Hvordan konverterer tv-stationer analog til digitalt signal?
I slutningen af det 20. århundrede begyndte mange lande at konvertere lyd- og videoudsendelser, eller lyd og billeder, fra analog til digital signalteknologi. Traditionelle analoge udsendelser, der blev brugt til radio- og tv-udsendelser siden begyndelsen af det 20. århundrede, brugte et kontinuerligt signal, der lignede bølger, der passerer over vandet. Analog til digital signalbehandling blev mulig med en teknologi kaldet sampling, som konverterede signalbølgerne til en række numre.
Prøveudtagning af et analogt signal kan beskrives som at tage mange gentagne snapshots af bølgen og konvertere hvert snapshot til et digitalt signal ved hjælp af en række nuller og dem, kaldet binære tal. De resulterende numre blev transmitteret som en udsendelse og konverteret tilbage til analoge signaler af tv'et eller radioen. Digital programmering kunne sendes over et analogt signal, og nogle lande gjorde dette i slutningen af det 20. århundrede. Brug af et fuldt komprimeret signal med binære numre var en fordel på grund af mængden af information, der kunne sendes over et meget mindre frekvensområde eller båndbredde.
Digital komprimering anvendte en række forskellige teknologier, men et typisk komprimeringssystem tog hver ramme, eller et enkelt snapshot af en udsendelse, og konverterede det fra et analogt til digitalt signal. Systemet kiggede på den næste ramme og sammenlignede det med det foregående. Kun de dele af billedet, der ændrede sig, f.eks. Et bevægeligt objekt eller en farve, der skiftes, blev sendt. Denne proces gentog sig kontinuerligt; da kun ændringerne i et billede blev transmitteret, krævede man meget mindre data.
Tilstrækkelig sampling og fejlkorrektion, en teknik, der blev brugt til at eliminere digitale værdier, der ikke passer til signalet, var begge nødvendige for at få en analog til digital signal med succes. Der kunne opstå fejl fra tilfældig signalstøj, der opstod under transmissionen, og software blev udviklet til at kontrollere signalet, en teknik, der også bruges på CD-enheder (CD) til at fjerne signalfejl, der opstod fra ridser eller alder. Digitale udsendelsessignaler var en fordel for virksomhederne, der skabte programmering af flere årsager. I mange lande var radio- og tv-signalbåndbredder, eller frekvenser, der var tilgængelige til transmission, begrænset; sendinger måtte konkurrere med frekvenser, der blev brugt til nødtjenester, trådløs telefon- og radiosignaler og mange andre anvendelser. Konvertering fra analoge til digitale signaludsendelser kombineret med datakomprimering gjorde det muligt for tv-stationerne at sende mere information og bedre video over de samme frekvenser.
Det sene 20. århundrede bragte en interesse for HD-tv (HD) for at give forbedret tv-billedkvalitet. Kringkastere kunne sende flere data med et digitalt signal end med analog, hvilket forårsagede HD-forbedringer på samme tid som digital. Tilføjelse af signalkomprimering, som gjorde det muligt at sende et signal med højere densitet, forbedrede signalkvaliteten yderligere med eksisterende båndbredde.
Væksten af internetbaseret kommunikation blev et vækstmarked for digital transmission, fordi signalerne let blev sendt til seerne via eksisterende højhastighedsforbindelser. On-demand-film, internetradio og andre markeder ekspanderede i begyndelsen af det 21. århundrede, og alle drage fordel af digitale signaler, gavn tv-selskaberne og gav forbrugerne mange flere valg. Kunder i fjerntliggende områder fik en fordel ved digital programmering; analoge tv-signaler blev svagere, da den modtagende antenne bevægede sig længere væk fra transmissionstårnet. Et digitalt tv konverterer værdierne tilbage til et billede i høj kvalitet, så længe signalet kan modtages. Eksterne kunder kan se det samme billede på et tv, som en lokal kunde vil modtage, fordi afstanden ikke forringer billedet.