Обычное телевидение предполагает разрешение изображения 720 на 576 точек, а ТВЧ позволяет смотреть телепрограммы с разрешением до 1920 на 1080 точек. Таким образом, размер изображения HDTV в 5 раз больше чем в обычном телевидении, или можно сказать, что HDTV в пять раз чётче обычного ТВ.
Еще одной особенностью стандарта HDTV является то, что он регламентирует 60 прогерессивных кадров в секунду, тогда как обычное ТВ дает только 24 (25) кадра в секунду. Такое количество кадров позволяет получить гораздо более мягкое и естественное изображение на экране, особенно в динамичных сценах.
Термин «Высокая чёткость» появился в 30-е годы 20-го столетия. Именно тогда в телевидении произошёл качественный скачок: стали применяться системы, позволившие отказаться от изображения с разрешением 15 — 200 строк. В середине 50-х годов были созданы первые прототипы.
Однако для того, чтобы высокая чёткость телевидения стала заметна невооружённым глазом, необходим дисплей с большой диагональю экрана. Высокая стоимость таких дисплеев тормозила развитие HDTV на протяжении десятилетий. Стремительное развитие HDTV началось в середине 2000-x годов, одновременно с широким распространением плазменных и жидкокристаллических дисплеев.
Ретрогейминг: PAL vs NTSC, 50Hz vs 60Hz
· 720p: 1280×720 точек, прогрессивная развёртка, отношение сторон 16:9, частота — 24, 25, 30, 50 или 60 кадров в секунду (этот формат ТВЧ рекомендован как стандартный для стран-членов ЕВС);
· 1080i: 1920×1080 точек, чересстрочная развёртка, отношение сторон 16:9, частота — 50 или 60 полей в секунду;
· 1080p: 1920×1080 точек, прогрессивная развёртка, отношение сторон 16:9, частота — 24, 25 или 30 кадров в секунду.
Для просмотра HDTV фильмов вам нужен HDTV телевизор. Это может быть HDTV плазма, ЖК телевизор или HDTV проектор. Можно смотреть и на мониторе (ЖК или ЭЛТ), но всего качества HDTV Вы не увидите. Так же, нужен плеер с поддержкой HDTV , либо мощный компьютер. Если вы хотите наслаждаться HDTV телевидением у себя дома, Вам необходимо приобрести специальный ресивер и спутниковую антенну.
Держу пари, многие слышали такие термины как PAL, SECAM и NTSC. Телевизоры и ТВ-тюнеры в процессе настройки каналов, часто грешат вопросами о выборе одного из них. Ситуация усугубляется, когда дополнительно на выбор предлагает несколько подвидов любого из трёх форматов. И, что же выбрать? А главное, чем же все эти форматы друг от друга отличаются?
Во всём этом мы сейчас и будем разбираться.
В мире существует три системы аналогового цветного телевидения — NTSC , PAL и SECAM , во многом похожих, и в тоже время, различающихся по целому ряду параметров. Такое положение зачастую требует использования специальных декодеров для преобразования видеозаписей из одного стандарта в другой.
Телевизионная картинка состоит из последовательно отображаемых на экране строк (линий). Подобный метод формирования изображения называют строчной разверткой , а цикл полной смены изображения (кадра) — кадровой разверткой . Чем больше строк на экране, тем лучше вертикальная чёткость изображения, а повышенная кадровая частота устраняет возможный эффект мерцания.
PAL или NTSC — как правильно выбрать формат и скорость видео. 7 Правил
На рисунке показано преимущественное использование стандартов цветного ТВ по регионам.
Основные параметры телесигналов
Из-за ограниченной пропускной способности каналов связи каждый кадр во всех ТВ-стандартах передается в два приема или, как говорят, состоит из двух полей. Первоначально (в первом поле) отображаются четные строки, затем нечетные. Такая развертка называется чересстрочной и, в отличие от строчной, она несколько ухудшает качество изображения, но позволяет вместить телесигнал в стандартную полосу частот каналов связи.
Частотный спектр полного телесигнала цветного ТВ показан на рисунке, откуда видно, что телесигнал состоит из яркостного, цветового и звукового сигналов, передаваемых по каналам связи с помощью отдельных несущих частот. Основные различия между стандартами заключаются в способах кодирования цвета на основе модуляции несущей частоты цветового сигнала.
При отображении принятого телесигнала цветовая составляющая накладывается яркостную. Поэтому при использовании аппаратуры, не поддерживающей тот или иной стандарт, обычно удаётся получать хотя бы чёрно-белую картинку. Звуковая несущая частота может быть разной даже в вариантах одного и того же стандарта, что и служит иногда причиной отсутствия звука при нормальном воспроизведении видео.
NTSC
Этот стандарт цветного телевидения (NTSC ) разработан в США. Первая версия появилась еще в 1941 году, а регулярные телетрансляции начались в 1954 г. В разработке NTSC принимали участие крупнейшие, в то время, электронные компании, входившие в национальный комитет по системам телевидения (англ. National Television System Committee (NTSC)). В настоящее время стандарт NTSC используется на большей части американского континента, а также в Японии, Южной Корее, на Тайване и Филиппинах.
