Česká televize slaví v těchto dnech své výročí

Podívejme se trochu laicky na technickou stránku televizního přenosu. 99% populace prostě jen konzumuje a kouká se na obrázky. Vůbec nemá potuchu co za tím vším stojí, ale především co se vše muselo vymyslet, vyzkoušet, vyrobit, otestovat, prověřit, zahodit, znovu zkusit, zprovoznit.

Není to tak, že se prostě bezdrátově přenáší obrázek. To nejde. Vy můžete přenášet na dálku jen jedničky a nuly (dříve svítící a zhaslý bod). Je jen otázkou kvality a rychlosti spojení, za jak dlouhou dobu a kolik těch jedniček a nul přenesete. To je případ klasického stahování obrázků (i jako příloha mailu) do počítače. Je prostě datový tok jedniček a nul, který má nějakou rychlost, a čím je ten objem potřebných dat větší, tím déle to trvá, než se vám celý obrázek načte do počítače a vy si ho můžete prohlédnout. Dnes je to jen zrychlení a zdokonalení starého principu.

V počátcích televize bylo možno pomocí rádiových vln přenášet povel (paprsek), který buď svítil, nebo byl zhasnut (něco jako morseovka v oblasti zvuku). Tak vysílače vysílaly do éteru a tak to přijímaly první černobílé televize. Když to televize přijala, tak elektronka na stínítku obrazovky zobrazila bod buď jako tečku, nebo jako nic (svítí-nesvítí).

Teď si představme, že takových proměn (svítí-nesvítí) je schopna elektronika vytvořit třeba 5 za sekundu. Pokud by se takto vysílaný paprsek promítal do jednoho bodu obrazovky, viděli byste prostě nepravidelně blikající bod, podle toho, jak by zrovna vysílač stanovil, zda svítí, či nesvítí.

A teď v televizi zaveďte elektronický časovač (dříve magnetické pole), které na pravé straně obrazovky během vteřiny zesiluje a tím pádem se onen svítící bod posune po obrazovce zleva doprava, řekněme že za onu sekundu. Během té sekundy tak už uvidíte na obrazovce pět různých čar, které podle vysílání buď zasvítí, nebo zůstanou zhaslé. Za sekundu se vychylovací elektronika skokově vypne a zase začne její napětí po vteřinu růst. Po obrazovce tak běhá bod po vodorovné pozici, který se podle vysílání stále nepravidelně rozsvěcí a zhasíná.

Teď přidejte vychylovací magnety do kolmého směru. Jejich elektronika je načasovaná tak, že po jedné sekundě se promítání paprsku posune o něco dolu, po druhé sekundě opět o něco níž a řekněme že za pět sekund běží na spodku obrazovky. Vidíte tak postupně tu čáru pětkrát, pokaždé o něco níže. A pak nastává nový cyklus, vertikální magnety se vynulují (zrovna společně s horizontálními) a bod začne svou pouť zase vlevo nahoře. Pořád dokola.

A teď zrychlete. Ten bod se během své jedné horizontální pouti zleva doprava rozsvítí a zhasne třeba 625x. Zároveň čas přeběhu zleva doprava zkraťte na zlomky sekundy, řekněme 20 ms (tedy 50x za sekundu). Setrvačnost lidského oka to neumožní rozpoznat a uvidíte jenom jednu linku, která pro vaše vnímání nějak bliká.

Stejně zrychlete a zjemněte i posun vertikální. Těch řádků nebude 5, ale třeba 576 a všechny se prostřídají 50x za sekundu.

Jinými slovy každých 25 milisekund ten bod proběhne 625x zleva doprava a to na všech 576 úrovních (řádcích). Během tohoto krátkého časového okamžiku tak projde postupně celou obrazovku. Po 25 milisekundách se bude cyklus opakovat vlevo nahoře. Řekněme, že bod se vždy rozsvítí a zhasne na stejném místě. Lidské oko nyní svou setrvačností uvidí neblikající, jediný, nepohyblivý obraz.

A teď ještě zrychleme. Prvních 25 milisekund vykreslí paprsek na obrazovce jeden obrázek. A pozor, dalších 25 milisekund bude ten obrázek pozměněný a tak dále. Celkem se ten obrázek změní za sekundu v tomto případě 40x. Lidské oko svou setrvačností tak zaznamená pohyb.

A to je princip televizního vysílání. Je to jenom jeden jediný paprsek, který se střídavě rozsvěcí a zhasíná a který nepředstavitelnou rychlostí kmitá po obrazovce zleva doprava a ze shora dolu. Původní obraz měl 625 řádků x 576 bodů (fakt nevím přesně). Znásobte to 25x za sekundu a vyjde vám kolikrát se musel za jedinou sekundu paprsek během svého pohybu po obrazovce rozsvítit a zhasnout. Ale televize byla na světě.

Dalším krokem bylo barevné vysílání. Je známo, že každá barva se dá složit ze tří základních barev – červené, zelené a modré (odborně označované RGB = red, green, blue). Jde jen o míru jejich zastoupení. Například fialová je 50% červená a 50% modrá. Hnědá zase vznikne kombinací červené a zelené. Pro účely televizního vysílání proto stačilo vše udělat 3x.

Na stínítku domácí televize bylo sice stále 625×576 bodů, ale každý sestával ze tří podbodů R-G-B. Paprsek se nevysílal jeden, ale tři vedle sebe a každý z nich různou intenzitou rozsvěcel svůj příslušný barevný bod. A barevné vysílání bylo na světě.

I dnes v době digitálních technologií nejde o jiný princip. Akorát rozlišení je výrazně jemnější (UHD např. 3840×2160 bodů). K tomu informace teletextové, několik zvukových doprovodů. A dnes na stejných frekvencích jako v 50. letech přenášíte v pozemním vysílání těch informací podstatně více než tenkrát. A to už je jen otázka matematiky, kódování, komprimace, tedy zahuštění.

Zkusím to opět trochu laicky vysvětlit.

Potřebuji přenést obrázek který má 3840×2160 bodů. A takový obrázek se mi změní 25x za sekundu. Jinými slovy bych za sekundu potřeboval přenést 3840x2160x25 bodů. Nemožné. Ale pohyb na scéně bývá omezený. Například se hýbe jen jedoucí auto a krajina v pozadí zůstává po celou dobu záběru stejná. Tak to udělám jednoduše. První obrázek přenesu celý. A místo celého druhého obrázku přenesu jenom informaci o tom, které body a jak se změnily. Ta informace je podstatně menší než celý obrázek. A potřeba množství přenesených informací za sekundu tak klesá. Moderní mikroprocesory nemají problém takto zpracovat televizní přenos (25 plných obrázků za sekundu) do digitální zkomprimované podoby, pak provést celý řetězec přenosu přes studio, odbavovací pracoviště, přenosová zařízení k vysílači a odtud éterem k divákům. A moderní televize svými procesory to vysílání zase odkódují a předloží divákovi v podobě 25 celých obrázků za sekundu.

Pro lidskou představu je naprosto nepochopitelné kolik takových výpočetních úkonů musí každý článek tohoto řetězce za sekundu vykonat, než se večer podíváte na sportovní přenos nebo zprávy. Kolik výpočetního výkonu na úrovni mnoha počítačů z lunárního modulu Apollo dnes musí obsahovat každá i nejlevnější televize, nebo telefon. Běžný člověk se prostě jen dívá.

Sdílet na facebooku

Tweetnout

Odebírat články