Was bedeuten NTSC und PAL und was ist der Unterschied?
Wenn Sie sich für Videospiele interessieren oder sich für TV-Technologie interessieren, haben Sie wahrscheinlich schon einmal die Begriffe NTSC und PAL gehört. Aber was genau bedeuten diese Begriffe, wie unterscheiden sie sich und wie sind sie heute relevant?
Lassen Sie uns die Unterschiede zwischen NTSC und PAL sowie die praktischen Auswirkungen der Standards untersuchen.
NTSC und PAL definiert
NTSC und PAL sind beide Farbcodierungssysteme für analoge Fernseher, die hauptsächlich in den Tagen vor der Verbreitung des digitalen Rundfunks verwendet wurden. NTSC steht für National Television Standards Committee (oder System Committee), während PAL für Phase Alternating Line steht.
Bevor Fernsehgeräte weitgehend auf digitalen Rundfunk umstellten, verwendeten sie je nach Standort in der Welt NTSC oder PAL. NTSC wurde in Nordamerika, Japan, Südkorea und mehreren Ländern auf der Westseite Südamerikas eingesetzt. PAL wurde fast überall sonst verwendet, insbesondere in Europa und Ozeanien.
Es gibt auch einen dritten Standard, SECAM. Dies ist eine Abkürzung für französische Wörter, die "sequentielle Farbe mit Gedächtnis" bedeuten. SECAM wurde hauptsächlich in Frankreich, der Sowjetunion (und den postsowjetischen Staaten) und einigen afrikanischen Ländern eingesetzt. Es ist ähnlich wie PAL, verarbeitet jedoch die Farbe anders.
Schauen wir uns die Geschichte dieser Standards an und konzentrieren uns dabei auf NTSC und PAL.
Ein Primer auf analogen CRT-Displays
Um die NTSC- und PAL-Standards zu verstehen, müssen Sie zunächst ein wenig über die Funktionsweise älterer analoger Fernseher wissen.
Frühe TV-Displays waren CRT (Kathodenstrahlröhre), die sehr schnell blinken, um Bilder auf dem Bildschirm zu erzeugen. Eine niedrige Bildwiederholfrequenz (die Geschwindigkeit, mit der Bildschirmbilder aktualisiert werden) würde zu einem Flackern auf diesen Anzeigen führen. Dieses Flackern lenkt ab und kann sogar dazu führen, dass Sie sich krank fühlen. Daher ist es offensichtlich nicht ideal.
Da die Bandbreite zu diesem Zeitpunkt sehr begrenzt war, war es nicht möglich, Fernsehsignale mit einer ausreichend hohen Bildwiederholfrequenz zu übertragen, um ein Flimmern zu vermeiden, und das Bild mit einer Auflösung zu halten, die hoch genug war, um angezeigt werden zu können. Um dieses Problem zu umgehen, verwendeten TV-Signale eine als Interlacing bezeichnete Technik, um die Bildrate effektiv zu verdoppeln, ohne zusätzliche Bandbreite zu verwenden.
Beim Interlacing wird das Video in zwei separate "Felder" aufgeteilt und direkt nacheinander angezeigt. Alle geraden Videozeilen werden in einem Feld angezeigt, während sich die ungeraden Zeilen in einem zweiten Feld befinden. Das Video wechselt so schnell zwischen ungeraden und geraden Linien, dass das menschliche Auge es nicht bemerkt und das Video vollständig genießen kann.
Interlaced-Scan steht im Gegensatz zum progressiven Scan, bei dem jede Linie eines Videos in einer normalen Reihenfolge gezeichnet wird. Dies führt zu Videos mit höherer Qualität (und wird heute häufig verwendet), war jedoch in der Vergangenheit aufgrund von Bandbreitenbeschränkungen nicht möglich.
Nachdem Sie mit dem Prozess des Interlacing vertraut sind, wollen wir nun sehen, wie die NTSC- und PAL-Standards diesen Prozess unterschiedlich behandeln. Wir haben bereits Frameraten und Aktualisierungsraten erläutert , die Sie überprüfen sollten, wenn Sie nicht vertraut sind.
Die Geschichte von NTSC
In den Vereinigten Staaten gründete die FCC 1940 das National Television System Committee, um die Fernsehübertragung zu standardisieren, da die Fernsehhersteller zu dieser Zeit nicht konsistent waren.
Der NTSC-Standard trat 1941 in Kraft, wurde jedoch erst 1953 für den Farbrundfunk überarbeitet. Wichtig ist, dass der neue NTSC mit Schwarzweißfernsehern abwärtskompatibel blieb. Die Farbdaten konnten auf älteren Graustufendisplays leicht herausgefiltert werden. Das Komitee entschied sich für 525 Scanlinien (480 davon sichtbar), aufgeteilt auf zwei verschachtelte Felder mit jeweils 262,5 Linien.
In der Zwischenzeit betrug die Bildwiederholfrequenz von NTSC zunächst 60 Hz, da in den USA dort elektrischer Strom fließt. Die Wahl einer Bildwiederholfrequenz, die nicht mit dem Stromnetz synchronisiert wurde, hätte zu Interferenzen geführt. Aufgrund des Interlacing hat NTSC eine effektive Bildrate von 30 FPS.
Bei der Einführung der Farbe sank die Bildwiederholfrequenz des Standards jedoch um 0,1 Prozent, um Unterschiede zu den hinzugefügten Farbinformationen auszugleichen. Somit läuft NTSC technisch mit einer Bildwiederholfrequenz von 59,94 Hz und 29,97 FPS.
