PAL (Phase Alternating Line) — стандарт телевизионного сигнала, разработанный инженером компании «Telefunken» Вальтером Брухом в Германии в 1963 году.

Как и все аналоговые телевизионные стандарты, PAL является адаптированным и совместимым с более старым монохромным (чёрно-белым) телевещанием. В адаптированных аналоговых стандартах цветного телевещания дополнительный сигнал цветности передается в конце спектра монохромного телесигнала.

Известно, что любой цвет, воспринимаемый зрением человека, можно составить из основных цветов: красного (R), зелёного (G) и синего (B). Эту цветовую модель обозначают аббревиатурой RGB. Из-за преобладания в среднестатистической телевизионной картинке зеленой составляющей цвета и для избежания избыточного кодирования, в качестве дополнительных сигналов цветности используют разности R-Y и B-Y (где Y — общая яркость монохромного телесигнала). В системе PAL используют цветовую модель YUV.

Оба дополнительных сигнала цветности в стандарте PAL передаются одновременно в квадратурной модуляции (разновидность амплитудной модуляции — представляет собой сумму двух несущих колебаний одной частоты, но сдвинутых по фазе относительно друг друга на 90 градусов, каждая из которых модулирована по амплитуде своим модулирующим сигналом), типичная частота поднесущей — 4433618,75 Гц (4,43 МГц). При этом «красный» цветоразностный сигнал повторяют в следующей строке с поворотом фазы на 180 градусов. Для устранения фазовой ошибки декодер PAL складывает текущую строку и предыдущую из памяти, благодаря чему полностью устраняет фазовые ошибки (типичные для системы NTSC). При сложении двух сигналов взаимно уничтожаются «красные» цветоразностные компоненты, ведь их знак изменился. При вычитании двух сигналов взаимно уничтожаются «синие». Таким образом, на выходах сумматора-вычитателя получаются разделённые сигналы U и V, являющиеся масштабно изменёнными R-Y и B-Y.

В аналоговых телевизионных приемниках для запоминания цветоразностного сигнала от предыдущей строки используется ультразвуковая линия задержки, в цифровых — оперативная память на строку.

Таким образом, в отличие от NTSC, в стандарте PAL при использовании стандартного аналогового декодера цветовое разрешение по вертикали несколько ниже, чем разрешение монохромного изображения (из-за суммирования двух соседних строк по полю). С этим вполне можно смириться, так как разрешение по горизонтали в цвете также меньше из-за уменьшения полосы пропускания. Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, на среднестатистических картинках такое ухудшение почти не заметно. При этом надо понимать, что в передаваемом сигнале цветовое разрешение по вертикали — полное, ухудшение разрешения происходит лишь в аналоговых декодерах PAL.

Применение цифровой обработки сигнала позволяет восстанавливать как полное цветовое разрешение по вертикали, так и улучшать разделение яркость/цветность за счет использования гребенчатой (или еще более сложной — так называемой 3D) фильтрации поднесущей.

Применение квадратурной модуляции является отличительной особенностью PAL от стандарта SECAM, поворот фазы «красного» сигнала по строкам отличает его от , цветовая модель YUV отличает от всех аналоговых систем.

Телевизионный кадр стандарта PAL состоит из 576 строк (общее количество 625, часть из которых — служебные), каждая строка состоит из 720 фрагментов, т.е. представляет собой матрицу 720*576.

Каждый кадр состоит из «полей» — чередующихся четных и нечетных строк, чередование четных и нечетных полей позволяет уменьшить мерцание картинки.

Используется несколько модификаций стандарта PAL, с отличиями в диапазонах вещания, полосой пропускания видеосигнала и несущей звуковой частотой.

Большинство аналоговых видеокамер для систем видеонаблюдения работает в стандарте PAL D.

В отличие от стандарта передачи чёрно-белого изображения, который был более-менее единым во всём мире (различалось только расстояние между частотами передачи изображения и звука), существует несколько стандартов цветного телевидения. Основные системы цветного телевидения - это SECAM, PAL, NTSC . Система SECAM принята в странах бывшего СССР, а также во Франции. Система PAL принята в странах западной Европы, кроме Франции. Система NTSC принята на американском континенте и в Японии. Стандарты PAL и SECAM были разработаны на основе единого стандарта черно-белого изображения и с возможностью приема нового телесигнала старыми телевизорами, поэтому частично совместимы друг с другом (одинаково кодируется развертка изображение и яркость, но по разному кодируется баланс цвета). Стандарт NTSC разрабатывался независимо от старого стандарта. В настоящий момент идет доработка, а в некоторых страннах введение цифровых стандартов, преимущество которых увеличенное разрешение картинки, увеличиная частота картинка, а также помехозащищенность сигнала. В России переход на цифорвое вещание планируется осуществить в 2010 году.

