La conversión de estándares de televisión es el proceso de cambiar un tipo de sistema de televisión a otro. Lo más común es desde NTSC a PAL o al revés. Se hace así para que los programas de televisión de un país se puedan ver en otro con un estándar diferente. El vídeo se alimenta mediante un convertidor de estándares de vídeo que cambia el vídeo original a un sistema de vídeo diferente.
La conversión entre diferentes números de líneas y velocidades de fotogramas diferentes en imágenes de vídeo es un problema técnico complejo. Sin embargo, el intercambio internacional de programaciones de televisión hace necesaria la conversión de estándares y, en muchos casos, és obligatoria.
Las cadenas de televisión fueron las primeras empresas que realizaron conversiones. Para ello comenzaron utilizando el método de monitor sobre orticón, como Irlanda, que lo usó para convertir el servicio de 625 líneas al servicio de 405 líneas. Estos primeros equipos eran de mala calidad y exigían una permanente atención por parte de los equipos técnicos de las emisoras que se veían obligados a ajustar manualmente la brillantez y el contraste de la imagen electrónica, mucho poco tolerantes en condiciones extremas de luminosidad.
Los sistemas PAL y SECAM trabajan en entrelazado a 50 FPS y 625 líneas (25 imágenes por segundo), para convertir entre estos dos sistemas no hay problema, és una cuestión de circuitos codificadores. En cambio el sistema NTSC, trabaja en entrelazado a 60 FPS y 525 líneas, (30 imágenes por segundo), lo que la conversión a sistemas europeos obliga a efectuar una serie de procesos bastante complejos. Para realizar la conversión de PAL o SECAM a NTSC, el framerate se reduce de 25 a 23.976 fotogramas por segundo (una desaceleración de aproximadamente el 4%) para aplicar posteriormente el sistema denominado pulldown 2:3. Para el proceso contrario (de NTSC a PAL o SECAM) se usa el pulldown 3:2 para adaptar la velocidad de 30 ips a 25 ips (60 FPS). (Véase el artículo telecine)
Conversión de velocidad de fotogramas
Hay una gran diferencia en la velocidad de fotogramas entre la película, que se ejecuta a 24.0 fotogramas por segundo, y el estándar NTSC, que se ejecuta a aproximadamente 29.97 (10 MHz × 63/88/455/525) fotogramas por segundo. En las regiones que usan estándares de televisión y video de 25 fps, esta diferencia se puede superar acelerando .
Para los estándares de 30 fps, se utiliza un proceso llamado " pulldown 3:2 ". Se transmite un cuadro de película para tres campos de video (que dura 1½ cuadros de video), y el siguiente cuadro se transmite para dos campos de video (que dura 1 cuadro de video). Por lo tanto, se transmiten dos cuadros de película en cinco campos de video, para un promedio de 2½ campos de video por cuadro de película. La velocidad de fotogramas promedio es, por lo tanto, 60 ÷ 2.5 = 24 fotogramas por segundo, por lo que la velocidad promedio de la película es nominalmente exactamente lo que debería ser. (En realidad, en el transcurso de una hora de tiempo real, se muestran 215,827.2 campos de video, que representan 86,330.88 cuadros de película, mientras que en una hora de proyección de película real de 24 fps, se muestran exactamente 86,400 cuadros:por lo tanto, 29.97-fps NTSC la transmisión de la película de 24 fps se ejecuta al 99.92% de la velocidad normal de la película.) El encuadre fijo en la reproducción puede mostrar un cuadro de video con campos de dos cuadros de película diferentes, por lo que cualquier diferencia entre los cuadros aparecerá como un retroceso rápido y cuarto parpadeo. También puede haber jitter/"tartamudeo" notable durante los movimientos lentos de la cámara ( vibrador de telecine ).
