NTSC

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 E_R-Y и E_B-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 E_R-Y и синего E_B-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 E_R-Y и E_B-Y, а в системе E_I и E_Q, развернутой относительно E_R-Y и E_B-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 E_I и E_Q выбраны различными — таким образом разработчиками учитывается тот факт, что человеческий глаз различает мелкие сине-зелёные детали лучше, чем красные. Для сигнала E_I ширина полосы пропускания — 1,3 МГц, для E_Q — 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

Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проставив сноски, внести более точные указания на источники.