Почему NTSC и PAL по-прежнему важны для HDTV?

Даже с появлением и популярностью цифрового телевидения, возможностей вещания HDTV и исходных устройств (таких как проигрыватели дисков Blu-ray и устройства потоковой передачи мультимедиа ), старые барьеры на пути к универсальным стандартам видео не были устранены. В этой статье объясняется, почему стандарты NTSC и PAL по-прежнему важны.

Примечание : эта информация применима к телевизорам многих производителей, таких как LG, Samsung, Panasonic, Sony и Vizio.

Частота кадров

Хотя в настоящее время видео преимущественно цифровое, частоты кадров, используемые в аналоговых видеосистемах, по-прежнему включены в стандарты цифрового телевидения и HDTV. В видео (аналоговом, HD и 4K Ultra HD), а также в фильмах изображения просматриваются на экране как целые кадры. Однако существуют различия в том, как вещатели транслируют кадры, передают их через потоковые медиаустройства или физические носители и отображают их на экранах.

Линии и пиксели

Прямые или записанные видеоизображения состоят из строк развертки или рядов пикселей. В фильмах изображение отображается целиком. Напротив, линии или ряды пикселей в видеоизображении появляются по всему экрану, начиная с верхней части экрана и двигаясь к нижней. Эти строки отображаются либо в чередующемся, либо в прогрессивном формате.

Чересстрочная развертка делит строки на два поля. Сначала отображаются нечетные строки или ряды пикселей, а затем четные строки или ряды пикселей, создавая полный кадр.

Прогрессивная развертка отображает строки последовательно, а не передает строки как два альтернативных поля. Это означает, что как нечетные, так и четные строки или ряды пикселей отображаются в числовом порядке.

Количество вертикальных линий или рядов пикселей определяет детализацию изображения. Чем больше линий на изображении, тем оно более детализировано. Количество строк в системе фиксировано.

NTSC и PAL

Две основные аналоговые видеосистемы — NTSC и PAL.

NTSC представляет собой систему передачи и отображения видеоизображений с 525 строками пикселей, 60 полями и частотой 30 кадров в секунду и частотой 60 Гц. Каждый кадр передается в двух полях по 262 строки пикселей, отображаемых попеременно. Два поля объединяются, поэтому каждый кадр отображается с 525 строками пикселей. NTSC — официальный стандарт аналогового видео в США, Канаде, Мексике, некоторых странах Центральной и Южной Америки, Японии, Тайване и Южной Корее.

PAL — доминирующий в мире формат аналогового телевещания и видеоотображения. Он состоит из 625 строк/линий пикселей, 50 полей с 25 кадрами в секунду, система 50 Гц. Как и в NTSC, сигнал чередуется в два поля, каждое из которых состоит из 312 строк/строк пикселей. Поскольку он отображает меньше кадров (25) в секунду, иногда вы можете заметить легкое мерцание изображения, как на киноэкране. Однако PAL имеет немного более высокое разрешение и лучшую стабильность цвета, чем NTSC. Страны, использующие систему PAL, включают Великобританию, Германию, Испанию, Португалию, Италию, Китай, Индию, Австралию, большую часть Африки и Ближнего Востока.

• Сравнивая 720p, 1080i, 1080p, какой из них выбрать?

Соотношения сторон NTSC/PAL и DigitalTV/HDTV

Хотя повышение разрешения стандартов видеоконтента, вещания высокой четкости и цифрового телевидения является шагом вперед по сравнению с аналоговыми стандартами NTSC и PAL, частота кадров является общей основой обеих систем.

В странах, принявших стандарт на основе NTSC, в секунду отображается 30 отдельных кадров (т.е. один полный кадр каждую 1/30 секунды). В странах, использующих стандарт на основе PAL, в секунду отображается 25 отдельных кадров (т.е. полный кадр отображается каждую 1/5 секунды). Эти кадры отображаются с использованием либо чересстрочной развертки (480i или 1080i), либо прогрессивной развертки (480p, 720p или 1080p).

В случае цифрового телевидения и HDTV, произошедших от NTSC, если кадры передаются как чересстрочные изображения (1080i), каждый кадр состоит из двух полей, и каждый полный кадр отображается каждые 30 секунд с использованием частоты NTSC, составляющей 30 кадров в секунду. Если кадр передается в формате прогрессивной развертки (720p или 1080p), он будет отображаться дважды каждые 30 секунд.

Частота кадров цифрового телевидения на базе HDTV и PAL

В случае цифрового телевидения и HDTV, произошедших от PAL, если кадры передаются как чересстрочные изображения (1080i), каждый кадр состоит из двух полей, и один полный кадр отображается каждые 25 секунд с использованием частоты на основе PAL, составляющей 25 кадров в секунду.

Если передаваемый кадр имеет формат прогрессивной развертки (720p или 1080p), он будет отображаться дважды каждые 25 секунд.

Заключение

Цифровое телевидение, HDTV и Ultra HD, хотя и представляют собой огромный шаг вперед по сравнению с тем, что вы видите на экране телевизора или проектора, по-прежнему основаны на стандартах аналогового видео, которым более 65 лет.

В результате этого в мире существуют различия в цифровых и HDTV-стандартах, что накладывает ограничения на стандарты видео по всему миру.

Кроме того, поскольку продолжается переход к цифровой передаче и передаче только HD, у многих людей по-прежнему есть устройства воспроизведения видео на базе NTSC и PAL, такие как видеомагнитофоны, аналоговые камкордеры и DVD-плееры без HDMI , подключенные к HDTV (и 4K Ultra HD TV).

Даже при использовании таких форматов, как Blu-ray, бывают случаи, когда основной фильм или видеоконтент может быть в формате HD, а некоторые дополнительные видео могут быть в формате стандартной четкости NTSC или PAL. DVD-диски по-прежнему создаются в формате NTSC или PAL.

Хотя 4K- контент теперь широко доступен посредством потоковой передачи и дисков Blu-ray Ultra HD, стандарты вещания телевидения 4K все еще находятся на ранних стадиях внедрения. Телевизоры 4K должны поддерживать аналоговые видеоформаты при условии использования аналоговых устройств воспроизведения видео.

Трансляция и потоковое вещание в разрешении 8K теперь также стали обычным делом, хотя высокая цена не позволяет им получить широкое распространение.

Наконец, возможно, вы уже не используете аналоговое видеооборудование, но другие люди все еще могут его использовать.