เหตุใด NTSC และ PAL จึงยังคงมีความสำคัญสำหรับ HDTV?

แม้ว่าโทรทัศน์ดิจิทัล ความสามารถในการออกอากาศทีวี HDTV และอุปกรณ์ต้นทาง (เช่น เครื่องเล่น Blu-ray Disc และอุปกรณ์สตรีมมิ่งสื่อ ) จะถือกำเนิดและได้รับความนิยมมากขึ้น แต่อุปสรรคเก่าๆ ต่อมาตรฐานวิดีโอสากลก็ยังคงไม่หมดไป บทความนี้อธิบายว่าทำไมมาตรฐาน NTSC และ PAL ยังคงมีความสำคัญ

หมายเหตุ : ข้อมูลนี้ใช้กับทีวีจากผู้ผลิตหลายราย เช่น LG, Samsung, Panasonic, Sony และ Vizio

อัตราเฟรม

แม้ว่าปัจจุบันวิดีโอจะเป็นดิจิทัลเป็นหลัก แต่เฟรมเรตที่ใช้ในระบบวิดีโออนาล็อกยังคงรวมอยู่ในมาตรฐานทีวีดิจิทัลและ HDTV ในวิดีโอ (อะนาล็อก HD และ 4K Ultra HD) เช่นเดียวกับในภาพยนตร์ ภาพต่างๆ จะถูกดูบนหน้าจอเป็นเฟรมสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างในวิธีการที่ผู้แพร่ภาพกระจายเสียงออกอากาศเฟรม ถ่ายทอดผ่านอุปกรณ์สื่อสตรีมมิ่งหรือสื่อทางกายภาพ และแสดงบนหน้าจอ

เส้นและพิกเซล

ภาพวิดีโอสดหรือที่บันทึกไว้ประกอบด้วยเส้นสแกนหรือแถวพิกเซล ในภาพยนตร์จะแสดงภาพทั้งหมดพร้อมกัน ในทางตรงกันข้าม เส้นหรือแถวของพิกเซลในภาพวิดีโอจะปรากฏทั่วทั้งหน้าจอ โดยเริ่มจากด้านบนของหน้าจอและเคลื่อนไปด้านล่าง แถวเหล่านี้จะแสดงในรูปแบบสลับกันหรือก้าวหน้า

การสแกนแบบอินเทอร์เลซจะแบ่งบรรทัดออกเป็น 2 ฟิลด์ เส้นที่เป็นเลขคี่หรือแถวพิกเซลจะแสดงก่อน ตามด้วยเส้นที่เป็นเลขคู่หรือแถวพิกเซล เพื่อสร้างเฟรมที่สมบูรณ์

การสแกนแบบโปรเกรสซีฟจะแสดงแถวแบบต่อเนื่องแทนที่จะส่งแถวเป็นฟิลด์สลับกันสองฟิลด์ ซึ่งหมายความว่าทั้งเส้นหรือแถวพิกเซลที่เป็นเลขคี่และเลขคู่จะแสดงตามลำดับตัวเลข

จำนวนเส้นแนวตั้งหรือแถวพิกเซลจะกำหนดรายละเอียดของภาพ ยิ่งภาพมีเส้นมากขึ้นเท่าไหร่ ภาพก็จะมีรายละเอียดมากขึ้นเท่านั้น จำนวนบรรทัดถูกกำหนดไว้ในระบบ

NTSC และ PAL

ระบบวิดีโออะนาล็อกหลักสองระบบคือ NTSC และ PAL

NTSC ประกอบด้วยเส้นหรือแถวพิกเซล 525 เส้น 60 ฟิลด์ ที่ 30 เฟรมต่อวินาที และระบบ 60Hz สำหรับการส่งและแสดงภาพวิดีโอ แต่ละเฟรมจะถูกส่งผ่าน 2 ฟิลด์ โดยแต่ละฟิลด์มี 262 บรรทัด/แถวพิกเซล สลับกันแสดง รวมฟิลด์ทั้งสองเข้าด้วยกันเพื่อให้แต่ละเฟรมแสดงด้วยพิกเซลจำนวน 525 บรรทัด/แถว NTSC เป็นมาตรฐานวิดีโอแอนะล็อกอย่างเป็นทางการในประเทศสหรัฐอเมริกา แคนาดา เม็กซิโก บางส่วนของอเมริกากลางและอเมริกาใต้ ญี่ปุ่น ไต้หวัน และเกาหลีใต้

PAL เป็นรูปแบบที่โดดเด่นของโลกสำหรับการออกอากาศโทรทัศน์แบบอนาล็อกและการแสดงวิดีโอ ประกอบด้วยเส้น/แถวพิกเซลจำนวน 625 เส้น, 50 ฟิลด์, 25 เฟรมต่อวินาที, ระบบ 50Hz เช่นเดียวกับ NTSC สัญญาณจะถูกรวมเข้าเป็นสองฟิลด์ โดยแต่ละฟิลด์ประกอบด้วยพิกเซล 312 เส้น/แถว เนื่องจากแสดงเฟรมน้อยลง (25) ต่อวินาที บางครั้งคุณอาจสังเกตเห็นการสั่นไหวเล็กน้อยในภาพ เช่นเดียวกับบนหน้าจอภาพยนตร์ อย่างไรก็ตาม PAL มีความละเอียดสูงกว่าเล็กน้อยและมีความเสถียรของสีที่ดีกว่า NTSC ประเทศที่ใช้ระบบ PAL ได้แก่ สหราชอาณาจักร เยอรมนี สเปน โปรตุเกส อิตาลี จีน อินเดีย ออสเตรเลีย ภูมิภาคส่วนใหญ่ของแอฟริกา และตะวันออกกลาง

• เปรียบเทียบ 720p, 1080i, 1080p ควรเลือกอันไหน?

