Norme de couleur NTSC

NTSC, du nom du Comité du système de télévision national, est le système de télévision analogique utilisé en Amérique du Nord et jusqu’à la conversion numérique dans la plupart des Amériques (sauf le Brésil, l’Argentine, le Paraguay, l’Uruguay et la Guyane française); Myanmar; Corée du Sud; Taïwan; Philippines, Japon; et quelques nations et territoires insulaires du Pacifique.

Le premier standard NTSC a été développé en 1941 et ne prévoyait pas de couleur. En 1953, une deuxième norme NTSC a été adoptée, qui permettait la diffusion de la télévision en couleur compatible avec le stock existant de récepteurs en noir et blanc. NTSC a été le premier système de diffusion de couleurs largement adopté et est resté dominant jusqu’aux années 2000, quand il a commencé à être remplacé par différentes normes numériques telles que ATSC et d’autres.

La plupart des pays utilisant la norme NTSC, ainsi que ceux utilisant d’autres normes de télévision analogique, sont passés ou sont en train de passer à de nouvelles normes de télévision numérique, au moins quatre normes différentes étant utilisées dans le monde. L’Amérique du Nord, certaines parties de l’Amérique centrale et la Corée du Sud adoptent ou ont adopté les normes ATSC, tandis que d’autres pays (comme le Japon) adoptent ou ont adopté d’autres normes à la place du DSPTA. Après près de 70 ans, la majorité des transmissions NTSC par voie hertzienne aux États-Unis ont cessé le 1er janvier 2010 et le 31 août 2011 au Canada et dans la plupart des autres marchés NTSC. La majorité des transmissions NTSC se sont terminées au Japon le 24 juillet 2011, les préfectures japonaises d’Iwate, Miyagi et Fukushima prenant fin l’année suivante. Après un programme pilote en 2013, la plupart des stations analogiques à pleine puissance du Mexique ont quitté l’antenne dix fois en 2015, avec environ 500 stations de faible puissance et répéteurs autorisées à rester en analogique jusqu’à la fin de 2016. La diffusion numérique permet une résolution plus élevée télévision, mais la télévision numérique à définition standard continue d’utiliser la fréquence d’images et le nombre de lignes de résolution établies par la norme NTSC analogique.

Histoire
Le Comité du système de télévision national a été créé en 1940 par la Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis afin de résoudre les conflits qui ont éclaté entre les entreprises au sujet de l’introduction d’un système de télévision analogique aux États-Unis. En mars 1941, le comité a publié une norme technique pour la télévision en noir et blanc fondée sur une recommandation de 1936 faite par la Radio Manufacturers Association (RMA). Les progrès techniques de la technique des bandes latérales vestigiales ont permis d’augmenter la résolution de l’image. Le NTSC a sélectionné 525 lignes de balayage comme compromis entre la norme de ligne de balayage 441 de RCA et le désir de Philco et DuMont d’augmenter le nombre de lignes de balayage entre 605 et 800. La norme recommandait une fréquence de trame de 30 images (images) par seconde. de deux champs entrelacés par trame à 262,5 lignes par trame et 60 trames par seconde. D’autres normes dans la recommandation finale étaient un rapport d’aspect de 4: 3, et la modulation de fréquence (FM) pour le signal sonore (qui était assez nouveau à ce moment-là).

En janvier 1950, le comité fut reconstitué pour uniformiser la télévision couleur. La FCC a brièvement approuvé une norme de télévision en couleur en octobre 1950 qui a été développée par CBS. Le système CBS est incompatible avec les récepteurs noir et blanc existants. Il utilise une roue de couleurs rotative, réduit le nombre de lignes de balayage de 525 à 405, et augmente le taux de trame de 60 à 144, mais a un taux de trame effectif de seulement 24 images par seconde. Les poursuites judiciaires de son rival RCA ont empêché l’utilisation commerciale du système jusqu’en juin 1951, et les émissions régulières n’ont duré que quelques mois avant que la fabrication de tous les téléviseurs couleur soit interdite par le Bureau de la défense en octobre, ostensiblement à cause de la guerre de Corée. . CBS a annulé son système en mars 1953, et la FCC l’a remplacé le 17 décembre 1953, avec la norme de couleur NTSC, qui a été développée de manière coopérative par plusieurs compagnies, y compris RCA et Philco.

