Variantes del estándar NTSC

NTSC, llamado así por el Comité del Sistema Nacional de Televisión, es el sistema de televisión analógica que se usa en América del Norte, y hasta que se usó la conversión digital en la mayoría de las Américas (excepto Brasil, Argentina, Paraguay, Uruguay y Guayana Francesa); Myanmar; Corea del Sur; Taiwán; Filipinas, Japón; y algunas naciones y territorios insulares del Pacífico (ver mapa).

El primer estándar NTSC se desarrolló en 1941 y no tenía ninguna disposición para el color. En 1953 se adoptó un segundo estándar NTSC, que permitía la transmisión de televisión en color, que era compatible con el stock existente de receptores en blanco y negro. NTSC fue el primer sistema de difusión de color ampliamente adoptado y se mantuvo dominante hasta la década de 2000, cuando comenzó a ser reemplazado por diferentes estándares digitales como ATSC y otros.

La mayoría de los países que usan el estándar NTSC, así como aquellos que usan otros estándares de televisión analógica, han cambiado o están en proceso de cambiar a los estándares de televisión digital más nuevos, existiendo al menos cuatro estándares diferentes en uso en todo el mundo. América del Norte, partes de América Central y Corea del Sur están adoptando o han adoptado las normas ATSC, mientras que otros países (como Japón) están adoptando o han adoptado otras normas en lugar de ATSC. Después de casi 70 años, la mayoría de las transmisiones NTSC aéreas en los Estados Unidos cesaron el 1 de enero de 2010 y el 31 de agosto de 2011 en Canadá y la mayoría de los otros mercados NTSC. La mayoría de las transmisiones NTSC finalizaron en Japón el 24 de julio de 2011, y las prefecturas japonesas de Iwate, Miyagi y Fukushima finalizaron el año siguiente. Después de un programa piloto en 2013, la mayoría de las estaciones analógicas de máxima potencia en México dejaron el aire en diez fechas en 2015, con unas 500 estaciones de baja potencia y repetidoras que pueden permanecer en analógico hasta el final de 2016. La transmisión digital permite una resolución más alta televisión, pero la televisión de definición estándar digital continúa utilizando la velocidad de fotogramas y el número de líneas de resolución establecidas por el estándar analógico NTSC.

Variantes
NTSC-M
A diferencia de PAL, con sus variados sistemas de televisión de transmisión subyacente en uso en todo el mundo, la codificación de color NTSC se usa casi invariablemente con el sistema de difusión M, dando NTSC-M.

NTSC-N / NTSC50
NTSC-N / NTSC50 es un sistema no oficial que combina 625 líneas de video con 3.58 MHz de color NTSC. El software PAL que se ejecuta en un NTSC Atari ST muestra este sistema, ya que no puede mostrar el color PAL. Los televisores y monitores con un mando V-Hold pueden mostrar este sistema después de ajustar la retención vertical.

NTSC-J
Solo la variante japonesa «NTSC-J» es ligeramente diferente: en Japón, el nivel de negro y el nivel de borrado de la señal son idénticos (a 0 IRE), ya que están en PAL, mientras que en el NTSC americano, el nivel de negro es ligeramente superior (7.5 IRE ) que el nivel de borrado. Como la diferencia es bastante pequeña, basta con girar un poco la perilla de brillo para mostrar correctamente la «otra» variante de NTSC en cualquier conjunto como se supone que debe ser; la mayoría de los observadores podrían no notar la diferencia en primer lugar. La codificación de canal en NTSC-J difiere ligeramente de NTSC-M. En particular, la banda VHF japonesa se ejecuta desde los canales 1-12 (ubicados en frecuencias directamente superiores a la banda de radio japonesa FM de 76-90 MHz), mientras que la banda norteamericana VHF TV utiliza los canales 2-13 (54-72 MHz, 76-88). MHz y 174-216 MHz) con 88-108 MHz asignados a la radiodifusión de FM. Por lo tanto, los canales de televisión UHF de Japón están numerados entre 13 y no 14, pero por lo demás usan las mismas frecuencias de transmisión en UHF que las de América del Norte.

PAL-M (Brasil)
El sistema brasileño PAL-M, introducido en 1972, utiliza las mismas líneas / campo que NTSC (525/60), y casi el mismo ancho de banda de transmisión y frecuencia de exploración (15.750 frente a 15.734 kHz). Antes de la introducción del color, Brasil transmitía en NTSC estándar en blanco y negro. Como resultado, las señales PAL-M son casi idénticas a las señales NTSC de América del Norte, excepto por la codificación de la subportadora de color (3.575611 MHz para PAL-M y 3.579545 MHz para NTSC). Como consecuencia de estas especificaciones cercanas, PAL-M se mostrará en monocromo con sonido en los conjuntos NTSC y viceversa.

