Hur konverterar programföretag analoga till digital signal?

I slutet av 1900-talet började många länder konvertera ljud- och videosändningar, eller ljud och bilder, från analog till digital signalteknologi. Traditionella analoga sändningar, som använts för radio- och TV-sändningar sedan början av 1900-talet, använde en kontinuerlig signal som liknade vågor som passerar över vatten. Analog till digital signalbehandling blev möjlig med en teknik som heter sampling, som omvandlade signalvågorna till en serie siffror.

Provtagning av en analog signal kan beskrivas som att man tar många upprepade ögonblicksbilder av vågen och omvandlar varje ögonblicksbild till en digital signal med hjälp av en serie nollor och sådana, kallade binära nummer. De resulterande numren överfördes som en sändning och konverterades tillbaka till analoga signaler av TV: n eller radio. Digital programmering kunde skickas över en analog signal, och vissa länder gjorde detta i slutet av 1900-talet. Att använda en helt komprimerad signal med binära nummer var en fördel på grund av mängden information som kunde skickas över ett mycket mindre frekvensområde eller bandbredd.

Digital komprimering använde ett antal olika tekniker, men ett typiskt komprimeringssystem tog varje ram, eller en enda bild av en sändning, och konverterade den från en analog till digital signal. Systemet tittade på nästa ram och jämförde det med det föregående. Endast de delar av bilden som har ändrats, till exempel ett rörligt objekt eller en färg som ändrades, överfördes. Denna process upprepade sig kontinuerligt; eftersom endast förändringarna i en bild överfördes krävdes mycket mindre data.

Tillräcklig sampling och felkorrigering, en teknik som användes för att eliminera digitala värden som inte passade till signalen, var båda nödvändiga för att framgångsrikt en analog till digital signal. Fel kan uppstå från slumpmässigt signalbrus som inträffade under överföringen, och programvara utvecklades för att kontrollera signalen, en teknik som också används i CD-enheter (CD) för att ta bort signalfel som uppstod från repor eller ålder. Digitala sändningssignaler var en fördel för företagen som skapade programmering av flera skäl. I många länder var band- och TV-signalbredd, eller frekvenser tillgängliga för sändning, begränsade; sändningar var tvungna att tävla med frekvenser som används för räddningstjänster, trådlös telefon- och radiosignaler och många andra användningsområden. Omvandling från analoga till digitala signalutsändningar, i kombination med datakomprimering, gjorde det möjligt för sändarna att skicka mer information och bättre video över samma frekvenser.

I slutet av 1900-talet väckte ett intresse för HD-tv (HD) för att ge förbättrad bildkvalitet för sändningar. Sändarna kunde skicka mer data med en digital signal än med analog, vilket orsakade HD-förbättringar samtidigt som digital. Genom att lägga till signalkomprimering, som tillät en signal med högre densitet att sändas, förbättrades signalkvaliteten ytterligare med befintliga bandbredd.

Tillväxten av internetbaserad kommunikation blev en tillväxtmarknad för digital sändning, eftersom signalerna enkelt skickades till tittarna via befintliga höghastighetsanslutningar. On-demand-filmer, internetradio och andra marknader expanderade i början av 2000-talet, alla utnyttjade digitala signaler, gynnades sändare och gav många fler val till konsumenterna. Kunder i avlägsna områden fick en fördel av digital programmering; analoga TV-signaler blev svagare när den mottagande antennen flyttades längre från överföringstornet. En digital-tv konverterar värdena tillbaka till en högkvalitativ bild så länge signalen kan tas emot. Fjärrkunder kan se samma bild på en TV som en lokal kund får, eftersom avstånd inte försämrar bilden.