En décembre 1953, la FCC a approuvé à l’unanimité ce qu’on appelle maintenant la norme de télévision couleur NTSC (plus tard définie comme RS-170a). La norme de couleur compatible conserve la rétrocompatibilité avec les téléviseurs noir et blanc existants. Les informations de couleur ont été ajoutées à l’image en noir et blanc en introduisant une sous-porteuse couleur de précision 315/88 MHz (généralement décrite comme 3,579545 MHz ou 3,58 MHz). La fréquence précise a été choisie pour que les composantes de modulation de ligne horizontale du signal de chrominance se situent exactement entre les composantes de modulation de ligne horizontale du signal de luminance, permettant ainsi de filtrer le signal de chrominance du signal de luminance avec une dégradation mineure. le signal de luminance. En raison des limitations des circuits diviseurs de fréquence au moment où l’étalon chromatique a été promulgué, la fréquence de la sous-porteuse couleur a été construite comme une fréquence composite assemblée à partir de petits entiers, dans ce cas 5 × 7 × 9 / (8 × 11) MHz. Le taux de lignes horizontales a été réduit à environ 15 734 lignes par seconde (3,579545 × 2/455 MHz = 9/572 MHz) à partir de 15 750 lignes par seconde, et le taux de trame a été réduit à 30 / 1,001 ≈ 29,970 images par seconde (la ligne horizontale taux divisé par 525 lignes / trame) de 30 images par seconde. Ces changements s’élèvent à 0,1% et ont été facilement tolérés par les récepteurs de télévision existants.

La première émission de télévision en réseau annoncée publiquement d’un programme utilisant le système «couleur compatible» NTSC était un épisode de Kukla, Fran et Ollie de NBC le 30 août 1953, bien qu’il ne soit visible qu’en couleur au siège du réseau. La première diffusion nationale de la couleur NTSC a eu lieu le 1er janvier suivant, avec la diffusion d’un défilé du Tournoi des Roses d’un océan à l’autre, visible sur des prototypes de récepteurs couleur lors de présentations spéciales à travers le pays. La première caméra de télévision couleur NTSC était la RCA TK-40, utilisée pour les émissions expérimentales en 1953; une version améliorée, le TK-40A, introduit en mars 1954, fut la première caméra de télévision couleur disponible dans le commerce. Plus tard cette année-là, le TK-41 amélioré est devenu la caméra standard utilisée pendant la plus grande partie des années 1960.

La norme NTSC a été adoptée par d’autres pays, y compris la plupart des Amériques et du Japon.

Avec l’avènement de la télévision numérique, les émissions analogiques sont progressivement éliminées. La plupart des radiodiffuseurs NTSC américains ont été tenus par la FCC d’éteindre leurs émetteurs analogiques en 2009. Les stations de faible puissance, les stations de classe A et les traducteurs ont dû fermer leurs portes d’ici 2015.

Détails techniques
Lignes et taux de rafraîchissement
Le codage couleur NTSC est utilisé avec le signal de télévision System M, qui se compose de 30/1.001 (environ 29,97) images entrelacées de vidéo par seconde. Chaque trame est composée de deux champs, chacun constitué de 262,5 lignes de balayage, pour un total de 525 lignes de balayage. 483 lignes de balayage constituent le raster visible. Le reste (l’intervalle de suppression verticale) permet la synchronisation verticale et le retour. Cet intervalle de suppression a été conçu à l’origine pour simplement masquer le tube cathodique du récepteur afin de permettre les circuits analogiques simples et le retour vertical lent des premiers récepteurs de télévision. Cependant, certaines de ces lignes peuvent maintenant contenir d’autres données telles que le sous-titrage codé et le code temporel à intervalle vertical (VITC). Dans le raster complet (sans tenir compte des demi-droites dues à l’entrelacement), les lignes de numérotation paires (toutes les autres lignes qui seraient comptées dans le signal vidéo, par exemple {2, 4, 6, …, 524}) sont tracées dans le premier champ, et les impairs (toutes les autres lignes qui seraient impaires si elles sont comptées dans le signal vidéo, par exemple {1, 3, 5, …, 525}) sont tracées dans le second champ, pour donner un image sans scintillement à la fréquence de rafraîchissement du champ de 60/1,001 Hz (environ 59,94 Hz). A titre de comparaison, les systèmes 576i tels que PAL-B / G et SECAM utilisent 625 lignes (576 visibles), et ont donc une résolution verticale plus élevée, mais une résolution temporelle inférieure de 25 images ou 50 trames par seconde.

