SECAM

O SECAM ou SECAM , acrónimo de "  sé quentiel c olour em m emória" refere-se a um padronizado estilo de codificação de vídeo analógico cor, inventado por Henri de França em 1956 e comercializado a partir de 1967 . Adaptado para formatos de vídeo de 625 linhas e 25 imagens por segundo, o SECAM estabeleceu-se principalmente na França (metropolitana e DOM-TOM), nos países da Europa Oriental , na África francófona , nos primeiros países - URSS , Mongólia e Levant . Dependendo do país, está associado a um padrão de transmissão específico (designado pelas letras L / L ', B / G e D / K ou K' / K1).

Princípios técnicos

Os três sistemas históricos de televisão em cores ( NTSC , SECAM e PAL ) foram projetados para serem compatíveis com os padrões de transmissão em preto e branco anteriores por motivos de compatibilidade. Assim, um velho aparelho de televisão em preto e branco deve ser capaz de reproduzir os programas emitidos em cores e um aparelho de televisão em cores deve ser capaz de reproduzir programas difundidos em preto e branco. As informações adicionais específicas da cor são, portanto, adicionadas ou combinadas com os sinais preto e branco.

O sinal preto e branco ou de luminância (Y) constitui a primeira informação de vídeo a ser usada (primeiro componente do vetor). Restam, portanto, duas informações (dois componentes) chamadas crominância , a serem transmitidas. Optou-se por transmitir U = constante × (R - Y) e V = constante × (B - Y), pois a informação da cor verde G é a que mais se aproxima da luminância Y. O SECAM se diferencia de outros padrões em este ponto.

NTSC e PAL

Em NTSC e PAL , os dois sinais de crominância (U = constante × (R - Y) e V = constante × (B - Y)) são transmitidos simultaneamente, em modulação de fase e amplitude . Assim, para cada linha e, portanto, para cada ponto, estão disponíveis as informações Y, U e V, que permitem reconstituir os três componentes primários R, G e B.

SECAM

Para SECAM, as informações U e V são transmitidas alternadamente a cada duas linhas. Então :

Nessa fórmula, o sistema não permitiria restaurar os três componentes R, G e B. Todo o truque consiste em pegar, para uma dada linha, a informação U ou V que falta na linha anterior . Para este fim, uma linha de atraso de 64  μs (a duração de uma linha) armazena a informação de cor de uma linha (U ou V), e a restaura quando a próxima linha é recebida, onde combinada com a informação de cor desta última (resp . V ou U), ele finalmente fornece acesso aos três componentes do vetor de cores.

Assim, no SECAM, a resolução de crominância é a metade da resolução de luminância (a da imagem em preto e branco). Na prática, isso não representa nenhum problema particular porque o olho humano tem mais ou menos as mesmas características (melhor resolução em luminância do que em crominância). Deve-se notar que esta prática de dividir o croma por dois foi adotada no padrão JPEG e, portanto, por herança nos padrões MPEG-1 , MPEG-2 e MPEG-4 .

Os dados de cor são transmitidos em modulação de frequência , o que garante (apenas durante a transmissão) melhor estabilidade de cor e reduz a percepção da informação de cor na imagem de vídeo em preto e branco. Na explicação anterior, foi considerado para simplificar que SECAM, assim como PAL e NTSC, usa o espaço de cores YUV . Isso não é totalmente correto, porque no SECAM, os componentes U e V são escalados; os três componentes são, portanto, expressos no espaço de cores YDbDr .

SECAM é teoricamente melhor do que PAL para transmissão over-the-air apenas por causa da consolidação de croma. Esta é uma vantagem do claro-escuro que renderiza melhor no SECAM, as cores ficam mais saturadas a olho nu do que em PAL. Por outro lado, essa saturação pode babar sobre grandes superfícies vermelhas ou azuis que estão muito saturadas.