Стандарт NTSC

NTSC (National Television System Color) - первая система цветного телевидения, нашедшая практическое применение. Она была разработана в США и уже в 1953 г. принята для вещания, а в настоящее время вещание по этой системе ведется также в Канаде, большинстве стран Центральной и Южной Америки, Японии, Южной Корее и Тайване. Именно при ее создании были выработаны основные принципы передачи цвета в телевидении. Данный cтандарт определяет метод кодирования информации в композитный видеосигнал. Согласно стандарту NTSC , каждый видеокадр состоит из 525 горизонтальных строк экрана, по которым каждую 1/30 секунды проходит электронный луч. При отрисовке кадра электронный луч делает два прохода по всему экрану: сначала по нечетным строкам, а потом по четным (чересстрочная развертка - interlacing). Обеспечивается поддержка 16 миллионов разных цветов. В настоящее время разрабатываются новые разновидности стандарта NTSC «Super NTSC» и «16 х 9», которые будут входить в состав стандарта MPEG и стандарта разработки DVD

Стандарт PAL

Стандарт SECAM

Система SECAM (SEquentiel Couleur A Memoire) , как и PAL использует изображение на экране в 625 строк с частотой 25 кадров в секунду. Эта система первоначально была предложена во Франции еще в 1954 г., но регулярное вещание после длительных доработок было начато только в 1967 одновременно во Франции и СССР. В настоящее время она принята также в Восточной Европе, Монако, Люксембурге, Иране, Ираке и некоторых других странах. Основная особенность системы - поочередная, через строку, передача цветоразностных сигналов с дальнейшим восстановлением в декодере путем повторения строк. При этом в отличие от PAL и NTSC используется частотная модуляция поднесущих. В результате цветовой тон и насыщенность не зависят от освещенности, но на резких переходах яркости возникают цветовые окантовки. Обычно после ярких участков изображения окантовка имеет синий цвет, а после темных - желтый. Кроме того, как и в системе PAL , цветовая четкость по вертикали снижена вдвое.
Источники:
http://www.videodata.ru/palsecam.htm
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE

Интерфейс IEEE1394

(FireWire, i-Link) - последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами.

Различные компании продвигают стандарт под своими торговыми марками:

Apple - FireWire

История

в 1986 году членами Комитета по Стандартам Микрокомпьютеров (Microcomputer Standards Committee) принято решение объединить существовавшие в то время различные варианты последовательной шины (Serial Bus)

в 1992 году разработкой интерфейса занялась Apple

в 1995 году принят стандарт IEEE 1394

Преимущества

Цифровой интерфейс - позволяет передавать данные между цифровыми устройствами без потерь информации

Небольшой размер - тонкий кабель заменяет груду громоздких проводов

Простота в использовании - отсутствие терминаторов, идентификаторов устройств или предварительной установки

Горячее подключение - возможность переконфигурировать шину без выключения компьютера

Небольшая стоимость для конечных пользователей

Различная скорость передачи данных - 100, 200 и 400 Мбит/с (800, 1600Мбит/с IEEE 1394b)

Гибкая топология - равноправие устройств, допускающее различные конфигурации (возможность «общения» устройств без компьютера)

Высокая скорость - возможность обработки мультимедиа-сигнала в реальном времени

Открытая архитектура - отсутствие необходимости использования специального программного обеспечения

Наличие питания прямо на шине (маломощные устройства могут обходиться без собственных блоков питания). До полутора ампер и напряжение от 8 до 40 вольт.

Подключение до 63 устройств.

Шина IEEE 1394 может использоваться с:

Компьютерами

Аудио и видео мультимедийными устройствами

Принтерами и сканерами

Жёсткими дисками, массивами RAID

Цифровыми видеокамерами и видеомагнитофонами

Организация устройств IEEE 1394

Устройства IEEE 1394 организованы по 3 уровневой схеме - Transaction, Link и Physical, соответствующие трем нижним уровням модели OSI.

Transaction Layer - маршрутизация потоков данных с поддержкой асинхронного протокола записи-чтения.

Link Layer - формирует пакеты данных и обеспечивает их доставку.

Physical Layer - преобразование цифровой информации в аналоговую для передачи и наоборот, контроль уровня сигнала на шине, управление доступом к шине.

Связь между шиной PCI и Transaction Layer осуществляет Bus Manager. Он назначает вид устройств на шине, номера и типы логических каналов, обнаруживает ошибки.

Данные передаются кадрами длиной 125 мксек. В кадре размещаются временные слоты для каналов. Возможен как синхронный, так и асинхронный режимы работы. Каждый канал может занимать один или несколько временных слотов. Для передачи данных устройство-передатчик просит предоставить синхронный канал требуемой пропускной способности. Если в передаваемом кадре есть требуемое количество временных слотов для данного канала, поступает утвердительный ответ и канал предоставляется.

