Hvordan konverterer kringkastere analog til digitalt signal?
På slutten av 1900-tallet begynte mange land å konvertere lyd- og videosendinger, eller lyd og bilder, fra analog til digital signalteknologi. Tradisjonelle analoge sendinger, brukt til radio- og TV-sendinger siden begynnelsen av 1900-tallet, brukte et kontinuerlig signal som lignet på bølger som passerer over vann. Analog til digital signalbehandling ble mulig med en teknologi kalt sampling, som konverterte signalbølgene til en rekke tall.
Utprøving av et analogt signal kan beskrives som å ta mange gjentatte øyeblikksbilder av bølgen, og konvertere hvert øyeblikksbilde til et digitalt signal ved å bruke en serie med nuller og en, kalt binære tall. De resulterende numrene ble overført som en sending og konvertert tilbake til analoge signaler av TV eller radio. Digital programmering kunne sendes over et analogt signal, og noen land gjorde dette på slutten av 1900-tallet. Å bruke et fullstendig komprimert signal med binære tall var en fordel på grunn av mengden informasjon som kunne sendes over et mye mindre frekvensområde, eller båndbredde.
Digital komprimering brukte en rekke forskjellige teknologier, men et typisk komprimeringssystem tok hver ramme, eller et enkelt øyeblikksbilde av en sending, og konverterte det fra et analogt til digitalt signal. Systemet så på den neste rammen, og sammenlignet den med den forrige. Bare de delene av bildet som endret seg, for eksempel et bevegelig objekt eller en farge i endring, ble overført. Denne prosessen gjentok seg kontinuerlig; siden bare endringene i et bilde ble overført, var det behov for mye mindre data.
Tilstrekkelig sampling og feilretting, en teknikk som ble brukt for å eliminere digitale verdier som ikke passet signalet, var begge nødvendige for å lykkes med en analog til digital signal. Feil kan oppstå fra tilfeldig signalstøy som oppsto under overføringen, og programvare ble utviklet for å sjekke signalet, en teknikk som også ble brukt på CD-enheter (CD) for å fjerne signalfeil som oppstod fra riper eller alder. Digitale kringkastingssignaler var en fordel for selskapene som skapte programmering, av flere årsaker. I mange land var radio- og TV-signalbåndbredder, eller frekvenser tilgjengelig for kringkasting, begrenset; sendingene måtte konkurrere med frekvenser som ble brukt til nødetater, trådløs telefon- og radiosignaler, og mange andre bruksområder. Konvertering fra analoge til digitale signalutsendinger, kombinert med datakomprimering, tillater kringkastere å sende mer informasjon og bedre video over de samme frekvensene.
På slutten av det 20. århundre brakte en interesse for HD-TV (HD) for å gi forbedret bildekvalitet på kringkastingen. Kringkastere kunne sende mer data med et digitalt signal enn med analoge, noe som forårsaket HD-forbedringer på samme tid som digitale. Å tilføye signalkomprimering, som tillot et signal med høyere tetthet å bli sendt, forbedret signalkvaliteten ytterligere med eksisterende båndbredde.
Veksten av internettbasert kommunikasjon ble et vekstmarked for digital kringkasting, fordi signalene lett ble sendt til seerne gjennom eksisterende høyhastighetsforbindelser. On-demand filmer, internettradio og andre markeder ekspanderte på begynnelsen av det 21. århundre, og alle benyttet seg av digitale signaler, gav fordel for kringkastere og ga mange flere valg for forbrukerne. Kunder i avsidesliggende områder fikk fordel av digital programmering; analoge TV-signaler ble svakere etter hvert som mottaksantennen beveget seg lenger fra transmisjonstårnet. En digital-TV vil konvertere verdiene tilbake til et bilde av høy kvalitet så lenge signalet kan mottas. Eksterne kunder kan se det samme bildet på en TV som en lokal kunde vil motta, fordi avstand ikke forringer bildet.