NTSC

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы покане проверялась опытными участниками и может значительно отличаться отверсии, проверенной 28 сентября 2022 года; проверки требуют12 правок.
Перейти к навигацииПерейти к поиску
Не следует путать стомской телекомпанией.

NTSC (отангл. National Television System Committee — Национальный комитет по телевизионным системам) — системааналоговогоцветного телевидения, разработанная вСША.18 декабря1953 года было начато цветное телевизионное вещание с применением этой системы[* 1].NTSC была принята в качестве стандартной системы цветного телевидения вСША,Канаде,Мексике,Японии,Южной Корее, наТайване, наФилиппинах и в большинстве странЮжной Америки[2].

Страны, использовавшие систему NTSC, обозначены зелёным цветом

В настоящее время в большинстве стран вещание по системе NTSC прекращено: в США большинство передатчиков было отключено в 2009 году, в Канаде и Японии — в 2011 году, в Южной Корее и Мексике — в 2012 году[источник не указан 1956 дней]. В этих странах произошёл переход нацифровые стандарты телевидения, в том числе,высокой чёткости.

Содержание

Технические особенности

[править |править код]
Спектр телевизионного сигнала NTSC M

Базовая система NTSC, применявшаяся в США (т. н. NTSC-M), основана на использовании предыдущего стандарта чёрно-белого телевидения, принятого в1941 году[* 2], состандартом разложения525/60[3]. Для обеспечения совместимости вместо непосредственной передачи сигналовосновных цветов используется передача сигнала яркостиY, соответствующего чёрно-белому изображению, и двух цветоразностных сигналовR-Y иB-Y, несущих информацию окрасном исинем цветах соответственно. Недостающая информация озелёном цветеG восстанавливается в приёмнике вычитанием суммы цветоразностных сигналов из яркостного.В случае просмотра программы на чёрно-белом телевизоре используется только сигнал яркости, ничем не отличающийся отвидеосигнала чёрно-белого телевидения. Сигнал цветности, который содержит информацию о цветоразностных сигналах, чёрно-белыми телевизорами игнорируется.Его передача осуществляется вспектре яркостного сигнала на вспомогательной частоте (поднесущей) 3 579 545,5 Гц (3,58 МГц), которая принимается устройством цветности цветных телевизоров. Два цветоразностных сигнала ER-Y и EB-Y передаются с помощьюквадратурной модуляции поднесущей[2].

Получение КАМ-сигнала в NTSC из двух цветоразностных
Получение КАМ-сигнала в NTSC из двух цветоразностных

Цветоразностные сигналы подаются на балансный модулятор, на котором онимодулируются по амплитуде с подавлением поднесущей. Модулированные цветоразностные сигналыкрасного ER-Y исинего EB-Y сдвинуты относительно друг друга по фазе на 90°. При суммировании они образуют новый сигнал — сигнал цветности. Таким образом:

U=ERY2+EBY2{\displaystyle U={\sqrt {E_{R-Y}^{2}+E_{B-Y}^{2}}}}
φ={arctgERYEBY,ERY>0arctgERYEBY+π,ERY<0{\displaystyle \varphi ={\begin{cases}\operatorname {arctg} {\frac {E_{R-Y}}{E_{B-Y}}},&{E_{R-Y}>0}\\\operatorname {arctg} {\frac {E_{R-Y}}{E_{B-Y}}}+{\pi },&{E_{R-Y}<0}\end{cases}}}

Таким образом, изменение фазы свидетельствует об изменениитона, а модуль вектора определяетнасыщенность. При этом, на неокрашенных или слабо окрашенных участках изображения помехи нет, так как поднесущая подавлена.

Применение амплитудноймодуляции с подавленной поднесущей порождает трудности при приёме. При детектировании важно, чтобы совпадали фазы и частотыгетеродина и поднесущей. Для этого после каждого строчного синхроимпульса на площадкестрочного гасящего импульса передаётся особый импульс-вспышка —англ. Colorburst — он содержит 8—10 периодов колебаний опорного генератора[4].

Частота поднесущей выбрана таким образом, чтобы как можно меньше влиять на приёмники чёрно-белого телевидения.

Помеха от поднесущей. 1-й кадр
Помеха от поднесущей. 2-й кадр

При этом, в интервале строки размещается нечётное число полупериодов поднесущей (точно — 455), поэтому рисунок от помехи имеет видшахматного поля. Такая структура менее заметная, чем вертикальные полосы.

Полярность поднесущей в смежных кадрах изменяется на противоположную, таким образом, тёмные участки чередуются со светлыми. За счёт временно́й взаимной компенсации помеха становится ещё менее заметной.

