sistem PAL dan NTSC

PAL Dan NTSC

Pengertian PAL
PAL adalah sebuah enconding berwarna yang digunakan dalam televisi broadcast. PAL adalah singkatan dari “Phose Alternating Line” digunakan untuk garis alternasi fase.
PAL terdiri dari 625 baris dan ditayangkan sebanyak 25 frame dalam setiap satu detik (fps). System ini digunakan di seluruh dunia kecuali di kebanyakan dunia Amerika, karena di Amerika menggunakan system NTSC.
Sistem Broadcast PAL dikembangkan di Jerman oleh Walter Bruch, pada tahun 1967. PAL termasuk standar kedua dalam system televisi broadcast.

Pengertian NTSC

NTSC adalah system elevise analog yang digunakan di Amerika Serikat dan banyak televisi lainnya. Berbeda halnya dengan PAL , NTSC membagi 25 baris per frame dan sebanyak 30 frame dalam satu detiknya atau 29,97 frame perdetik (fps).

Untuk membedakan antara PAL dengan standar televisi NTSC adalah dari penggunaan baris di layar televisi. Untuk PAL memiliki 625line/50Hz, karena frekuensi PLN di Negara-negara Eropa yang digunakan adalah 50Hz, sedangkan NTSC adalah standar televisi yang dipakai di Amerika yaitu menggunakan 525line/60Hz, karena frekuensi PLN yang dipakai di Amerika adalah 60Hz. Dari segi kecepatan frame per detik, PAL menggunakan kecepatan 30 fps, sedangkan untuk NTSC menggunakan kecepatan 25 fps. Indonesia menggunakan PLN yang sama dengan Eropa sehingga dalam perkembangannya televisi yang digunakan mengikuti standar Eropa yaitu PAL. Dari segi kecepatan frame PAL lebih unggul dibandingkan dengan sistem NTSC. Berikut ini adalah bandwidth yang dipakai oleh standar televisi PAL untuk penempatan gambar, suara, chroma, besarnya luminansi sistem PAL.

Dari segi bandwidth terlihat bahwa PAL lebih lebar dari standar NTSC, hal inilah yang membedakan antara PAL dengan NTSC. Selanjutnya modulasi kroma PAL dan NTSC memiliki kesamaan yaitu menggunakan modulasi Amplitudo (AM), modulasi video-nya sama antara PAL dengan NTSC yaitu modulasi negatif.

Kesamaan modulasi video yang digunakan oleh PAL dan NTSC yaitu modulasi negatif. Modulasi negatif adalah modulasi yang dihasilkan dengan polaritas negatif, polaritas negatif terbentuk dari taraf terang atau yang disebut puncak putih dalam sinyal video yang menghasilkan sinyal gambar AM paling rendah. Keuntungannya menggunakan modulasi negatif yaitu derau yang dihasilkan oleh pembawa RF akan memperbesar taraf hitam dan putih pada amplitudo gambar, sehingga mempengaruhi daya pancar televisi. Disamping itu keuntungan menggunakan modulasi negatif yaitu dapat menggunakan daya rendah untuk mentransmisikan televisi PAL maupun NTSC. Dalam sinyal video komposit yang digunakan sebagai sinyal modulasi, biasanya amplitudo relatif ditunjukkan dalam skala IRE. Seperti diperlihatkan pada analisis sinyal video, sinyal video komposit bervariasi dari -40 unit IRE pada ujung penyelarasan sampai level pengosongan +100 unit IRE untuk puncak putih. Amplitudo-amplitudo yang bersesuaian adalah 100 % level pembawa untuk penyelarasan ujung. 75 % untuk level pengosongan dan 12,5 % untuk puncak putih. Rincian lebih lanjut dari perbandingan ini diberikan pada tabel 2.2. artinya 40 unit IRE dari penyelarasan bersesuaian dengan puncak 25 % dari amplitudo pembawa. Ke-10 unit IRE untuk setiap hitam bersesuaian dengan 7,5 % sinyal pembawa. Level IRE dari 100 menjadi 12,5 % dari amplitudo pembawa pada puncak putih. Sebenarnya 20 lagi unit IRE sampai 120 bersesuaian dengan 12,5 % amplitudo pembawa yang tidak digunakan untuk modulasi. Persentase sinyal pembawa ini dihitung 0,125 atau 12,5 %.

Video : Definisi dan Lainnya

BAB V

VIDEO

5.1.  Definisi : Video adalah teknologi untuk menangkap, merekam, memproses,mentransmisikan dan menata ulang gambar bergerak. Biasanya menggunakan film seluloid, sinyal elektronik, atau media digital.