La fréquence de rafraîchissement du champ NTSC dans le système en noir et blanc correspondait exactement à la fréquence nominale de 60 Hz de la puissance alternative utilisée aux États-Unis. L’adaptation de la fréquence de rafraîchissement du champ à la source d’énergie évite l’intermodulation (également appelée battement), qui produit des barres de roulis sur l’écran. Synchronisation de la fréquence de rafraîchissement à la puissance assistée incident caméras kinescope enregistrement précoce des émissions de télévision en direct, car il était très simple de synchroniser une caméra de film pour capturer une image de la vidéo sur chaque image du film en utilisant la fréquence du courant alternatif pour définir la vitesse du caméra synchrone à entraînement par moteur AC. Lorsque la couleur a été ajoutée au système, la fréquence de rafraîchissement a été légèrement décalée de 0,1% à environ 59,94 Hz pour éliminer les motifs de points stationnaires dans la fréquence de différence entre les porteuses son et couleur, comme expliqué ci-dessous dans « Codage couleur ». Au moment où la fréquence d’images a changé pour s’adapter à la couleur, il était presque aussi facile de déclencher l’obturateur de la caméra à partir du signal vidéo lui-même.

Le chiffre réel de 525 lignes a été choisi en raison des limitations des technologies à base de tubes à vide de l’époque. Dans les premiers systèmes TV, un oscillateur maître à tension contrôlée fonctionnait à deux fois la fréquence horizontale, et cette fréquence était divisée par le nombre de lignes utilisées (dans ce cas 525) pour donner la fréquence de champ (60 Hz dans ce cas) . Cette fréquence a ensuite été comparée à la fréquence de la ligne d’alimentation de 60 Hz et toute anomalie corrigée en ajustant la fréquence de l’oscillateur maître. Pour le balayage entrelacé, un nombre impair de lignes par trame était nécessaire afin de rendre la distance de retour verticale identique pour les champs impairs et pairs, ce qui signifiait que la fréquence de l’oscillateur maître devait être divisée par un nombre impair. À l’époque, la seule méthode pratique de division de la fréquence était l’utilisation d’une chaîne de multivibrateurs à tubes sous vide, le rapport de division global étant le produit mathématique des rapports de division de la chaîne. Puisque tous les facteurs d’un nombre impair doivent aussi être des nombres impairs, il s’ensuit que tous les diviseurs de la chaîne devaient également diviser par des nombres impairs, et ceux-ci devaient être relativement petits dus aux problèmes de dérive thermique avec des dispositifs de tube à vide . La séquence pratique la plus proche de 500 répondant à ces critères était 3 × 5 × 5 × 7 = 525. (Pour la même raison, le PAL-B / G à 625 lignes et le SECAM utilisent 5 × 5 × 5 × 5, l’ancien système britannique à 405 lignes utilisé 3 × 3 × 3 × 3 × 5, le système français à 819 lignes utilisé 3 × 3 × 7 × 13 etc.)

Colorimétrie
La spécification NTSC couleur originale de 1953, qui fait toujours partie du Code of Federal Regulations des États-Unis, définit les valeurs colorimétriques du système comme suit:

Les premiers récepteurs de télévision couleur, tels que le RCA CT-100, étaient fidèles à cette spécification (qui était basée sur les normes cinématographiques dominantes), ayant une gamme plus large que la plupart des moniteurs d’aujourd’hui. Leurs luminophores à faible rendement (notamment dans le rouge) étaient faibles et persistants, laissant des traînées après les objets en mouvement. À partir de la fin des années 1950, les luminophores du tube cathodique sacrifieraient la saturation pour une luminosité accrue; cette déviation de la norme à la fois le récepteur et le diffuseur a été la source de variation de couleur considérable.

