Все о видео стандартах NTSC, PAL и SECAM. PAL или NTSC - что лучше, в чем разница? Стандарты телевизионного вещания

Сегодня ТВ-вещание предлагает новейшие форматы воспроизведения, но все равно можно регулярно услышать о таких стандартах, как PAL или NTSC. Что лучше и в чем между ними различие? Чтобы разобраться в этом, необходимо получить представление о каждом из этих стандартов.

Что такое NTSC?

Итак, многие американские носители видеозаписей имеют формат NTSC. Что это такое? Сегодня это система кодирования цвета, используемая проигрывателями DVD. До недавнего времени он применялся широковещательным телевидением в Северной Америке, Японии и большей части Южной Америки.

По мере того как цветные телевизоры начали заменять черно-белые, разработчики стали использовать несколько разных методов кодирования цвета для трансляции. Однако эти способы противоречили друг другу и старым черно-белым телевизорам, которые не могли интерпретировать передаваемые им цветовые сигналы. В 1953 году Национальный комитет систем принял стандарт NTSC, который был разработан и внедрен как единый. С этого момента его стало можно использовать по всей стране, так как он стал совместимым с большим количеством различных телевизоров. В настоящее время все еще можно встретить NTSC. Что это значит? Несмотря на то современные ТВ больше не используют этот формат, они по-прежнему могут принимать и различать его.

Что такое формат PAL?

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

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

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

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

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

PAL или NTSC: что лучше использовать?

Многие программы редактирования видео, например, VideoStudio, позволяют выбирать, в каком формате сохранять результат работы при записи на DVD.

Какой формат вы должны использовать, в основном зависит от вашего местоположения. Если вы создаете видеоролики, которые будут отображаться по всему миру, NTSC по своему выбору является более безопасным и комфортным. Большинство проигрывателей DVD и прочих устройств, работающих с форматом PAL, могут воспроизводить видео NTSC, тогда как проигрыватели на формате NTSC обычно не поддерживают PAL.

Почему эти форматы все еще используются?

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

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

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

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

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

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

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

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

Что это значит?

В плане эффекта это означает, что повреждение сигнала появляется как ошибка насыщения (уровень цвета), а не оттенок (оттенок цвета), как это было бы в видео NTSC. Это привело к более высокоточной картине исходного изображения. Вместе с тем, сигнал PAL теряет некоторое вертикальное цветовое разрешение, делая цвета на стыке линий немного размытыми, хотя этот эффект не виден невооруженному человеческому глазу. На современных DVD сигнал уже не закодирован на основе стыкующихся линий, поэтому разностей частот и фаз между этими двумя форматами не существует.

Единственная реальная разница - это разрешение и частота кадров, с которой воспроизводится видео.

Преобразование из NTSC в PAL и наоборот

Если видео в PAL преобразуется в ленту NTSC, необходимо добавить 5 дополнительных кадров в секунду. В противном случае изображение может показаться прерывистым. Для NTSC-фильма, преобразованного в PAL, действуют обратные правила. Пять кадров в секунду должны быть удалены, или же действие на экране может показаться неестественно медленным.

PAL и NTSC на телевизорах высокой четкости

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

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

Если вы решите приобретать камеру за рубежом, особенно в США и Японии, будьте крайне осторожны. Цены в этих странах чрезвычайно привлекательны, только все видео оборудование рассчитано для работы в NTSC (правда, специально для русских туристов есть магазины, торгующие электроникой в системе PAL , но здесь надо быть вдвойне бдительными).

В этой связи, есть смысл углубиться в понятие таких аббривиатуар, как NTSC, PAL, SECAM

Что означает NTSC

NTSC - это сокр. англ. National Television Standards Committee - Национальный комитет по телевизионным стандартам - система аналогового цветного телевидения, разработанная в США. 18 декабря 1953 года впервые в мире было начато цветное телевизионное вещание с применением именно этой системы. NTSC принята в качестве стандартной системы цветного телевидения также в Канаде, Японии и ряде стран американского континента.

Технические особенности NTSC

• количество полей - 60 Гц (точнее 59,94005994 Гц);
• количество строк (разрешение) - 525;
• частота поднесущей - 3579545,5 Гц.
• количество кадров в секунду - 30.
• развертка луча чересстрочная (интерлейсинг).

Что означает PAL

PAL - это сокр. от англ. phase-alternating line - система аналогового цветного телевидения, разработана инженером немецкой компании «Telefunken» Вальтером Брухом и представленная как стандарт телевизионного вещания в 1967 году.

Как и все аналоговые телевизионные стандарты, PAL является адаптированным и совместимым с более старым монохромным (черно-белым) телевещанием. В адаптированных аналоговых стандартах цветного телевещания дополнительный сигнал цветности передается в конце спектра монохромного телесигнала.

