Waarom NTSC en PAL er nog steeds toe doen bij HDTV

Zelfs met de introductie en acceptatie van digitale tv en HDTV-uitzendingen en bronapparaten (zoals Blu-ray Disc-spelers en mediastreaming), zijn de oude barrières voor een universele videostandaard niet weggenomen. In dit artikel wordt uitgelegd waarom de NTSC- en PAL-standaarden er nog steeds toe doen.

Frame rate

Hoewel video nu grotendeels digitaal is, frame rate gebruikt in analoge videosystemen is opgenomen in digitale tv- en HDTV-standaarden. In video (analoog, HD en 4K Ultra HD), zien de beelden die op het scherm worden bekeken, net als in film, eruit als complete frames. Er zijn echter verschillen in de manier waarop frames door omroepen worden verzonden, via streaming of fysieke media-apparaten worden overgedragen en op een scherm worden weergegeven.

Lijnen en Pixels

Live uitgezonden of opgenomen videobeelden zijn opgebouwd uit scanlijnen of pixelrijen. In film wordt het hele beeld tegelijk weergegeven. In tegenstelling, de lijnen of

pixel rijen in een videobeeld worden over het scherm weergegeven, beginnend aan de bovenkant van het scherm en naar beneden gaand. Deze rijen worden weergegeven in een interlaced of progressief formaat.

Interlacing of interlaced scan splitst de lijnen in twee velden. Oneven lijnen of pixelrijen worden eerst weergegeven, en even lijnen of pixelrijen worden vervolgens weergegeven, waardoor een compleet frame ontstaat.

Progressieve scan geeft rijen opeenvolgend weer in plaats van rijen als twee alternatieve velden te verzenden. Dit betekent dat zowel oneven als even genummerde lijnen of pixelrijen in numerieke volgorde worden weergegeven.

Het aantal verticale lijnen of pixelrijen bepaalt het beelddetail. Hoe meer lijnen in een afbeelding, hoe meer details. Binnen een systeem ligt het aantal lijnen vast.

NTSC en PAL

De twee belangrijkste analoge videosystemen zijn NTSC en PAL.

NTSC is een 525-lijn of pixelrij, 60 velden met 30 frames per seconde, bij 60 Hz systeem voor transmissie en weergave van videobeelden. Elk frame wordt verzonden in twee velden van 262 lijnen of pixelrijen die afwisselend worden weergegeven (interlaced). De twee velden worden gecombineerd, zodat elk frame wordt weergegeven met 525 lijnen of pixelrijen. NTSC is de officiële analoge videostandaard in de VS, Canada, Mexico, sommige delen van Midden- en Zuid-Amerika, Japan, Taiwan en Korea.

PAL is het dominante formaat ter wereld voor analoge tv-uitzendingen en analoge videoweergave. Het is een rij van 625 lijnen of pixels, 50 velden met 25 frames per seconde, 50 Hz-systeem. Net als NTSC wordt het signaal geïnterlinieerd in twee velden, die elk uit 312 lijnen of pixelrijen bestaan. Omdat er minder frames (25) per seconde worden weergegeven, is er soms een lichte flikkering in het beeld merkbaar, zoals de flikkering op geprojecteerde film. PAL heeft echter een iets hogere resolutie en betere kleurstabiliteit dan NTSC. Landen met wortels in het PAL-systeem zijn het VK, Duitsland, Spanje, Portugal, Italië, China, India, Australië, het grootste deel van Afrika en het Midden-Oosten.

Digitale TV/HDTV en NTSC/PAL framesnelheden

Hoewel de verhoogde resolutie van digitale en high-definition uitzend- en videosoftware-inhoudsnormen een opvoeren bij het vergelijken van HDTV met analoge NTSC- en PAL-standaarden, de framesnelheid is de gemeenschappelijke basis van beide systemen.

In op NTSC gebaseerde landen worden elke seconde 30 afzonderlijke frames weergegeven (elke 1/30ste van een seconde één volledig frame). In op PAL gebaseerde landen worden elke seconde 25 afzonderlijke frames weergegeven (elke 1/25e van een seconde wordt één volledig frame weergegeven). Deze frames worden weergegeven met ofwel de geïnterlinieerde scanmethode (480i of 1080i) of de progressieve scan methode (480p, 720p of 1080p).

Waar digitale en HDTV zijn geëvolueerd van NTSC, is dat als frames worden verzonden als een geïnterlinieerd beeld (1080i), elk frame bestaat uit twee velden, elk wordt elke 60e van een seconde weergegeven en een volledig frame wordt elke 30e van een seconde weergegeven, met behulp van een NTSC-gebaseerd frame van 30 frames per seconde tarief. Als het frame wordt verzonden in het progressive scan-formaat (720p of 1080p), wordt het twee keer per 30ste van een seconde weergegeven.

Op PAL gebaseerde digitale tv en HDTV-framesnelheid

Waar digitale en HDTV zijn geëvolueerd van PAL, is dat als frames worden verzonden als een interlaced beeld (1080i), elk frame bestaat uit twee velden, elk wordt elke 50e van een seconde weergegeven en een volledig frame wordt elke 25e van een seconde weergegeven, met een op PAL gebaseerde beeldsnelheid van 25 frames per seconde.

Als het frame wordt verzonden in het progressieve scanformaat (720p of 1080p), wordt het twee keer per 25ste van een seconde weergegeven.

Het komt neer op

Digitale tv, HDTV en Ultra HD, hoewel een grote sprong voorwaarts in wat je op een tv of projectiescherm ziet, heeft nog steeds zijn wortels in analoge videostandaarden die meer dan 65 jaar oud zijn.

Als gevolg hiervan zijn er over de hele wereld verschillen in digitale en HDTV-standaarden, wat de barrière voor een wereldwijde videostandaard nog versterkt.

Aangezien de conversie naar digitale en alleen HD-transmissie voortgaat, hebben velen nog steeds op NTSC en PAL gebaseerde video-afspeelapparaten, zoals videorecorders, analoge camcorders en niet-HDMI uitgeruste dvd-spelers aangesloten op HDTV's (en 4K Ultra HD-tv's).

Zelfs bij formaten zoals Blu-ray zijn er gevallen waarin de film of de belangrijkste video-inhoud mogelijk niet beschikbaar is HD, en sommige van de aanvullende videofuncties hebben mogelijk de standaardresolutie NTSC of PAL formaten.

Hoewel 4K-content is nu overal beschikbaar via streaming en Ultra HD Blu-ray Disc, 4K TV uitzendnormen bevinden zich in de beginfase van implementatie. Tv's die 4K-compatibel zijn, moeten analoge videoformaten ondersteunen zolang analoge video-afspeelapparaten in gebruik zijn.

Op den duur gebruik je misschien geen analoge videotoestellen meer, maar die dag is er nog niet.