Vantagens / desvantagens dos três sistemas

Modelo Características
NTSC
  • Instabilidade de tonalidade.
  • Instabilidade de saturação.
  • Baixa resolução.
  • Frequência mais alta (60  Hz , 30 imagens por segundo em vez de 50  Hz , 25 imagens por segundo), ligada à frequência da rede elétrica.
AMIGO
  • Estabilidade de cor.
  • Instabilidade de saturação.
  • Alta resolução (até 550 pontos por linha), mas limitada por portadores de cores em 416 pontos por linha. As televisões equipadas com um filtro comb avançado podem produzir até 550 pontos por linha, mas sem realmente atingir essa qualidade.
SECAM
  • Estabilidade de cor.
  • Estabilidade de saturação.
  • Alta resolução (até 600 pontos por linha), mas restrita por portadores de cor a 374 pontos por linha em quase todas as televisões. Especialmente desde o final da década de 1980, o TDF limitou a luminância Y a 3,6  MHz para a difusão da portadora estéreo Nicam .

Limitações e lacunas técnicas

Gravação de vídeo SECAM em vídeo analógico

No caso de vídeo amador (exemplo: VHS ), existem dois modos de processamento (gravação / reprodução) do sinal SECAM colorido.

Finalmente, embora o processo VHS SECAM seja teoricamente menos caro por ser mais simples, na prática com o aumento da difusão dos videocassetes, outro problema surgiu; sendo o material para o território francês diferente, ele se beneficia menos da redução devido à produção em massa. Além disso, surgiu rapidamente a necessidade de ler cassetes PAL em gravadores de vídeo franceses, o que significava que um grande número deles suportava ambos os padrões e, portanto, estavam equipados com os dois sistemas de descodificação, desde que o televisor aceitasse PAL e SECAM. Um sinal SECAM gravado em um gravador de vídeo PAL (portanto, é MESECAM) e reproduzido em um gravador de vídeo PAL será em cores. Enquanto um sinal PAL gravado em um VCR SECAM estará sempre em P&B. A reprodução de fitas SECAM com um gravador de vídeo PAL é reproduzida em preto e branco e vice-versa. Os receptores analógicos de gravadores de vídeo VHS PAL com MESECAM vendidos na Suíça francófona foram originalmente modificados do CCIR B / G. Um pequeno circuito caseiro com circuito integrado foi adicionado, permitindo a recepção de padrões analógicos L / L '; uma etiqueta foi afixada no dispositivo: "PAL + SECAM". O receptor tornou-se multinorm, mas o aparelho gravou canais franceses por via terrestre hertziana no modo MESECAM.

O padrão SECAM foi abandonado por profissionais (canais, produtores, duplicação, etc.) nos campos de operação (estúdios, salas de controle), gravação e arquivamento desde o início da década de 1980 em favor do PAL. Isso principalmente por razões práticas porque o PAL o catálogo de materiais era maior e mais barato. A distribuição do Canal + analógico, no cabo Swiss Romand, era feita em SECAM B / G, podendo-se escolher, para o VHS mais recente vendido nesta região, o modo de gravação (MESECAM, ou SECAM), mas com o fim da transmissão analógica do Canal +, os Swiss Romands distribuem este canal apenas no padrão DVB-C criptografado , e as faixas não criptografadas ainda em analógico, mas em PAL.

Para os indivíduos, o padrão SECAM foi abandonado em novembro de 2011 para transmissão ao público em geral pelo ar.

Desvantagem, o identificador de cor SECAM

O processo SECAM mostra outra falha. Diz respeito ao sinal de identificação que deve permitir ao descodificador SECAM do televisor a cores reproduzir uma imagem conforme à emissão. Entre 1965 e 1988, essa transmissão foi operada em sincronização com os quadros de vídeo ("identificação de quadros" ou "Garrafas"). Desde então utilizamos a "identificação de linha". As televisões anteriores a 1980 nem sempre tiveram esses circuitos.

