Раньше я работал в Panasonic над их системами развлечений на борту, поэтому я немного знаю об этом. Это описание не будет на 100% технически точным (некоторые названия могут быть немного неправильными), но я пытаюсь написать его, чтобы любой мог его понять. Надеюсь, это объяснение поможет ...
«Волшебство» за этим может быть комбинацией следующих вещей: амплитуда сигнала, частота и модуляция. Различные типы телевизоров и сигналов работают по-разному. Вот почему старые телевизоры должны были иметь конвертер, чтобы принимать новые цифровые сигналы, если у них был только аналоговый тюнер. Но это действительно просто описывает, как данные представлены в сигнале. В основном, данные о цвете для каждого пикселя отправляются на телевизор построчно, пиксель за пикселем, и телевизор обновляет экран много раз в секунду новыми данными. Несмотря на то, что видео на самом деле представляет собой множество неподвижных изображений, обновляемых на экране, они меняются достаточно быстро, чтобы мы могли воспринимать их как движущиеся, отсюда и старый термин «движущаяся картинка».
Взгляните на типичный сигнал «цветной полосы», используемый для тестирования видеосистем из Википедии .
Сама картинка делится на «линии» пикселей. Каждый экран имеет столько столбцов и столько строк, что составляет общее разрешение экрана. Каждый цвет на этом изображении распределен по многочисленным пикселям одной и той же линии. Прилагаемая форма осциллографа помогает описать, что здесь происходит (это изображение из Tektronix ):
Это изображение показывает данные для двух строк пикселей. Каждая строка начинается с «синхроимпульса» для выравнивания экрана и сигнала. Этот импульс (отрицательная часть сигнала) сопровождается данными для каждого пикселя линии. На самом деле это аналоговое видео: данные пикселей представлены амплитудой и фазой сигнала. Вы можете увидеть различные цвета в качестве аналогового напряжения с различными максимальными и минимальными напряжениями. Когда одна строка закончена, другой синхроимпульс сигнализирует о начале следующей строки. Видеосигнал и экран должны иметь соответствующее разрешение (количество пикселей в строке). Если есть дополнительные данные, они удаляются. Если данных недостаточно, пиксели делятся данными (делает изображение блочным).
Спасибо Питу Б за упоминание этого:
Чтобы прояснить один бит деталей относительно цветовых сигналов, яркость (яркость) пикселя определяется амплитудой сигнала; в то время как цветность (оттенок) определяется фазой сигнала поднесущей цветности.
Цифровые сигналы немного отличаются тем, что это сигналы HI или LO. Значение HI может варьироваться в зависимости от системы. Есть разные способы, которыми это работает. Иногда известное количество бит данных составляет пакет, переносящий все данные пикселя (аналогично сетевому обмену данными). Другой способ состоит в том, чтобы рассчитывать длительный сигнал - HI против того, как долго LO представляет другое значение пикселя. Так работает пульт дистанционного управления ИК-ТВ, хотя они посылают «коды управления» вместо информации о пикселях.
Как вы можете себе представить, все это происходит очень и очень быстро. Обычный телевизор в США обновляется (обновление экрана) 60 раз в секунду (60 Гц) или 30 Гц для чересстрочного видео. Хотя современные телевизоры и телевизоры высокой четкости обычно обновляются все чаще (до 240 Гц). Эта частота обновления означает, что каждый пиксель на всем экране обновляется столько раз в секунду. Чем больше он обновляется, тем больше деталей доступно на изображении, особенно когда в видео много быстро движущихся изображений (например, чейза).
Различные телевизионные каналы (AIR или Cable) доставляются на телевизор одним и тем же способом, только с разными базовыми частотами. ТВ-тюнер выберет одну из этих базовых частот для отображения (выбрав канал) и обновит пиксели на основе модулированных частот в базовой несущей. Частоты, представляющие данные цвета пикселей, намного, намного быстрее, чем фактическая частота обновления экрана, потому что данные каждого пикселя должны обновляться столько раз в секунду, и, как вы сказали, существуют тысячи пикселей.
Поскольку люди слышат звук только в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, звуковые данные можно легко добавить к сигналу поверх видео и отфильтровать по телевизору, хотя для «звука высокой четкости» звуковой сигнал передается через отдельный провод к телевизору, чтобы соответствовать всем данным.
Чтобы действительно понять, что происходит, вы должны понимать частоты сигнала, амплитуду, временное разделение, модуляцию и анализ спектра. Но я надеюсь, что это как-то объясняет ...