Спецификации FireWire

IEEE 1394

В конце 1995 года IEEE принял стандарт под порядковым номером 1394. В цифровых камерах Sony интерфейс IEEE 1394 появился раньше принятия стандарта и под названием iLink.

Интерфейс первоначально позиционировался для передачи видеопотоков, но пришёлся по нраву и производителям внешних накопителей, обеспечивая высокую пропускную способность для современных высокоскоростных дисков. Сегодня многие системные платы, а также почти все современные модели ноутбуков поддерживают этот интерфейс.

Скорость передачи данных - 100, 200 и 400 Мбит/с, длина кабеля до 4,5 м.

IEEE 1394a

В 2000 году был утверждён стандарт IEEE 1394а. Был проведён ряд усовершенствований, что повысило совместимость устройств.

Было введено время ожидания 1/3 секунды на сброс шины, пока не закончится переходной процесс установки надёжного подсоединения или отсоединения устройства.

IEEE 1394b

В 2002 году появляется стандарт IEEE 1394b c новыми скоростями: S800 - 800 Мбит/с и S1600 - 1600 Мбит/с. Также увеличивается максимальная длина кабеля до 50, 70 а при использовании высококачественных оптиковолоконных кабелей до 100 метров.

Соответствующие устройства обозначаются FireWire 800 или FireWire 1600, в зависимости от максимальной скорости.

Изменились используемые кабели и разъёмы. Для достижения максимальных скоростей на максимальных расстояниях предусмотрено использование оптики, пластмассовой - для длины до 50 метров, и стеклянной - для длин до 100 метров.

Несмотря на изменение разъёмов, стандарты остались совместимы, чего можно добиться, используя переходники.

12 декабря 2007 года была представлена спецификация S3200 c максимальной скоростью - 3,2 Гбит/с.

IEEE 1394.1

В 2004 году увидел свет стандарт IEEE 1394.1. Этот стандарт был принят для возможности построения крупномасштабных сетей и резко увеличивает количество подключаемых устройств до гигантского числа - 64 449.

IEEE 1394c

Появившийся в 2006 году стандарт 1394с позволяет использовать кабель Cat 5e от Ethernet. Возможно использовать параллельно с Gigabit Ethernet, то есть использовать две логические и друг от друга не зависящие сети на одном кабеле. Максимальная заявленная длина - 100 м, Максимальная скорость соответствует S800 - 800 Мбит/с.

Разъёмы FireWire

Существуют три вида разъёмов для FireWire:

4pin (IEEE 1394a без питания) стоит на ноутбуках и видеокамерах. Два провода для передачи сигнала (информации) и два для приема.

6pin (IEEE 1394a). Дополнительно два провода для питания.

9pin (IEEE 1394b). Дополнительные провода для приема и передачи информации.

Интеграция

Аудио- и видеооборудование (проигрыватели цифровых CD-, MD-, VideoCD- и DVD-дисков, цифровые STB и Digital VHS) уже сейчас можно интегрировать с компьютерами и таким образом управлять ими. Из этого оборудования можно составлять системы - простым соединением устройств друг с другом с помощью одного кабеля. После этого при помощи персонального компьютера, выступающего в качестве контроллера, можно производить следующие операции: записывать с CD-проигрывателя на мини-диск, запоминать цифровые радиопередачи, принятые через STB, вводить цифровое видео в персональный компьютер для последующего монтажа и редактирования. Разумеется, при этом сохраняется возможность и прямого обмена данными между аудио- и видеооборудованием без использования компьютера или, напротив, обмена данными между двумя компьютерами безотносительно к аудио или видео, как в локальных сетях на базе традиционных Ethernet-технологий.

Недавно корпорация NEC объявила о разработке чипа, предназначенного для поддержки аппаратной маршрутизации между двумя сетями на базе IEEE-1394 и для обеспечения их взаимодействия в будущих широкополосных домашних мультимедиа-сетях стандарта IEEE-1394. Этот двухпортовый чип оснащен также микропрограммным ПО, которое осуществляет автоматическую конфигурацию сети и позволяет устанавливать соединения с другими сетевыми устройствами, в том числе с устройствами мобильной связи. Таким образом, домашняя сеть может быть расширена за пределы конкретного дома на расстояние до одного километра. Тем временем фирма Sony продолжает развивать концепцию домашней сети, основанной на стандарте IEEE-1394, и собирается поддерживать разработки, имеющие практическую направленность, выпуском еще более емких, высокоскоростных, компактных компонентов с низким энергопотреблением для широкого диапазона применений и последующей интеграции в системные чипсеты. Сегодня Sony демонстрирует новые образцы бытовой электроники, способные образовывать домашнюю сеть на базе i.Link. Вся эта архитектура носит гордое название Home Audio/Video Interoperability (HAVi ). Похоже, усилиями Sony скоро мы действительно будем жить если не в цифровом доме, то по крайней мере в цифровой квартире. Однако стандарт IEEE-1394, все больше привлекающий внимание не только изготовителей аудио- и видеоустройств, но и разработчиков оборудования для персональных компьютеров, без сомнения, вскоре станет новым сетевым стандартом, приближающим грядущую цифровую эпоху.

