Стандарт телевизионного вещания на 625 строк

Стандарт телевизионного вещания на 625 строк — это система аналогового телевидения, основанная на разложении изображения на 625 строк развёртки, принятая в большинстве стран Европы, Азии, Африки и Австралии. Является основой для стандартов чёрно-белого и цветного телевидения (PAL, SECAM, NTSC с 625 строками), определяет параметры кадра, частоту полей и полосу пропускания видеосигнала. Разработан в 1940-х годах как компромисс между качеством изображения, шириной спектра и совместимостью с существующими радиовещательными диапазонами.

История разработки

Предпосылки создания

В 1930-х годах в мире существовало несколько несовместимых систем телевидения с разным числом строк: 240 (Великобритания), 343 (США), 441 (Германия), 405 (Великобритания, после 1936 года). После Второй мировой войны возникла необходимость в едином стандарте, который обеспечивал бы лучшее качество изображения, чем довоенные системы, и был бы пригоден для цветного телевидения.

Работа комитета CCIR

В 1948 году Международный консультативный комитет по радиосвязи (CCIR, ныне МСЭ-R) начал работу по стандартизации. Основными требованиями были:

• Чёткость изображения: не менее 600 строк для приемлемого качества на крупных экранах.
• Полоса пропускания: не более 6–8 МГц для размещения в существующих радиоканалах.
• Частота кадров: кратная частоте сети переменного тока (50 Гц в Европе) для исключения помех от электросетей.

Выбор числа строк

После исследований и сравнительных испытаний в 1950 году CCIR рекомендовал стандарт с 625 строками. Этот выбор был обусловлен:

• Чёткостью: 625 строк давали на 50% больше деталей, чем 405-строчная система, при меньшей полосе пропускания, чем 819-строчная французская система.
• Совместимостью с цветом: 625 строк позволяли разместить поднесущую цветности (для PAL и SECAM) без значительного ухудшения чёрно-белого изображения.
• Технической реализуемостью: ламповая элементная база того времени могла обеспечить стабильную работу на частоте строчной развёртки 15 625 Гц.

Внедрение

Первой страной, принявшей стандарт 625 строк, стала Великобритания (1953 год, BBC). В СССР переход на 625 строк начался в 1950-х годах (с 1953 года — опытное, с 1956 года — массовое вещание). К 1960-м годам стандарт стал доминирующим в Европе, Азии и Африке, вытеснив 405-строчную и 819-строчную системы.

Технические параметры

Основные характеристики

• Число строк в кадре: 625 (из них 576 активных строк, несущих информацию об изображении; остальные — служебные, для гашения обратного хода луча).
• Частота кадров: 25 полных кадров в секунду (50 полей в секунду при чересстрочной развёртке).
• Частота строчной развёртки: 15 625 Гц (625 × 25).
• Соотношение сторон кадра: 4:3 (классическое), позже 16:9 (в анаморфотном режиме).
• Полоса пропускания видеосигнала: 5,5 МГц (для чёрно-белого) или 6,0 МГц (для цветного, с учётом поднесущей).
• Разрешающая способность: до 576 строк по вертикали (активные строки), до 720 пикселей по горизонтали (при цифровой обработке).

Чересстрочная развёртка

Стандарт использует чересстрочную развёртку (interlaced scan): кадр делится на два поля — нечётное (строки 1, 3, 5...) и чётное (строки 2, 4, 6...). Частота полей — 50 Гц, что позволяет:

• Снизить мерцание изображения (по сравнению с 25 Гц).
• Уменьшить полосу пропускания вдвое по сравнению с прогрессивной развёрткой при той же чёткости.

Звуковое сопровождение

В стандарте 625 строк звук передаётся отдельно от видео, с частотной модуляцией (FM) на поднесущей частоте 6,5 МГц (для PAL/SECAM) или 5,5 МГц (для ранних систем). В цифровых системах (DVB) звук кодируется в формате MPEG.

Цветные системы на основе 625 строк

SECAM (Séquentiel Couleur À Mémoire)

Разработан во Франции (1956–1967), принят в СССР, Франции, странах Восточной Европы, Африки и Ближнего Востока. Особенность: цветовая информация передаётся поочерёдно (через строку) с частотной модуляцией. Не требует точной фазовой синхронизации, что делает систему устойчивой к искажениям в канале, но снижает цветовую чёткость по вертикали.

PAL (Phase Alternating Line)

Разработан в Германии (1963–1967), принят в большинстве стран Европы (кроме Франции и СССР), Азии, Африки, Австралии. Особенность: фаза цветовой поднесущей меняется на 180° при каждой строке, что автоматически компенсирует фазовые ошибки (например, отражения сигнала). Обеспечивает более точную цветопередачу, чем SECAM, но требует более стабильной синхронизации.

NTSC (National Television System Committee)

Хотя NTSC (США, 1953) изначально разработан для 525 строк, существует версия с 625 строками (NTSC-625), используемая в некоторых странах (например, в Японии для экспериментального вещания). Однако в стандарте 625 строк NTSC не получил широкого распространения.

Применение и распространение

География

Стандарт 625 строк (вместе с системами цветности PAL и SECAM) использовался в:

• Европа: Великобритания, Германия, Франция, Италия, Испания, Россия, Украина и др.
• Азия: Китай, Индия, Япония (частично), страны Ближнего Востока.
• Африка: ЮАР, Египет, Нигерия, Кения и др.
• Австралия и Океания: Австралия, Новая Зеландия.

Переход на цифровое телевидение

С 2000-х годов аналоговое телевидение 625 строк постепенно вытесняется цифровыми стандартами (DVB-T/T2, ATSC, ISDB-T). В России аналоговое вещание в стандарте 625 строк прекращено в 2019 году. В большинстве стран Европы — к 2012–2015 годам. Однако в некоторых регионах Африки и Азии аналоговое вещание продолжается до сих пор.

Сравнение с другими стандартами

Значение и наследие

Стандарт 625 строк стал основой для массового телевещания во второй половине XX века. Он обеспечил:

• Приемлемое качество изображения для аналогового телевидения.
• Совместимость чёрно-белых и цветных приёмников.
• Возможность передачи по радиорелейным и кабельным линиям.
• Базу для разработки цифровых стандартов (DVB, MPEG-2).

Многие цифровые форматы (например, 576i, 576p) прямо наследуют параметры 625-строчного стандарта. До сих пор в некоторых странах используется аналоговое вещание 625 строк для местных каналов.

Источники

• CCIR Report 624-3: «Characteristics of television systems» (1966–1990).
• ГОСТ 7845-92 «Система телевизионного вещания. Основные параметры. Методы измерений».
• ITU-R BT.470-7: «Conventional analog television systems» (2005).
• К. В. Глазков, А. В. Петров. «Телевидение: стандарты и системы». — М.: Радио и связь, 1988.
• История развития телевидения в СССР: документы и материалы (1950–1960).