Televizní norma: Porovnání verzí

Všechny užívané televizní normy používají [[proklad (komprese obrazu)|prokládání]], tj. obraz se snímá a přenáší ob jeden řádek, po přenesení jednoho takového půlsnímku se stejným způsobem přenese druhý půlsnímek obsahující druhou polovinu řádků (obecně ovšem získaných o něco později, půlsnímky se tedy od sebe mírně liší). Cílem této techniky je vylepšení kvality obrazu při zachování potřebné šířky pásma – přestože snímková frekvence je stále např. 25 Hz, zobrazovací frekvence je dvojnásobná, 50 Hz (tato frekvence se odvozuje od frekvence [[elektrická síť|elektrické sítě]] jednak kvůli jednodušší synchronizaci (dnes už se však řízení síťovou frekvencí nepoužívá), jednak kvůli omezení blikání způsobeného [[zázněj]]i). V normě [[PAL]] se nejprve vysílají liché půlsnímky (půlsnímek obsahující liché, horní řádky), poté sudé, v normě [[NTSC]] naopak nejprve sudé a poté liché.

Původně byl televizní signál pouze černobílý; při pozdějším rozšíření na barevný musela být zachována [[zpětná kompatibilita]], aby nebylo potřeba starší černobílé přijímače okamžitě vyměnit. Kvalitní barevná přenosová soustava, jak se systém pro přenos barevné informace také nazývá, se z důvodu zpětné kompatibility musí vypořádat především s těmito úskalími: Přidaný barvonosný signál nesmí viditelně ovlivnit kvalitu černobílého obrazu, barvonosný signál nesmí zvyšovat nároky na šířku frekvenčního spektra úplného televizního signálu, barvonosný signál musí být snadno vyfiltrovatelný a minimálně ovlivněný černobílým signálem. Přenášená barevná informace musí být dostatečně odolná vůči změnám vznikajícím během zpracování a přenosu radiovými vlnami. Systémů kódování barevné informace vzniklo několik, každý se používá v jiné části světa a každý se se spětnouzpětnou kompatibilitou vyrovnal po svém. Geografické rozšíření jednotlivých barevných přenosových soustav souvisí v mnoha případech s tím, jakou přenosovou soustavu používá některý velký a tím pádem i ekonomicky vlivný sousední stát. Ve světě tedy najdeme oblasti, kde kraluje norma [[NTSC]] s mnoha drobnými úpravami, dále oblasti, kde se používá norma [[PAL]] a konečně oblasti, kde se používá norma [[SECAM]]. Pro úplnost je vhodné zmínit i soustavu MAC, která však není zpětně kompatibilní. V zásadě je princip přenosu barvy u všech soustav stejný: Je potřeba přenést barevnou informaci o třech barvách: Red (červená), Green (zelená) a Blue (modrá), zkráceně RGB. Tyto tři barvy najdeme při pohledu na obrazovku barevného televizního přijímače. Tvůrci přenosových soustav využili skutečnosti, že tři signály jednotlivých barev kromě výsledné barvy nesou současně i informaci o celkovém jasu obrazového bodu. Pokud tedy sečteme příspěvky R+G+B (případně transformované Y+U+V) získáme hodnotu JASU. Jas ale známe, je to vlastně nám dobře známý černobílý obraz. Pokud jednotlivé signály vhodně onormujeme, můžeme z hodnoty jasu a z hodnot signálů dvou barev dopočítat hodnotu signálu barvy třetí. Místo přenosu informace o třech barvách přenášíme informaci o jasu, tedy jasový signál a o dvou barvách, tedy chrominanční signál. Úkol přenosu barvy se tedy podařilo značně zjednodušit a to s ohledem na zpětnou kompatibilitu. Černobílý signál je tedy důležitou součástí v celém systému přenosu barevného televizního signálu. Barevná informace je uložena pomocí kvadraturní amplitudové modulace ([[NTSC]] a [[PAL]]) nebo pomocí frekvenční modulace ([[SECAM]]) do spektra jasového signálu. Spektrum barvonosného signálu je úzké, s čímž souvisí to, že rozlišení barvy není tak vysoké, jako je rozlišení černobílého obrazu. Navíc některé barvy mají rozlišení menší než ostatní, což přímo souvisí s fyziologií lidského vidění. Ve výsledku většina diváků nevnímá nízké rozlišení barvy jako rušivé.