В вышедшей осенью 2000 года операционной системе Microsoft Windows Millennium Edition впервые появилась встроенная поддержка локальных сетей на базе контроллеров IEEE-1394. Такая сеть имеет скорость передачи данных в четыре раза большую, чем Fast Ethernet, и очень удобна для дома или малого офиса. Единственное неудобство при построении такой сети заключается в малой предельной длине одного сегмента (длина кабеля до 4,2 м). Для устранения подобного недостатка выпускаются усилители сигнала - репитеры, а также размножители-концентраторы на несколько портов (до 27). С интерфейсом IEEE-1394 в последнее время активно конкурирует новый USB-интерфейс (версии 2.0), который обеспечивает передачу данных со скоростью до 480 Мбит/с против старых 12 Мбит/с, то есть в 40 раз быстрее существующего USB-стандарта! Шина USB получила широкое распространение благодаря своей дешевизне и мощной поддержке в виде контроллера, встраиваемого непосредственно в чипсеты для материнских плат. При этом заявлялось, что высокоскоростной USB 2.0 также будет реализован в виде встроенного в чипсет контроллера (Intel ICH3). Однако фирма Microsoft объявила о приоритетности поддержки интерфейса IEEE-1394, а не USB 2.0, и, кроме того, асинхронность передачи по USB не позволяет ему всерьез конкурировать с FireWire в области цифрового видео.

Таким образом, IEEE-1394 остается международным стандартом недорогого интерфейса, который позволяет объединять всевозможные цифровые устройства для развлечений, коммуникации и вычислительную технику в бытовой мультимедийный цифровой комплекс. Иными словами, все IEEE-1394-устройства, такие как цифровые фото- и видеокамеры, DVD-устройства и другие приборы, прекрасно стыкуются как с персональными компьютерами, оснащенными подобным интерфейсом (его поддерживают и Maс, и PC-компьютеры), так и между собой. Это означает, что теперь пользователи могут передавать, обрабатывать и сохранять данные (в том числе изображения, звук и видео) с высокой скоростью и практически без ухудшения качества. Все эти отличительные особенности IEEE-1394 делают его наиболее привлекательным универсальным цифровым интерфейсом будущего.

http://www.videodive.ru/scl/ieee1394.shtml http://www.youtube.com/watch?v=3fLggMWeiVQ (ролик о том как переделать разъём IEEE 1394) http://www.youtube.com/watch?v=xrJA54IdREc (ролик о ноутбуке с раъзёмами IEEE 1394)

Видео стандарты

Так как речь о видео форматах уже поднималась и по ней уже было достаточно много сказано, в том числе и о аналоговых и цифровых форматах видеозаписи, поэтому я решил поговорить непосредственно о таких распространенных видео стандартах как: NTSC , PAL и SECAM . Давайте разберемся, чем они отличаются друг от друга.

Если вы решите приобретать камеру за рубежом, особенно в США и Японии, будьте крайне осторожны. Цены в этих странах чрезвычайно привлекательны, только все видео оборудование рассчитано для работы в NTSC (правда, специально для русских туристов есть магазины, торгующие электроникой в системе PAL , но здесь надо быть вдвойне бдительными).

В этой связи, есть смысл углубиться в понятие таких аббривиатуар, как NTSC , PAL , SECAM .

Что означает «NTSC» ?

NTSC - это сокр. англ. National Television Standards Committee - Национальный комитет по телевизионным стандартам - стандарт аналогового цветного телевидения, разработанная в США. 18 декабря 1953 года впервые в мире было начато цветное телевизионное вещание с применением именно этой системы . NTSC принята в качестве стандарта цветного телевидения (видео ) также в Канаде, Японии и ряде стран американского континента.

Технические особенности NTSC :

• количество полей - 60 Гц (точнее 59,94005994 Гц);
• количество строк (разрешение) - 525;
• частота поднесущей - 3579545,5 Гц.
• количество кадров в секунду - 30.
• развертка луча чересстрочная (интерлейсинг).

Что означает «PAL»?

PAL - это сокр. от англ. phase-alternating line - стандарт аналогового цветного телевидения, разработана инженером немецкой компании «Telefunken» Вальтером Брухом и представленная как стандарт телевизионного (видео ) вещания в 1967 году.

Как и все аналоговые телевизионные (видео ) стандарты , PAL является адаптированным и совместимым с более старым монохромным (черно-белым) телевещанием. В адаптированных аналоговых стандартах цветного телевещания дополнительный сигнал цветности передается в конце спектра монохромного телесигнала.