Berkaitan dengan “penglihatan dan pendengaran” Aplikasi video pada multimedia mencakup banyak aplikasi

- Entertainment: roadcast TV, VCR/DVD recording

- Interpersonal: video telephony, video conferencing

- Interactive: windows

Digital video adalah jenis sistem video recording yang bekerja menggunakan sistem digital dibandingkan dengan analog dalam hal representasi videonya. Biasanya digital video direkam dalam tape, kemudian didistribusikan melalui optical disc, misalnya VCD dan DVD. Salah satu alat yang dapat digunakan untuk menghasilkan video digital adalah camcorder, yang digunakan untuk merekam gambar-gambar video dan audio, sehingga sebuah camcorder akan terdiri dari camera dan recorder.

Macam-macam camcorder: miniDV, DVD camcorder, dan digital8.

 

The First Camcorder, 1983 Camcorder terdiri dari 3 komponen:

Lensa : untuk mengatur banyak cahaya, zoom, dan kecepatan shutter

Imager : untuk melakukan konversi cahaya ke sinyal electronic video mini-DV Camcorder Sony DV Handycam

Recorder: untuk menulis sinyal video ke media penyimpanan (seperti magnetic videotape).

5.2. Video kamera menggunakan dua  teknik  - Interlaced

1.       Adalah metode untuk menampilkan image/gambar dalam rasterscanned display device seperti CRT televisi analog, yang ditampilkan bergantian antara garis ganjil dan genap secara cepat untuk setiap frame.

2.       Refresh rate yang disarankan untuk metode interlaced adalah  antara 50-80Hz.

3.       Interlace digunakan di sistem televisi analog:

a.       PAL (50 fields per second, 625 lines, even field drawn first)

b.       SECAM (50 fields per second, 625 lines)

c.       NTSC (59.94 fields per second, 525 lines, even field drawn first)

Odd field,  Even field

- Progressive scan

Adalah metode untuk menampilkan, menyimpan, dan memancarkan gambar dimana setiap baris untuk setiap frame digambar secara berurutan biasa digunakan pada CRT monitor komputer.

Progressive Scan

Video digital memiliki keuntungan:

- Interaktif

Video digital disimpan dalam media penyimpanan random contohnya magnetic/optical disk. Sedangkan video analog menggunakan tempat penyimpanan sekuensial, contohnya magnetic disc/kaset video.

Video digital dapat memberikan respon waktu yang cepat dalam mengakses bagian manapun dari video.

- Mudah dalam proses edit

- Kualitas: sinyal analog dari video analog akan mengalami penurunan kualitas secara perlahan karena adanya pengaruh kondisi atmosfer.

Sedangkan video digital kualitasnya dapat diturunkan menggunakan teknik kompresi.

-    Transmisi dan distribusi mudah karena dengan proses kompresi, maka video digital dapat disimpan dalam CD, ditampilkan pada web, dan ditransmisikan melalui jaringan.

5.3.Representasi sinyal video meliputi tiga aspek

Representasi Visual

Tujuan utamanya adalah agar orang yang melihat merasa berada di scene (lokasi) atau ikut berpartisipasi dalam kejadian yang ditampilkan. Oleh sebab itu, suatu gambar harus dapat menyampaikan informasi spatial dan temporal dari suatu scene.

1. Vertical Detail dan Viewing Distance

 Aspek rasio adalah perbandingan lebar dan tinggi, yaitu 4:3.

Tinggi gambar digunakan untuk menentukan jarak pandang dengan menghitung rasio viewing distance (D) dengan tinggi gambar (H) -> D/H.Setiap detail image pada video ditampilkan dalam pixel-pixel.

2. Horizontal Detail dan Picture Width

Lebar gambar pada TV konvensional = 4/3 x tinggi gambar

3. Total Detail Content

Resolusi vertikal = jumlah elemen pada tinggi gambar

Resolusi horizontal = jumlah elemen pada lebar gambar x aspek rasio.

Total pixel = pixel horizontal x pixel vertikal.

4. Perception of Depth

Dalam pandangan / penglihatan natural, kedalaman gambar tergantung pada sudut pemisah antara gambar yang diterima oleh kedua mata. Pada layar flat, persepsi kedalaman suatu benda berdasarkan subject  benda yang tampak.

5. Warna

Gambar berwarna dihasilkan dengan mencampur 3 warna primer RGB (merah, hijau, biru).

Properti warna pada sistem broadcast:

a.       LUMINANCE

o Brightness = jumlah energi yang menstimulasi mata grayscale (hitam/putih)

o Pada televisi warna luminance tidak diperlukan.

b. CHROMINANCE adalah informasi warna.

c. Hue (warna) = warna yang ditangkap mata (frekuensi)

d. Saturation = color strength (vividness) / intensitas warna.

Cb = komponen U dan Cr = komponen V pada sistem YUV

6. Continuity of Motion

Mata manusia melihat gambar sebagai suatu gerakan kontinyu jika gambar-gambar tersebut kecepatannya lebih besar dari 15 frame/det. Untuk video motion biasanya 30 frame/detik, sedangkan movies biasanya 24 frame/detik.