Широко применяются два варианта NTSC , обозначаемых буквенными индексами M и N. Исторически первым был, и сейчас наиболее распространенный вариант, NTSC M. Затем появился NTSC N (называемый иногда PAL N), сегодня используется в некоторых странах Южной Америки. Правда, в Японии работает еще и NTSC J, но этот вариант незначительно отличается от основного — NTSC M.
Основные характеристики формата NTSC
Частота строчной развертки для NTSC M равняется 525 строкам на экран, частота смены кадров — 30. Полоса частот, занимаемая видеосигналом — 4,2 МГц. В NTSC N используется несколько больше строк — 625 и пониженная кадровая частота — 25 Гц.
Система на основе NTSC позволяет обеспечить высокое качество цветного изображения, но предъявляет весьма жесткие требования к приемной и передающей аппаратуре. Из-за особенностей формирования сигналов этого формата, при декодировании не всегда удаётся полностью разделить сигнал на отдельные составляющие, поэтому цветовые сигналы смешиваются с яркостным. И, в зависимости от яркости участка изображения, оно может несколько менять свой цветовой тон.
Фазовые искажения сигнала, возникающие иногда при передаче, также способствуют не совсем естественной передаче цветового тона, а амплитудно-частотные вызывают изменение насыщенности цвета.
Стандарт PAL (англ. Phase Alternation Line ) впервые был использован в 1967 году в Германии и Великобритании. Вещание в этих странах началась несколько различающихся вариантах, которых в настоящее время стало еще больше. PAL широко используется в большинстве стран Западной Европы, Африки, Азии, в Австралии и Новой Зеландии.
По сути, PAL является усовершенствованной системой NTSC, в которой устранена чувствительность передаваемого сигнала к фазовым искажениям за счет изменения метода модуляции несущей частоты цвета. Правда, это привело к некоторому ухудшению четкости, что отчасти компенсируется (в некоторых вариантах стандарта) повышенным количеством строк.
Cтандарт PAL имеет наибольшее количество используемых разновидностей.
SECAM
Стандарт SECAM (франц. Sequential Couleur Avec Memoire ) — последовательная передача цветов с запоминанием был разработан во Франции. Регулярное вещание с его использованием началось в 1967 году, во Франции и СССР. В SECAM используется 625 строк с частотой 25 кадров, или 50 полей в секунду. Сейчас SECAM используется во Франции и некоторых странах Европы, в некоторых странах бывшего CCCP и Африки.
Особенность системы в том, что цветоразностные сигналы передаются посредством частотной модуляции. Тогда, как в PAL и NTSC используется квадратурная амплитудная модуляция. Частотная модуляции, а также поочередная (через строку) передача двух цветовых сигналов позволила избавиться от излишней чувствительности к искажениям, но несколько ухудшила четкость, что, впрочем, в условиях приема эфирного телевидения не всегда принципиально и наиболее заметно в кабельных системах. SECAM позволяет добиться более естественной цветопередачи за счет улучшенного разделения цветовых сигналов от яркостного.
Для записи на магнитную ленту использовалась разновидность стандарта — MESECAM , в котором поднесущие цветоразностных сигналов перенесены на более низкие частоты (примерно 1,1 МГц), что позволило минимизировать влияние непостоянства скорости протяжки ленты на качество цвета.
Сравнение форматов
Перечень основных различий между стандартами сведен в таблицу. Как видно, имеются значительные различия по несущим частотам и занимаемой в каналах связи общей полосе частот.
| Стандарт | NTSC M | PAL B,G,H | PAL I | PAL N | PAL M | SECAM B,G,H | SECAM D,K,L |
| Число строк/кадров | 525/30 | 625/25 | 625/25 | 625/25 | 525/30 | 625/25 | 625/25 |
| Полоса частот видеосигнала, МГц | 4,2 | 5 | 5,5 | 4,2 | 4,2 | 5 | 6 |
| Цветовая несущая, МГц | 3,58 | 4,43 | 4,43 | 3,58 | 3,58 | 4,25 и 4,406 | 4,25 и 4,406 |
| Звуковая несущая, МГц | 4,5 | 5,5 | 6 | 4,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 |
Впрочем, сегодня вряд ли читателям придётся серьёзно страдать из-за проблем, несовместимости форматов. Каким бы способом Вы не выводили бы видео с компьютера, почти всегда будет возможность выбора, как минимум, из двух форматов PAL или NTSC .
Когда подтвердите заказ, мы будем просить клиентов, что телевизионная система в своей стране: NTSC или PAL. Об этом просили .Затем, Что такое NTSC, PAL?
PAL, NTSC, а также SECAM, три стандарта ТВ технологии аналогового цветного мира. Этот стандарт для телевизионной станции и телевидения для осуществления видео и аудио сигнал вместе. Только при соблюдении тех же технических стандартов, может быть в состоянии достичь телевизионного сигнала нормального принятия. Это так же, как розетки и вилки, только тот же тип может быть подключен вместе. плагин Китая не может быть вставлена в розетку питания стандарт Великобритании.