Em meados dos anos 1960 , quando o SECAM foi adotado por todos os países membros da OIRT , os canais de TV nesses países transmitiram simultaneamente os dois modos de identificação. Já na França, em 1967 optou por distribuir cor, apenas na identificação TRAME. Os circuitos SECAM das TVs funcionarão necessariamente com este modo de transmissão, até1 st dezembro 1979. O14 de março de 1978, Os canais de televisão franceses optam agora pela identificação LIGNE, que é a forma obrigatória de transmissão da cor SECAM (com vista a retirar a identificação TRAME, para substituí-la por sinais digitais como teletexto , VPS, PDC , legendagem e na caso do Canal +, dados destinados a descodificadores (direitos de acesso), como para um sinal de vídeo PAL analógico).

Entre Março de 1978 e Agosto de 2005, A Antenne 2 (agora França 2 ) e depois a TF1 (cuja colorização ocorreu entre 1975 e 1982) transmitiu simultaneamente as duas identificações de cores. A entidade reguladora (sucessivamente Ministério da Informação, Alta Autoridade Audiovisual, CNCL e depois CSA ) obrigou os três primeiros canais franceses a difundir estes dois sinais em simultâneo, devido ao considerável stock de equipamentos.Dezembro de 1979.

Quanto aos novos canais que surgiram posteriormente, bem como os transcodificados para SECAM no cabo analógico, o CSA nunca lhes impôs os dois sinais, sendo os operadores apenas obrigados a utilizar a identificação LINE, ficando livres para transmitir o sinal. outro sinal simultaneamente como eles desejam. Assim, em 1984, o Canal + foi o primeiro canal a transmitir apenas a identificação da linha (utilizou, apesar de tudo, ambos os modos durante o ano de 1985, durante as faixas não encriptadas):

O TMC, disponível em analógico SECAM no satélite ATLANTIC BIRD 3, transmite apenas a identificação da LINHA. Os canais de TV locais, ainda transmitindo em analógico terrestre, transmitem em SECAM, apenas com rajadas de identificação de linha.

O problema surge com os (raros) televisores, fabricados antes de 1980, que reproduzem uma imagem em preto e branco com a transmissão analógica atual em SECAM. Em PAL e NTSC, esse problema não existe. É este o problema que surgiu, também, em 1984, entre o sinal (claro e cifrado) do CANAL + analógico, e os primeiros assinantes, que viram uma imagem a preto e branco no seu televisor (modelo saído de fábrica). o final de 1978, eNovembro de 1979) que funcionava na identificação TRAME, mas que já possuía uma tomada Scart (TV vendida em supermercados). Os pequenos fabricantes franceses de televisores "rodaram" as suas novas séries de produção de televisores, com a Peritel, tendo em vista a obrigação de equipar os aparelhos desta forma, uma obrigação efectiva emMaio de 1980. Postagens lançadas após31 de dezembro de 1979, não teve mais problemas com a identificação de cores. A empresa CGV produziu uma caixa adaptadora, originalmente para o analógico Canal +. Este dispositivo regenera a identificação TRAME dos sinais de identificação de linha, o que tornou possível ver as transmissões analógicas do Canal + em cores em televisores mais antigos. Hoje, esta é a única maneira de usar esses dispositivos mais antigos, com SECAM analógico, no entanto, o problema surge com fitas VHS SECAM protegidas contra cópia. A codificação MACROVISION é encontrada no lugar dos sinais de identificação de quadro, e regularmente varia a luminância, a fim de dificultar a cópia (dessincronização do tambor do gravador analógico VCR e recusa de gravação com um gravador de DVD), a televisão tem um circuito de grampo que realinha a luminosidade, mas os circuitos da unidade CGV, regenerando a identificação do quadro, não podem operar, com esta variação voluntária da luminância, devido à MACROVISÃO, enquanto a unidade CGV não se destina à cópia de vídeo. Porém, alguns televisores, lançados antes de 1979, equipados com circuito integrado TCA 640, já podiam funcionar com identificação de linha. Hoje em dia, as redes de cabo francesas, ainda distribuindo analógico, SECAM L / L ', usam apenas identificação de linha.

