هر آنچه که بایستی در رابطه با NTSC و PAL و تفاوت‌های آن‌ها در تلویزیون بدانید

اگر به بازی‌های ویدیویی و یا فناوری‌های تلویزیون‌ها علاقه‌مند باشید، آنگاه احتمالا واژه‌های PAL و NTSC را زیاد شنیده‌اید. در این مطلب قصد داریم که به تفاوت NTSC و PAL پرداخته و هر آنچه را که در این رابطه بایستی بدانید، در اختیارتان قرار دهیم.

معنای NTSC و PAL

NTSC و PAL هر دو، سیستم‌های رمزنگاری مربوط به تلویزیون‌های آنالوگ هستند. این فناوری‌ها بیشتر در روزهایی کاربرد داشتند که هنوز سیستم پخش دیجیتال، رایج نشده بود. NTSC در واقع همان National Television Standards Committee (کمیته استانداردهای تلویزیون ملی) بوده و PAL نیز به Phase Alternating Line (خط فاز متناوب) اشاره دارد.

پیش از اینکه سیستم پخش دیجیتال رایج شود، تلویزیون‌ها بسته به موقعیت مکانی خود در جهان، از NTSC و یا PAL پیروی می‌کردند. NTSC در آمریکای شمالی، ژاپن، کره جنوبی و همچنین چندین کشور در غرب آمریکای جنوبی، مورد استفاده قرار می‌گرفت. PAL نیز تقریبا در سایر نقاط جهان مخصوصا اروپا و اقیانوسیه، مورد استفاده قرار می‌گرفت.

البته استاندارد سومی نیز وجود دارد و آن، SECAM نام دارد. این واژه نیز مخفف کلماتی فرانسوی و به معنای “رنگ متوالی همراه با حافظه” است. SECAM بیشتر در فرانسه، اتحاد جماهیر شوروی و برخی از کشورهای آفریقایی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این استاندارد شبیه به PAL بوده، اما رنگ‌ها را به‌صورت دیگری پردازش می‌کند.

در ادامه قصد داریم تا پیش از بیان تفاوت NTSC و PAL، ابتدا به تاریخچه هرکدام از این استانداردها بپردازیم.

آغازی بر نمایشگرهای CRT آنالوگ

جهت درک استانداردهای NTSC و PAL، ابتدا باید بدانید که تلویزیون‌های آنالوگ قدیمی‌تر، چگونه کار می‌کنند. تلویزیون‌های اولیه، از نوع CRT (لامپ پرتوی کاتدی) بودند که در آن‌ها، تشعشع بسیار سریع نور، باعث ایجاد تصویر بر روی نمایشگر می‌شد. به همین دلیل، نرخ نوسازی این نمایشگرها (سرعت به‌روزرسانی تصاویر موجود بر روی صفحه) نیز در حد پایینی قرار داشت و همین موضوع باعث سوسو زدن صفحه‌نمایش این تلویزیون‌ها می‌شد. همین سوسو زدن‌ها باعث گیجی و ناراحتی کاربران نیز می‌شد و طبیعتا این وضعیت، ایدئال نبود.

از آنجایی که در آن زمان‌ها، پهنای باند محدود بود، پس امکان نداشت که سیگنال‌های تلویزیون را با نرخ نوسازی بالایی ارسال کرد و بدین‌ترتیب از سوسو زدن نمایشگر، جلوگیری کرد. همچنین با این اوصاف، امکان ارسال تصاویر با کیفیت بالا نیز که به‌خوبی قابل مشاهده باشند، وجود نداشت. به‌عنوان یک راه‌کار، سیگنال‌های تلویزیون از تکنیکی به نام درهم تنیدگی استفاده می‌کردند تا بدین‌ ترتیب بتوان نرخ فریم را بدون استفاده از پهنای باند اضافی، 2 برابر کرد.