Цветной дисплей Изображение на экране телевизора состоит из смешанного сигнала трех основных цветов: красного, зеленого и синего цветов. Степень яркости трех цветов делает красочные изображения. Как иметь дело с тремя основными цветовых сигналов и добиться вещания и приема, это требует определенных технических стандартов, которые сформировали стандарт цветного телевидения. Так приходит три ТВ система: NTSC (также известная как система N, или стандарт США), система PAL (также известный как Парр или Западной Германии, Великобритания), системы СЕКАМ (также известная как система Sekon или французской системе). Основные различия между этими тремя системами являются частота кадров (частота поля), скорость разложения, полоса пропускания сигнала и несущей частоты, отношения преобразование цветового пространства и т.д..
PAL (Phase Alternating линия), это телевизионная система, разработанная в 1965 году, в основном используется в Китае, Гонконге, на Ближнем Востоке и в Европе. Эта система с цветовой полосой пропускания 4.43Mh, аудио пропускной способности 6.5MHz, 25 кадров в секунду.
NTSC (Национальный комитет по телевидению) стандарт разработан на основе Национального комитета по вопросам телевидения и развития США в 1952 году по Соединенные Штаты, Канада и Япония, Китай Тайвань, Южная Корея, Филиппины и другие страны используют этот стандарт. Эта система с цветным полосой пропускания 3.58Mhz, аудио полосы пропускания 6.0Mhz, 30 кадров в секунду изображения.
Почему система NTSC 30 кадров в секунду в то время как система PAL 25 кадров в секунду? Это потому, что электроэнергии в стране составляет 110V 60Hz, поэтому частота сигнала ТВ поле непосредственно получить частоты переменного тока 60Гц, а два представляют собой рамку, так что 60 делится на 2 равно 30, что является количество телевизионных кадров. электричество Китая 220V 50Hz, так что 25 в секунду.
PAL, SECAM и NTSC — это системы, в которых идёт трансляция сигнала (с антенны, кабельного, спутникового ресивера или DVD). Самое важное, что нужно знать о них и немного истории в нашей статье
О том, что такое ПАЛ или СЕКАМ большинство из нас узнало только в конце 80-х годов, когда привозили с собой из-за границы или покупали в фирменных магазинах первые импортные видеомагнитофоны, видеоплееры и видеокассеты с фильмами или музыкой. Каково же было разочарование, когда оказывалось, что их не так просто подключить к нашим, советским телевизорам, а подключив, оказывалось, что картинка была чёрно-белой Вот тогда, обратившись к мастеру, хозяин «видика» узнавал, что его телевизор принимает только систему цвета «SECAM «, а все купленные им видеокассеты записаны в «PAL » или, ещё хуже, в одном из стандартов «NTSC «
Говоря простым языком, PAL, SECAM и NTSC — это системы «цветности» или передачи цвета. При их несовпадении (у источника сигнала и телевизора) картинка на экране будет черно-белой (а ещё может быть зауженной или вообще полоски, вместо картинки). Сам сигнал, который обрабатывает схема телевизора, содержит в себе информацию о яркости (черно-белой картинке) и цветности (о том, как ч/б картинку нужно раскрасить). Так вот, информация о цветности «красках» как раз и закодирована в одну из систем ПАЛ, СЕКАМ.
PAL, SECAM и NTSC. Так называются телевизионные стандарты, то есть форматы. Стандарт SECAM — это телевизионный формат, которое нашел использование в России. Но не только. Его используют также в странах Восточной Европы и во Франции.
Именно от французского «SEquential Couleur Avec Memoire» и происходит его название.
SECAM предусматривает разложение телевизионного кадра на 625 строк, частоту кадров 50 Гц. Поскольку частота кадров и количество строк соответствует стандарту PAL, то ничто не мешает в монохромном варианте просматривать видео в формате SECAM на видеоплеере PAL стандарта, как и наоборот.
Основной телевизионный стандарт в Европе — это PAL. Он также используется в Великобритании, Австралии и Южной Африке. Название происходит от «Phase Alternate Line».
Стандарт PAL использует метод, с помощью которого добавляется цвет к телевизионному сигналу черного и белого цвета. Он создает на экране 625 строк с частотой 25 кадров в секунду. Подобно системе NTSC использует чересстрочную развертку.
Стандарт NTSC — стандарт видеозаписи, телевещания. Нашел применение в США, Японии и других странах. Спецификация на стандарт NTSC определена в 1952 году национальным комитетом стандартов в области телевидения, то есть National Television Standards Committee, что и стало в результате названием.
Стандарт определяет метод кодирования информации в композитный видеосигнал. Обеспечивается поддержка 16 миллионов разных цветов. Сегодня уже разрабатываются новые разновидности стандарта NTSC «Super NTSC» и «16х9». Они войдут в состав стандарта MPEG и стандарта разработки DVD.
Система SECAM — сегодня, как уже говорилось, основная система цветного аналогового телевидения в России. Основные параметры отечественного телевидения этого стандарта определяются в рамках ГОСТ 7845-92. После развала СССР в Восточной Европе систему SECAM постепенно стала вытеснять система PAL.
