PAL
(
англ.
Phase Alternating Line
? построчное изменение фазы) ? система
аналогового
цветного телевидения
, разработанная инженером немецкой компании ≪
Telefunken
≫
Вальтером Брухом
и принятая в качестве стандарта телевизионного вещания в
1966 году
в
Германии
,
Великобритании
и ряде других стран
Западной Европы
[1]
. На момент 2002 года система PAL является самой распространённой в мире
[2]
. В конце 1990-х годов передачи по этому стандарту смотрели в 62 странах 67,8 % телезрителей всего мира
[3]
.
Как и остальные системы цветного телевидения, PAL совместим с чёрно-белым
телевещанием
.
Созданная в качестве альтернативы
NTSC
с присущими последней недостатками, система PAL может рассматриваться, как её удачная модернизация
[2]
. Вместо непосредственной передачи
основных цветов
система предусматривает передачу сигнала яркости
Y
, как в чёрно-белом телевидении, и двух цветоразностных сигналов
R-Y
и
B-Y
, несущих информацию о
красном
и
синем
цветах соответственно. Недостающая информация о
зелёном
цвете
G
восстанавливается в приёмнике вычитанием цветоразностных сигналов из яркостного. В случае просмотра программы на чёрно-белом телевизоре используется только сигнал яркости, ничем не отличающийся от
видеосигнала
чёрно-белого телевидения. Сигнал цветности, который содержит информацию о цветоразностных сигналах, чёрно-белыми телевизорами не принимается. Он передаётся в высокочастотной области
спектра
сигнала яркости при помощи вспомогательной
несущей частоты
?
поднесущей
, которая принимается блоком цветности цветных телевизоров.
Передача сигнала цветности происходит так же, как в NTSC: с использованием
квадратурной модуляции
поднесущей. Отличие состоит в том, что фаза одной из квадратурных составляющих (R-Y) сигнала цветности PAL меняется от строки к строке на противоположную
[2]
.
Для уменьшения видимости помех от поднесущей её частота выбрана равной сумме нечётной
гармоники
четвертьстрочной частоты и
частоты кадров
[4]
. Учитывая то, что система PAL в большинстве случаев используется в сочетании с европейским
стандартом разложения
576i
, эта частота составляет 4433618,75 Гц (4,43
МГц
), обеспечивая ≪четвертьстрочный сдвиг≫ поднесущей. Исключение составляют разновидности: PAL-M, используемая в
Бразилии
и основанная на стандарте разложения
480i
, и PAL-N, хотя и основанная на разложении 576i, но с уменьшенной шириной полосы радиосигнала. В этом случае частота поднесущей выбирается близкой к стандарту NTSC, то есть 3,58 МГц, а вместо цветоразностных сигналов U и V передаются модифицированные I и Q.
При передаче сигнала цветности ≪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 из-за изменения их знака. 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.
Эти особенности системы, кроме очевидных преимуществ, приводят к удорожанию декодера, поскольку требуют повышенной точности линии задержки. Для правильного суммирования и вычитания необходимо, чтобы прямой и задержанный сигналы находились в фазе или в противофазе. Это достигается только в случае задержки на целое число полупериодов поднесущей. Поэтому отклонение времени задержки для декодеров PAL не должно превышать 5 наносекунд, что в шесть раз меньше того же показателя для декодеров
SECAM
[5]
. При выборе системы отечественного цветного телевидения этот фактор сыграл немаловажную роль, поскольку такая точность в то время была труднодостижима. В то же время повышенная точность линий задержки PAL делает их пригодными для использования в мультистандартных декодерах, поддерживающих систему SECAM.
В аналоговых телевизионных приёмниках для запоминания цветоразностного сигнала от предыдущей строки используется
ультразвуковая
линия задержки, в цифровых ?
оперативная память
на строку.
Для цветовой синхронизации в системе PAL, так же как и в NTSC, на задней площадке
строчного гасящего импульса
передаётся ≪вспышка≫ поднесущей (
англ.
Colorburst
), состоящая из 8?10 периодов колебаний опорного генератора. В отличие от NTSC, где фаза вспышек постоянна, в системе PAL она изменяется на 90° от строки к строке, неся информацию о фазе красной составляющей поднесущей
[4]
.