7. Flicker

Untuk menghindari terjadinya flicker diperlukan kecepatan minimal  melakukan refresh 50 cycles/s.

5.3.1.Teknologi Pertelevisian

NTSC (National Television System Committee)

- 525 baris, 60 Hz refresh rate.

- Digunakan di Amerika, Korea, Jepang, dan Canada.

- Frame rate 30 fps

- Menggunakan format YIQ

PAL (Phase Alternating Line)

- 625 baris, 50 Hz refresh rate

- Digunakan di sebagian besar Eropa Barat.

- Frame rate25 fps

- Menggunakan format YUV.

SECAM (Séquentiel couleur avec mémoire)

- Digunakan di Perancis, Rusia, dan Eropa timur

- Berdasarkan frequency modulation dengan 25 Hz refresh rate dan 625 baris.

HDTV (High Definition TV)

- Standar televisi baru dengan gambar layar lebar, lebih jernih dan suara kualitas CD Auido.

- Aspek ratio 16:9 dibandingkan dengan sistem lain 4:3.

- Resolusi terdiri dari 1125 (1080 baris aktif) baris

Perbedaan mendasar dari standar video analog diatas:

- Jumlah garis horisontal dalam gambar video (525 atau 625)

- Apakah frame ratenya 30 atau 25 frame per detik

- Jumlah bandwidth yang digunakan.

- Apakah menggunakan sinyal AM atau FM untuk audio videonya.

Transmisi

Sistem broadcast menggunakan channel yang sama untuk mentransmisikan gambar berwarna maupun hitam putih.

Untuk gambar berwarna sinyal video dibagi menjadi 2 sinyal, 1 untuk luminance dan 2 untuk chrominance. Sehingga sinyal Y, Cb, Cr harus ditransmisikan bersama-sama (composite video signal)

Dalam sistem PAL, digunakan parameter U (Cb) dan V (Cr)

Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B (luminance)

U = 0.492 (B – Y) (chrominance)

V = 0.877 (R – Y) (chrominance)

Dalam sistem NTSC, digunakan parameter I, singkatan dari in-phase (Cb) dan Q, singkatan dari quadrature (Cr)

Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B

I = 0.74 (R – Y) – 0.27 (B – Y)

Q = 0.48 (R – Y) + 0.41 (B – Y)

Digitalization

Dalam aplikasi multimedia sinyal video harus diubah ke dalam bentuk digital agar dapat disimpan dalam memory komputer dan dapat dilakukan pengeditan.

- Sampling rate: mencari nilai resolusi horisontal, vertikal, frame rate untuk disample.

- Quantization: melakukan pengubahan sampling sinyal analog ke digital.

- Digitalisasi warna video: semakin banyak warna yang diwakilkan, maka semakin baik resolusi warnanya dan ukuran kapasitasnya juga makin besar.

Dalam sistem TV digital proses digitasi ketiga komponen warna dilakukan sebelum ditransmisikan.

􀂃 proses pengeditan dan operasi lain dapat dilakukan dengan cepat

􀂃 dibutuhkan resolusi yang sama untuk ketiga sinyal

5.4.Beberapa jenis VGA untuk video digital:

- CGA (Color Graphics Array):

Menampung 4 colors dengan resolusi 320 pixels x 200 pixels.

- EGA (Enhanced Graphics Array)

 Menampung 16 colors dengan resolusi 640 pixels x 350 pixels.

- VGA (Video Graphics Array)

Menampung 256 colors dengan resolusi 640 pixels x 480 pixels.

- XGA (Extended Graphics Array)

  Menampung 65000 colors dengan resolusi 640 x 480

  Menampung 256 colors dengan resolusi 1024 x 768

- SVGA (Super VGA)

  Menampung 16 juta warna dengan resolusi 1024 x 768

Contoh untuk FORMAT 4:2:2

Digunakan pada studio TV

Menggunakan sistem non-interlaced scanning

Rekomendasi CCIR-601

(Committee for International Radiocommunications)

Sampling rate : 13.5 MHz

Resolusi  :

Sistem  525 :           Y =  720 x  480

                              C_b = C_r= 360 x 240       

Sistem  625 :                 Y =  720 x  576

                              C_b = C_r= 360 x 576       

Jumlah bit per sample sebesar 8 bit (sesuai dengan 256 interval kuantisasi)

Contoh untuk FORMAT 4:2:0

Digunakan pada digital video broadcast

Menggunakan sistem interlaced scanning

Resolusi yang diperlukan

Sistem  525 :           Y =  720 x  480

                              C_b = C_r= 360 x 240       

Sistem  625 :            Y =  720 x  576