Видеооборудование стандарта SECAM сегодня, по сути, нигде на планете не производится. Всё видеопроизводство действует в системе PAL в европейском стандарте разложения, а в эфир после транскодирования поступает сигнал SECAM.
Когда российское вещание перейдет к системе PAL? Этот вопрос неоднократно поднимался специалистами, но телевизионных приемников стране, поддерживающих единственный стандарт SECAM, все еще полным-полно.
Сейчас в России эфирное аналоговое вещание телевизионных каналов ведётся в системе SECAM. В то же время в сетях кабельного вещания подавляющее большинство аналоговых телевизионных каналов. Среди них и те, которые представлены в открытом эфире. Они передаются в системе PAL, что означает невозможность их просмотра на старых советских телевизорах в цвете.
Источник: battlecase.ru
Система цветного телевидения NTSC
Система NTSC была разработана в США и принята в качестве стандартной системы цветного телевидения практически во всех странах Северной, Южной и Центральной Америки, а также в ряде стран Азии (Япония, Южная Корея и др.).
В качестве сигналов для передачи цветовой информации в системе NTSC приняты цветоразностные сигналы. Передача этих сигналов осуществляется в спектре сигнала яркости на одной цветовой поднесущей. Для того чтобы иметь возможность передавать два видеосигнала цветности с помощью одной поднесущей частоты, применён метод квадратурной амплитудной модуляции. Сущность этого метода состоит в следующем.
Основным элементом схемы квадратурной модуляции является балансный модулятор. Балансный модулятор выполняет две функции:
1. Модуляция поднесущей для получения боковых полос;
2. Подавление этой поднесущей для того, чтобы на выходе модулятора присутствовали только сигналы боковых полос.
Модулирующие сигналы ЕR – Y и ЕB – Y подаются на два балансных модулятора (рис.4.1).
Рис.4.1. Принцип квадратурной модуляции сигнала
ГП – генератор поднесущей; БМ1, БМ2 – балансные модуляторы;
ФИ – фазоинвертор; СМ1, СМ2 – смесители.
Модулируемые колебания имеют одну и ту же поднесущую частоту f0, однако сдвинуты относительно друг друга на угол 90°. На выходе балансных модуляторов получаются два сигнала: ЕR – Y ·Cos ω0t и ЕB – Y · Sinω0t, находящиеся в квадратуре. Эти сигналы являются сигналами цветности.
При сложении этих сигналов образуется результирующий сигнал ЕР, модулированный по амплитуде и фазе (рис.4.2).
Модуль результирующего вектора равен
Разделив обе части (4.1) на (4.2) после несложных преобразований, получим:
где θ = arctg (ER – Y / EB – Y) ……………………………. (4.3)
Модуль вектора характеризует насыщенность цвета передаваемого элемента, а угол θ – его цветовой тон (рис.4.2)
Рис.4.2. Векторная диаграмма квадратурной модуляции
Таким образом, в зависимости от окраски передаваемого в данный момент участка изображения ЦРС меняются по амплитуде, но остаются сдвинутыми по фазе на 90° относительно друг друга. Соответственно их суммарный вектор ЕР меняется в пределах угла θ = 0° ÷ 360°.
Поскольку при модуляции значения векторов ЕR – Y и ЕB – Y изменяются и при этом изменяется амплитуда и фаза результирующего колебания ЕР и θ, можно сказать, что квадратурная модуляция является амплитудно-фазовой модуляцией. Балансная модуляция имеет преимущества перед другими видами модуляции, заключающиеся в том, что в значительной степени уменьшаются помехи в канале яркости со стороны колебаний поднесущей частоты.
При балансном методе модуляции поднесущей цветоразностными сигналами хорошая совместимость достигается, потому что на неокрашенных деталях изображения нет помех со стороны сигналов цветности, поскольку ЦРС, как это было показано ранее, равны нулю и напряжение поднесущей также равно нулю, так как она подавлена.
В системе NTSC отводится сравнительно небольшая полоса частот для передачи изображения (по стандарту 4,2 МГц). В связи с этим ограничивается и ширина спектров сигналов цветности, которые так же, как и в системе
SECAM, «вкладываются» в спектр сигнала яркости. Уменьшение ширины спектра сигналов цветности приводит к ухудшению цветовой чёткости изображения. Улучшить цветовую чёткость изображения при ограниченной ширине спектров сигналов цветности можно путём использования АМ-сигналов с одной боковой полосой (ОБП).
При использовании сигналов с амплитудной модуляцией информацию можно передать с помощью одной боковой полосы спектра сигнала. Применение сигналов с ОБП позволяет вдвое сократить полосу частот, занимаемую сигналом, либо при фиксированной ширине частотного интервала, отводимого для передачи информации, увеличить вдвое ширину спектра модулирующего сигнала.
На практике обычно вторая боковая полоса подавляется лишь частично: от неё остаётся часть спектральных составляющих, примыкающих к частоте поднесущей. Такие сигналы называются сигналами с частично подавленной боковой полосой.