درهم‌تنیدگی در واقع به‌معنای تقسیم کردن ویدیو به دو فیلد جداگانه و سپس نمایش آن به‌صورت پشت سر هم است. تمامی ردیف‌های زوج ویدیو در یک فیلد نشان داده شده و در عین حال نیز تمامی ردیف‌های فرد، در فیلد دومی به نمایش درمی‌آیند. ویدیو با چنان سرعتی در بین ردیف‌های زوج و فرد جابجا می‌شود که چشم‌های انسان قادر به تشخیص این موضوع نبوده و بنابراین می‌توانید از تماشای ویدیو، لذت ببرید.

اسکن درهم تنیده، با اسکن تدریجی در تضاد است. در دومی، هر ردیف از ویدیو در یک توالی عادی، به نمایش درمی‌آید. این قضیه منجر به افزایش کیفیت ویدیو شده (امروزه بیشتر از این تکنیک استفاده می‌شود)، اما در گذشته به دلیل محدودیت‌های مرتبط با پهنای باند، استفاده از این روش، امکان‌پذیر نبود.

حال که با فرایند درهم تنیدگی آشنا شدید، قصد داریم که در ادامه به تفاوت NTSC و PAL بپردازیم و ببینیم که هرکدام چگونه این فرایند را به طرز متفاوتی مدیریت می‌کنند.

این مطلب را نیز بخوانید: هر آنچه که بایستی در رابطه با نمایشگرهای CRT و دلیل منسوخ شدن آن‌ها بدانید

تاریخچه NTSC

در ایالات متحده، کمیسیون فدرال ارتباطات (FCC) در سال 1940، کمیته سیستم تلویزیون ملی را تأسیس کرد تا پخش‌های تلویزیونی را استانداردسازی کند. این قضیه‌ای بود که تولیدکنندگان تلویزیون تا آن زمان، نسبت به آن چندان ثابت‌قدم نبودند.

استاندارد NTSC در سال 1941 توانست که تأثیر خود را بگذارد و اما این رویه تا سال 1953 که این استاندارد جهت پخش رنگی مورد تجدیدنظر قرار گرفت، متوقف شد. NTSC جدید با تلویزیون‌های قدیمی‌تر سیاه و سفید نیز همچنان سازگار بود. دلیل این موضوع نیز این بود که به‌راحتی امکان داشت که داده‌های رنگ را جهت نمایش بر روی نمایشگرهای خاکستری، فیلتر کرد. کمیته تصمیم گرفت تا از 525 ردیف اسکن (480 مورد از آن‌ها، قابل مشاهده بودند) استفاده کند. این ردیف‌ها بر 2 فیلد درهم تنیده (262.5 ردیف برای هرکدام)، تقسیم می‌شوند.

نرخ نوسازی NTSC در ابتدا، 60 هرتز بود، این قضیه نیز بدین دلیل بود که جریان برق ایالات متحده، در همین حدود قرار داشت. انتخاب نرخ نوسازی ناسازگار با جریان برق، باعث به وجود آمدن تداخل‌هایی می‌شد. به خاطر درهم تنیدگی، در ادامه نرخ فریم مؤثر NTSC به 30 فریم بر ثانیه، کاهش پیدا کرد.

به هر حال، هنگامی‌که سیستم پخش رنگی معرفی شد، نرخ نوسازی استاندارد نیز جهت تطابق با تفاوت‌های مربوط به اطلاعات رنگی اضافه شده، حدود 0.1 درصد کاهش پیدا کرد. بنابراین، NTSC از لحاظ فنی در نرخ نوسازی 59.94 هرتزی و 29.97 فریم بر ثانیه، اجرا می‌شود.

تاریخچه سیستم رمزنگاری PAL

تفاوت NTSC و PAL را با مروری بر تاریخچه دومی ادامه می‌دهیم. سیستم PAL زمانی وارد عمل شد که کشورهای اروپایی، آماده معرفی سیستم پخش رنگی تلویزیون شدند. اروپایی‌ها به دلیل ضعف‌هایی، چندان از استاندارد NTSC راضی نبودند، مثلا در هنگام شرایط آب‌و‌هوایی نامساعد، رنگ‌ها در این سیستم تغییر می‌کردند.