Geschichte der PAL-Codierung
PAL entstand, als Länder in Europa bereit waren, Farbfernsehen einzuführen. Sie waren jedoch aufgrund einiger Schwächen, wie z. B. Farbänderungen bei schlechtem Wetter, mit dem NTSC-Standard nicht zufrieden.
Diese europäischen Länder warteten auf eine Verbesserung der Technologie, und 1963 stellten westdeutsche Ingenieure der Europäischen Rundfunkunion das PAL-Format vor. Es wurde erstmals 1967 für Farbfernsehsendungen in Großbritannien verwendet. Sein Name bezieht sich auf die Art und Weise, wie sich einige der Farbinformationen mit jeder Zeile umkehren, wodurch Farbfehler gemittelt werden, die möglicherweise bei der Übertragung aufgetreten sind.
PAL läuft mit einer höheren Auflösung als NTSC; Es enthält 625 Interlaced-Linien (von denen 576 sichtbar sind). Darüber hinaus läuft das Stromnetz in den meisten Regionen, in denen PAL implementiert wurde, mit 50 Hz. PAL-Anzeigen laufen daher aufgrund des Interlacing mit 25 FPS.
Fernsehsendung im digitalen Zeitalter
Denken Sie daran, dass sich alles, was wir bisher besprochen haben, auf Farbcodierungsstandards für analoge Sendungen bezieht. Heutzutage sind NTSC- und PAL-Standards jedoch größtenteils veraltet. Da die meisten Rundfunk- und anderen Videoinhalte jetzt digital sind, müssen wir uns nicht mehr um diese Einschränkungen kümmern.
Digitaler Rundfunk hat Vorteile gegenüber älteren analogen Standards, wie z. B. eine effizientere Nutzung der Bandbreite und weniger Signalstörungen. Weltweit werden derzeit vier große digitale Rundfunksysteme verwendet:
- ATSC (Advanced Television Systems Committee) wird hauptsächlich in Nordamerika eingesetzt.
- DVB oder Digital Video Broadcasting wird in den meisten Teilen Europas, Asiens, Afrikas und Ozeaniens verwendet.
- ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting) ist ein japanischer Standard, der auch auf den Philippinen und in den meisten Teilen Südamerikas verwendet wird.
- DTMB (Digital Terrestrial Multimedia Broadcast) wird hauptsächlich in China sowie in einigen anderen asiatischen Ländern und in Kuba verwendet.
Die Länder befinden sich in verschiedenen Schritten bei der Umstellung auf digitale Fernsehsendungen. Einige, wie Australien, Mexiko und der größte Teil Europas, haben analoge Sendungen vollständig eingestellt. Andere senden immer noch beide Arten von Signalen oder haben noch nicht einmal begonnen, digitales Fernsehen zu senden.
NTSC und PAL für Spiele
Auch wenn sie nicht mehr für Fernsehsendungen verwendet werden, sind die NTSC- und PAL-Standards in einigen Bereichen auch heute noch relevant. Eines davon ist Retro-Videospiele.
Da ältere Videospielkonsolen einen analogen Videoausgang verwendeten, müssen Sie diese für einen ordnungsgemäßen Betrieb mit einem Fernseher aus derselben Region koppeln. Wenn Sie beispielsweise einen Super Nintendo aus Australien (PAL) haben, funktioniert dieser aufgrund des Codierungsunterschieds wahrscheinlich nicht auf einem analogen Fernseher aus den USA (NTSC). Sie müssen eine Konverterbox kaufen, die den analogen Eingang von der Konsole übernimmt und über HDMI mit Ihrem Fernseher verbunden wird.
In den Tagen der analogen Konsolen liefen einige Spiele auf Konsolen in PAL-Regionen anders als in NTSC-Ländern. Um Probleme mit dem Timing basierend auf der Framerate zu vermeiden, haben Entwickler Spiele häufig verlangsamt, um die langsamere Framerate in PAL-Regionen auszugleichen.
Dies machte sich insbesondere bei rasanten Spielen wie der Sonic-Serie bemerkbar. Diese Verlangsamung ist der Grund, warum Speedrunner von Videospielen selten auf PAL-Versionen spielen.
NTSC und PAL werden heute noch umgangssprachlich verwendet, um auf Unterschiede in der Bildwiederholfrequenz zwischen Regionen hinzuweisen. Zum Beispiel könnte jemand sagen, dass er keine "NTSC-Disc" auf seinem "PAL DVD-Player" abspielen kann. Technisch ist dies falsch, da NTSC und PAL streng analoge Farbcodierungsstandards sind.
Aufgrund anderer (nicht verwandter) regionaler Beschränkungen für Medien wie DVDs und Videospiele, die noch bestehen, sind diese Begriffe eine einfache Möglichkeit, auf Medien aus verschiedenen Ländern zu verweisen. Glücklicherweise sind die meisten Videospielkonsolen heutzutage frei von Regionen, was bedeutet, dass Sie beispielsweise ein japanisches Spiel kaufen und es auf einer amerikanischen Konsole spielen können.
NTSC und PAL: Meistens eine Erinnerung
Jetzt verstehen Sie, was NTSC und PAL sind, wie sie entstanden sind und warum sie jetzt nicht sehr relevant sind. Jede Form von digitalen Medien, sei es das Streamen von Videos, das Abspielen einer HD-Videospielkonsole oder das digitale Fernsehen, ist nicht an diese Standards gebunden.
Moderne Unterhaltungsgeräte können Probleme haben, wenn Sie versuchen, Medien von außerhalb Ihrer Region zu verwenden, dies liegt jedoch nicht an NTSC oder PAL. Sie gelten nur für analoge Signale, die verschwinden.
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