Las especificaciones PAL-M (PAL = Phase Alternating Line) son:
Banda de transmisión UHF / VHF,
Velocidad de fotogramas 30
Líneas / campos 525/60
Frecuencia horizontal 15.750 kHz
Frecuencia vertical 60 Hz
Subportadora de color 3.575611 MHz
Ancho de banda de video 4.2 MHz
Frecuencia de portadora de sonido 4.5 MHz
Ancho de banda del canal 6 MHz

Las especificaciones de NTSC (Comité Nacional del Sistema de Televisión) son:
Banda de transmisión UHF / VHF
Líneas / campos 525/60
Frecuencia horizontal 15.734 kHz
Frecuencia vertical 59.939 Hz
Frecuencia de la subportadora de color 3.579545 MHz
Ancho de banda de video 4.2 MHz
Frecuencia de portadora de sonido 4.5 MHz

PAL-N
Esto se usa en Argentina, Paraguay y Uruguay. Esto es muy similar a PAL-M (utilizado en Brasil).

Las similitudes de NTSC-M y NTSC-N se pueden ver en la tabla de esquema de identificación de ITU, que se reproduce aquí:

Como se muestra, aparte del número de líneas y cuadros por segundo, los sistemas son idénticos. NTSC-N / PAL-N son compatibles con fuentes como consolas de juegos, videograbadoras VHS / Betamax y reproductores de DVD. Sin embargo, no son compatibles con transmisiones de banda base (que se reciben a través de una antena), aunque algunos conjuntos más nuevos incluyen soporte NTSC 3.58 de banda base (NTSC 3.58 es la frecuencia de modulación de color en NTSC: 3.58 MHz).

NTSC 4.43
En lo que puede considerarse un opuesto a PAL-60, NTSC 4.43 es un sistema de pseudo color que transmite la codificación NTSC (525 / 29.97) con una subportadora de color de 4.43 MHz en lugar de 3.58 MHz. La salida resultante solo se puede ver en televisores compatibles con el pseudo sistema resultante (generalmente televisores multiestándar). El uso de un TV NTSC nativo para decodificar la señal no produce color, mientras que el uso de un televisor PAL para decodificar el sistema produce colores irregulares (se observa que no tienen rojo y parpadean al azar). El formato fue utilizado por la TV de la USAF con base en Alemania durante la Guerra Fría. También se encontró como una salida opcional en algunos reproductores LaserDisc y algunas consolas de juegos vendidas en mercados donde se usa el sistema PAL.

El sistema NTSC 4.43, aunque no es un formato de transmisión, aparece con mayor frecuencia como una función de reproducción de VCR en formato de casete PAL, comenzando con el formato U-Matic de 3/4 «de Sony y luego siguiendo en las máquinas de formato Betamax y VHS. Como Hollywood tiene el derecho de proporcionar el mayor software de cassette (películas y series de televisión) para VCR para los espectadores del mundo, y como no todos los lanzamientos de cassettes estaban disponibles en formatos PAL, era muy deseable un medio para reproducir cassettes de formato NTSC.

Los monitores de video multiestándar ya se usaban en Europa para acomodar las fuentes de transmisión en los formatos de video PAL, SECAM y NTSC. El proceso de color heterodino bajo de U-Matic, Betamax y VHS se prestó a modificaciones menores de reproductores de VCR para acomodar casetes de formato NTSC. El formato de color bajo de VHS usa una subportadora de 629 kHz, mientras que U-Matic y Betamax usan una subportadora de 688 kHz para transportar una señal cromática modulada en amplitud para los formatos NTSC y PAL. Como la videograbadora estaba lista para reproducir la porción de color de la grabación NTSC utilizando el modo de color PAL, las velocidades del escáner PAL y del cabrestante se deben ajustar desde la frecuencia de campo de 50 Hz de PAL a la frecuencia de campo de 59,94 Hz de NTSC y la velocidad de cinta lineal más rápida.

Los cambios en la videograbadora PAL son menores gracias a los formatos de grabación de VCR existentes. La salida de la videograbadora cuando se reproduce un videocasete NTSC en modo NTSC 4.43 es de 525 líneas / 29,97 fotogramas por segundo con un color heterodinado compatible con PAL. El receptor multiestándar ya está configurado para admitir las frecuencias H & V NTSC; solo necesita hacerlo mientras recibe el color PAL.

