NTSC | это... Что такое NTSC? (original) (raw)

NTSC (от 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.

Технические особенности

Будем рассматривать систему NTSC, применяемую в США, так называемый «базовый» NTSC M:

частота смены полей (полукадров) — 60 Гц (59,94005994 Гц);
количество строк (разрешение) — 525, из них образующих видимый растр — 480;
частота поднесущей — 3 579 545,5 Гц.
количество кадров в секунду — 29,970.
развертка луча чересстрочная (интерлейсинг).

Передача цветоразностных сигналов в системе NTSC осуществляется в спектре яркостного сигнала на одной поднесущей. Два цветоразностных сигнала ER-Y и EB-Y передаются с помощью квадратурной модуляции.

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

$U=\sqrt{E^2_{R-Y}+E^2_{B-Y}}$

$\phi=\arctan \frac{E_{R-Y}}{E_{B-Y}}$

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

Применение амплитудной модуляции с подавленной поднесущей порождает трудности при приёме. При детектировании важно чтобы совпадали фазы и частоты гетеродина и поднесущей. Для этого после каждого синхроимпульса строки следует особый импульс-вспышка — он содержит 8—10 периодов колебаний опорного генератора.

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-ой кадр

При этом, в интервале строки размещается нечётное число полупериодов поднесущей (точно — 455), поэтому рисунок от помехи имеет вид шахматного 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 в системе координат ER-Y и EB-Y, а в системе EI и EQ, развернутой относительно ER-Y и EB-Y на 33°. Одновременно с этим применяется компрессия по амплитуде (специальные коэффициенты).

$E_I=\alpha_1 E_{R-Y} \cos 33 - \alpha_2 E_{B-Y} \cos 57;\,\!$
$E_Q=\alpha_1 E_{R-Y} \cos 57 + \alpha_2 E_{B-Y} \cos 33;\,\!$

$\alpha_1=0,877; \alpha_2=0,493;\,\!$

$E_I=0,74 E_{R-Y}-0,27 E_{B-Y};\,\!$
$E_Q=0,48 E_{R-Y}+0,41 E_{B-Y}.\,\!$

Кроме того, полосы пропускания для сигналов EI и EQ выбраны различными — таким образом разработчиками учитывается тот факт, что человеческий глаз различает мелкие сине-зелёные детали лучше, чем красные. Для сигнала EI ширина полосы пропускания — 1,3 МГц, для EQ — 0,6 МГц.

Значения частот строк и полей, в чёрно-белом стандарте М составлявшие 15750 и 60 Гц, были изменены, для того, чтобы поднесущая звукового сопровождения стала точной 286-й гармоникой частоты строк. 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 изменения частота строк равна приблизительно 15734 Гц, а кадров — 59,94 Гц. «Волны» от этого, в принципе, не исчезли, но перестали перемещаться по экрану, и стали от этого практически незаметны.

Распространение

География систем цветного телевидения

NTSC принята в качестве стандартной системы цветного телевидения в США, Канаде, Мексике, Японии, Филиппинах и ряде стран Южной Америки.

Бэкронимы

NTSC — англ. Never Twice the Same Color (никогда дважды не повторяющийся цвет) — намёк на искажения цветопередачи вследствие особенностей кодирования цветовой составляющей сигнала.

См. также

SÉCAM
PAL

Цифровые видео разрешения
Разрешение	Примеры использования Чёткость (линии) Частота (Гц) Чересстрочная развёртка полей Прогрессивная развёртка полей
Низкое, MP@LL	LDTV, VCD, HTV 240, 288 (SIF) 24, 30; 25
Стандарт,MP@ML	SDTV, SVCD, DVD, DV 480 “NTSC”, 576 “PAL” 60, 50 24, 30; 25
Расширенное	EDTV 480, 576 60, 50
Высокое,MP@HL	HDTV, BD, HD DVD, HDV 720 24, 30, 60; 25, 50 1080 50, 60 24, 30; 25
Сверх высокое	UHDTV 2160, 4320 120, 60, 59.94, 50, 30, 29.97, 25, 24, 23.98

Стандарты телевизионного вещания
Аналоговые
SECAM • PAL • NTSC
Многоканальное аудио	BTSC (MTS) • NICAM • Zweiton (A2, IGR)
Дополнительные сигналы	Телетекст • Субтитры • CGMS-A • GCR • PDC • VBI • VEIL • VITC • WSS • XDS
Цифровые
HDTV • DVB • ATSC • ISDB • SBTVD
Многоканальное аудио	AAC (5.1) • MP2 (Musicam) • PCM • LPCM
Скрытые сигналы	Телетекст • Субтитры • CPCM • AFD • EPG

Вещательные видеоформаты
Телевидение
Аналоговое	525 линий NTSC · NTSC-J · PAL-M 625 линий PAL · PAL-N/NC · PALplus · SECAM Аудио BTSC (MTS) · NICAM-728 · Zweiton (A2/IGR) · EIAJ Скрытые сигналы Captioning · Teletext · CGMS-A · GCR · PDC · VBI · VEIL · VITC · WSS · XDS Defunct systems Pre-1940 · Baird-Nipkow · 405 lines · 441 lines · 819 lines · MAC · MUSE
Цифровое	Чересстрочная развёртка SDTV (480i · 576i) · HDTV (1080i) Прогрессивная развёртка LDTV (240p · 288p · 1seg) · EDTV (480p · 576p) · HDTV (720p · 1080p) MPEG-2 стандарты ATSC · DVB · ISDB · DMB-T/H MPEG-4 AVC стандарты DVB-T · DVB-H · DVB · SBTVD · ISDB (1seg) Audio AC3 (5.1) · MPEG Multichannel · PCM · LPCM · AAC Скрытые сигналы Captioning · Teletext · NexTView · CPCM · Broadcast flag · AFD · EPG · ESG ·
Digital cinema
UHDV (2540p · 4320p) · DCI
Технический выпуск
14:9 compromise · MPEG transport · Reverse Standards Conversion · Standards conversion · Video processing · Video on Demand · HDTV blur