Цифровое телевидение не появилось из ниоткуда. Оно эволюционировало. Чтобы по-настоящему понять, как цифровое телевидение меняет зрительский опыт, нам сначала нужно взглянуть на систему, которая доминировала в американских гостиных на протяжении полувека: аналоговое телевидение.
Если вы уже знаете, как работает традиционный телевизор, вы можете пропустить основы. Но для остальных старая система работала следующим образом.
Создание аналогового сигнала
Около 50 лет американские аналоговые стандарты доминировали в телевещании. Процесс начинается с камеры. Запись сцены происходит со скоростью 30 кадров в секунду.
Эта камера сканирует изображение. Она делит изображение на строки отдельных точек. Мы называем их пикселями. Каждый пиксель имеет определенное значение цвета и интенсивности.
Эти линии не просто так плавают в пространстве. К ним добавляется сигнал синхронизации. Это импульсы горизонтальной синхронизации и вертикальной синхронизации. Без них электроника внутри телевизора не сможет правильно разместить линии на экране.
В результате получается композитный видеосигнал. Этот единый поток содержит данные о цвете и интенсивности для каждого пикселя кадра, а также необходимые сигналы синхронизации.
Звук? Полностью независим.
Помните заднюю панель старого видеомагнитофона (VCR)? Вы увидите желтый разъем. Это композитное видео. Звук обрабатывается белым разъемом для моно и красно-белыми разъемами для стерео.
Цифровые сигналы
Получив композитный видеосигнал и аудиодорожку, вы можете сделать с ними многое.
Их можно передавать в виде радиоволн. Когда вы подключаете антенну к телевизору и бесплатно принимаете местные каналы, вы получаете аналоговое ТВ.
Их можно сохранять. Видеомагнитофоны делают это уже десятилетиями.
Их можно пропускать через вашу кабельную систему вместе с сотнями других композитных сигналов.
По сути, значительная часть оборудования 20-го века была создана для работы именно с этой формой сигнала.
Частотный диапазон и модуляция
Когда телестанция передает этот сигнал по беспроводной связи, она делает это на определенной частоте. В США эти каналы распределены как VHF-каналы 2–13 и UHF-каналы 14–83.
Видеосоставляющая сигнала передается в виде амплитудно-модулированного (AM) сигнала. Аудиосоставляющая передается в виде частотно-модулированного (FM) сигнала.
Комиссия по связи США (FCC) решает эту проблему, разделяя радиоспектр на определенные частотные диапазоны. Они разделили спектр на сегменты по 6 МГц. Эти каналы расположены на следующих частотах:
- 54–88 МГц для каналов 2–6
- 174–216 МГц (каналы 7–13)
- 470–890 МГц для UHF-каналов 14–83
Когда видеомагнитофон воспроизводит запись, он не просто воспроизводит исходный сигнал. Он берет композитное видео и звук с кассеты и модулирует их на несущую волну. Обычно канал 3 соответствует 60 МГц, а канал 4 — 66 МГц. Это точно имитирует работу телевещания.
Вместо сетевой передачи видеомагнитофон отправляет свой сигнал напрямую на телевизор через коаксиальный кабель. Кабельные и спутниковые ресиверы работают по тому же принципу.
Мост между аналоговым и цифровым
Вы, вероятно, много слышали о «цифровых спутниковых системах» и «цифровых кабельных системах». Вот в чем проблема.
Эти приставки получают цифровые сигналы от вашего провайдера услуг. Однако они преобразуют сигнал обратно в аналоговую форму перед отправкой на телевизор.
Именно поэтому провайдеры утверждают, что переход на цифровое телевидение (DTV) в июне 2009 года не заставит вас покупать новый телевизор. Пока ваша приставка выполняет преобразование, ваш старый аналоговый телевизор будет продолжать работать.
Но это не настоящее цифровое телевидение.
Настоящее цифровое телевидение — это совершенно другое. Оно включает в себя:
- Цифровые камеры, записывающие гораздо более высокое разрешение, чем аналоговые датчики
- Цифровая передача, которая не только модулирует волну, но и сжимает данные
- Цифровые дисплеи, технология которых отображает пиксели напрямую, без сложных преобразований
Разница в разрешении очень заметна. Четкость изображения просто невероятная. В следующем разделе объясняется, как это высокое разрешение меняет то, что вы видите.
