Главная Термины: Видеонаблюдение Что такое PAL

Что такое PAL

Что такое PAL? | 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.

 

Сигнал PAL Что такое PAL
Осциллограмма композитного PAL сигнала - две линии Осциллограмма композитного PAL сигнала - несколько линий

 

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.

Параметр Значение
  Тактовая частота 13,5 МГц
  Пропускная способность 5 МГц
  Горизонтальная полярная синхронизация    Отрицательная 
  Общее время для каждой линии 64 мкс
  Синхронизация длительности импульса 4,7 ± 0,20 мкс
  Активное видео 51,95 мкс

 

Типы систем PAL

    PAL B  PAL G, H PAL I PAL D/K PAL M PAL N
  Полоса пропускания ОВЧ УВЧ УВЧ/ОВЧ* ОВЧ/УВЧ ОВЧ/УВЧ ОВЧ/УВЧ
  Кол-во полей 50 50 50 50 60 50
  Кол-во линий 625 625 625 625 525 625
  Активных линий 576 576 582 576 480 576
  Ширина полосы пропускания канала  7 МГц 8 МГц 8 МГц 8 МГц 6 МГц 6 МГц
  Полоса пропускания видеосигнала 5,0 МГц 5,0 МГц 5,5 МГц 6,0 МГц 4,2 МГц 4,2 МГц
  Цвет поднесущей  4.43361875 МГц  4.43361875 МГц  4.43361875 МГц  4.43361875 МГц  3.5756110 МГц  3.58205625 МГц
  Частота звука 5,5 МГц 5,5 МГц 6,0 МГц 6,5 МГц 4,5 МГц 4,5 МГц

* 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.

 


О компании

Объединив команду профессионалов различных специальностей, способных реализовать различные проекты, компания ПРОКСИМА предлагает комплекс услуг, включающий проектирование, подбор, поставку, монтаж, гарантийное и сервисное обслуживание систем видеонаблюдения, охранной и пожарной сигнализаций, систем контроля доступа, оповещения, мини АТС, антикражных систем, учета посетителей, ВОЛС, СКС, ЛВС, домофонных систем, электромонтажных работ, автоматических ворот. Наша задача предоставить вам решение, максимально удовлетворяющее вашим потребностям.