шпинделя должны были быть отрегулированы с частотой поля 50 Гц PAL до скорости поля 59,94 Гц NTSC и более быстрой линейной скоростью ленты.
Изменения в PAL VCR незначительны благодаря существующим форматам записи видеомагнитофона. Выход видеомагнитофона при воспроизведении кассеты NTSC в режиме NTSC 4.43 составляет 525 строк / 29,97 кадров в секунду с совместимым с PAL гетерозигонным цветом. Многостандартный приемник уже настроен на поддержку частот H & V NTSC; это просто нужно сделать при получении цвета PAL.
Существование этих многостандартных приемников, вероятно, было частью привода для кодирования региона DVD. Поскольку цветовые сигналы являются компонентами на диске для всех форматов отображения, почти не потребуется никаких изменений для воспроизведения проигрывателями PAL DVD на дисках NTSC (525 / 29.97), пока дисплей будет совместим с частотой кадров.
OSKM
В январе 1960 года (за 7 лет до принятия модифицированной версии SECAM) экспериментальная телестудия в Москве начала вещание с использованием системы OSKM. Сокращение OSKM означает «Одновременная система с квадратурной модуляцией» (Russian Unновременная Система с Квадратурной Модуляцией). Он использовал схему цветового кодирования, которая позднее использовалась в PAL (U и V вместо I и Q), поскольку она была основана на стандартном монохромном стандарте D / K, 625/50.
Частота цветной поднесущей составляла 4,4296875 МГц, а ширина полосы частот U и V составляла около 1,5 МГц. Для изучения реального качества телевизионного приема было выпущено около 4000 телевизоров из 4 моделей (Радуга, Темп-22, Изумруд-201 и Изумруд-203). Эти телевизоры не были коммерчески доступны, несмотря на то, что они включены в каталог товаров для торговой сети СССР.
Трансляция этой системы длилась около 3 лет и была прекращена задолго до начала передач SECAM в СССР. Ни один из существующих многостандартных ТВ-приемников не может поддерживать эту телевизионную систему.
NTSC-фильм
Содержимое фильма, обычно снимаемое с частотой 24 кадра / с, может быть преобразовано в 30 кадров / с через процесс телеканала для дублирования кадров по мере необходимости.
Математически для NTSC это относительно просто, поскольку вам нужно только дублировать каждый 4-й кадр. Используются различные методы. NTSC с фактической частотой кадров 24/1.001 (приблизительно 23.976) кадров / с часто определяется как NTSC-пленка. Процесс, известный как pullup, также известный как pulldown, генерирует дублированные кадры при воспроизведении. Этот метод является общим для цифрового видео H.262 / MPEG-2 Part 2, поэтому исходный контент сохраняется и воспроизводится на оборудовании, которое может отображать его или может быть преобразовано для оборудования, которое не может.
Регион видеоигр Канады / США
Иногда NTSC-US или NTSC-U / C используется для описания региона видеоигр Северной Америки (U / C относится к США + Канада), поскольку региональная локаут обычно ограничивает игры, выпущенные в регионе в этом регионе.
Сравнительное качество
Цветовые полосы SMPTE, пример тестового шаблона
Проблемы с приемом могут ухудшить изображение NTSC, изменив фазу цветового сигнала (фактически дифференциальное фазовое искажение), поэтому цветовой баланс изображения будет изменен, если компенсация не будет выполнена в приемнике. Электроника вакуумной трубки, используемая в телевизорах в 1960-х годах, привела к различным техническим проблемам. Среди прочего, фаза цветового всплеска часто дрейфовала при изменении каналов, поэтому телевизоры NTSC были оснащены контролем оттенков. Телевизоры PAL и SECAM не нуждались в одном, и, хотя он все еще встречается на телевизорах NTSC, цветной дрейф вообще переставал быть проблемой для более современных схем к 1970-м годам. По сравнению с PAL, в частности, точность и согласованность цвета NTSC иногда считаются низшими, что приводит к тому, что профессионалы в области видео и телевизионные инженеры в шутку ссылаются на NTSC как «Никогда тот же цвет», «Никогда в два раза один и тот же цвет» или «Нет истинных цветов кожи», в то время как для более дорогой системы PAL необходимо было заплатить за дополнительную роскошь. PAL также упоминается как «Мир наконец», «Совершенство наконец» или «Фотографии всегда прекрасны в цветной войне». Это в основном применяется к телевизорам с ламповыми лампами, однако, и более поздние модели твердотельных наборов с использованием опорных сигналов вертикального интервала имеют меньшую разницу в качестве между NTSC и PAL. Эта цветовая фаза, регулировка «оттенок» или «оттенок» позволяет любому специалисту в данной области легко калибровать монитор с помощью цветовых полос SMPTE, даже с набором, который дрейфует в своем цветовом представлении, позволяя отображать правильные цвета. Старые телевизоры PAL не поставлялись с пользовательским контролем «оттенок» (он был установлен на заводе), что способствовало его репутации воспроизводимых цветов.