La existencia de esos receptores multiestándar era probablemente parte de la unidad para la codificación regional de DVD. Como las señales de color son componentes del disco para todos los formatos de visualización, casi no se necesitarían cambios para que los reproductores de DVD PAL puedan reproducir discos NTSC (525 / 29.97) siempre que la pantalla sea compatible con la frecuencia de cuadros.

OSKM
En enero de 1960 (7 años antes de la adopción de la versión modificada de SECAM), el estudio de televisión experimental en Moscú comenzó a transmitir utilizando el sistema OSKM. La abreviatura OSKM significa «Sistema simultáneo con modulación en cuadratura» (Ruso Одновременная Система с Квадратурной Модуляцией). Usó el esquema de codificación de colores que luego se utilizó en PAL (U y V en lugar de I y Q), porque estaba basado en el estándar monocromo D / K, 625/50.

La frecuencia de la subportadora de color fue de 4,4296875 MHz y el ancho de banda de las señales U y V fue de cerca de 1,5 MHz. Solo alrededor de 4000 televisores de 4 modelos (Raduga, Temp-22, Izumrud-201 e Izumrud-203) se produjeron para estudiar la calidad real de la recepción de TV. Estos televisores no estaban disponibles comercialmente, a pesar de estar incluidos en el catálogo de productos para la red comercial de la URSS.

La transmisión con este sistema duró aproximadamente 3 años y se suspendió mucho antes de que comenzaran las transmisiones de SECAM en la URSS.Ninguno de los receptores de TV multiestándar actuales puede admitir este sistema de TV.

Película NTSC
El contenido de película comúnmente filmado a 24 fotogramas por segundo se puede convertir a 30 fotogramas por segundo a través del proceso de telecine para duplicar fotogramas según sea necesario.

Matemáticamente para NTSC esto es relativamente simple, ya que solo necesita duplicar cada cuarto fotograma. Se emplean varias técnicas. NTSC con una velocidad de fotogramas real de 24/1.001 (aproximadamente 23.976) fotogramas / s se define a menudo como película NTSC. Un proceso conocido como pullup, también conocido como pulldown, genera los cuadros duplicados en la reproducción. Este método es común para video digital H.262 / MPEG-2 Parte 2, por lo que el contenido original se conserva y reproduce en equipos que pueden mostrarlo o pueden convertirse para equipos que no pueden.

Región de videojuegos de Canadá / Estados Unidos
A veces, NTSC-US o NTSC-U / C se utilizan para describir la región de videojuegos de América del Norte (el U / C se refiere a EE. UU. + Canadá), ya que el bloqueo regional generalmente restringe los juegos lanzados dentro de una región a esa región.

Calidad comparativa

Las barras de color SMPTE, un ejemplo de un patrón de prueba
Los problemas de recepción pueden degradar una imagen NTSC al cambiar la fase de la señal de color (en realidad, distorsión de fase diferencial), por lo que el equilibrio de color de la imagen se verá alterado a menos que se realice una compensación en el receptor. La electrónica del tubo de vacío utilizada en televisores durante la década de 1960 provocó varios problemas técnicos. Entre otras cosas, la fase de ráfaga de color a menudo se desplazaría cuando se cambiaran los canales, razón por la cual los televisores NTSC estaban equipados con un control de tinte. Los televisores PAL y SECAM no tenían necesidad de uno, y aunque todavía se encuentra en los televisores NTSC, la deriva del color generalmente dejó de ser un problema para los circuitos más modernos en la década de 1970.Cuando se compara con PAL en particular, la precisión y consistencia del color NTSC a veces se considera inferior, lo que hace que los profesionales del video y los ingenieros de televisión se refieran jocosamente a NTSC como Never The Same Color, Never Twice the Same Color o No True Skin Colors, mientras que para los más el costoso sistema PAL fue necesario para pagar lujo adicional. PAL también se conoce como Peace At Last, Perfection At Last o Pictures Always Lovely en la guerra del color. Sin embargo, esto se aplica principalmente a los televisores basados ​​en tubos de vacío y los conjuntos de estado sólido de modelos posteriores que usan señales de referencia de intervalo vertical tienen una diferencia menor en calidad entre NTSC y PAL. Esta fase de color, «tinte» o control de «tono» permite a cualquier experto en la materia calibrar fácilmente un monitor con barras de color SMPTE, incluso con un conjunto que se ha desviado en su representación de color, permitiendo que se muestren los colores adecuados. Los televisores PAL más antiguos no incluían un control de «tono» accesible para el usuario (se configuró en la fábrica), lo que contribuyó a su reputación de colores reproducibles.