* V normě [[PAL]] se barevný prostor [[RGB]] transformuje do [[YUV]], jasový signál se vysílá tradičně (tím se právě dosahuje zpětné kompatibility), dvě barevné složky ''U'' a ''V'' pak dostanou šířku pásma 1,3 MHz a namodulují se ([[kvadraturní amplitudová modulace|kvadraturní amplitudovou modulací]]) na vedlejší nosnou (posun této nosné je 4,43361875 MHz u PAL-B, D, G, H, I, N, 3,58205625 MHz u PAL-NC a 3,57561149 MHz u PAL-M), přičemž u každé druhé řádky je polarita fáze složky ''V'' obrácena, čímž se mají vyrušit drobné chyby v přenosu fáze. Chyba barevného odstínu, který oko vnímá velmi rušivě, se převádí na chybu sytosti, což již oko nevnímá tak rušivě nebo vůbec. Na začátku každé řádky se přidává referenční signál (tzv. ''color burst''), kterým se synchronizuje referenční úroveň amplitudy a fáze. [[PAL]] má nejvyrovnanější přenosové vlastnosti, nevýhodou je potřeba složitějšího přijímače.

* Norma [[NTSC]] je velmi podobná normě [[PAL]], jde vlastně o předchůdce soustavy PAL a liší se zejména tím, že NTSC neotáčí fázovou polaritu. NTSC také používá mírně odlišný barevný prostor [[YIQ]], přičemž složka ''I'' má přidělenu šířku pásma 1,5 MHz, zatímco složka ''Q'', na kterou je lidské oko méně citlivé, má pouze 0,5 MHz. Barevná nosná je na frekvenci 3,58 MHz. Nevýhodou NTSC je zkreslení barevného podání způsobené chybami přenosu, výhodou je jednoduchost přijímače.

Obrazový signál se skládá z jasové a barevné složky (přičemž norma musí stanovit ''polaritu'' tohoto signálu: u pozitivní modulace je maximální jas reprezentován maximální úrovní elektrického signálu, u negativní modulace je maximální jas reprezentován nulovou úrovní signálu; většina moderních norem používá kvůli vyšší obrazové kvalitě negativní modulaci, neboť se předpokládá (se znalostí typického šumu), že tmavé skvrny v obraze ruší méně než světlé); tento analogový signál (víceméně spojitý) je před odesláním do vysílače nutno tento signál [[modulace|modulovat]]. Všechny dnešní analogové televizní normy používají pro terestrický přenos jasového obrazového signálu [[amplitudová modulace|amplitudovou modulaci]] s částečně potlačeným jedním postranním pásmem (VSB, C3F) – oproti modulaci jen s jedním postranním pásmem (SSB) poskytuje zmenšené postranní pásmo částečnou ochranu proti rušení z vedlejšího kanálu a především tato modulace umožňuje přenos stejnosměrné složky a signálů s velmi nizkounízkou frekvencí, což jsou v obrazovém podání scény typu celá černá obrazovka, celá bílá obrazovka nebo jakýkoliv šedý či barevný odstín po celé obrazovce a pro nízké frekvence jde o scény, kdy se jas mění na ploše obrazu velmi pozvolna. Původně bylo také toto řešení technicky snáze zvládnutelné, dnes se zachovává zejména z historických důvodů.

V roce [[1961]] proběhla ve [[Stockholm]]u mezinárodní konference, na které [[Mezinárodní telekomunikační unie]] definovala soubor norem pro vysílání televizního signálu. Každá norma pro vysílání černobílého signálu má přiděleno jednopísmenné označení (A–MA – M), které spolu s označením systému kódování barevné informace (NTSC, PAL, SECAM) jednoznačně definuje libovolný standard monofonního analogového televizního vysílání (např. PAL-B, NTSC-M apod.).

* [[ATSC]] je užívána v Severní Americe, Tchaj-wanu a Jižní KoreiKoreji; používá modulaci [[8VSB]] a nabízí datový tok cca 19,2 Mbit/s použitelný buď pro jeden proud HDTV, nebo několik služeb „standardní“ kvality.