Varför NTSC och PAL fortfarande är viktiga med HDTV

Även med introduktion och acceptans av digital-TV och HDTV-sändningar och källenheter (som Blu-ray Disc-spelare och mediastreaming), har de gamla hindren för en universell videostandard inte tagits bort. Den här artikeln förklarar varför NTSC- och PAL-standarderna fortfarande spelar roll.

Bildhastighet

Även om video nu mestadels är digital bildfrekvens som används i analoga videosystem ingår i digital-TV och HDTV-standarder. I video (analog, HD och 4K Ultra HD), som i film, ser bilderna som visas på skärmen ut som kompletta ramar. Det finns dock skillnader i hur ramar överförs av sändare, överförs via streaming eller fysiska mediaenheter och visas på en skärm.

Linjer och pixlar

Videobilder som sänds live eller inspelade är sammansatta av skanningslinjer eller pixelrader. I film visas hela bilden på en gång. Däremot linjerna eller pixel rader i en videobild visas över skärmen, med början längst upp på skärmen och flyttas till botten. Dessa rader visas i antingen ett sammanflätat eller progressivt format.

Interlacing eller interlaced skanning delar upp linjerna i två fält. Udda numrerade linjer eller pixelrader visas först, och jämna numrerade linjer eller pixelrader visas därefter, vilket ger en komplett ram.

Progressiv skanning visar rader sekventiellt istället för att sända rader som två alternativa fält. Detta innebär att både udda och jämna numrerade linjer eller pixelrader visas i numerisk sekvens.

Antalet vertikala linjer eller pixelrader dikterar bilddetaljen. Ju fler linjer i en bild, desto fler detaljer. Antalet linjer är fast inom ett system.

NTSC och PAL

De två huvudsakliga analoga videosystemen är NTSC och PAL.

NTSC är en rad med 525 linjer eller pixlar, 60 fält med 30 bilder per sekund, vid 60 Hz system för överföring och visning av videobilder. Varje bildruta sänds i två fält med 262 linjer eller pixelrader som visas omväxlande (interlaced). De två fälten är kombinerade, så varje bildruta visas med 525 linjer eller pixelrader. NTSC är den officiella analoga videostandarden i USA, Kanada, Mexiko, vissa delar av Central- och Sydamerika, Japan, Taiwan och Korea.

PAL är det dominerande formatet i världen för analog TV-sändning och analog videovisning. Det är en rad med 625 linjer eller pixlar, 50 fält med 25 bilder per sekund, 50 Hz-system. Liksom NTSC är signalen sammanflätad i två fält, sammansatta av 312 linjer eller pixelrader vardera. Eftersom färre bilder (25) visas per sekund, märks ibland ett litet flimmer i bilden, som flimmer på projicerad film. PAL har dock en något högre upplösning och bättre färgstabilitet än NTSC. Länder med rötter i PAL-systemet inkluderar Storbritannien, Tyskland, Spanien, Portugal, Italien, Kina, Indien, Australien, större delen av Afrika och Mellanöstern.

DigitalTV/HDTV och NTSC/PAL bildhastigheter

Även om den ökade upplösningen för innehållsstandarder för digitala och högupplösta sändningar och videoprogramvara är en steg upp när man jämför HDTV med analoga NTSC- och PAL-standarder, bildfrekvensen är den gemensamma grunden för båda system.

I NTSC-baserade länder visas 30 separata bildrutor varje sekund (en hel bild var 1/30:e sekund). I PAL-baserade länder visas 25 separata bildrutor varje sekund (en komplett bildruta visas var 1/25:e sekund). Dessa ramar visas med antingen den sammanflätade skanningsmetoden (480i eller 1080i) eller progressiv skanning metod (480p, 720p eller 1080p).

Där digital och HDTV utvecklats från NTSC är om ramar sänder som en sammanflätad bild (1080i), består varje bildruta av två fält, vardera visas var 60:e sekund, och en komplett bildruta visas var 30:e sekund, med en NTSC-baserad 30 bildrutor per sekund Betygsätta. Om bildrutan sänds i formatet progressiv skanning (720p eller 1080p), visas den två gånger var 30:e sekund.

PAL-baserad digital-TV och HDTV-bildhastighet

Där digital och HDTV utvecklats från PAL är om ramar sänder som en sammanflätad bild (1080i), består varje bildruta av två fält, vardera visas var 50:e sekund, och en komplett bildruta visas var 25:e sekund, med en PAL-baserad bildhastighet på 25 bilder per sekund.

Om ramen sänder i progressivt skanningsformat (720p eller 1080p), visas den två gånger var 25:e sekund.

Poängen

Digital-TV, HDTV och Ultra HD, även om det är ett stort steg framåt i vad du ser på en TV eller projektionsduk, har fortfarande rötter i analoga videostandarder som är mer än 65 år gamla.

Som ett resultat finns det skillnader i digitala och HDTV-standarder som används över hela världen, vilket förstärker barriären för en världsomspännande videostandard.

Eftersom konverteringen fortsätter mot digital och endast HD-överföring har många fortfarande NTSC- och PAL-baserade videouppspelningsenheter, såsom videobandspelare, analoga videokameror och icke-HDMI utrustade DVD-spelare anslutna till HDTV (och 4K Ultra HD-TV).

Även med format som Blu-ray finns det fall där filmen eller huvudvideoinnehållet kan finnas i HD, och några av de kompletterande videofunktionerna kan vara i standardupplösningen NTSC eller PAL format.

Fastän 4K-innehåll är nu allmänt tillgängligt via streaming och Ultra HD Blu-ray Disc, 4K-TV sändningsstandarder är i ett tidigt skede av genomförandet. TV-apparater som är 4K-kompatibla måste stödja analoga videoformat så länge analoga videouppspelningsenheter används.

Så småningom kanske du inte längre använder analoga videoenheter, men den dagen är inte riktigt där än.