SMPTE C
Pour assurer une reproduction plus uniforme des couleurs, les récepteurs ont commencé à incorporer des circuits de correction de couleur qui convertissaient le signal reçu – codé pour les valeurs colorimétriques énumérées ci-dessus – en signaux codés pour les luminophores réellement utilisés dans le moniteur. Étant donné qu’une telle correction de couleur ne peut pas être effectuée avec précision sur les signaux corrigés gamma non linéaires transmis, l’ajustement peut seulement être approximé, en introduisant à la fois des erreurs de teinte et de luminance pour les couleurs fortement saturées.

De même, au stade du radiodiffuseur, en 1968-1969, la société Conrac Corp., en collaboration avec RCA, a défini un ensemble de luminophores contrôlés destinés à être utilisés dans des moniteurs vidéo d’image en couleurs. Cette spécification survit aujourd’hui en tant que spécification de luminophore SMPTE « C »:

Comme pour les récepteurs domestiques, il a également été recommandé que les moniteurs de studio intègrent des circuits de correction de couleur similaires afin que les diffuseurs transmettent des images codées pour les valeurs colorimétriques originales de 1953, conformément aux normes de la FCC.

En 1987, le Comité sur la technologie de télévision de la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) a adopté les luminophores SMPTE C (Conrac) pour une utilisation générale dans la pratique recommandée 145, ce qui a incité de nombreux fabricants à modifier leurs conceptions. coder directement pour la colorimétrie SMPTE « C » sans correction de couleur, comme approuvé dans la norme SMPTE 170M, « Signal vidéo analogique composite – NTSC pour applications studio » (1994). En conséquence, la norme de télévision numérique ATSC stipule que pour les signaux 480i, la colorimétrie SMPTE « C » doit être supposée sauf si des données colorimétriques sont incluses dans le flux de transport.

Le NTSC japonais n’a jamais changé les primaires et les points blancs en SMPTE « C », continuant à utiliser les primaires et le point blanc NTSC de 1953. Les systèmes PAL et SECAM ont tous deux utilisé la colorimétrie NTSC originale de 1953 jusqu’en 1970; contrairement à NTSC, l’Union Européenne de Radio-Télévision (EBU) a rejeté la correction des couleurs dans les récepteurs et les moniteurs de studio cette année-là et a explicitement demandé à tous les équipements de coder directement les signaux pour les valeurs colorimétriques EBU.

Encodage de la couleur
Pour la rétrocompatibilité avec la télévision en noir et blanc, NTSC utilise un système de codage de luminance-chrominance inventé en 1938 par Georges Valensi. Les trois signaux d’image couleur sont divisés en luminance (calculée mathématiquement à partir des trois signaux de couleur séparés (rouge, vert et bleu)) qui prend la place du signal monochrome original et de la chrominance qui ne porte que l’information de couleur. Ce processus est appliqué à chaque source de couleur par son propre Colorplexer, ce qui permet de gérer une source de couleur compatible comme s’il s’agissait d’une source monochrome ordinaire. Cela permet aux récepteurs en noir et blanc d’afficher les signaux de couleur NTSC en ignorant simplement le signal de chrominance. Certains téléviseurs en noir et blanc vendus aux États-Unis après l’introduction de la diffusion en couleur en 1953 ont été conçus pour filtrer la chrominance, mais les premiers décors en noir et blanc ne le faisaient pas et la chrominance pouvait être perçue comme un motif de points dans les zones très colorées. de l’image.

En NTSC, la chrominance est codée en utilisant deux signaux de couleur appelés I (en phase) et Q (en quadrature) dans un processus appelé QAM. Les deux signaux de chaque amplitude modulent des porteuses de 3,58 MHz déphasées de 90 degrés et le résultat est additionné mais les porteuses elles-mêmes sont supprimées. Le résultat peut être vu comme une onde sinusoïdale unique avec une phase variable par rapport à un porteur de référence et avec une amplitude variable. La phase variable représente la teinte de couleur instantanée capturée par une caméra de télévision, et l’amplitude représente la saturation de couleur instantanée. Cette sous-porteuse de 3,58 MHz est ensuite ajoutée à la luminance pour former le «signal de couleur composite» qui module la porteuse de signal vidéo tout comme dans la transmission monochrome.