Datas importantes

História do SECAM vis-à-vis outras normas

O SECAM corrigiu bem todas as grandes falhas do NTSC, e o PAL foi criado a partir do SECAM como um padrão intermediário, incorporando a maioria das melhorias do SECAM, em particular:

Pode-se dizer, no entanto, que o PAL melhorou ligeiramente a qualidade da cor para o componente azul, não reduzindo sua largura de banda, como no SECAM, e simplificou o design, evitando dupla sintonia nas duas frequências de subportadora. No entanto, ao fazer esta operação, se o modelo de cor foi simplificado para <Y, Pr, Pb> com tratamento igual para vermelho delta e azul delta, o pouco que foi ganho foi perdido ao reverter para amplitude de modulação como em NTSC, com, portanto uma maior sensibilidade a distúrbios e parasitas durante a transmissão e, portanto, mais aberrações cromáticas.

Em suma, o SECAM foi de fato uma invenção tecnicamente melhor, apenas um pouco à frente do tempo, e não suficientemente apoiada pela indústria ou pela vontade política (lançamento de programas de TV ainda muito controlados pelo governo). Além disso, infelizmente não impulsionou o mercado francês com rapidez suficiente para acelerar a adoção da cor, que demorou relativamente na França (de 1967 a 1983), o que retardou consideravelmente a compra de receptores de cor na França. colorização muito precoce do segundo canal nacional da ORTF).

O SECAM, de fato, sofreu mais com o marco regulatório francês que impôs aos canais programas com dois sistemas de identificação de quadros simultâneos, e por muito tempo também com a falta de liberdade de programação na França com uma abertura muito tardia à concorrência (problema ainda mais crítico no Leste Europeu , Albânia e Grécia onde o SECAM também foi adotado em países ainda politicamente não democratizados, bem como na África por falta de meios de produção suficientes). Na verdade, PAL (e suas variantes) ganhou mais como um padrão de produção comum devido à sua maior proximidade com NTSC e SECAM como um padrão intermediário combinando compatibilidade com NTSC e em parte a qualidade colorimétrica superior de SECAM.

A escolha política de parte dos padrões de televisão na França cabe a François Mitterrand (Secretário de Estado) e também a Charles de Gaulle . Por razões, por um lado, estritamente para proteger as fronteiras francesas contra a real "influência" e competição que já existia no rádio (anglo-saxão e pró-americano) durante a Guerra Fria , mas também pela influência do domínio tecnológico. . As autoridades também defenderam a adoção por outros países desta tecnologia inovadora por ser teoricamente melhor do que seus dois concorrentes ( PAL alemão e especialmente NTSC americano ). O General de Gaulle então conseguiu convencer a URSS e seus aliados, bem como todos os países sob influência francesa (com a notável exceção do Canadá francófono) a adotar o SECAM.

O SECAM poderia ter conseguido suplantar o NTSC, por exemplo na China e no Japão, se a França não tivesse sido tão protecionista ao taxar pesadamente as televisões asiáticas importadas (ainda nos lembramos na Ásia do caso das televisões asiáticas e gravadores de vídeo bloqueados na alfândega em Poitiers ). Impedida de produzir dispositivos compatíveis com SECAM em grandes volumes, a Ásia produziu facilmente dispositivos PAL e NTSC de baixo custo, e o equipamento de recepção PAL fez sua descoberta nos Estados Unidos e no Japão (exceto para transmissão Hertziana, que se tornou bastante marginal devido à sua má qualidade que tem sido a força motriz por trás do avanço das redes de cabo nesses países, cujos assinantes estão equipados com equipamentos bi-standard que suportam modulação PAL de redes de cabo, em sua variante M a 525 linhas a 60  Hz , para aproveitar ao máximo vantagem da cor melhorada, mas também de um som estéreo muito melhor em PAL do que em NTSC e teletexto codificável também na largura de banda restante).

A tentativa de substituir o SECAM pelo padrão D2MAC (modulação de vídeo “packet” associada ao som digital já utilizado por satélite e a cabo) foi rapidamente abandonada com o surgimento da digitalização de vídeo (que passou a ser MPEG ) a partir de 1993.