Как известно из природы зрения человека, ощущение цвета складывается из трех составляющих: красного (R), зеленого (G) и синего (B) цветов. Такую цветовую модель обозначают аббревиатурой RGB . Из-за преобладания в среднестатистической телевизионной картинке зеленой составляющей цвета и для избежания избыточного кодирования, в качестве дополнительного сигнала цветности используют разность R-Y и B-Y (Y - общая яркость монохромного телесигнала). В системе PAL используют цветовую модель YUV .

Оба дополнительных сигнала цветности в стандарте PAL передаются одновременно в квадратурной модуляции (разновидность AM), типичная частота поднесущего сигнала - 4433618.75 Гц (4.43 МГц).

При этом каждый цветоразностный сигнал повторяют в следующей строке с поворотом фазы с частотой 15,625 кГц на 180 градусов, благодаря чему декодер PAL полностью устраняет фазовые ошибки (типичные для системы NTSC ). Для устранения фазовой ошибки декодер складывает текущую строку и предыдущую из памяти (в аналоговых телевизионных приемниках используется линия задержки). Таким образом, объективно, цветное телевизионное изображение в видео стандарте PAL имеет в два раза меньшее разрешение по вертикали, чем монохромное изображение.

Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, на среднестатистических картинках такое ухудшение почти не заметно. Применение цифровой обработки сигнала еще больше сглаживает этот недостаток.

Что означает «SECAM»?

SECAM - это сокр. от фр. Séquentiel couleur avec mémoire, позднее Séquentiel couleur à mémoire - последовательный цвет с памятью - стандарт аналогового цветного телевидения, впервые применённая во Франции. Исторически она является первым европейским стандартом цветного телевидения .

Сигнал цветности в стандарте SECAM передается в частотной модуляции (ЧМ), по одной цветовой составляющей в одной телевизионной строке, поочередно. В качестве недостающих строк используют предыдущий сигнал R-Y или B-Y соответственно, получая его из памяти (в аналоговых телевизионных приемниках для этого используется линия задержки). Таким образом, объективно, цветное телевизионное изображение в стандарте SECAM имеет в два раза меньшее разрешение по вертикали, чем монохромное изображение. Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, на среднестатистических картинках такое ухудшение почти не заметно. Применение цифровой обработки сигнала еще больше сглаживает этот недостаток.

В шутку принято расшифровывать аббревиатуру SECAM как «System Essentially Contrary to AMerican» (система, существенно противоположная американской).

Кстати, видеокассеты с маркировкой NTSC по качеству и продолжительности записи не соответствуют стандарту PAL .

Держу пари, многие слышали такие термины как PAL, SECAM и NTSC. Телевизоры и ТВ-тюнеры в процессе настройки каналов, часто грешат вопросами о выборе одного из них. Ситуация усугубляется, когда дополнительно на выбор предлагает несколько подвидов любого из трёх форматов. И, что же выбрать? А главное, чем же все эти форматы друг от друга отличаются? Во всём этом мы сейчас и будем разбираться.

В мире существует три системы аналогового цветного телевидения - NTSC , PAL и SECAM , во многом похожих, и в тоже время, различающихся по целому ряду параметров. Такое положение зачастую требует использования специальных декодеров для преобразования видеозаписей из одного стандарта в другой.

Телевизионная картинка состоит из последовательно отображаемых на экране строк (линий). Подобный метод формирования изображения называют строчной разверткой , а цикл полной смены изображения (кадра) - кадровой разверткой . Чем больше строк на экране, тем лучше вертикальная чёткость изображения, а повышенная кадровая частота устраняет возможный эффект мерцания.

На рисунке показано преимущественное использование стандартов цветного ТВ по регионам.

Основные параметры телесигналов

Из-за ограниченной пропускной способности каналов связи каждый кадр во всех ТВ-стандартах передается в два приема или, как говорят, состоит из двух полей. Первоначально (в первом поле) отображаются четные строки, затем нечетные. Такая развертка называется чересстрочной и, в отличие от строчной, она несколько ухудшает качество изображения, но позволяет вместить телесигнал в стандартную полосу частот каналов связи.

Частотный спектр полного телесигнала цветного ТВ показан на рисунке, откуда видно, что телесигнал состоит из яркостного, цветового и звукового сигналов, передаваемых по каналам связи с помощью отдельных несущих частот. Основные различия между стандартами заключаются в способах кодирования цвета на основе модуляции несущей частоты цветового сигнала.

При отображении принятого телесигнала цветовая составляющая накладывается яркостную. Поэтому при использовании аппаратуры, не поддерживающей тот или иной стандарт, обычно удаётся получать хотя бы чёрно-белую картинку. Звуковая несущая частота может быть разной даже в вариантах одного и того же стандарта, что и служит иногда причиной отсутствия звука при нормальном воспроизведении видео.