Pour qu’une TV couleur récupère les informations de teinte de la sous-porteuse de couleur, elle doit avoir une référence de phase zéro pour remplacer la porteuse supprimée précédemment. Le signal NTSC comprend un échantillon court de ce signal de référence, connu sous le nom de «colorburst», situé sur le «porche arrière» de chaque impulsion de synchronisation horizontale. La salve de couleur consiste en un minimum de huit cycles de la sous-porteuse de couleur non modulée (phase fixe et amplitude). Le récepteur TV dispose d’un « oscillateur local » synchronisé avec ces salves de couleur. La combinaison de ce signal de phase de référence dérivé de la salve de couleur avec l’amplitude et la phase du signal de chrominance permet la récupération des signaux « I » et « Q » qui, associés aux informations de luminance, permettent la reconstruction d’une image couleur sur l’écran. TV couleur a été dit être vraiment la couleur de la télévision en raison de la séparation totale de la partie de la luminosité de l’image de la partie de la couleur. Dans les téléviseurs CRT, le signal NTSC est transformé en trois signaux de couleur appelés rouge, vert et bleu, chacun contrôlant ce canon à électrons couleur. Les téléviseurs avec circuit numérique utilisent des techniques d’échantillonnage pour traiter les signaux, mais le résultat final est le même. Pour les ensembles analogiques et numériques traitant un signal NTSC analogique, les trois signaux couleur originaux (Rouge, Vert et Bleu) sont transmis en utilisant trois signaux discrets (Luminance, I et Q) puis récupérés en trois couleurs distinctes et combinés en une image couleur .

Lorsqu’un émetteur diffuse un signal NTSC, il module en amplitude une porteuse radiofréquence avec le signal NTSC qui vient d’être décrit, tandis qu’il module en fréquence une porteuse de 4,5 MHz plus haut avec le signal audio. Si une distorsion non linéaire se produit sur le signal de diffusion, la porteuse de couleur à 3,579545 MHz peut battre avec le porteur de son pour produire un motif de points sur l’écran. Pour rendre le motif résultant moins perceptible, les concepteurs ont ajusté la fréquence de balayage initiale de 15 750 Hz d’un facteur de 1,001 (0,1%) pour correspondre à la fréquence porteuse audio divisée par le facteur 286, ce qui donne un taux de champ d’environ 59,94 Hz. Ce réglage assure que les sommes et les différences du porteur de son et de la sous-porteuse de couleur et leurs multiples (ie les produits d’intermodulation des deux porteuses) ne sont pas des multiples exacts de la cadence, condition nécessaire pour que les points restent stationnaires sur l’écran, les rendant les plus visibles.

Le taux de 59,94 est dérivé des calculs suivants. Les concepteurs ont choisi de faire de la fréquence de la sous-porteuse de chrominance un multiple de n + 0,5 de la fréquence de ligne pour minimiser les interférences entre le signal de luminance et le signal de chrominance. Ils ont ensuite choisi de faire de la fréquence de la sous-porteuse audio un multiple entier de la fréquence de ligne pour minimiser les interférences visibles (intermodulation) entre l’audio et la fréquence de la sous-porteuse. signal et le signal de chrominance. La norme originale en noir et blanc, avec sa fréquence de ligne de 15 750 Hz et sa sous-porteuse audio de 4,5 MHz, ne répond pas à ces exigences, de sorte que les concepteurs devaient augmenter la fréquence de la sous-porteuse ou abaisser la fréquence. L’augmentation de la fréquence de la sous-porteuse audio empêcherait les récepteurs (noirs et blancs) existants d’accorder correctement le signal audio. L’abaissement de la fréquence de ligne est relativement inoffensif, car les informations de synchronisation horizontale et verticale dans le signal NTSC permettent à un récepteur de tolérer une quantité substantielle de variation de la fréquence de ligne. Les ingénieurs ont donc choisi la fréquence de ligne à modifier pour la norme de couleur. Dans la norme en noir et blanc, le rapport entre la fréquence de sous-porteuse audio et la fréquence de ligne est de 4,5 MHz / 15 750 Hz = 285,71. Dans la norme de couleur, elle devient arrondie à l’entier 286, ce qui signifie que le débit de ligne de l’étalon de couleur est de 4,5 MHz / 286 ± 15 734 Hz. En maintenant le même nombre de lignes de balayage par champ (et trame), le débit de ligne inférieur doit donner un taux de trame inférieur. Diviser 4500000/286 lignes par seconde par 262.5 lignes par champ donne environ 59.94 champs par seconde.