Использование кодированного цвета NTSC в системах S-Video полностью исключает фазовые искажения. Как следствие, использование цветовой кодировки NTSC обеспечивает качество изображения с высоким разрешением (по горизонтальной оси и частоте кадров) трех цветовых систем при использовании с этой схемой. (Разрешение NTSC на вертикальной оси ниже европейских стандартов, 525 строк против 625.) Однако он использует слишком большую пропускную способность для передачи по воздуху. Домашние компьютеры Atari 800 и Commodore 64 генерируют S-видео, но только при использовании со специально разработанными мониторами, поскольку в то время не было телевизора, поддерживали отдельную цветность и яркость на стандартных гнездах RCA. В 1987 году для входа S-video был введен стандартизированный 4-контактный разъем mini-DIN с введением S-VHS-плееров, которые были первым устройством, предназначенным для использования 4-контактных разъемов. Однако S-VHS никогда не становился очень популярным. Игровые консоли в 1990-х годах также начали выпускать S-video.
Несоответствие между 30 кадрами NTSC в секунду и 24 кадрами фильма преодолевается процессом, который использует скорость потока чересстрочного NTSC-сигнала, что позволяет избежать ускорения воспроизведения фильма, используемого для 576i-систем со скоростью 25 кадров в секунду (что вызывает сопровождающий звук слегка увеличивать шаг, иногда исправляемый с использованием переключателя высоты тона) по цене некоторой дерзости в видео. См. Преобразование частоты кадров выше.
Вертикальный интервал
Стандартное видеоизображение NTSC содержит некоторые строки (строки 1-21 каждого поля), которые не видны (это называется вертикальным интервалом блокировки или VBI); все они находятся за пределами видимого изображения, но для вертикально-синхронизирующих и уравнивающих импульсов используются только линии 1-9. Остальные строки были намеренно заглушены в исходной спецификации NTSC, чтобы предоставить время, чтобы электронный луч в экранах на основе ЭЛТ вернулся в верхнюю часть дисплея.
VIR (или ссылка на вертикальный интервал), широко принятая в 1980-х годах, пытается исправить некоторые проблемы цвета с видео NTSC, добавив исходные данные, вставленные студией, для уровней яркости и цветности в строке 19. Соответственно оборудованные телевизоры могут затем использовать эти данные чтобы настроить отображение на более близкое совпадение исходного изображения студии. Фактический сигнал VIR состоит из трех секций, первый из которых имеет 70-процентную яркость и тот же цвет, что и сигнал цветовой синхронизации, а два других имеют яркость 50 и 7,5% соответственно.
Менее используемый преемник VIR, GCR также добавил возможности удаления призраков (многолучевых помех).
Оставшиеся интервалы интервала вертикального гашения обычно используются для передачи данных или вспомогательных данных, таких как временные метки редактирования видео (временные временные интервалы по таймеру или временные коды SMPTE на линиях 12-14), тестовые данные по строкам 17-18, сетевой исходный код в строке 20 и закрытые субтитров, XDS и V-чипов на линии 21. Ранние приложения для телетекста также использовали вертикальные интервалы интервала 14-18 и 20, но телетекст через NTSC никогда не был широко принят зрителями.
Многие станции передают данные на экране телевизора (TVGOS) для электронного руководства по программам на линиях VBI. Первичная станция на рынке будет транслировать 4 строки данных, а резервные станции будут транслировать 1 линию. На большинстве рынков станция PBS является основным хостом. Данные TVGOS могут занимать любую строку от 10 до 25, но на практике она ограничена 11-18, 20 и строкой 22. Строка 22 используется только для 2 трансляций, DirecTV и CFPL-TV.
Данные TiVo также передаются в рекламных объявлениях и рекламных объявлениях, чтобы клиенты могли автоматически регистрировать рекламируемую программу и также использовались в недельных получасовых программах на Ion Television и канале Discovery, которые выделяют рекламные акции и рекламодатели TiVo.