کشورهای اروپایی منتظر بهبود فناوری ماندند و در سال 1963، مهندسان آلمان غربی، فرمت PAL را به اتحادیه صداوسیمای اروپا (European Broadcasting Union) معرفی کردند. این سیستم اولین بار در سال 1967، جهت پخش رنگی تلویزیون در بریتانیا، مورد استفاده قرار گرفت. نام این سیستم به روشی بازمی‌گردد که در طی آن، برخی از اطلاعات مربوط به رنگ‌ها به همراه هر ردیف، معکوس می‌شوند. این فرایند باعث می‌شود که خطاهای رنگی که ممکن است در حین انتقال اطلاعات رخ دهند، کمتر شوند.

PAL نسبت به NTSC، در رزولوشن بالاتری اجرا می‌شود. اولی شامل 625 ردیف درهم تنیده است (576 مورد از آن‌ها، قابل مشاهده هستند). علاوه بر این، در اکثر مناطقی که PAL مورد استفاده قرار می‌گیرد، خطوط برق با راندمان 50 هرتزی کار می‌کنند. بنابراین به دلیل درهم تنیدگی، نمایشگرهای PAL با نرخ 25 فریم بر ثانیه فعالیت می‌کنند.

پخش تلویزیونی در عصر دیجیتال

به یاد داشته باشید که هر آنچه که تاکنون در مورد آن بحث کردیم، به استانداردهای رمزنگاری رنگی پخش آنالوگ مربوط می‌شد. امروزه استانداردهای PAL و NTSC تقریبا منسوخ شده‌اند. از آنجایی که اکثر سیستم‌های پخش و سایر محتوای ویدیویی، اکنون دیجیتال هستند، پس دیگر لازم نیست که نگران چنین محدودیت‌هایی باشید.

پخش دیجیتال نسبت به پخش آنالوگ، دارای مزیت‌هایی است که از جمله آن‌ها می‌توان به استفاده بهینه‌تر از پهنای باند و همچنین اختلال سیگنال کمتر، اشاره کرد. در حال حاضر در سرتاسر جهان، 4 سیستم عمده پخش دیجیتال وجود دارند:

• ATSC یا همان کمیته سیستم‌های تلویزیونی پیشرفته که بیشتر در آمریکای شمالی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• DVB یا پخش ویدیوی دیجیتال که در اکثر اروپا، آسیا، آفریقا و اقیانوسیه، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• ISDB یا پخش دیجیتال سرویس‌های یکپارچه که یک استاندارد ژاپنی بوده و همچنین در فیلیپین و اکثر آمریکای جنوبی نیز از آن استفاده می‌شود.
• DTMB یا پخش چندرسانه‌ای زمینی دیجیتال که بیشتر در چین، کوبا و همچنین برخی از کشورهای آسیایی، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در زمینه تغییر سیستم پخش از آنالوگ به دیجیتال، کشورها در قدم‌های مختلفی قرار دارند. برخی از کشورها همانند استرالیا، مکزیک و اکثر کشورها اروپایی، کاملا سیستم پخش آنالوگ را کنار گذاشته‌اند. از طرفی، هنوز برخی از کشورها هستند که از هر دو نوع سیگنال استفاده کرده و یا اینکه اصلا فرایند پخش دیجیتال را آغاز نکرده‌اند.