Система PAL обладает теми же достоинствами, что и NTSC, за счёт использования тех же принципов квадратурной модуляции: хорошая совместимость с чёрно-белыми телевизионными приёмниками, низкий уровень перекрёстных искажений сигналов яркости и цветности и высокая помехозащищённость
[6]
. Использование линии задержки и фазовой коммутации повышает устойчивость системы к фазовым искажениям поднесущей. Особенности устройства блока задержки декодера PAL позволяют наилучшим образом выполнять разделение сигналов яркости и цветности. По этому параметру PAL значительно превосходит NTSC и особенно SECAM
[6]
. А использование задержки сигнала, в отличие от SECAM, не приводит к мерцанию горизонтальных цветовых границ, поскольку усредняется цветность, а не её отдельные составляющие для двух соседних строк.
Недостатками системы является относительная сложность приёмника по сравнению с NTSC из-за использования линии задержки, а также уменьшенная по вертикали разрешающая способность по цвету
[6]
. Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, для большинства сюжетов такое ухудшение почти незаметно. При этом надо понимать, что в передаваемом сигнале
цветовое разрешение
по вертикали ? полное, ухудшение цветового разрешения происходит лишь в аналоговых декодерах PAL.
Применение цифрового декодирования позволяет восстановить как полное цветовое разрешение по вертикали, так и улучшить разделение яркость/цветность за счёт использования гребенчатой (или ещё более сложной ? так называемой 3D) фильтрации поднесущей.
Система PAL является основной системой цветного телевидения в
Европе
(кроме Франции, России, Белоруссии),
Азии
,
Австралии
и ряде стран
Африки
и
Южной Америки
:
Острые дискуссии по выбору системы цветного телевидения в ведущих странах Западной Европы закончились в пользу системы PАL ? за ней стоял пятнадцатилетний опыт вещания и производства аппаратуры и телевизоров в
США
,
Японии
,
Канаде
и других странах по системе NTSC. Конечно, и тут не обошлось без политики (эту систему в шутку называли ≪системой
НАТО
≫)
[7]
. Когда несколько позже к выбору системы цветного телевидения готовилась
Италия
, правивший в то время президент Франции
Ж. Помпиду
во время посещения
Рима
выступал в
парламенте
с призывом принять французскую систему. Однако Италия не проявила ≪романской солидарности≫ и склонилась к системе РАL
[8]
.
С дальнейшим развитием телевизионной техники недостатки системы SECAM стали проявляться всё отчётливее, и с начала 1990-х годов производство профессиональной видеоаппаратуры этого стандарта было прекращено во всём мире. В настоящее время SECAM существует только как вещательный стандарт, а всё телевизионное производство происходит в системе PAL со стандартом разложения, соответствующим территории вещания
[9]
.
- B/G используются в большинстве стран Западной Европы, Австралии и Новой Зеландии.
- B/H - в Бельгии.
- I в Великобритании, Ирландии, Гонконге, Южной Африке и Макао.
- D/K (наряду с SECAM) - в большинстве стран Центральной и Восточной Европы
- D - в материковом Китае. Большинство аналоговых камер видеонаблюдения имеет стандарт D.
- M - в Бразилии.
- N - Аргентина, Парагвай и Уругвай.
В момент выдачи в эфир телевизионный сигнал транскодируется в SECAM. Некоторые эфирные телеканалы, продублированные в кабельных сетях, по кабелю передают исходный сигнал в системе PAL. Такая технология уменьшает потери качества при транскодировании.
PAL60 - система воспроизведения видеозаписи NTSC. При этом сигнал NTSC несложным путём транскодируется в PAL , но число полей остаётся прежним (то есть 60). Телевизор обязательно должен поддерживать это значение кадровой частоты.
PAL
|
Система
|
PAL, D, K
|
PAL B, G
|
PAL H
|
PAL I
|
PAL L
|
PAL M
|
PAL N
|
PAL60
|
Ширина полосы, МГц
|
8
|
7 , 8
|
8
|
8
|
8
|
6
|
6
|
6
|
Линии* /Развёртка, Гц
|
625/50
|
625/50
|
625/50
|
625/50
|
625/50
|
525/60**
|
625/50
|
525/60
|
Частота по горизонтали, кГц
|
15,625
|
15,625
|
15,625
|
15,625
|
15,625
|
15,750
|
15,625
|
15,750
|
Частота несущей цвета, МГц***
|
4,433618
|
4,433618
|
4,433618
|
4,433618
|
4,433618
|
3,575611
|
3,582056
|
3,579545
|
Полоса пропускания видео, МГц
|
6,0
|
5,0
|
5,0
|
5,5
|
6,0
|
4,2
|
4,2
|
4,2
|
Полярность модуляции видеосигнала
|
"-"
|
"-"
|
"-"
|
"-"
|
"+"
|
"-"
|
"-"
|
|
Сдвиг частоты несущей звука, МГц
|
6,5
|
5,5
|
5,5
|
6,0
|
6,5
|
4,5
|
4,5
|
4,5
|
Вид модуляции звука
|
ЧМ
|
ЧМ
|
ЧМ
|
ЧМ
|
АМ
|
ЧМ
|
ЧМ
|
|
Девиация несущей звука, кГц
|
50
|
50
|
50
|
50
|
-
|
25
|
25
|
|
Примечания: стандарты D и K; B и G различаются значениями частот телеканалов (МВ и ДМВ соответственно).