Однако использование сигналов с ОБП в системах с квадратурной модуляцией (КМ) наталкивается на серьёзные трудности. Это объясняется высокой чувствительностью таких систем к фазовым искажениям сигналов. Фазовые искажения приводят к появлению помех при приёме сигналов с КМ и искажению передаваемой информации.
Под фазовыми искажениями понимается изменение начальной фазы сигнала. Такие искажения могут возникнуть при прохождении сигнала через радиотехнические цепи (контура, фильтры, и т.п.), при воздействии внешних помех в виде электрических колебаний и других причин. Это приводит к появлению помех и нарушению цветопередачи изображения.
Цветоразностные сигналы в системе NTSC .
Использование ЦРС ЕR – Y и ЕB – Y в системе NTSC оказывается малоэффективным. При разработке системы NTSC опытным путём были найдены цвета, при которых глаз человека обнаруживает наибольшую разрешающую способность. Эти цвета передаются сигналами ЕI и ЕQ , которые связаны с ЦРС ЕR – Y и ЕB – Y следующими соотношениями:
Использование балансной модуляции приводит к необходимости применять в телевизоре синхронное детектирование для разделения квадратурных сигналов. Это усложняет схему, но повышает помехоустойчивость совместимой системы.
Для синхронного детектирования, помимо квадратурных сигналов, на детектор необходимо подавать колебания цветовой поднесущей. В передаваемом сигнале изображения поднесущая полностью подавлена. Поэтому в каждой строке ТВ-сигнала во время обратного хода передаётся так называемая «вспышка», представляющая собой 8…10 колебаний цветовой поднесущей. «Вспышка» является сигналом цветовой синхронизации. Форма этого сигнала показана на рис.4.3.
Рис.4.3. Форма строчного синхроимпульса с цветовой вспышкой
Чтобы избежать искажений цветовых тонов принимаемого изображения, не только частота, но и фаза колебаний вспышки должна быть точно (до ± 5°) равна фазе поднесущей в кодирующем устройстве. Это необходимо потому, что синхронное детектирование работает на принципе сравнения фазы опорного напряжения (поднесущей частоты) с фазой детектируемого (квадратурного) сигнала.
Принцип разделения сигналов, переданных методом квадратурной модуляции, основан на перемножении сигнала цветности ЕР, содержащего обе квадратурные составляющие, и напряжения опорной (поднесущей) частоты, совпадающей по фазе с какой-либо квадратурной составляющей. Такое перемножение осуществляется в синхронном детекторе, структурная схема которого показана на рис.4.4.
Рис.4.4. Структурная схема синхронного детектора
РФ – режекторный фильтр; СД1, СД2 – синхронные детекторы;
Г – генератор поднесущей; ФИ – фазоинвертор.
На выходе синхронных детекторов получаются ЦРС ЕR – Y и ЕB – Y. Третий ЦРС ЕG – Y получается в декодирующей матрице приёмника из яркостного ЕY и двух ЦРС ЕR – Y и ЕB – Y .
Система NTSC очень чувствительна к фазовым искажениям, которые приводят к искажениям передаваемого цвета. Высокая точность, с которой необходимо выдерживать все фазовые соотношения в полном цветовом сигнале, приводит к необходимости предъявлять очень жёсткие требования к характеристикам всех звеньев ТВ-системы и линии связи. Это послужило причиной отказа ряда стран от применения системы NTSC.
Достоинства системы NTSC:
· Одновременная передача двух сигналов цветности;
· Высокая помехоустойчивость к шумовым помехам благодаря использованию синхронных детекторов;
· Меньшая, чем в системе SECAM, полоса частот, занимаемая сигналом изображения;
· Сигналы цветности не создают помех при передаче чёрно-белого изображения (эти сигналы отсутствуют при передаче чёрно-белого изображения);
Недостатки системы NTSC:
· Система очень чувствительна к фазовым искажениям сигналов цветности;
· Меньшая чёткость изображения, чем в системе SECAM (более узкая ширина спектра сигнала яркости).
4.2. Система цветного телевидения PAL
Система PAL в своей основе содержит все идеи американской системы NTSC. Особенность системы PAL заключается в оригинальном способе устранения фазовых искажений, присущих системе NTSC. Идея компенсации фазовых искажений заключается в том, что фаза поднесущей «красного» ЦРС
ЕR – Y от строки к строке меняется на 180°. Фаза поднесущей «синего» сигнала цветности при этом остаётся неизменной.
Инверсия фазы «красного» сигнала цветности от строки к строке приводит к тому, что искажения сигналов на выходах синхронных детекторов и перекрёстные помехи, вызванные фазовыми искажениями, оказываются одинаковыми в соседних строках по форме, но с разными знаками. Следовательно, они могут быть скомпенсированы, если перед синхронным детектором или после него сложить сигналы двух соседних строк.
Изменение фазы вектора ЕR – Y приводит к тому, что фазовые ошибки Δθ двух соседних строк m и m + 1 (рис.4.5а), одинаковые по величине, имеют разные знаки.
Рис.4.5. Компенсация фазовых искажений в системе PAL
а – векторные диаграммы двух соседних строк;
б – суммарный вектор 2ЕР в приёмнике после сумматора.