این مطلب را نیز بخوانید: پنل‌های مانیتور چه تفاوتی با یکدیگر داشته و کدام یک برای شما مناسب هستند؟

تفاوت NTSC و PAL در زمینه بازی

درست است که این سیستم‌ها اکنون دیگر جهت پخش تلویزیونی مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، اما هنوز هم می‌توان کاربردهایی را برای آن‌ها پیدا کرد. یکی از این موارد، به بازی‌های رترو مربوط می‌شود. از آنجایی که کنسول‌های قدیمی بازی از سیستم خروجی آنالوگ استفاده می‌کردند، پس شما نیز جهت دستیابی به عملکرد صحیح، باید آن‌ها را با تلویزیون‌های مربوط به همان منطقه، همگام‌سازی می‌کردید. به‌عنوان مثال، اگر شخصی یک کنسول Super Nintendo متعلق به کشور استرالیا (PAL) داشته باشد و سپس آن را به یک تلویزیون آنالوگ مربوط به ایالات متحده (NTSC) متصل کند، آنگاه به احتمال زیاد به دلیل تفاوت‌های موجود در زمینه رمزنگاری، اختلال‌های گوناگونی برای آن شخص، به وجود خواهند آمد. در چنین مواردی می‌توان با یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (HDMI)، از این کنسول‌ها بر روی نمایشگرهای دیجیتال، استفاده کرد.

در کنسول‌های قدیمی، برخی از بازی‌ها در منطقه PAL، متفاوت‌تر از کشورهای NTSC اجرا می‌شدند. جهت جلوگیری از مشکلات مربوط به زمان‌بندی مبتنی بر نرخ فریم، توسعه‌دهندگان معمولا بازی‌ها را کندتر می‌کردند تا مشکلی برای نرخ فریم پایین‌تر در مناطق PAL، به وجود نیاید.

چنین قضیه‌ای در بازی‌هایی همانند سری Sonic، بیشتر قابل لمس بود. این کندی یکی از دلایلی است که بازی‌هایی که گیم‌پلی آن‌ها سریع بود، به ندرت در نسخه‌های PAL، اجرا می‌شدند. امروزه نیز به‌صورت محاوره‌ای، 2 واژه NTSC و PAL به تفاوت‌های موجود در نرخ‌های نوسازی مناطق مختلف، ارجاع داده می‌شوند. به‌عنوان مثال، شاید برخی از کاربران بگویند که نمی‌توانند یک دیسک NTSC را بر روی دی‌وی‌دی پلیر PAL خود پخش کنند. از لحاظ فنی، چنین سخنی درست نیست، زیرا PAL و NTSC، سیستم‌های رمزنگاری آنالوگ هستند.

اما به دلیل سایر محدودیت‌های منطقه‌ای که هنوز در رابطه با دی‌وی‌دی‎‌ها و بازی‌های ویدیویی وجود دارند، از این واژه‌ها به نادرست استفاده شده و بدین ترتیب سعی می‌شود که به تفاوت‌های منطقه‌ای اشاره شود. البته خوشبختانه امروزه اکثر بازی‌های ویدیویی، محدودیت منطقه‌ای ندارند (Region-Free) و بنابراین به‌عنوان مثال می‌توانید یک بازی متعلق به منطقه ژاپن را بر روی یک کنسول آمریکایی، اجرا کنید.

سخن پایانی

در بالا سعی کردیم که به‌صورت مفصل به تفاوت NTSC و PAL بپردازیم. محدویت‌های مربوط به این سیستم‌ها، به محتوای آنالوگ ختم می‌شوند. بنابراین هرگونه رسانه دیجیتال همانند استریم ویدیو، بازی‌های کنسول‌های جدید و پخش دیجیتال شبکه‌های تلویزیونی، توسط استانداردهای PAL و NTSC، محدود نمی‌شوند.

شاید در زمینه پخش برخی از محتواها در برخی از مناطق، با مشکلاتی مواجه شوید، اما لازم است بدانید که این محدودیت‌ها به سیستم‌های PAL و NTSC مربوط نمی‌شوند. این سیستم‌ها فقط به سیگنال‌های آنالوگ که اکنون در حال منسوخ شدن کامل هستند، مربوط می‌شوند و کاری به محتوا و سیستم‌های پخش دیجیتال ندارند.