NTSC

概要

アメリカの"National Television System Committee"によって、アナログテレビジョン方式の規格として制定され、非公式に委員会の略称"NTSC"で呼ばれることになった。 NTSCはアメリカの標準となっているだけでなく、日本や台湾、韓国、フィリピン、中南米諸国で採用された。

また、テレビジョン方式からの延長として、映像機器やビデオソフト・ゲームソフトの規格としての側面も持っている。 NTSCの採用国数は他の規格と比べて多いわけではないが（とくにヨーロッパ・アフリカでは皆無）、映像機器や映像ソフトの供給大国である日本とアメリカで採用されていることから、市場での存在感は非常に大きい。

NTSCの画像は1秒間に29.97枚の飛び越し走査（インターレース）フレームで構成されている。各フレームには480本の垂直解像度があり、525本の走査線で構成されている（表示に使われていない部分は、同期信号、垂直帰線、また字幕信号などに使われている）。偶数ラインは偶数フィールドで、奇数ラインは奇数フィールドで描画される。これにより、おおよそ59.94(60Hz/1.001)Hzで表示したときとだいたい同じくらいフリッカーの少ない画面を得ることが出来る（これと比較して、ヨーロッパのPAL規格は、リフレッシュレート50Hzで走査線625本の表示を行うが、PALの画像はNTSCと比較してフリッカーが多い）。

59.94Hzというのはアメリカにおける交流電源の周波数60Hzに近い（なおヨーロッパの交流電源の周波数は50Hzが標準である）。このためか、50Hz地域でNTSCを採用しているのは東日本（関東・東北・北海道）とミャンマーぐらいである。
初期にはテレビ放送の際にフィルム撮影していたが、リフレッシュレートを交流の周波数と同期させることで、テレシネの際の同期が非常に簡単になるという利点があった。また、画面のリフレッシュレートを電源周波数と同じにすることで、波の干渉による黒縞が画面に出ることを避けることもできた。

規格の拡張により、音声は多チャンネル(2ch)伝送することもできる。主な用途はステレオ放送や2ヶ国語放送、解説放送である。ただし、音声多重放送が行われている各国での多チャンネル伝送規格には互換性が無いため、それぞれの規格に応じた受信機を用いないと主チャンネルしか受信することができない。

なお、アメリカではテレビ放送のデジタル化の為に"Advanced Television Systems Committee" (ATSC) と呼ばれる規格が設定された。これはNTSCと互換性を持たない規格だが、アメリカにおける地上波放送は段階的にATSCに移行し、最終的にはNTSCによる放送は全廃される予定である。

詳細

白黒の時代には、走査線525本、フィールド周波数60Hzのインターレース、音声キャリアの周波数4.5MHzであったが、カラー化するにあたり付加される色信号の妨害を最小限に抑えるため、カラーサブキャリアの周波数を水平同期周波数の高調波とインターリーブさせ、かつカラーサブキャリアと音声キャリアの干渉を防ぐため、フレーム周波数を1000/1001だけシフトすることにした。この結果、フレーム周波数は30*1000/1001=29.97Hzへと変更された。

カラー化のために、NTSCには色信号の副搬送波が含まれているが、この周波数は特に水平同期周波数の倍数ではなく、それゆえ同期のためカラーバースト信号を含む必要がある。カラーバースト信号は信号の先頭（水平同期パルスの後、映像信号の始まる前の未使用区間）に含まれており、8 - 10個の無変調副搬送波で構成されている。

NTSCのテレビにおけるチャンネルの帯域幅は6MHzである。この内下側250kHzはガードバンドであり、ここには何の信号も含めない。これは映像信号が下に隣接したチャンネルの音声信号に干渉を受けるのを防ぐためである。映像信号は振幅変調されており、下端から数えて500kHz - 5.45MHzの位置を占めている。映像キャリアは下端から1.25MHzの位置にある。他の変調された信号同様、映像キャリアはその上下に一つずつの側波帯を持つ（それぞれ「上方側波帯」「下方側波帯」という）。帯域幅はそれぞれ4.2MHzであり（よって、下方側波帯の大部分が放送帯域からはみだす）、上方側波帯はそのまま伝送されるが、下方側波帯は残留側波帯として、750kHzのみ伝送される。映像副搬送波は映像信号の3.579545MHz上方にあり、直交振幅変調される。各チャンネルの上側から250kHzには音声信号があり、周波数変調されているが、これはFMラジオの変調と互換性がある。主音声の搬送波は映像キャリアの4.5MHz上方にある。

なお、元々のNTSCではセットアップレベルとして7.5IREを採用しているが、日本ではダイナミックレンジを拡大するため、0IREをセットアップレベルとしているため、NTSC-Jともいわれている。セットアップレベルは、黒をあらわす信号レベルである。このため7.5IREの信号を0IREで設計されたシステムに入力すると、黒が少し明るく見えるようになる。

他方式との比較

NTSC信号とそのほかの2つの映像規格(PAL及びSECAM)との間でフレーム周波数が違うことは、信号変換において最も難しい部分である。フレーム周波数が違うことで、変換するにはフレームとフレームの間にどんな画像が来るのか予想する設備が必要であり、予想には副作用を伴う。そして、慣れた人にはそれが信号変換したものかどうか即座に分かってしまう。

映像の専門家やテレビ技術者はNTSC方式をそれほど尊敬しておらず、ジョークでNTSCが"Never Twice the Same Color"（二度と同じ色は出ない）や"Never Tested Since Christ"（キリスト以来テストされてない）の略称だと言ったりする。一つには、飛び越し走査による画面はビデオ編集の際に障害になるからである。加えて、電波妨害によりNTSCは画質低下を起こしやすく、その際にカラーバランスが崩れるのを受信者が補正する必要があるからである（「色調」とか「色合い」というNTSC受信機に必要なつまみは、PALやSECAMの受信機には特に必要ない物である）。そして、NTSCの525本という解像度は機器の能力の割には低品質に見えるという不満がある。しかし、映像技術は、年々進歩し、今日の薄型テレビやDVDレコーダーなどの最新鋭のデジタルAV機器では、こうした問題はほぼ解消され、PALやSECAMと画質の差は殆ど無くなってきている。むしろ、海外の電機メーカーが製造するPALやSECAMの映像機器よりも、日本の大手電機メーカーが製造するNTSCの映像機器の方が高画質だと言われている。

参考文献

NTSC規格の定義は、最新のものは1998年に国際電気通信連合(ITU)からRecommendation ITU-R BT.470-6,Conventional Television Systems.として出版されている。