ЕР1 и ЕР2 – векторы, правильно отображающие цвета m и m = 1 строк;
· Е’Р1 и Е’Р2 – реальные векторы цветности с учётом фазовых искажений;
· Δθ и Δθ – дополнительные изменения угла θ из-за фазовых искажений.
В системе PAL, как и в системе SECAM, используются ЦРС ЕR – Y и ЕB – Y.
В ТВ-приёмнике для сигнала цветности устанавливается ультразвуковая линия задержки на период одной строки (64 мкс). Таким образом, в тракте обработки появляются два одноименных сигнала цветности с относительной задержкой на период одной строки. Изменение полярности вектора ЕR – Y в сигнале цветности на выходе линии задержки и последующее сложение двух напряжений (напряжения на выходе УЗЛЗ Е’Р1 c инвертированным напряжением на её входе Е’Р2) устраняет фазовую ошибку Δθ, что показано на рис.4.5б. Удвоенный размах вектора ЕР за счёт ограничения приводится к нормальной величине.
Одним из недостатков системы PAL является усложнение тракта обработки сигнала цветности. Однако достоинства этой системы перед NTSC сделали эту систему весьма привлекательной, поэтому многие страны Западной Европы, Азии, Африки и Австралия приняли её в качестве своего ТВ-стандарта.
Структурная схема кодирующего устройства системы PAL
Упрощённая структурная схема кодирующего устройства системы PAL показана на рис.4.6.
Рис. 4.6. Упрощённая структурная схема кодирующего устройства
и Е’B – Y. Цветоразностные сигналы через ФНЧ, ограничивающие их спектр, поступают на балансные модуляторы. Один из них (ФНЧ-R) служит для модуляции поднесущей сигналом ЕR – Y, а другой (ФНЧ-В) – сигналом EB – Y. Балансный модулятор «II» получает колебания поднесущей частоты непосредственно от генератора поднесущей.
На балансный модулятор «I» колебания поднесущей поступают через коммутатор фазы и фазовращатель. Фазовращатель обеспечивает сдвиг фазы поднесущей на 90°, а коммутатор изменяет фазу колебания, поступающего от генератора поднесущей, на 180° от строки к строке. Управление коммутатором осуществляется специальными импульсами, поступающими от генератора коммутирующих импульсов. Синхронизация генератора осуществляется импульсами строчной частоты.
С выходов балансных модуляторов сигналы поступают на сумматор «I».
В сигнал яркости с помощью сумматора «II» вводится синхронизирующий сигнал. Далее следует линия задержки, обеспечивающая совпадение во времени сигналов яркости и цветности. Сигналы цветности отстают от сигналов яркости, так как каналы цветности имеют значительно более узкую полосу пропускания и вносят соответственно большую задержку при обработке сигнала. Сложение сигналов яркости и цветности осуществляется
в сумматоре «III».
Структурная схема декодирующего устройства системы PAL
Упрощённая структурная схема декодирующего устройства системы PAL показана на рис.4.7.
Рис.4.7. Упрощённая структурная схема декодирующего устройства
Полный цветовой сигнал с выхода видеодетектора поступает на полосовой фильтр. С помощью полосового фильтра выделяются сигналы цветности, передаваемые на поднесущей частоте. Выделенные сигналы цветности поступают на сумматор «I» и через фазовращатель, обеспечивающий поворот фазы на 180°, на сумматор «II». Кроме того, цветовые сигналы поступают на блок задержки. Блок задержки представляет собой последовательное включение двух линий: ультразвуковой и регулируемой линии, обеспечивающей точную подстройку времени задержки.
Задержанные цветовые сигналы с выхода регулируемой линии задержки поступают на оба сумматора. Выделение сигналов Е’R – Y и Е’B – Y осуществляется с помощью двух синхронных детекторов.
Выделение сигнала Е’B – Y осуществляется в синхронном детекторе «II», на который также подаётся колебание опорной частоты от генератора поднесущей. На синхронный детектор «I», помощью которого выделяется сигнал Е’R – Y, опорное колебание поднесущей поступает через коммутатор фазы и фазовращатель. Фазовращатель сдвигает фазу опорного колебания на 90°, а с помощью коммутатора фазы осуществляется коммутация фазы на 180° от строки к строке. Коммутатор фазы управляется с помощью генератора коммутирующих импульсов. Правильная последовательность коммутации задаётся схемой цветовой синхронизации.
Достоинства системы PAL:
· Поскольку в системе PAL используется квадратурная модуляция, все достоинства системы NTSC следует отнести и к системе PAL;
· Модернизация квадратурной модуляции позволила устранить чувствительность к фазовым искажениям сигналов цветности и использовать при передаче сигналы цветности с ОБП;
· Применение сигналов цветности с ОБП позволяет расширить полосу частот ЦРС, и, следовательно, улучшить цветовую чёткость изображения.
Недостатки системы PAL:
Несколько большая сложность телевизионного приёмника по сравнению с системой NTSC.