Особенностью системы NTSC является то, что информация о цветности передается не всистеме координат ER-Y и EB-Y, а в системе EI и EQ, развернутой относительно ER-Y и EB-Y на 33°[5]. Одновременно с этим применяетсякомпрессия по амплитуде для повышения совместимости с чёрно-белым телевидением. Уменьшая размах амплитуды, компрессия обеспечивает отсутствие поднесущей на неокрашенных участках.

EI=α1ERYcos33α2EBYcos57;{\displaystyle E_{I}=\alpha _{1}E_{R-Y}\cos 33-\alpha _{2}E_{B-Y}\cos 57;}
EQ=α1ERYcos57+α2EBYcos33;{\displaystyle E_{Q}=\alpha _{1}E_{R-Y}\cos 57+\alpha _{2}E_{B-Y}\cos 33;}

α1=0,877;α2=0,493;{\displaystyle \alpha _{1}=0,877;\alpha _{2}=0,493;}

EI=0,74ERY0,27EBY;{\displaystyle E_{I}=0,74E_{R-Y}-0,27E_{B-Y};}
EQ=0,48ERY+0,41EBY.{\displaystyle E_{Q}=0,48E_{R-Y}+0,41E_{B-Y}.}

Кроме того,полосы пропускания для сигналов EI и EQ выбраны различными — таким образом разработчиками учитывается тот факт, что человеческийглаз различает мелкие сине-зелёные детали лучше, чем красные. Для сигнала EI ширина полосы пропускания — 1,3 МГц, для EQ — 0,5 МГц[5].

Значения частот строк и полей в чёрно-белом стандарте 525/60, составлявшие 15750 и 60 Гц, были изменены, для того, чтобы поднесущая звука стала точной 286-й гармоникой частоты строк[6]. Это пришлось сделать потому, что иначе биения между поднесущими звука (4,5 МГц) и цвета (3,58 МГц) создавали крупноструктурную хорошо видимую помеху в виде перемещавшихся по экрану тёмных и светлых «волн». После коррекции строчная составляет приблизительно 15734 Гц, а кадровая — 59,94 Гц, не требуя переделкигенераторовразвёрток чёрно-белых телевизоров[6]. «Волны» от этого не исчезли, но стали неподвижными и практически незаметны.

Достоинства и недостатки

[править |править код]

Достоинства

[править |править код]

Главными достоинствами системы NTSC считаются хорошая совместимость с чёрно-белым телевидением, низкий уровень перекрёстных искажений сигналов яркости и цветности, а также хорошая помехоустойчивость и относительная простота приёмного устройства, не требующегоультразвуковых линий задержки, в отличие отPAL иSECAM[7]. При этом канал передачи используется наиболее эффективно из всех существующих систем, позволяя при его относительной узости передавать изображение с хорошей цветовой чёткостью. Система NTSC показала себя с хорошей стороны также при необходимости микширования разных сигналов, позволяя создавать относительно простые студийныевидеомикшеры[7].

Недостатки

[править |править код]

В то же время системе присущи существенные недостатки, прежде всего заключающиеся в высокой чувствительности к амплитудно-фазовым искажениям канала передачи. Амплитудные искажения отражаются в изменении цветовой насыщенности изображения, неустранимые при помощиавтоматической регулировки усиления, а фазовые искажения отражаются в изменении цветового тона в зависимости от яркости передаваемого участка[7]. Это особенно заметно в тонах человеческой кожи, которые могут в ярких участках иметь зелёный оттенок. Необходимость коррекции этих искажений привела к появлению ручной регулировки цветового тона «NTSC TINT», отсутствующей на телевизорах других систем. Распространённость проблемы цветовых искажений в NTSC вызвала появление такихбэкронимов к этой аббревиатуре, какангл. Never Twice the Same Color илиNever The Same Color (прибл. «каждый раз другого цвета»), а также несколько менее распространённогоNo True Skin Colors («неверные цвета кожи»)[8][9].

Жёсткие требования к каналу передачи и дороговизна передающего оборудования заставили разработчиков искать новые технические решения в период становления цветного телевидения вЕвропе. В результате этих усилий появились стандартыPAL иSECAM, в той или иной степени свободные от недостатков первой в мире системы.

NTSC в СССР и на Кубе

[править |править код]

До появления системы цветного телевиденияSECAM вСССР на кафедре телевиденияЛЭИС была разработана адаптированная система «ОСКМ» (Одновременная совместимая система с квадратурной модуляцией) на основе NTSC[10]. С14 января1960 года из экспериментальной студии МОСЦТ на Шаболовке велось регулярное вещание по этой системе, принимавшееся телевизорами «Темп-22», «Радуга» с отечественным масочным кинескопом 53ЛК4Ц[11], ипроекционными телевизорами «Изумруд», оснащёнными тремя кинескопами с люминофорами разных цветов[12]. Всего было выпущено около 4000 таких телевизоров всех четырёх моделей, в том числе проекционных - около 600, продававшихся по распределению.Опытное вещание выявило требовательность системы NTSC к качеству линий связи при передаче на дальние расстояния[13]. Это поставило под сомнение её пригодность для использования в советских условиях.