Para evitar el pulldown 3:2, la película filmada específicamente para la televisión NTSC a menudo se toma a 30 cuadros/s. Para mostrar material de 25 fps (como series de televisión europeas y algunas películas europeas) en equipos NTSC, el framerate se reduce de 25 a 23.976 fotogramas por segundo (una desaceleración de aproximadamente el 4%) para aplicar posteriormente el sistema denominado pulldown 2:3.
La filmación de la película NTSC a 24 cuadros por segundo se ha acelerado tradicionalmente en 1/24 (a aproximadamente el 104,17% de la velocidad normal) para la transmisión en regiones que utilizan estándares de televisión de 25 fps. Este aumento en la velocidad de la imagen ha sido acompañado tradicionalmente por un aumento similar en el tono y el tempo del audio. Más recientemente, la combinación de cuadros se ha utilizado para convertir videos de 24 FPS a 25 FPS sin alterar su velocidad.
La filmación de películas para televisión en regiones que usan estándares de televisión de 25 fps se puede manejar de dos maneras:
La película se puede filmar a 24 fotogramas por segundo. En este caso, cuando se transmite en su región nativa, la película puede acelerarse a 25 fps según la técnica analógica descrita anteriormente, o mantenerse a 24 fps mediante la técnica digital descrita anteriormente. Cuando la misma película se transmite en regiones que usan un estándar de televisión nominal de 30 fps, el framerate se reduce de 25 a 23.976 fotogramas por segundo (una desaceleración de aproximadamente el 4%) para aplicar posteriormente el sistema denominado pulldown 2:3. La película se puede disparar a 25 fotogramas por segundo. En este caso, cuando se transmite en su región nativa, la película se muestra a su velocidad normal, sin alterar la banda sonora que la acompaña. Cuando se muestra la misma película en regiones que utilizan un estándar de televisión nominal de 30 fps, el framerate se reduce de 25 a 23.976 fotogramas por segundo (una desaceleración de aproximadamente el 4%) para aplicar posteriormente el sistema denominado pulldown 2:3
Debido a que ambas velocidades de película se han utilizado en regiones de 25 fps, los espectadores se pueden enfrentar confusión sobre la verdadera velocidad de video y audio, y el tono de las voces, efectos de sonido y actuaciones musicales, en películas de televisión de esas regiones. Por ejemplo, pueden preguntarse si la serie Jeremy Brett de películas de televisión Sherlock Holmes , realizada en los años 80 y principios de los 90, se filmó a 24 fps y luego se transmitió a una velocidad artificialmente rápida en regiones de 25 fps, o si se filmó a 25 fps de forma nativa y luego se desaceleró a 24 fps para la exposición NTSC.
Estas discrepancias existen no solo en transmisiones de televisión por aire y por cable, sino también en el mercado de videos caseros, tanto en cintas como en discos, incluidos discos láser y DVD .
En la televisión digital y el video, que están reemplazando a sus predecesores analógicos, los estándares únicos que pueden acomodar una gama más amplia de velocidades de cuadros aún muestran los límites de los estándares regionales analógicos. La versión inicial del estándar ATSC , por ejemplo, permitía velocidades de cuadros de 23.976, 24, 29.97, 30, 59.94 y 60 cuadros por segundo, pero no 25 y 50. El ATSC moderno permite 25 y 50 FPS.
Historia El primer caso conocido de conversión de sistemas de televisión fue en Europa unos años después de la Segunda Guerra Mundial, principalmente con la RTF (Francia) y la BBC (Reino Unido) que intentaban intercambiar su programación de líneas 441 y 405.
El problema empeoró con la introducción de PAL, SECAM (ambas 625 líneas) y el servicio de línea 819 francés.
Hasta la década de 1980, la conversión de los estándares era tan difícil que el filme de 24 fotogramas de 16 mm o 35 mm era el medio preferido para el intercambio de programación.
Tal vez la conversión más difícil desde el punto de vista técnico es la de PAL a NTSC.