NTSC

Этот стандарт цветного телевидения (NTSC ) разработан в США. Первая версия появилась еще в 1941 году, а регулярные телетрансляции начались в 1954 г. В разработке NTSC принимали участие крупнейшие, в то время, электронные компании, входившие в национальный комитет по системам телевидения (англ. National Television System Committee (NTSC)). В настоящее время стандарт NTSC используется на большей части американского континента, а также в Японии, Южной Корее, на Тайване и Филиппинах.

Широко применяются два варианта NTSC , обозначаемых буквенными индексами M и N. Исторически первым был, и сейчас наиболее распространенный вариант, NTSC M. Затем появился NTSC N (называемый иногда PAL N), сегодня используется в некоторых странах Южной Америки. Правда, в Японии работает еще и NTSC J, но этот вариант незначительно отличается от основного - NTSC M.

Основные характеристики формата NTSC

Частота строчной развертки для NTSC M равняется 525 строкам на экран, частота смены кадров - 30. Полоса частот, занимаемая видеосигналом - 4,2 МГц. В NTSC N используется несколько больше строк - 625 и пониженная кадровая частота - 25 Гц.

Система на основе NTSC позволяет обеспечить высокое качество цветного изображения, но предъявляет весьма жесткие требования к приемной и передающей аппаратуре. Из-за особенностей формирования сигналов этого формата, при декодировании не всегда удаётся полностью разделить сигнал на отдельные составляющие, поэтому цветовые сигналы смешиваются с яркостным. И, в зависимости от яркости участка изображения, оно может несколько менять свой цветовой тон.

Фазовые искажения сигнала, возникающие иногда при передаче, также способствуют не совсем естественной передаче цветового тона, а амплитудно-частотные вызывают изменение насыщенности цвета.

PAL

Стандарт PAL (англ. Phase Alternation Line ) впервые был использован в 1967 году в Германии и Великобритании. Вещание в этих странах началась несколько различающихся вариантах, которых в настоящее время стало еще больше. PAL широко используется в большинстве стран Западной Европы, Африки, Азии, в Австралии и Новой Зеландии.

По сути, PAL является усовершенствованной системой NTSC, в которой устранена чувствительность передаваемого сигнала к фазовым искажениям за счет изменения метода модуляции несущей частоты цвета. Правда, это привело к некоторому ухудшению четкости, что отчасти компенсируется (в некоторых вариантах стандарта) повышенным количеством строк.

Cтандарт PAL имеет наибольшее количество используемых разновидностей.

SECAM

Стандарт SECAM (франц. Sequential Couleur Avec Memoire ) - последовательная передача цветов с запоминанием был разработан во Франции. Регулярное вещание с его использованием началось в 1967 году, во Франции и СССР. В SECAM используется 625 строк с частотой 25 кадров, или 50 полей в секунду. Сейчас SECAM используется во Франции и некоторых странах Европы, в некоторых странах бывшего CCCP и Африки.

Особенность системы в том, что цветоразностные сигналы передаются посредством частотной модуляции. Тогда, как в PAL и NTSC используется квадратурная амплитудная модуляция. Частотная модуляции, а также поочередная (через строку) передача двух цветовых сигналов позволила избавиться от излишней чувствительности к искажениям, но несколько ухудшила четкость, что, впрочем, в условиях приема эфирного телевидения не всегда принципиально и наиболее заметно в кабельных системах. SECAM позволяет добиться более естественной цветопередачи за счет улучшенного разделения цветовых сигналов от яркостного.

Для записи на магнитную ленту использовалась разновидность стандарта - MESECAM , в котором поднесущие цветоразностных сигналов перенесены на более низкие частоты (примерно 1,1 МГц), что позволило минимизировать влияние непостоянства скорости протяжки ленты на качество цвета.

Сравнение форматов

Перечень основных различий между стандартами сведен в таблицу. Как видно, имеются значительные различия по несущим частотам и занимаемой в каналах связи общей полосе частот.

Впрочем, сегодня вряд ли читателям придётся серьёзно страдать из-за проблем, несовместимости форматов. Каким бы способом Вы не выводили бы видео с компьютера, почти всегда будет возможность выбора, как минимум, из двух форматов PAL или NTSC .

| PAL (сокр. от Phase Alternating Line ) - стандарт аналогового телевидения. Система кодирования цвета, используемая в телевизионных систем многих стран мира. Данная система имеет разрешение в 625 линий при 25 кадрах (50 полей) в секунду.

История PAL

В 1950-х годах, при массовом производстве цветных телевизоров в странах Западной Европы, разработчики столкнулись с проблемой, обнаруженной в стандарте NTSC. Система демонстрировала ряд недостатков, главным из которых было смещение цвета изображения при плохих условиях приема сигнала. В последствии, для преодоления недостатков NTSC, были разработаны альтернативные стандарты PAL и SECAM. Новый стандарт был предназначен для цветного телевидения европейских стран, имел частоту 50 полей в секунду (50 герц), и не имел недостатков NTSC.