Некоторые из телевизоров «Темп-22» были позже переделаны своими владельцами для приёма сигналов в стандарте SECAM, причём использовалась схема без линии задержки, вызывавшая снижение цветовой разрешающей способности — цветовосприятие обеспечивалось пространственным усреднением за счёт особенностей зрения, а на ярко-окрашенных объектах была заметна полосатая структура. Тем не менее, журнал «Радио» опубликовал статью об этой переделке, озаглавленную «Любительский цветной телевизор», так как модель «Темп-22» в открытую продажу не поступала.

НаКубе, где цветное телевещание началось еще в 1958 году, планировался переход на систему SECAM, но из-за финансовых проблем вещание было сохранено в стандарте NTSC. Цветное вещание было восстановлено в тестовом режиме в 1975 году, регулярное цветное вещание с 1985 года.

См. также

[править |править код]

Примечания

[править |править код]
  1. Первым в мире стандартом цветного телевидения была система телекомпанииCBS с последовательной передачей цветовых полей, принятая в США в 1950 году[1]
  2. Этот стандарт также назывался NTSC по названию комитета, который созывался дважды: в первый раз для разработки стандарта чёрно-белого телевидения в 1941 году, и вторично для утверждения стандарта цветного вещания в 1953

Источники

[править |править код]
  1. CBS COLOR TELEVISION SYSTEM CHRONOLOGY (англ.). History of early color television. Дата обращения: 14 февраля 2014. Архивировано изоригинала 6 декабря 2006 года.
  2. 12Телевидение, 2002, с. 249.
  3. Леонид Чирков, 1998.
  4. Телевидение, 2002, с. 253.
  5. 12Мировое вещательное телевидение. Стандарты и системы, 2004.
  6. 12Телевидение, 2002, с. 255.
  7. 123Телевидение, 2002, с. 265.
  8. Richard W. Kroon. A/V A to Z: An Encyclopedic Dictionary of Media, Entertainment and Other Audiovisual Terms. — McFarland, 2014. — P. 462. —ISBN 9780786457403.
  9. Carolyn L. Kane. Chromatic Algorithms: Synthetic Color, Computer Art, and Aesthetics after Code. — University of Chicago Press, 2014. — P. 66. —ISBN 9780226002873.
  10. Цветное телевидение, 1957, с. 3.
  11. В. Маковеев. Технические аспекты развития телевидения в России (Взгляд из-под палубы)  (рус.). От черно-белого телевидения к киберпространству. Музей телевидения и радио в Интернете. Дата обращения: 8 февраля 2013. Архивировано изоригинала 8 октября 2012 года.
  12. Цветной телевизор Изумруд-203 (1959)  (неопр.) (29 апреля 2023). Дата обращения: 29 апреля 2023. Архивировано 29 апреля 2023 года.
  13. Broadcasting №6, 2007.

Литература

[править |править код]
  • В. Е. Джакония. 12.1. Система цветного телевидения NTSC // Телевидение. — М.,: «Горячая линия — Телеком», 2002. — С. 249—265. — 640 с. —ISBN 5-93517-070-1.
  • Цветное телевидение / П. В. Шмаков. — М.,: «Связьиздат», 1957. — 122 с.
Перейти к шаблону «External links»
Ссылки на внешние ресурсы
Перейти к шаблону «Внешние ссылки» Перейти к элементу Викиданных
  Словари и энциклопедии
Перейти к шаблону «ТВ разрешения»
Разрешение
Примеры использованияЧёткость (линии)Частота (Гц)
Чересстрочная развёртка полейПрогрессивная развёртка полей
Низкое,
MP@LL
Стандарт,
MP@ML
Расширенное
EDTV480, 576, 720 (Россия) 60,50
Высокое,
MP@HL
Сверхвысокое
UHDTV2160,4320 120, 60, 59,94, 50, 30, 29,97, 25, 24, 23,98
Перейти к шаблону «Стандарты телевизионного вещания»
Стандарты телевизионного вещания
Аналоговые
Многоканальное аудио
Дополнительные сигналы
Цифровые
Многоканальное аудио
Скрытые сигналы
Перейти к шаблону «Видеоформаты»
Телевидение
Аналоговое
525 строк
625 строк
Аудио
Скрытые
сигналы
Исторические
Цифровое
Чересстрочная
развёртка
Прогрессивная
развёртка
MPEG-2
MPEG-4 AVC
Audio
Скрытые
сигналы
Технический
выпуск
Источник —https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=NTSC&oldid=141602774
Категории:
Скрытые категории: