Hoe converteren uitzenders analoog naar digitaal signaal?
In de late 20e eeuw begonnen veel landen met het omzetten van audio- en video-uitzendingen, of geluid en beeld, van analoge naar digitale signaaltechnologie. Traditionele analoge uitzendingen, gebruikt voor radio- en tv-uitzendingen sinds het begin van de 20e eeuw, gebruikten een continu signaal dat lijkt op golven die over water gaan. Analoge naar digitale signaalverwerking werd mogelijk met een technologie genaamd bemonstering, die de signaalgolven omzet in een reeks getallen.
Bemonstering van een analoog signaal kan worden beschreven als het maken van veel herhaalde snapshots van de golf, en het omzetten van elke snapshot in een digitaal signaal met behulp van een reeks nullen en enen, binaire getallen genoemd. De resulterende nummers werden uitgezonden als een uitzending en omgezet terug naar analoge signalen door de tv of radio. Digitale programmering kon via een analoog signaal worden verzonden, en sommige landen deden dit in de late 20e eeuw. Het gebruik van een volledig gecomprimeerd signaal van binaire getallen was een voordeel vanwege de hoeveelheid informatie die over een veel kleiner frequentiebereik of bandbreedte kon worden verzonden.
Digitale compressie gebruikte een aantal verschillende technologieën, maar een typisch compressiesysteem nam elk frame, of een enkele momentopname van een uitzending, en converteerde het van een analoog naar digitaal signaal. Het systeem keek naar het volgende frame en vergeleek het met het vorige. Alleen de delen van de afbeelding die zijn gewijzigd, zoals een bewegend object of een veranderende kleur, zijn verzonden. Dit proces herhaalde zich voortdurend; omdat alleen de wijzigingen in een foto werden verzonden, waren er veel minder gegevens vereist.
Adequate bemonstering en foutcorrectie, een techniek die werd gebruikt om digitale waarden te elimineren die niet bij het signaal pasten, waren allebei nodig om een analoog naar digitaal signaal succesvol te maken. Fouten kunnen optreden door willekeurige signaalruis die tijdens de overdracht is opgetreden, en software is ontwikkeld om het signaal te controleren, een techniek die ook wordt gebruikt in compact disc (CD) -apparaten om signaalfouten te verwijderen die zijn ontstaan door krassen of veroudering. Digitale uitzendsignalen waren om een aantal redenen een voordeel voor de bedrijven die programmeren creëerden. In veel landen waren de bandbreedtes van radio- en tv-signalen of frequenties die beschikbaar waren voor uitzending beperkt; uitzendingen moesten concurreren met frequenties die worden gebruikt voor hulpdiensten, draadloze telefoon- en radiosignalen en vele andere toepassingen. Door omzetten van analoge naar digitale signaaluitzendingen, in combinatie met datacompressie, konden omroepen meer informatie en betere video verzenden via dezelfde frequenties.
Aan het einde van de 20e eeuw was er belangstelling voor high-definition (HD) televisie om de beeldkwaliteit van de uitzendingen te verbeteren. Omroepen zouden meer gegevens kunnen verzenden via een digitaal signaal dan met analoog, wat tegelijkertijd HD-verbeteringen veroorzaakte als digitaal. Door het toevoegen van signaalcompressie, waardoor een signaal met een hogere dichtheid kon worden verzonden, werd de signaalkwaliteit met bestaande bandbreedtes verder verbeterd.
De groei van op internet gebaseerde communicatie werd een groeimarkt voor digitale uitzending, omdat de signalen gemakkelijk naar kijkers konden worden gestuurd via bestaande hogesnelheidsverbindingen. On-demand films, internetradio en andere markten namen in het begin van de 21e eeuw toe, allemaal gebruik makend van digitale signalen, ten voordele van omroeporganisaties en veel meer keuzemogelijkheden voor consumenten. Klanten in afgelegen gebieden profiteerden van digitaal programmeren; analoge tv-signalen werden zwakker naarmate de ontvangstantenne verder van de zendmast verschoof. Een digitale tv converteert de waarden terug naar een beeld van hoge kwaliteit, zolang het signaal kan worden ontvangen. Externe klanten kunnen hetzelfde beeld op een tv zien dat een lokale klant ontvangt, omdat afstand het beeld niet verslechtert.