Стандарт PAL был разработан Уолтером Брухом в компании Telefunken в Германии. Первые трансляции в новом стандарте были выполнены в Великобритании в 1964 году, затем в Германии в 1967 году.

Позднее, компанию Telefunken приобрел французский производитель электроники Томсон. Также компания приобрела основателя европейского стандарта SECAM компанию Compagnie Générale de Télévision. Томсон (теперь называется Technicolor SA) владеет лицензией RCA принятой в Radio Corporation of America, основателя стандарта NTSC.

В системах телевидения, термин PAL часто интерпретируется как разрешение 576i (625 линий/50 Гц), система NTSC как 480i (525 линий/60 Гц). Обозначения на DVD-дисках PAL или NTSC стандарта, говорят о методе передачи цвета, хотя сам композитный цвет на них не записан.

Цветное кодирование

Как и в NTSC, в системе PAL используется амплитудная модуляция с поднесущей балансовой цветности, добавленной к яркости видео сигнала в виде композитного видео. Частота поднесущей для PAL сигнала составляет 4.43361875 МГц, по сравнению с 3.579545 МГц для NTSC. С другой стороны, в SECAM используется частотная модуляция с двумя линиями альтернативных цветов, поднесущие которых составляют 4.25000 и 4.40625 МГц.

Само название стандарта "Phase Alternating Line " говорит о том, что фазовая часть цветовой информации в видео сигнале восстанавливается с каждой строки, которая автоматически исправляет ошибки при передаче сигнала, отменив их, за счет вертикального разрешения. Строки, где восстанавливается цвет часто называют PAL или фазовым чередованием строк, в то время как другие линии называются NTSC линиями. Первые телевизоры со стандартом PAL сильно раздражали глаза человека из-за так называемого гребенчатого эффекта изображения, также известного как Ганноверские бары, возникающие при погрешностях в фазе. Таким образом, в большинстве приемников начали использовать линии задержки в цветности, сохраняющие информацию о полученном цвете в каждой строке кинескопа. Недостатком системы PAL является вертикальное цветное разрешение, которое более беднее, чем в NTSC, но поскольку человеческий глаз имеет такое же цветовое разрешение, то данного эффекта не видно.

Типичная частота поднесущей составляет 4.43361875 МГц и состоит из 283.75 цветных тактов в строке плюс смещение - 25 Гц для того, чтобы избежать помех. Поскольку частота строк составляет 15625 Гц (625 строк x 50 Гц / 2), цвет несущей частоты рассчитывается следующим образом: 4.43361875 МГц = 283.75* 15625 Гц + 25 Гц.

Первоначальная цветная поднесущая требуется для декодера, чтобы исправлять различия цветных сигналов. Поскольку цветная поднесущая не передается вместе с видеоинформацией, она должна быть сгенерирована в ресивере. Для того, что фаза генерируемого сигнала соответствовала передаваемой информации, к видеосигналу добавляется 10 циклов «цветных вспышек» поднесущей.

Преимущества PAL перед NTSC

В NTSC-приемниках регулировку цветности можно выполнить вручную. Если цветность отрегулирована неправильно, отображение цвета может быть ошибочным. Стандарт PAL автоматически изменяет цветность. Фазовые ошибки цветности в системе PAL были устранены, с помощью линии задержки 1H, что привело к снижению насыщенности цвета, которое не так заметно для глаз человека, чем в NTSC.

Однако, даже в PAL системах, чередование цвета (Ганноверские бары) - может привести к зернистости изображения из-за ошибок в фазе, если используются декодеры первого поколения. Зачастую, таких экстремальных фазовых сдвигов не происходит. Обычно, этот эффект наблюдается при возникновении препятствий при прохождении сигала, и наблюдается в сильно застроенных районах. Эффект более заметен на ультра высоких частотах (UHF), нежели на VHF.

В начале 1970-х, некоторые японские производители разработали новые методы декодирования, для того чтобы избежать уплаты роялти компании Telefunken. Лицензия Telefunken предусматривала любой метод декодирования, который предполагал уменьшение фазовых искажений поднесущей фазы. Одна из разработок заключалась в использовании 1H линии задержки, чтобы декодировать только четные или нечетные строки. Например, цветность на нечетных строках включалась непосредственно на декодере, сохраняя линии задержки. Потом, на четных строках, хранимые нечетные линии декодировались снова. Этот метод эффективно преобразует PAL систему для NTSC. Такие системы имеют и свои недостатки, связанные с NTSC и требуют добавление ручного управления оттенками цвета.

Стандарты PAL и NTSC имеют несколько различных цветовых пространств, но разница в цвете игнорируются благодаря декодеру.

Преимущества PAL перед SECAM

Первые попытки совмещения с цветными телевизорами предпринималось в стандарте SECAM, который также имел проблему оттенков NTSC. Достигалось путем применения различных методов передачи цвета, а именно альтернативные передачи U и V векторов и частот модуляции.