El uso del color codificado NTSC en los sistemas S-Video elimina por completo las distorsiones de fase. Como consecuencia, el uso de la codificación de color NTSC proporciona la calidad de imagen de mayor resolución (en el eje horizontal y la velocidad de cuadro) de los tres sistemas de color cuando se utiliza con este esquema. (La resolución NTSC en el eje vertical es inferior a los estándares europeos, 525 líneas en comparación con 625). Sin embargo, utiliza demasiado ancho de banda para la transmisión por aire. Las computadoras hogareñas Atari 800 y Commodore 64 generan S-video, pero solo cuando se usan con monitores especialmente diseñados ya que ningún televisor en ese momento admitía el chroma y luma por separado en las tomas RCA estándar. En 1987, se introdujo un zócalo mini DIN estandarizado de 4 patillas para la entrada de S-video con la introducción de reproductores S-VHS, que fueron el primer dispositivo producido para usar los enchufes de 4 patillas. Sin embargo, S-VHS nunca se hizo muy popular. Las consolas de videojuegos en la década de 1990 también comenzaron a ofrecer salida de S-video.

La discrepancia entre los 30 fotogramas por segundo de NTSC y los 24 fotogramas de la película es superada por un proceso que aprovecha la velocidad de campo de la señal NTSC entrelazada, evitando así la aceleración de reproducción de película utilizada para sistemas 576i a 25 fotogramas por segundo (lo que provoca el audio adjunto para aumentar un poco el tono, a veces rectificado con el uso de un pitch shifter) al precio de algunas sacudidas en el video. Vea la conversión de tasa de cuadros anterior.

Referencia de intervalo vertical
La imagen de video NTSC estándar contiene algunas líneas (líneas 1-21 de cada campo) que no son visibles (esto se conoce como Intervalo de supresión vertical, o VBI); todos están más allá del borde de la imagen visible, pero solo las líneas 1 a 9 se usan para la sincronización vertical y los pulsos de ecualización. Las líneas restantes se borraron deliberadamente en la especificación NTSC original para dar tiempo al haz de electrones en las pantallas basadas en CRT para regresar a la parte superior de la pantalla.

VIR (o referencia de intervalo vertical), ampliamente adoptada en la década de 1980, intenta corregir algunos de los problemas de color con video NTSC agregando datos de referencia insertados en el estudio para niveles de luminancia y crominancia en la línea 19. Los televisores adecuadamente equipados podrían emplear estos datos para ajustar la pantalla a una coincidencia más cercana de la imagen original del estudio. La señal VIR real contiene tres secciones, la primera tiene 70 por ciento de luminancia y la misma crominancia que la señal de ráfaga de color, y las otras dos tienen 50 por ciento y 7,5 por ciento de luminancia, respectivamente.

Un sucesor menos utilizado de VIR, GCR, también agregó capacidades de eliminación de fantasmas (interferencia multitrayecto).

Las líneas de intervalo de borrado verticales restantes se usan típicamente para transmisión de datos o datos auxiliares como marcas de tiempo de edición de video (códigos de tiempo de intervalo verticales o códigos de tiempo SMPTE en las líneas 12-14), datos de prueba en las líneas 17-18, código fuente de red en la línea 20 y cerrado captioning, XDS y V-chip data en la línea 21. Las primeras aplicaciones de teletexto también usaron líneas de intervalo de borrado vertical 14-18 y 20, pero el teletexto sobre NTSC nunca fue ampliamente adoptado por los espectadores.

Muchas estaciones transmiten datos de TV Guide on Screen (TVGOS) para una guía electrónica de programas en líneas VBI. La estación primaria en un mercado transmitirá 4 líneas de datos, y las estaciones de respaldo emitirán 1 línea. En la mayoría de los mercados, la estación de PBS es el host principal. Los datos de TVGOS pueden ocupar cualquier línea de 10 a 25, pero en la práctica están limitados a 11 a 18, 20 y a la línea 22. La línea 22 solo se usa para 2 transmisiones, DirecTV y CFPL-TV.

Los datos de TiVo también se transmiten en algunos comerciales y anuncios de programas para que los clientes puedan autograbar el programa que se anuncia, y también se utilizan en programas semanales pagos de media hora en Ion Television y Discovery Channel que destacan las promociones y anunciantes de TiVo.