Практически все телевизоры, выпущенные промышленностью Советского Союза, не имели возможности принимать цветное изображение, передаваемое в системах NTSC и PAL. Для ликвидации этого недостатка были разработаны приставки к блокам цветности (транскодеры), способные обеспечивать воспроизведение изображения в цвете. Это усложняло схемы телевизоров; установка таких транскодеров производилась, как правило, неспециалистами, что приводило к ухудшению качества работы ТВ-приёмника и, в конечном итоге, к снижению надёжности его работы.
Современные телевизоры, выпускаемые ведущими фирмами мира, оснащены мультистандартными устройствами, позволяющими воспроизводить цветное изображение с высоким качеством в любом стандарте цветного телевидения.
Контрольные вопросы:
1. Что такое квадратурная модуляция?
2. Почему в системах NTSC и PAL используются сигналы с квадратурной модуляцией?
3. Какие достоинства и недостатки систем NTSC и PAL вы знаете?
4. Что такое сигнал с ОБП? В чём его преимущества?
5. Объясните по функциональной схеме работу кодирующего устройства системы PAL.
6. Объясните по функциональной схеме работу декодирующего устройства системы PAL.
Источник: lektsia.com
PAL или NTSC — что лучше, в чем разница? Стандарты телевизионного вещания
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 телевидения США 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.
Некоторые новые телевизоры не имеют аналоговых портов
Если Вы купили телевизор в прошлом году, Вы могли заметить, что у него есть несколько портов HDMI, возможно, DisplayPort, но ему не хватает разноцветных RCA-портов, к которым Вы привыкли. Аналоговое видео наконец умирает.
Это решает проблему совместимости NTSC/PAL, устраняя возможность использовать старые видеоисточники с новыми телевизорами.
В будущем Вам, возможно, придется купить совместимый с NTSC/PAL конвертер HDMI. Опять же, они сейчас довольно дорогие. Однако, как только спрос вырастет, они должны стоить дешевле.
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.
Основные моменты
- Система цветопередачи – это вывод цветной картинки чересстрочным методом. В мире применяются несколько стандартов таких систем – NTSC, PAL и SECAM. Каждый стандарт работает на единой технологии, обеспечивает наложение 3-х основных цветов (красный, зеленый, синий) и передачу их с помощью электронно-лучевых трубок.
- Стандарт цветопередачи – это реализованная для вывода картинки, а не для трансляции, технология. Ее задействуют для аналогового телевещания и для монтажа цветного кино.
- Сперва был принят стандарт NTSC в США. Затем он распространился и на Японию. Спустя 14 лет Франция представила свою систему SECAM, которую взял на вооружение Советский союз. А Европа в этом же году стандартизировали PAL, которую представила Германия.
- В 1990-х РФ и страны СНГ совместно с SECAM реализовали PAL, что вылилось в проблемы для некоторых владельцев старых телевизоров. Для решения проблемы необходим был впаянный декодер SECAM/PAL. На вопрос Пал Секам что это можно ответить так – это декодер для реализации совместимости двух технологий, которые плавно перекочевали в единый стандарт PAL.
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.
Дальнейшее использование
Рассмотренная система цветопередачи использовались в эфирном, спутниковом, кабельном телевидении и для записи на носители вплоть до появления технологии кодирования информации в цифровой формат. Это привело к возможности хранить и передавать больший объем информации. Компакт-диски вытеснили магнитные ленты и дискеты, а цифровое и интерактивное телевидение пришло на смену АТВ.
В цифровой технологии изображение выводится отдельно от звука в формате mpeg-4 и использование цветовой передачи в стандартах NTSC, PAL, SECAM полностью прекращено. Сейчас их можно встретить только при монтаже видеороликов для последующей трансляции в привычном виде или записи на магнитной ленте.
(голосов: 2, средняя оценка: 4,50 из 5)
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.
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 — 25 кадров 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 DVD-сигнале сигнал 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.
Как правильно выбрать камеры видеонаблюдения
Камеры видеонаблюдения – это определенный вид устройства, который позволяет получить видеопоток данных, используемый для дальнейшей обработки. Информацию с камер можно просматривать напрямую, что помогает обеспечивать обыкновенный видеоконтроль происходящей ситуации на охраняемой территории.
Конечно же, для создания полноценного контроля всего объекта, необходимо создания многофункциональной системы безопасности и видеонаблюдения, включая СКУД (система контроля и управления доступом), ОПС (охрана пожарной сигнализации), видеосерверы, видеорегистраторы, ИТ-решения для разных отраслей промышленности, камеры различных видов и многое другое.
Система видеонаблюдения создается для того, чтобы стать незаменимым помощником в достижении полного контроля с помощью оповещения о происходящих событиях в режиме реального времени. К вопросу создания максимально эффективной системы стоит подойти с особой ответственностью, поскольку именно от качества составляющих элементов зависит производительность и долговечность всей системы в целом.
Типы видеокамер
Одним из элементов системы безопасности и видеонаблюдения, который нам предстоит выбрать сегодня – это камера видеонаблюдения.
Различные типы видеокамер
Какие же виды этого устройства представлены на нашем рынке? Первоначально стоит сказать о том, что все камеры делятся на проводные и беспроводные, далее по типу выходного устройства на аналоговые и цифровые.
