Jak provozovatelé vysílání převádějí analogový na digitální signál?
Na konci 20. století začalo mnoho zemí převádět zvukové a obrazové vysílání nebo zvuk a obrázky z technologie analogového na digitální signál. Tradiční analogové vysílání, používané pro rozhlasové a televizní vysílání od počátku 20. století, používalo nepřetržitý signál připomínající vlny procházející vodou. Analogové až digitální zpracování signálu bylo možné díky technologii zvané vzorkování, která převedla signální vlny na řadu čísel.
Vzorkování analogového signálu může být popsáno jako pořizování mnoha opakovaných snímků vlny a převádění každého snímku na digitální signál pomocí řady nul a jedniček, nazývaných binární čísla. Výsledná čísla byla vysílána jako vysílání a převedena zpět na analogové signály televizí nebo rádiem. Digitální programování bylo možné vysílat přes analogový signál a některé země to dělaly na konci 20. století. Použití plně komprimovaného signálu binárních čísel bylo výhodou vzhledem k množství informací, které mohly být zaslány v mnohem menším frekvenčním rozsahu nebo šířce pásma.
Digitální komprese používala řadu různých technologií, ale typický kompresní systém vzal každý snímek nebo jeden snímek vysílání a převedl jej z analogového na digitální signál. Systém se podíval na další snímek a porovnal jej s předchozím. Byly přeneseny pouze ty části obrazu, které se změnily, například pohybující se objekt nebo měnící se barva. Tento proces se neustále opakoval; protože byly přenášeny pouze změny v obrázku, bylo zapotřebí mnohem méně dat.
Adekvátní vzorkování a korekce chyb, technika používaná k eliminaci digitálních hodnot, které se nehodily k signálu, byly oba potřebné pro úspěšný analogový až digitální signál. Mohlo by dojít k chybám z náhodného šumu signálu, ke kterému došlo během přenosu, a byl vyvinut software pro kontrolu signálu, což je také technika používaná v zařízeních s kompaktními disky (CD) k odstranění chyb signálu, které se vyskytly od nuly nebo věku. Signály digitálního vysílání byly pro společnosti vytvářející programování výhodou z několika důvodů. V mnoha zemích byly šířky pásma rozhlasového a televizního signálu nebo frekvence dostupné pro vysílání omezené; vysílání muselo konkurovat frekvencím používaným pro pohotovostní služby, bezdrátovým telefonním a rádiovým signálům a mnoha dalším účelům. Převod z analogového na digitální signálové vysílání v kombinaci s kompresí dat umožnil provozovatelům vysílání posílat více informací a lepší video na stejných frekvencích.
Pozdní 20. století přineslo zájem o televizi s vysokým rozlišením (HD), aby poskytovalo zlepšenou kvalitu vysílaného obrazu. Vysílatelé mohli vysílat více dat pomocí digitálního signálu než s analogem, což způsobilo zlepšení HD ve stejnou dobu jako digitální. Přidání komprese signálu, které umožnilo odeslání signálu o vyšší hustotě, dále zlepšilo kvalitu signálu se stávajícími šířkami pásma.
Růst internetové komunikace se stal rostoucím trhem digitálního vysílání, protože signály byly snadno zasílány divákům prostřednictvím existujících vysokorychlostních připojení. Filmy na vyžádání, internetové rádio a další trhy se začátkem 21. století rozšířily, všechny využívaly výhody digitálních signálů, využívaly výhody provozovatelů vysílání a poskytovaly spotřebitelům mnohem větší výběr. Zákazníci ve vzdálených oblastech získali výhodu digitálního programování; analogové televizní signály zeslábly, když se přijímací anténa posunula dále od vysílací věže. Digitální televizor převede hodnoty zpět na obraz ve vysoké kvalitě, pokud bude možné přijímat signál. Vzdálení zákazníci mohou na televizoru vidět stejný obrázek, jaký obdrží místní zákazník, protože vzdálenost nesníží obraz.