PAL (Phase Alternating Line) – analoginen televisiovärien koodausstandardi

PAL (Phase Alternating Line) – analoginen televisiovärien koodausstandardi: selkeä opas PAL:n toiminnasta, historiasta ja eroista SECAM- ja NTSC-järjestelmiin.

PAL (lyhenne sanoista Phase Alternating Line) on analogisten televisiolähetysjärjestelmien värikoodausmenetelmä. Se on yksi kolmesta nykyisin laajalti käytössä olevasta standardista. Kaksi muuta ovat SECAM ja NTSC.

Yleiskuva

PAL kehitettiin 1960-luvulla ja se yleistyi erityisesti Euroopassa, Aasiassa, Australiassa ja osassa Afrikkaa. Perusajatuksena PALissa on säilyttää mustavalkoisTV:n yhteensopivuus samalla kun värin informaatio lisätään signaaliin siten, että värivirheet (erityisesti sävyvirheet) voidaan minimoida vastaanottimessa.

Tekniset periaatteet

• PAL-järjestelmässä käytetään yleensä 625 riviä per ruutu ja 50 Hz kenttätaajuutta (eli 25 kuvaruutua sekunnissa), josta näkyvä kuva on yleensä 576 riviä.
• Värisignaali muodostuu luminanssista (Y) ja kahdesta värierosta (yleensä merkitty U ja V tai Pb ja Pr). Luminanssi mahdollistaa kuvan näyttämisen mustavalkoisilla televisioilla.
• Värikomponenttien kantoaalto (chroma subcarrier) on PAL:lle tyypillisesti noin 4,43361875 MHz (tämä arvo on käytössä 625/50-järjestelmissä).
• Ominaisuus, josta PAL on saanut nimensä, on yhden värikomponentin (V- tai vastaavan faasisignaali) vaihtelu 180°:n verran joka rivillä. Tämän "phase alternating" -menetelmän ansiosta vastaanotin voi keskimääräistää naapuririvien värikomponentteja ja siten korjata vaiheeseen liittyviä sävyvirheitä (otten esimerkiksi virheellisen signaalin aiheuttamat värin kääntymiset huomattavasti pienemmiksi).
• Linjan väripurku perustuu muun muassa väriburst-viitteeseen, ja monet PAL-vastaanottimet käyttävät riviviivettä (delay line) tai digitaalisia menetelmiä vierekkäisten rivien väridatan yhdistämiseen virhearvioinnin vähentämiseksi.

Variantit ja levinneisyys

On olemassa useita alueellisia PAL-variantteja, joilla on eroja kanavavälien, raja-arvojen ja äänikanavien määrityksissä. Tunnetuimpia ovat esimerkiksi PAL-B/G, PAL-I, PAL-D/K, PAL-N ja PAL-M. Eri variantit määrittävät muun muassa signaalin taajuudet ja modulaatiot siten, että ne soveltuvat paikalliseen lähetysinfrastruktuuriin.

Vertailu NTSC:hen ja SECAMiin

• NTSC käyttää faseen perustuvaa värikoodausta ilman vaihevaihtoa, minkä vuoksi NTSC-vastaanottimet voivat näyttää sävyvirheitä, ellei korjausta tehdä. PAL vähentää tätä ongelmaa vaiheiden vuorottelulla.
• SECAM ratkaisee värien siirron eri tavalla: se lähettää värikomponentit peräkkäin eri menetelmällä (taajuusmodulaation avulla). SECAM ei perustu paljolti faasiin kuten NTSC ja PAL.
• Kaikissa kolmessa järjestelmässä tarkoitus on sama—välittää väri- ja kirkkaustieto siten, että mustavalko­kuvat toimivat edelleen—mutta tekniset lähestymistavat ja kompromissit eroavat.

Edut ja haitat

• Edut: PAL tarjoaa yleensä paremman värihäiriöiden sietokyvyn verrattuna NTSC:hen, jolloin sävyt pysyvät vakaampina epätäydellisissä vastaanotisolosuhteissa.
• Haitat: PAL-järjestelmä vaati vastaanottimelta jonkin verran lisälaitteistoa (esim. viivemoduulit) faasin korjaukseen, ja järjestelmä ei ole täysin immuuni kaikille häiriöille. Lisäksi alueelliset variantit saattoivat vaikeuttaa laitteiden ja ohjelmistojen yhteensopivuutta eri maiden välillä.

Nykyaika ja perintö

Analoginen PAL-järjestelmä on pitkälti korvautunut digitaalisilla lähetysstandardeilla (esim. DVB), mutta PAL-elkeitä näkee edelleen vanhoissa laitteissa, videokameroissa ja tallenteissa. Joitakin PAL-järjestelmän kehitysversion laajennuksia on myös yritetty tehdä, kuten PALplus (parempi laajakuvan tuki) ja PAL60 (60 Hz -yhteensopivuus joissakin laitteissa), mutta digitaalinen televisiointi on lopulta syrjäyttänyt nämä ratkaisut.

Yhteenveto

PAL oli tärkeä ja laajasti käytetty analoginen televisiovärien koodausstandardi, joka vähensi sävyvirheitä vuorottelevan faasin avulla. Se mahdollisti värilliset lähetysten yhteensopivuuden vanhempien mustavalkoisten laitteiden kanssa ja pysyi pitkään Euroopan ja monien muiden alueiden vakiostandardina, kunnes digitaalinen lähetys tekniikka lopulta otti vallan.

Hae kirjaimella