- Аналоговая камера — видеокамера, ограниченная стандартом трансляции аналогового видеосигнала, соответствующим одному из стандартов телевизионного сигнала NTSC (в США), PAL (в большинстве стран).
- Цифровая камера (IP-камера) – видеокамера, являющая законченным сетевым устройством, не имеющим ограничений по возможности передачи информации.
В принципе, мы можем сказать, что есть два основных преимущества цифровых камер над аналоговыми. Во-первых, это передача информации в цифровом виде. Передача видеоинформации в таком виде, позволяет получать качественное видео без различных дефектов и искажений, что в обыкновении свойственно при аналоговом видеосигнале. Во-вторых, одним из больших плюсов является разрешение матрицы, которая используется в камере.
Как уже упоминалось выше, разрешение изображения у аналоговой камеры ограничено стандартом телевизионного сигнала NTSC (в США), PAL (в большинстве стран) поэтому о мегапиксельном качестве изображения можно просто забыть, возможное разрешение аналоговых камер 704х576 или 768х576, частота кадров 30 или 25 Гц.
При использовании IP-камер об этом думать не приходится, ограничений не имеют, качество полученной картинки зависит исключительно от стоимости.
Виды аналоговых и сетевых видеокамер
На сегодняшний день, представлено множество разнообразных моделей и классификаций камер видеонаблюдения, каждый заказчик может себе подобрать камеру, которая ему подходит для решения поставленных целей и задач.
- Модульные камеры представляют собой устройство, созданное на основе одной/двух/трех плат, оборудованное миниатюрным размером объектива. Используются для скрытого наблюдения, так же могут использоваться непосредственно в кожухе.
- Миниатюрные видеокамеры имеют квадратный или цилиндрический корпус. Эти камеры являются готовым устройством, которое может монтироваться внутри строения. Если для Вас является необходимостью экономия места, то эта камера именно то, что нужно. Так же камера может использоваться в местах, где требуется неявное наблюдение.
- Поворотные камеры представляют собой устройство, фиксирующие картинку при помощи поворотного механизма, который позволяет изменять зону наблюдения. Поворотные видеокамеры могут применяться при охране особо важных объектов, где требуется всестороннее наблюдение. Встроенный зум, позволяет приблизить изображение за считанные секунды для максимально полного понимания происходящей ситуации. Поворотные камеры имеют возможность программирования на просмотр определенных зон наблюдения в определенное время.
- Купольные видеокамеры выполнены в виде полусферы, благодаря такому типу корпуса, видеокамера может фиксировать изображение, поворачиваясь в вертикальном положении на 180° и на 360°в горизонтальном. Широко используется в охранных системах, где есть необходимость предельного контроля большой территории.
- Уличные видеокамеры укомплектованы особо прочным корпусом, который относит данный тип камер к вандалозащитным камерам. Также сюда можно отнести камеры, которые устанавливаются в специальные термокожухи, что обеспечивает защиту видеокамеры от внешних воздействий.
- Гиростабилизированные видеокамеры используются на подвижных объектах. Задачей камеры является получение стабилизированного изображения. Данное устройство может применяться для различных объектов, к примеру, трансформаторные подстанции, нефтегазовый сектор, мачты ЛЭП (линии электропередач).
- Муляжи используются в основном в торговле, именно там необходимо наблюдения за всеми труднодоступными местами. За неимением большого денежного фонда на построение системы видеонаблюдения, проектировщики используют камеры-пустышки, которые воздействуют на психологическое восприятие человека. Муляжные камеры устанавливают обычно в зонах низкоморженального товара, дабы избежать высоких потерь.
Классификация видеокамер по цветности
Еще одной важной особенностью при выборе камер видеонаблюдения, является выбор видеокамер по цветности.
Черно-белая камера видеонаблюдения, осуществляет трансляцию изображения в черно-белом формате. Черно-белые видеокамеры обладают высокой чувствительностью, что дает возможность использования при минимальном освещении или в его отсутствии. Даже при недостатке хорошего освящения, такие камеры могут хорошо фокусировать удаленные объекты и мелкие детали.
Цветная камера имеет высокую информативность. Цветные видеокамеры, осуществляют трансляцию изображения в цветовом формате. Качество изображения цветных видеокамер напрямую зависит от вида источника света.
камера с инфракрасной подсветкой. Камеры с ИК подсветкой переключаются на работу черно-белый режим изображения в ночное время или при недостаточном освящении наблюдаемого объекта. Благодаря этой классификации, заказчик может использовать одновременно как черно-белые, так и цветные камеры видеонаблюдения.
Одной из последних тенденцией современного рынка видеонаблюдения является осуществление перехода от аналоговых камер к сетевым. Не смотря на то, что аналоговые камеры полностью решают задачи визуального видеоконтроля, высокое качество изображения и передачу информации по сети можно получить только с помощью IP-камер.
В целом если посмотреть со стороны, камеры являются глазами систем визуального контроля, ведь любая CCTV система начинается изначально именно с нее. Очень важно правильно выбрать и принять решение в пользу той или иной модели, уверены, что наша статья станет для Вас незаменимым помощником при выборе камер видеонаблюдения.
Источник: melkompl.ru