Как известно из природы зрения человека, ощущение цвета складывается из трех составляющих: красного (R), зеленого (G) и синего (B) цветов. Такую цветовую модель обозначают аббревиатурой RGB. Из-за преобладания в среднестатистической телевизионной картинке зеленой составляющей цвета и для избежания избыточного кодирования, в качестве дополнительного сигнала цветности используют разность R-Y и B-Y (Y - общая яркость монохромного телесигнала). В системе PAL используют цветовую модель YUV.

Оба дополнительных сигнала цветности в стандарте PAL передаются одновременно в квадратурной модуляции (разновидность AM), типичная частота поднесущего сигнала - 4433618.75 Гц (4.43 МГц).

При этом каждый цветоразностный сигнал повторяют в следующей строке с поворотом фазы с частотой 15,625 кГц на 180 градусов, благодаря чему декодер PAL полностью устраняет фазовые ошибки (типичные для системы NTSC ). Для устранения фазовой ошибки декодер складывает текущую строку и предыдущую из памяти (в аналоговых телевизионных приемниках используется линия задержки). Таким образом, объективно, цветное телевизионное изображение в стандарте PAL имеет в два раза меньшее разрешение по вертикали, чем монохромное изображение.

Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, на среднестатистических картинках такое ухудшение почти не заметно. Применение цифровой обработки сигнала еще больше сглаживает этот недостаток.

Что означает SECAM

SECAM - это сокр. от фр. Séquentiel couleur avec mémoire, позднее Séquentiel couleur à mémoire - последовательный цвет с памятью - система аналогового цветного телевидения, впервые применённая во Франции. Исторически она является первым европейским стандартом цветного телевидения.

Сигнал цветности в стандарте SECAM передается в частотной модуляции (ЧМ), по одной цветовой составляющей в одной телевизионной строке, поочередно. В качестве недостающих строк используют предыдущий сигнал R-Y или B-Y соответственно, получая его из памяти (в аналоговых телевизионных приемниках для этого используется линия задержки). Таким образом, объективно, цветное телевизионное изображение в стандарте SECAM имеет в два раза меньшее разрешение по вертикали, чем монохромное изображение. Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, на среднестатистических картинках такое ухудшение почти не заметно. Применение цифровой обработки сигнала еще больше сглаживает этот недостаток.

В шутку принято расшифровывать аббревиатуру SECAM как «System Essentially Contrary to AMerican» (система, существенно противоположная американской).

Кстати видеокассеты с маркировкой NTSC по качеству и продолжительности записи не соответствуют системе PAL .

2 года назад

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

PAL — система цветного аналогового телевидения, принятая в ряде стран Европы, Африки, в Австралии.
NTSC — система цветного аналогового телевидения, принятая в США, Японии, Южной Корее и некоторых других азиатских странах.

Сравнение PAL и NTSC

Собственно, разница между PAL и NTSC исключительно в специфике технологий. Большинство моделей видеотехники всеядны: способны принимать сигнал и воспроизводить изображение любого из трех стандартов без искажения. В первую очередь стоит обратить внимание на частоту строчной развертки: для PAL 625 строк, для NTSC — 525. Соответственно, разрешение получается у европейской системы повыше. А вот частота кадров — наоборот, 30 Гц против 25 Гц.
На глаз отличия между PAL и NTSC заметны по качеству цветопередачи. Технически более сложный NTSC допускает искажения цветности, тогда как PAL дает картинку, приближенную к естественной. NTSC чувствителен к фазовым искажениям сигнала и амплитудным колебаниям, потому и преобладание красного, например, или замена цвета для него — дело обычное. В PAL, появившемся позже, эти недостатки устранили, правда, получилось это сделать за счет четкости полученного изображения. К тому же приемник PAL более сложный по конфигурации, в нем присутствует линия задержки, соответственно, себестоимость сборки выше.
Стандарт PAL на сегодняшний день существует во множестве разновидностей, разных по специфике. NTSC же представлен тремя, один из которых, NTSC N, соответствует PAL N, почти ничем не отличаясь, так что названия оказались взаимозаменяемы. В Японии действует собственный формат NTSC J.
Это все о телевидении. Однако аббревиатуры очень хорошо знакомы и геймерам, причем они-то пристрастно относятся к этому вопросу. Или относились, поскольку актуальность явление утратило. Некоторое количество лет назад производители игровых приставок и разработчики игр учитывали регион продаж, выпуская контент либо в PAL, либо в NTSC формате. Приставки признавали только свой родной, отказываясь работать с чужими. Поэтому игра локализовалась не только посредством перевода, но и кодированием в соответствии со стандартом. Иногда попутно в ней что-то изменяли или вырезали, так что один и тот же релиз в Европе и США мог отличаться, и существенно. Те, кто мог выбирать (а потом уже и владельцы консолей без региональной привязки), часто выбирали PAL — ибо разрешение и качество цветопередачи немного выше. Зато игры могли слегка притормаживать. Естественно, единодушия в этом вопросе не наблюдалось. На сегодняшний день разделение по регионам все еще актуально для некоторых моделей игровых приставок, но с чиповкой (спасибо умельцам) и кроссплатформенностью проблемы не составляет.