Méthode de modulation de transmission
Une chaîne de télévision NTSC telle que transmise occupe une bande passante totale de 6 MHz. Le signal vidéo réel, qui est modulé en amplitude, est transmis entre 500 kHz et 5,45 MHz au-dessus de la limite inférieure du canal. Le vecteur vidéo est à 1,25 MHz au-dessus de la limite inférieure du canal. Comme la plupart des signaux AM, la porteuse vidéo génère deux bandes latérales, l’une au-dessus de la porteuse et l’autre en dessous. Les bandes latérales ont chacune une largeur de 4,2 MHz. La totalité de la bande latérale supérieure est transmise, mais seulement 1,25 MHz de la bande latérale inférieure, appelée bande latérale résiduelle, est transmise. La sous-porteuse de couleur, comme indiqué ci-dessus, est à 3,579545 MHz au-dessus de la porteuse vidéo, et est modulée en amplitude en quadrature avec une porteuse supprimée. Le signal audio est modulé en fréquence, comme les signaux audio diffusés par les stations de radio FM dans la bande 88-108 MHz, mais avec une déviation de fréquence maximale de 25 kHz, par opposition à 75 kHz comme sur la bande FM, rendant la télévision analogique les signaux audio sont plus silencieux que les signaux radio FM reçus sur un récepteur à large bande. La porteuse audio principale est à 4,5 MHz au-dessus de la porteuse vidéo, ce qui la ramène à 250 kHz au-dessous du haut du canal. Parfois, un canal peut contenir un signal MTS, qui offre plus d’un signal audio en ajoutant une ou deux sous-porteuses sur le signal audio, chacune étant synchronisée sur un multiple de la fréquence de ligne. Ceci est normalement le cas lorsque des signaux audio stéréo et / ou des seconds programmes audio sont utilisés. Les mêmes extensions sont utilisées dans ATSC, où la porteuse numérique ATSC est diffusée à 0,31 MHz au-dessus de la limite inférieure du canal.

« Setup » est un décalage de tension de 54 mV (7,5 IRE) entre les niveaux « noir » et « blanking ». C’est unique à NTSC. CVBS signifie Color, Video, Blanking et Sync.

Conversion de fréquence d’images
Il y a une grande différence de fréquence d’images entre les films, qui fonctionnent à 24,0 images par seconde, et la norme NTSC, qui fonctionne à environ 29,97 (10 MHz × 63/455/525) images par seconde. Dans les régions qui utilisent des normes de télévision et de vidéo à 25 i / s, cette différence peut être surmontée par une accélération.

Pour les normes 30 fps, un processus appelé « 3: 2 pulldown » est utilisé. Une trame de film est transmise pour trois champs vidéo (durée 1½ images vidéo), et la trame suivante est transmise pour deux champs vidéo (durée d’une trame vidéo). Deux images de film sont ainsi transmises dans cinq champs vidéo, pour une moyenne de 2½ champs vidéo par trame de film. La fréquence d’images moyenne est donc de 60 ÷ 2,5 = 24 images par seconde, de sorte que la vitesse moyenne du film est nominalement exactement ce qu’elle devrait être. (En réalité, au cours d’une heure de temps réel, 215 827,2 champs vidéo sont affichés, représentant 86 330,88 images de film, alors que dans une heure de projection de film 24 images par seconde, exactement 86 400 images sont affichées: NTSC 29,97 images par seconde la transmission d’un film de 24 fps tourne à 99,92% de la vitesse normale du film.) La mise en image fixe à la lecture peut afficher une image vidéo avec des champs provenant de deux cadres de film différents, donc toute différence entre les images apparaîtra rapidement. quatrième scintillement. Il peut également y avoir une gigue / « bégaiement » perceptible pendant les panoramas de caméra lents (telecine judder).

