Раніше я працював у Panasonic над їхніми системами In-Flight Entertainment, тому я трохи знаю про такі речі. Цей опис не буде на 100% технічно точним (деякі імена можуть бути трохи відключені), але я намагаюся його написати, щоб кожен міг його зрозуміти. Сподіваємось, це пояснення допомагає ...
"Магія", що стоїть за нею, може бути поєднанням наступних речей: амплітуда сигналу, частота та модуляція. Різні типи телевізорів та сигналів працюють по-різному. Ось чому старі телевізори повинні були мати перетворювальну коробку, щоб приймати нові цифрові сигнали, якщо вони мали лише аналоговий тюнер. Але це дійсно просто описує, як дані подаються в сигналі. В основному, кольорові дані для кожного пікселя надсилаються на телевізор по рядку, піксель за пікселем, а телевізор стільки разів в секунду оновлює екран новими даними. Незважаючи на те, що відео насправді просто багато фотографій, що оновлюються на екрані, вони змінюються досить швидко, щоб ми сприймали їх як рухомі, звідси і старий термін "рухома картинка".
Погляньте на типовий сигнал "кольорової смуги", який використовується для тестування відеосистем з Вікіпедії .
Сама картина розділена на "лінії" пікселів. На кожному екрані стільки стовпців і стільки рядків, що становить загальну роздільну здатність екрана. Кожен колір на цьому зображенні розкиданий на численні пікселі тієї ж лінії. Супровідна форма осцилоскопа допомагає описати, що відбувається тут (Це зображення від Tektronix ):
Це зображення показує дані для двох рядків пікселів. Кожен рядок починається з "імпульсу синхронізації" для вирівнювання екрана та сигналу. Цей імпульс (негативна частина форми хвилі) супроводжується даними для кожного пікселя рядка. Це насправді аналогове відео: дані пікселів представлені амплітудою та фазою сигналу. Ви можете бачити різні кольори як аналогову напругу з різними максимальними і мінімальними напругами. Коли одна лінія закінчена, інший імпульс синхронізації сигналізує про початок наступного рядка. Відеосигнал та екран повинні мати відповідні роздільні здатності (кількість пікселів на рядок). Якщо є додаткові дані, вони скидаються. Якщо даних недостатньо, пікселі діляться даними (робить зображення блокуючим).
Дякуємо Піту B за те, що він згадав про це:
Для уточнення однієї деталі щодо кольорових сигналів яскравість (яскравість) пікселя визначається амплітудою сигналу; при цьому хромування (відтінок) визначається фазою сигналу підсистеми хрома.
Цифрові сигнали дещо відрізняються тим, що сигнал є або HI, або LO. Значення HI може змінюватись між системами. Існують різні способи, як це працює. Іноді відома кількість бітів даних становить пакет, що містить усі піксельні дані (аналогічно мережевому зв'язку). Інший спосіб полягає в тому, що час на тривалий час сигналом є HI проти того, як довго LO представляє інше значення пікселя. Це такий спосіб роботи пультів дистанційного керування ІК-телебачення, хоча вони надсилають "контрольні коди" замість піксельної інформації.
Як ви можете собі уявити, все це відбувається дуже, дуже швидко. Поширений телевізор у Сполучених Штатах оновлюється (оновлення екрану) 60 разів на секунду (60 Гц) або 30 ГГц для переплетеного відео. Хоча сучасні та HD-телевізори, як правило, оновлюються ще частіше (на 240 ГГц). Що означає ця частота оновлення, це те, що кожен піксель на всьому екрані оновлюється стільки разів за секунду. Чим більше воно оновлюється, тим більше деталей доступно на малюнку, особливо коли у відео є багато швидкоплинних зображень (наприклад, послідовність погоні).
Різні телевізійні канали (AIR або Cable) передаються на телевізор тим самим методом, лише з різними базовими частотами. Телевізійний тюнер вибере одну з цих базових частот для відображення (вибір каналу) та оновить пікселі на основі модульованих частот у базовому носії. Частоти, що представляють піксельні кольорові дані, набагато, набагато швидші, ніж фактична частота оновлення екрану, тому що кожну піксельну інформацію потрібно оновлювати стільки разів на секунду, і, як ви сказали, тисячі пікселів.
Оскільки люди чують звук лише в спектрі від 20 Гц до 20 кГц, звукові дані можуть легко додаватися до сигналу вгорі відео та відфільтровуватися телевізором, хоча для "звуку високої чіткості" звуковий сигнал передається через окремий провід до телевізора, щоб вмістити всі дані.
Щоб реально зрозуміти, що відбувається, вам потрібно зрозуміти частоту сигналу, амплітуду, поділ часу, модуляцію та аналіз спектру. Але я сподіваюся, що подібне пояснює щось із цього ...