Emissoras de televisão americanas mudaram de transmissão analógica para digital em 12 de junho de 2009. A televisão canadense mudou para este padrão em setembro de 2011. O padrão que tanto a transmissão de televisão americana quanto canadense usa é a sintonia Advanced Television Systems Committee (ATSC). Em 2009, a FCC alocou mais de 200 milhões de cupons para lares nos EUA para cobrir o custo de compra de equipamentos capazes de receber sinais de televisão digital over-the-air. Isso representa mais de 70% da população dos EUA, e a televisão over-the-air ainda é a forma de televisão mais comumente assistida.
Emissoras ATSC transmitem seus sinais na banda VHF (frequência muito alta), com uma faixa de 48 MHz a 72 MHz para canais 2 a 4, 76 MHz a 88 MHz para canais 5 e 6, depois 174 MHz a 216 MHz para canais 7 a 13. Cada canal é dividido em sub-bandas. Na transmissão digital, essas sub-bandas são usadas para transmitir diferentes versões de resolução do mesmo canal; anteriormente eram usadas para enviar sinais de cor e áudio durante a era de transmissões de televisão analógicas. Há uma segunda banda de canais de 14 a 83 usando UHF (ultra alta frequência) que também são transmitidos over-the-air.
Sintonizadores de televisão são usados para receber seletivamente a frequência de transmissão do sinal de televisão; eles selecionarão preferencialmente a frequência mais forte dentro de uma determinada faixa de canal; se você já usou um dial para ajustar o rádio FM para obter um sinal mais claro, o sintonizador de televisão faz isso, automaticamente. Uma vez que o sinal foi sintonizado, o sinal tem que ser demodulado em um conjunto utilizável de sinais de banda base e sinais relacionados ao conteúdo.
Cada sinal de transmissão ATSC é enviado comprimido via padrão MPEG-4; o sinal é bufferizado para dois a quatro frames de conteúdo e então decodificado — sinais decodificados funcionam muito da mesma forma que vídeo e áudio digital da internet são codificados. O padrão MPEG-4 é um formato de contêiner combinado que contém conteúdo de áudio e vídeo sincronizado, para que o som toque sincronicamente com o sinal de vídeo.
Televisão de transmissão over-the-air requer uma antena, um sintonizador e um display de televisão. Desde 2005, regulamentos dos EUA exigiram sintonizadores ATSC incluídos em todos os aparelhos de televisão com tamanho de 36 polegadas ou maior desde 2005, 25 polegadas ou maior desde 2006 e todas as televisões fabricadas desde 2007. Todas as televisões feitas desde meados dos anos 1970 têm antenas integradas; se uma antena externa é necessária depende de linha de visão para a torre de transmissão, e condições locais como terreno acidentado. Segundo a FCC, a transição para ATSC teve impacto mínimo nos requisitos de antena de televisão.
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