Pour éviter le 3: 2 pulldown, film tourné spécifiquement pour la télévision NTSC est souvent prise à 30 images / s.

Pour afficher du matériel à 25 images par seconde (comme des séries télévisées européennes et certains films européens) sur un équipement NTSC, une cinquième trame est dupliquée et le flux résultant est entrelacé.

Le film tourné pour la télévision NTSC à 24 images par seconde a été traditionnellement accéléré de 1/24 (à environ 104,17% de la vitesse normale) pour la transmission dans les régions qui utilisent des normes de télévision à 25 i / s. Cette augmentation de la vitesse de l’image s’est traditionnellement accompagnée d’une augmentation similaire de la hauteur et du tempo de l’audio. Plus récemment, le frame-blending a été utilisé pour convertir 24 FPS vidéo en 25 FPS sans altérer sa vitesse.

Les films tournés pour la télévision dans les régions utilisant des normes de télévision à 25 i / s peuvent être traités de deux manières:

Le film peut être tourné à 24 images par seconde. Dans ce cas, lorsqu’il est transmis dans sa région native, le film peut être accéléré à 25 fps selon la technique analogique décrite ci-dessus, ou maintenu à 24 fps par la technique numérique décrite ci-dessus. Lorsque le même film est transmis dans des régions utilisant une norme de télévision nominale de 30 fps, il n’y a pas de changement notable de vitesse, de tempo et de hauteur.
Le film peut être tourné à 25 images par seconde. Dans ce cas, lorsqu’il est transmis dans sa région d’origine, le film est montré à sa vitesse normale, sans altération de la bande son qui l’accompagne. Lorsque le même film est affiché dans des régions utilisant une norme de télévision nominale à 30 i / s, toutes les 5 images sont dupliquées et il n’y a toujours pas de changement notable de vitesse, de tempo et de hauteur.

Parce que les deux vitesses de film ont été utilisées dans des régions de 25 fps, les téléspectateurs peuvent être confrontés à la confusion de la vitesse de la vidéo et de l’audio, de la hauteur des voix, des effets sonores et des performances musicales. Par exemple, ils peuvent se demander si la série de films Sherlock Holmes de Jeremy Brett, réalisée dans les années 1980 et au début des années 1990, a été tournée à 24 ips et transmise à une vitesse artificiellement rapide dans des régions à 25 fps, ou si elle a été tournée 25 fps nativement et ensuite ralenti à 24 fps pour l’exposition NTSC.

Ces différences existent non seulement dans les émissions de télévision en direct et par câble, mais aussi sur le marché de la vidéo domestique, à la fois sur bande et sur disque, y compris les disques laser et les DVD.

Dans la télévision et la vidéo numériques, qui remplacent leurs prédécesseurs analogiques, les normes uniques qui peuvent accommoder une plus large gamme de fréquences d’images montrent encore les limites des normes régionales analogiques. La norme ATSC, par exemple, permet des fréquences d’images de 23,976, 24, 29,97, 30, 59,94 et 60 images par seconde, mais pas 25 et 50.

Modulation pour la transmission par satellite analogique
L’alimentation par satellite étant très limitée, la transmission vidéo analogique par satellite diffère de la transmission TV terrestre. AM est une méthode de modulation linéaire, de sorte qu’un rapport signal-sur-bruit (SNR) démodulé donné nécessite un RS RS RF reçu également élevé. Le SNR de la vidéo de qualité studio est de plus de 50 dB, donc AM nécessiterait des puissances prohibitives et / ou de grandes antennes.

Le FM à large bande est utilisé à la place pour échanger la bande passante RF contre une puissance réduite. L’augmentation de la bande passante du canal de 6 à 36 MHz permet un rapport signal sur bruit RF de seulement 10 dB ou moins. La largeur de bande de bruit plus large réduit cette économie d’énergie de 40 dB de 36 MHz / 6 MHz = 8 dB pour une réduction nette substantielle de 32 dB.