* 625 линий = 576 активных. 525 линий = 480 (486) активных
** Если быть точным, частота полей равна 59,94 (60 / 1,001) Гц.
*** Точнее 4,43361875; 3,58205625; 3,575611; 3,579545
Ленты VHS, записанные с широковещательной передачи PAL-N или PAL-B/G, D/K, H или I, неразличимы, потому что поднесущая на ленте, преобразованная с понижением частоты, одинакова. Видеокассета, записанная с телевидения (или выпущенная) в Европе, будет воспроизводиться в цвете на любом видеомагнитофоне PAL-N и телевизоре PAL-N в Аргентине, Парагвае и Уругвае. Аналогичным образом любую кассету, записанную в Аргентине, Парагвае или Уругвае с телетрансляции PAL-N, можно отправить кому угодно в европейских странах, которые используют PAL (а также в Австралии / Новой Зеландии и т. д.), И она будет отображаться в цвете. Также будет успешно воспроизводиться в России и других странах SECAM, поскольку СССР в 1985 г. ввёл обязательную совместимость с PAL.
Как и остальные системы цветного телевидения, PAL также имеет ≪альтернативную≫ расшифровку своей аббревиатуры:
англ.
Picture At Last
(наконец-то картинка!),
англ.
Pay for Added Luxury
(Плати за дополнительную роскошь)
[10]
или
нем.
Probleme anderer Leute
(≪Проблемы других людей≫, более литературно ≪проблемы на вашей стороне≫) из-за сложности производства телевизионных приёмников.
- ↑
Мировое вещательное телевидение. Стандарты и системы, 2004
.
- ↑
1
2
3
Телевидение, 2002
, с. 294.
- ↑
В. Чулков.
И вновь о PAL
(рус.)
// ≪625≫ : журнал. ? 1997. ?
№ 5
. ?
ISSN
0869-7914
.
Архивировано
31 мая 2013 года.
- ↑
1
2
Телевидение, 2002
, с. 300.
- ↑
Телевидение, 2002
, с. 288.
- ↑
1
2
3
Телевидение, 2002
, с. 304.
- ↑
Andreas Fickers.
The Techno-politics of Colour: Britain and the European Struggle for a Colour Television Standard
(англ.)
. Maastricht University. Дата обращения: 8 февраля 2013. Архивировано из
оригинала
11 февраля 2013 года.
- ↑
В. Маковеев.
Технические аспекты развития телевидения в России (Взгляд из-под палубы)
(рус.)
.
От чёрно-белого телевидения к киберпространству
. Музей телевидения и радио в Интернете. Дата обращения: 8 февраля 2013. Архивировано из
оригинала
8 октября 2012 года.
- ↑
Леонид Чирков.
Голосую за PAL
(рус.)
// ≪625≫ : журнал. ? 1997. ?
№ 4
. ?
ISSN
0869-7914
.
Архивировано
1 июня 2013 года.
- ↑
SECAM, PAL, NTSC… Решение проблемы совместимости
(рус.)
.
Что есть что
. Stereo&video (июнь 2000). Дата обращения: 3 февраля 2013.
Архивировано
11 февраля 2013 года.
- В. Е. Джакония.
12.3. Система цветного телевидения PAL
//
Телевидение
. ? М.,: ≪Горячая линия ? Телеком≫, 2002. ? С. 294?305. ? 640 с. ?
ISBN 5-93517-070-1
.
Стандарты телевизионного вещания
|
---|
Аналоговые
|
---|
| Многоканальное аудио
| |
---|
Дополнительные сигналы
| |
---|
|
|
Цифровые
|
---|
| Многоканальное аудио
| |
---|
Скрытые сигналы
| |
---|
|
|