O NTSC será o primeiro padrão de cores a desaparecer, pois seu uso foi abandonado e criticado, em favor das redes de cabo. A conversão completa da televisão terrestre de NTSC para PAL não é mais relevante hoje, pois os três sistemas serão substituídos pela televisão digital terrestre ( DVB-T ). O SECAM normalmente deve morrer ao mesmo tempo que o PAL, no entanto, o PAL provavelmente sobreviverá por mais tempo devido à sua compatibilidade mundial com praticamente todos os equipamentos de vídeo. A modulação local às vezes permanecerá para outros dispositivos e é provável que esteja em qualquer lugar em PAL (ou PAL-M nos Estados Unidos para sua versão de 60  Hz ), ou mesmo cada vez mais em YUV em analógico sem modulação., Ou em digital direto (através de uma conexão de vídeo DVI com uma porta de som digital, ou uma porta HDMI combinando as duas), a última possibilidade permitindo o uso de proteções DRM .

Os detratores do SECAM zombaram de suas iniciais, colocando-as em relação às dificuldades de divulgação dessa norma, por meio de um conjunto de retroacrônimos como "Evitar Especialmente a Compatibilidade com o Mundo" ou "Sistema Elegante Contra os Americanos" . O NTSC dá origem a uma piada do mesmo tipo e onde a sigla significa Never Twice The Same Color (nunca a mesma cor duas vezes seguidas).

Hoje em dia alguns receptores DVB (Sat / Antena / cabo), possuem uma saída de vídeo composto CVBS, no cinch ou pino 19 do Scart, que permite ao conversor digital para analógico (DAC), emitir um sinal de cor PAL europeu 4,43 625 linhas 50 Hz (Y / C composto ou separado), opcionalmente um sinal CVBS SECAM (apenas identificação de linha), um sinal NTSC 3.58, um sinal PAL-M (525 linhas, 60  Hz ) e um PAL-N (625 linhas 50  Hz )

Definição

Como o público em geral está mais acostumado a falar na definição do tipo 720 * 576 do que em termos de largura de banda de 3,6 MHz para 625 linhas, ou em termos de qualidade do tipo 500 linhas , é possível definir uma equivalência na definição de Y , Db e Dr.

Os três sistemas começam por transformar o sinal RGB onde R, G e B são analisados ​​em 576 linhas (488 em NTSC e PAL 60) em, digamos, YUV aqui para simplificar a comparação.

No SECAM, o Y permanece em 576 linhas. O U e V são reduzidos a 288 linhas, onde o U vem das linhas pares e o V das linhas ímpares (na verdade, ele muda a cada meio quadro).

O Y é ajustável em amplitude a 6  MHz em um canal de 7  MHz na França, para permanecer compatível com os televisores padrão L (padrão preto e branco de 625 linhas).

O U e V são modulados em frequência neste mesmo canal alternadamente em 4,406  MHz e 4,25  MHz, respectivamente .

No entanto, muito rapidamente, a portadora Y é restringida na transmissão por TDF a 3,6  MHz para não interferir nas subportadoras de cor. Isso torna inúteis os filtros de sino avançados que teriam tornado possível desbloquear toda a portadora (7  MHz ⇒ 700 pontos aproximadamente) em receptores SECAM, as televisões nunca serão equipadas com eles.

A duração de uma linha é de 64 µs incluindo 52 µs de sinal útil. SECAM é, portanto, restrito a:

U e V são modulados em frequência 1 de 2 linhas respectivamente a 4,40625 / 2  MHz e 4,25 / 2  MHz . Então nós temos :

Para comparação em PAL:

e em NTSC:

Definições reais de compostos
SECAM AMIGO NTSC
Y 374 * 576 416 * 576 330 * 488
você 229 * 288 133 * 576 154 * 488
V 221 * 288 133 * 576 154 * 488

Notas e referências

  1. "  IEC 60050 - International Electrotechnical Vocabulary - Details for IEV number 723-08-11:" SECAM (color television) system "  " , em electropedia.org (acessado em 3 de julho de 2021 ) .
  2. Transmissão de imagens coloridas: processos PAL e SECAM .

links externos

Bibliografia

Veja também