Le son est sur une sous-porteuse FM comme dans la transmission terrestre, mais les fréquences supérieures à 4,5 MHz sont utilisées pour réduire les interférences sonores / visuelles. 6,8, 5,8 et 6,2 MHz sont couramment utilisés. La stéréo peut être multiplex, discrète, ou des signaux audio et de données matriciels et non apparentés peuvent être placés sur des sous-porteuses supplémentaires.

Une forme d’onde de dispersion d’énergie triangulaire à 60 Hz est ajoutée au signal de bande de base composite (vidéo plus sous-porteuses de données et audio) avant la modulation. Ceci limite la densité spectrale de puissance du satellite en liaison descendante dans le cas où le signal vidéo est perdu. Autrement, le satellite pourrait transmettre toute sa puissance sur une seule fréquence, interférant avec les liaisons hertziennes terrestres dans la même bande de fréquences.

En mode demi-transpondeur, l’écart de fréquence du signal en bande de base composite est réduit à 18 MHz pour permettre un autre signal dans l’autre moitié du transpondeur de 36 MHz. Ceci réduit quelque peu l’avantage FM, et les SNR récupérés sont encore réduits parce que la puissance de signal combinée doit être « reculée » pour éviter une distorsion d’intermodulation dans le transpondeur satellite. Un seul signal FM est une amplitude constante, de sorte qu’il peut saturer un transpondeur sans distorsion.

Ordre de champ
Un «cadre» NTSC consiste en un champ «pair» suivi d’un champ «impair». En ce qui concerne la réception d’un signal analogique, c’est purement conventionnel et cela ne fait aucune différence. C’est plutôt comme si les lignes brisées coulaient au milieu d’une route, peu importe qu’il s’agisse d’une paire ligne / espace ou d’une paire espace / ligne; l’effet sur un pilote est exactement le même.

L’introduction des formats de télévision numérique a quelque peu changé les choses. La plupart des formats de télévision numérique stockent et transmettent les champs par paires en une seule trame numérique. Les formats numériques qui correspondent au taux de trame NTSC, y compris le format DVD populaire, enregistrent la vidéo avec le champ pair en premier dans le cadre numérique, tandis que les formats qui correspondent au taux de champ du système ligne 625 enregistrent souvent la vidéo avec une trame impaire. Cela signifie que lors de la reproduction de nombreux formats numériques non-NTSC, il est nécessaire d’inverser l’ordre des champs, sinon un effet de peigne frissonnant inacceptable se produit sur les objets en mouvement comme ils le sont dans un champ et ensuite le suivant.

Ceci est également devenu un danger où la vidéo progressive non NTSC est transcodée en entrelacée et vice versa. Les systèmes qui récupèrent des images progressives ou transcode vidéo doivent s’assurer que l’ordre de trame est respecté, sinon la trame récupérée consistera en un champ d’une trame et un champ d’une trame adjacente, résultant en artefacts d’entrelacement « en peigne ». Cela peut souvent être observé dans les utilitaires de lecture vidéo sur PC si un choix inapproprié d’algorithme de désentrelacement est effectué.

Au cours des décennies d’émissions NTSC de forte puissance aux États-Unis, la commutation entre les vues de deux caméras a été accomplie selon deux normes, le choix entre les deux étant fait par la géographie, Est contre Ouest. Dans une région, le commutateur a été fait entre le champ impaire qui a terminé une trame et le champ pair qui a commencé la trame suivante; dans l’autre, l’interrupteur a été fait après un champ pair et avant un champ impair. Ainsi, par exemple, un enregistrement VHS à domicile fait d’un journal télévisé local de l’Est, en pause, montrerait seulement la vue d’un appareil photo (à moins qu’un dissolve ou autre tir multicaméra ne soit prévu), tandis que VHS reproduit une comédie de situation enregistré et édité à Los Angeles, puis transmis à l’échelle nationale pourrait être mis en pause au moment d’un changement entre les caméras avec la moitié des lignes représentant le tir sortant et l’autre moitié représentant le tir entrant.