PAL tiene 625 líneas en 50 campos/s
NTSC es de 525 líneas en 59.94 campos/s (60.000/1.001 campos/s)
Los dos estándares de televisión son incompatibles con todos los propósitos, temporal y espacialmente entre ellos. Aparte de que el recuento de líneas sea diferente, convierte un formato que requiera 60 campos cada segundo a partir de un formato que sólo tenga 50 campos. Cada segundo, se generarán diez campos adicionales:el convertidor debe crear fotogramas nuevos (a partir de la entrada existente) en tiempo real.
Señales ocultas:no siempre transferidas La TV contiene muchas señales ocultos. Una señal de tipo que no se transfiere, excepto en algunos convertidores muy caros, es la señal de subtítulos cerrado . No es necesario transferir las señales del teletexto , pero el flujo de datos del título debería ser si es tecnológicamente posible hacerlo.
Con la difusión de televisión de alta definición, este tema es menos importante, en su mayoría, sólo supuso pasar el registro de datos del subtítulo al nuevo material de origen. Sin embargo, DVB y ATSC tienen diferentes tipos de registro de datos de subtítulos.
Papel de la teoría de la información La teoría de la información y el teorema de muestreo de Nyquist-Shannon implican que la conversión de un estándar de televisión a otro será más fácil proporcionando:
Se pasa de un framerate superior a un framerate inferior (NTSC a PAL o SECAM, por ejemplo) Se pasa de una resolución más alta a una resolución más baja ( HDTV a NTSC) Se convierte de una fuente progresiva a otra de forma progresiva (los entrelazados PAL y NTSC son incompatibles temporal y espacialmente entre ellos) El movimiento interframe es limitado, por lo que se reduce el juicio temporal o espacial Las relaciones de señal y ruido del material de origen no son perjudicialmente elevadas El material de origen no posee ningún defecto de señal continua (o periódico) que inhiba la traducción
Sistemas de muestreo y proporciones El submuestreo en un sistema de vídeo se expresa generalmente en una relación de tres partes. Los tres términos de la relación son:el número de muestras de brillo ( "luminancia" "luma" o Y), seguido del número de muestras de los dos componentes de color ( "croma"):U/Cb y V/Cr, por cada área de muestra completa.
Para la comparación de la calidad, sólo la relación entre estos valores es importante, por lo que se puede llamar fácilmente 4:4:4 1:1:1; sin embargo, tradicionalmente el valor para el brillo es siempre 4, con el resto de valores escalados en consecuencia.
Los principios de muestreo anteriores se aplican a la televisión digital y analógica.
El proceso de conversión "3:2" en la película en la televisión (telecine) de 24 fotogramas crea un ligero error en la señal de vídeo en comparación con los fotogramas originales de la película. Esta es una de las razones por las que las películas NTSC que se visualizan en equipamientos domésticos típicos pueden no parecer tan suaves como cuando se visualizan en un cine. El fenómeno es particularmente aparente durante movimientos de cámaras lentos y constantes que parecen ligeramente atascados cuando se telecinuen. Este proceso se conoce comúnmente como "judder".
Material PAL en el que se ha aplicado el pulldown 2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:3, sufre una falta de suavidad similar, aunque este efecto no se llama habitualmente telecine judder.
En efecto, cada 12º fotograma de película aparece durante una duración de 3 campos PAL (60 milisegundos), mientras que los otros 11 fotogramas se muestran durante una duración de 2 campos PAL (40 milisegundos). Esto provoca un ligero "atasco" en el vídeo aproximadamente dos veces por segundo.
Los convertidores de sistemas de televisión deben evitar crear un efecto telecine durante el proceso de conversión. Evitar este hecho es de importancia económica, ya que una cantidad sustancial de material de resolución NTSC (60 Hz, técnicamente 29,97 fotogramas/s) originalmente en soporte película, tendrá este problema cuando se convierta en PAL o SECAM (ambos 50 Hz, 25 fotogramas/s).
Técnicas históricas de conversión