อัตราส่วนภาพ NTSC/PAL และ DigitalTV/HDTV

แม้ว่าความละเอียดที่เพิ่มขึ้นของมาตรฐานเนื้อหาซอฟต์แวร์วิดีโอ การออกอากาศความละเอียดสูง และดิจิทัล ถือเป็นก้าวสำคัญเมื่อเปรียบเทียบ HDTV กับมาตรฐาน NTSC และ PAL แบบอนาล็อก แต่เฟรมเรตก็ยังคงเป็นรากฐานร่วมกันของทั้งสองระบบ

ในประเทศที่ใช้มาตรฐาน NTSC จะมีการแสดงเฟรมแยกกัน 30 เฟรมต่อวินาที (กล่าวคือ เฟรมสมบูรณ์หนึ่งเฟรมทุก ๆ 1/30 วินาที) ในประเทศที่ใช้มาตรฐาน PAL จะมีการแสดงเฟรมแยกกัน 25 เฟรมต่อวินาที (กล่าวคือ แสดงเฟรมทั้งหมดทุก 1/5 วินาที) เฟรมเหล่านี้จะแสดงโดยใช้การสแกนแบบอินเตอร์เลซ (480i หรือ 1080i) หรือการสแกนแบบโปรเกรสซีฟ (480p, 720p หรือ 1080p)

ในกรณีของทีวีดิจิทัลและ HDTV ที่พัฒนามาจาก NTSC หากเฟรมถูกส่งเป็นภาพแบบอินเทอร์เลซ (1080i) แต่ละเฟรมจะประกอบด้วย 2 ฟิลด์ และจะแสดงแต่ละเฟรมสมบูรณ์ทุกๆ 30 วินาที โดยใช้อัตราตาม NTSC ที่ 30 เฟรมต่อวินาที หากส่งเฟรมในรูปแบบสแกนแบบโปรเกรสซีฟ (720p หรือ 1080p) เฟรมจะถูกแสดงสองครั้งทุกๆ 30 วินาที

อัตราเฟรมทีวีดิจิตอลแบบ HDTV และ PAL

ในกรณีของทีวีดิจิทัลและ HDTV ที่พัฒนาจากระบบ PAL หากเฟรมถูกส่งเป็นภาพแบบอินเทอร์เลซ (1080i) แต่ละเฟรมจะประกอบด้วย 2 ฟิลด์และจะแสดงเฟรมสมบูรณ์ 1 เฟรมทุกๆ 25 วินาที โดยใช้อัตราตามระบบ PAL ที่ 25 เฟรมต่อวินาที

หากเฟรมที่ส่งอยู่ในรูปแบบสแกนแบบโปรเกรสซีฟ (720p หรือ 1080p) จะแสดงสองครั้งทุกๆ 25 วินาที

สรุป

โทรทัศน์ดิจิทัล HDTV และ Ultra HD ถึงแม้จะเป็นก้าวสำคัญในสิ่งที่คุณเห็นบนทีวีหรือจอโปรเจ็กเตอร์ แต่ยังคงมีรากฐานมาจากมาตรฐานวิดีโอแบบแอนะล็อกที่มีอายุกว่า 65 ปี

ส่งผลให้เกิดความแตกต่างในมาตรฐานดิจิทัลและ HDTV ที่ใช้กันทั่วโลก ซึ่งสร้างข้อจำกัดให้กับมาตรฐานวิดีโอทั่วโลก

นอกจากนี้ เนื่องจากการเปลี่ยนผ่านไปสู่การส่งสัญญาณแบบดิจิทัลและ HD ยังคงดำเนินต่อไป ผู้คนจำนวนมากยังคงมีอุปกรณ์เล่นวิดีโอที่ใช้ NTSC และ PAL เช่น เครื่อง VCR กล้องวิดีโออนาล็อก และเครื่องเล่น DVD ที่ไม่มีHDMIที่เสียบเข้ากับทีวี HDTV (และทีวี 4K Ultra HD)

แม้จะมีรูปแบบเช่น Blu-ray แต่ก็ยังมีบางกรณีที่เนื้อหาภาพยนตร์หรือวิดีโอหลักอาจเป็นรูปแบบ HD และวิดีโอพิเศษบางส่วนอาจอยู่ในรูปแบบความคมชัดมาตรฐาน NTSC หรือ PAL ดีวีดียังคงสร้างในรูปแบบ NTSC หรือ PAL

ขณะนี้ เนื้อหา4Kมีวางจำหน่ายอย่างแพร่หลายผ่านการสตรีมมิ่งและแผ่น Blu-ray Ultra HD แต่มาตรฐานการออกอากาศทีวี 4K ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการนำไปใช้งาน ทีวี 4K จะต้องรองรับรูปแบบวิดีโออนาล็อกตราบใดที่มีการใช้อุปกรณ์เล่นวิดีโออนาล็อก

การออกอากาศและการสตรีมในความละเอียด 8Kก็เป็นเรื่องปกติแล้ว ถึงแม้ว่าราคาที่สูงจะทำให้ไม่ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายก็ตาม

สุดท้ายคุณอาจไม่ใช้อุปกรณ์วิดีโออะนาล็อกอีกต่อไป แต่คนอื่นๆ อาจจะยังใช้อยู่