Стандарт SECAM является более надежным для передачи сигнала на большие расстояния, нежели NTSC или PAL. Однако из-за природы, цветной сигнал сохраняется только в искаженном виде из-за снижения амплитуды, даже в черно-белой части изображения (возникает эффект перехлеста цвета). Также PAL и SECAM приемники нуждаются в линиях задержки.

Характеристики PAL сигнала

Сигнал PAL-B/G имеет следующие характеристики.

Типы систем PAL

* Система PAL I никогда не использовалась на частотах УКВ в Великобритании

ОВЧ - Очень высокие частоты (VHF)

УВЧ - Ультра высокие частоты (UHF)

PAL-B/G/D/K/I

Большинство стран, использующих стандарты PAL, вещают с 625 строками и 25 кадрами в секунду. Системы различаются только по несущей частоте аудио сигнала и по полосе пропускания канала. Стандарты PAL B/G используются в большинстве стран Западной Европы, Австралии и Новой Зеландии, Великобритании, Ирландии, Гонконге, Южной Африке и Макао. Стандарты PAL D/K в большинстве стран Центральной и Восточной Европы, стандарт PAL D в Китае. Аналоговые камеры видеонаблюдения используют стандарт PAL D.

Системы PAL В и PAL G сильно совпадают. В системе B используется 7 МГц и широкие каналы на ОВЧ, в то время как система G использует 8 МГц и УВЧ. Также аналогичны системы D и К: система D используется только на ОВЧ, в то время система K используется только на УВЧ.

PAL-M (Бразилия)

В Бразилии, в системе PAL используется 525 строк и 29.97 кадр/с системы M, при этом используя поднесущую цвета NTSC частот. Точная частота поднесущей цвета PAL-M составляет 3,575611 МГц.

Цветная система PAL может соответствовать и NTSC, изображение с 525-линиями (480i) часто называют PAL-60 (иногда PAL-60/525, Quasi-PAL или Pseudo PAL). PAL - стандарт вещания, не следует путать с PAL-60.

PAL-N (Аргентина, Парагвай, Уругвай)

Данный вариант системы используется в Аргентине, Парагвае и Уругвае. В нем занято 625 линий/50 полей в секунду, сигнал из PAL-B/G, D/K, H, I. А канал 6 МГц с частотой цветовой поднесущей 3,582 МГц очень похож на NTSC.

VHS пленки записанные с PAL-N или PAL-B/G, D/K, H, I, не различаются из-за понижающего преобразования поднесущих на пленке. VHS записанный с телевизора в Европе будут воспроизводится в цвете PAL-N. Кроме того, любая лента, записанная в Аргентине или Уругвае с PAL-N телевизионного вещания, может быть воспроизведена в европейских странах, которые используют PAL (Австралия, Новой Зеландия и др.)

Как правило, люди в Уругвае, Аргентине и Парагвае, владеют телевизорами, которые также отображают стандарт NTSC-M, в дополнение к PAL-N. Прямая телевизионная трансляция также используется в NTSC-M для Северной, Центральной и Южной Америки. Большинство DVD-плееров продаваемые в Аргентине, Уругвае и Парагвае, воспроизводят только PAL диски (цветовая поднесущая частота 4,433618 МГц).

Некоторые DVD-плееры, использующие транскодер сигнала, могут кодировать NTSC-M, с некоторой потерей качества изображения за счет преобразования системы от 625/50 PAL DVD в формат NTSC-M (выход 525/60).

Расширенные возможности спецификации PAL, такие как телетекст, реализованы в PAL-N. PAL-N поддерживает изменение 608 скрытых субтитров, который разработаны для облегчения совместимости с NTSC.

PAL-L

Стандарт PAL L (измененная фаза звуковой системы L) использует ту же систему видео с качеством PAL-B/G/H (625 строк, 50 Гц, 15,625 кГц), но с пропускной способностью 6 МГц, а не 5,5 МГц. Это требует аудио поднесущая, составляющая 6,5 МГц. Разнос каналов используемый для PAL-L, составляет 8 МГц.

Совместимости PAL стандартов

Цветная система PAL обычно используется вместе с видео форматами, которые имеет 625 строк в кадре (576 видимых строк, остальные используются для служебной информации, синхронизации данных и субтитров) и частотой обновления 50 чересстрочных полей в секунду (то есть 25 полных кадров в секунду), таких как B, G, H, I, и N.
PAL гарантирует видео совместимость. Однако, некоторые из стандартов (B/G/H, I и D/K) используют различные частоты звука (5.5 МГц, 6.0MHz 6.5MHz соответственно). Это может привести к видеоизображению без аудио, если сигнал передается по кабельному телевидению. В некоторых странах Восточной Европы, ранее использовавших системы SECAM D и K, перешли на PAL, тем самым больше уделяя внимание видео сигналу. В результате этого возникла необходимость применять различные носители звука.