TheDifference.ru определил, что отличие формата PAL от NTSC заключается в следующем:

PAL — стандарт для стран Европы, NTSC — для США, Японии и некоторых азиатских стран.
Частота развертки для PAL — 625 строк, NTSC — 525.
Частота кадров для PAL — 25 Гц, для NTSC — 30 Гц.
NTSC допускает искажения при передачи цвета, у PAL ниже четкость изображения.
Игры и игровые приставки различаются по региону продаж: NTSC для США, PAL для Европы.

PAL (Phase Alternating Line) — стандарт телевизионного сигнала, разработанный инженером компании «Telefunken» Вальтером Брухом в Германии в 1963 году.

Как и все аналоговые телевизионные стандарты, PAL является адаптированным и совместимым с более старым монохромным (чёрно-белым) телевещанием. В адаптированных аналоговых стандартах цветного телевещания дополнительный сигнал цветности передается в конце спектра монохромного телесигнала.

Известно, что любой цвет, воспринимаемый зрением человека, можно составить из основных цветов: красного (R), зелёного (G) и синего (B). Эту цветовую модель обозначают аббревиатурой RGB. Из-за преобладания в среднестатистической телевизионной картинке зеленой составляющей цвета и для избежания избыточного кодирования, в качестве дополнительных сигналов цветности используют разности R-Y и B-Y (где Y — общая яркость монохромного телесигнала). В системе PAL используют цветовую модель YUV.

Оба дополнительных сигнала цветности в стандарте PAL передаются одновременно в квадратурной модуляции (разновидность амплитудной модуляции — представляет собой сумму двух несущих колебаний одной частоты, но сдвинутых по фазе относительно друг друга на 90 градусов, каждая из которых модулирована по амплитуде своим модулирующим сигналом), типичная частота поднесущей — 4433618,75 Гц (4,43 МГц). При этом «красный» цветоразностный сигнал повторяют в следующей строке с поворотом фазы на 180 градусов. Для устранения фазовой ошибки декодер PAL складывает текущую строку и предыдущую из памяти, благодаря чему полностью устраняет фазовые ошибки (типичные для системы NTSC). При сложении двух сигналов взаимно уничтожаются «красные» цветоразностные компоненты, ведь их знак изменился. При вычитании двух сигналов взаимно уничтожаются «синие». Таким образом, на выходах сумматора-вычитателя получаются разделённые сигналы U и V, являющиеся масштабно изменёнными R-Y и B-Y.

В аналоговых телевизионных приемниках для запоминания цветоразностного сигнала от предыдущей строки используется ультразвуковая линия задержки, в цифровых — оперативная память на строку.

Таким образом, в отличие от NTSC, в стандарте PAL при использовании стандартного аналогового декодера цветовое разрешение по вертикали несколько ниже, чем разрешение монохромного изображения (из-за суммирования двух соседних строк по полю). С этим вполне можно смириться, так как разрешение по горизонтали в цвете также меньше из-за уменьшения полосы пропускания. Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, на среднестатистических картинках такое ухудшение почти не заметно. При этом надо понимать, что в передаваемом сигнале цветовое разрешение по вертикали — полное, ухудшение разрешения происходит лишь в аналоговых декодерах PAL.

Применение цифровой обработки сигнала позволяет восстанавливать как полное цветовое разрешение по вертикали, так и улучшать разделение яркость/цветность за счет использования гребенчатой (или еще более сложной — так называемой 3D) фильтрации поднесущей.

Применение квадратурной модуляции является отличительной особенностью PAL от стандарта SECAM, поворот фазы «красного» сигнала по строкам отличает его от , цветовая модель YUV отличает от всех аналоговых систем.

Телевизионный кадр стандарта PAL состоит из 576 строк (общее количество 625, часть из которых — служебные), каждая строка состоит из 720 фрагментов, т.е. представляет собой матрицу 720*576.

Каждый кадр состоит из «полей» — чередующихся четных и нечетных строк, чередование четных и нечетных полей позволяет уменьшить мерцание картинки.

Используется несколько модификаций стандарта PAL, с отличиями в диапазонах вещания, полосой пропускания видеосигнала и несущей звуковой частотой.

Большинство аналоговых видеокамер для систем видеонаблюдения работает в стандарте PAL D.