Telewizja podobno umiera. Co zostawia w spadku?

Idea przekazywania obrazów na odległość była stara jak sama ludzkość – nie na darmo w baśniach i mitach wszystkich kręgów kulturowych występują bogowie i czarownicy, którzy pokazują coś, co dzieje się gdzie indziej. Ale nie wszyscy wiedzą, że właścicielem pierwszego patentu dotyczącego telewizji, tzw. telefotoskopu, był Jan Szczepanik, zwany polskim Edisonem. Urządzenie nigdy nie zostało wdrożone do masowej produkcji, ale stało się inspiracją dla tych, którzy – po wymyśleniu telegrafu, a później opanowaniu fal radiowych – zamarzyli o przekazywaniu informacji w formie obrazu, a nie tylko dźwięku. I choć Jana Szczepanika nie było w pobliżu, gdy w 1926 r. w Wielkiej Brytanii pod kierunkiem Johna Bairda przeprowadzono pierwszą transmisję telewizyjną, warto pamiętać o ojcu koncepcji, którą dziś nazywamy telewizorem.

Analogowy sygnał i cyfrowa wizja

Zasada działania analogowej telewizji była prosta. Informacja o obrazie trafiała do odbiornika telewizyjnego drogą radiową. Potem wiązka elektronów omiatała w nim linia po linii szklaną powierzchnię z warstwą światłoczułą – czyli ekran kineskopu. Warstwa luminescencyjna, pobudzona wiązką, jarzyła się, a bezwładność ludzkiego oka sprawiała, że nie widzieliśmy migających punktów, lecz ruchome obrazy. Pierwotny system telewizji analogowej działał przez niemal 80 lat, a gdzieniegdzie (wybrane kraje Afryki, Korea Północna) używa się go do dzisiaj. Był jednak ciągle udoskonalany. Wdrożono trzy główne standardy przesyłania obrazu – PAL (który przyjęła większość państw zachodnich), SECAM (Francja i kraje komunistyczne) oraz NTSC (USA i kraje Azji). Różniły się szczegółami technicznymi (liczba linii i częstotliwość omiatania ekranu). Poprawiano jakość – pierwsze transmisje miały po kilkanaście wierszy, gdy telewizja analogowa osiągnęła swój kres, było ich już kilka tysięcy. Dodano kolor, ale przede wszystkim zwiększono liczbę kanałów z jednego do kilkuset. Mimo to zasada pozostawała ta sama.

Jednak postęp technologii zmieniał także telewizję jako medium. Kiedy ludzkość nauczyła się wysyłać satelity na dość odległą orbitę geostacjonarną (wysokość ok. 35,8 tys. km), na niebie zawisły satelity telewizyjne. Wraz z nimi pojawiła się telewizja satelitarna i kanały z najodleglejszych części świata. Wystarczyło nabyć talerz anteny i tuner, aby oglądać niecenzurowane przez lokalną władzę wiadomości, muzykę niedostępną w danym kraju lub filmy z pieprzykiem. Za rewolucją technologiczną poszła więc rewolucja światopoglądowa i obyczajowa – zwłaszcza w naszej części świata trudno przecenić wpływ, jaki telewizja satelitarna miała na przemiany społeczne.

Kompresja i fraktale

To, co jest dostępne dziś, A.D. 2024, prawie w niczym nie przypomina pierwotnej kamery sprzężonej z nadajnikiem fal radiowych oraz odbiornika telewizyjnego z działem elektronowym omiatającym powierzchnię kineskopu pokrytego warstwą luminescencyjną. Przede wszystkim cała zawartość powstaje dzisiaj cyfrowo. Obraz – w postaci punktów światła padających już nie na fotoelektryczną powłokę, lecz na krzemową macierz CCD – zamieniany jest na tzw. mapę bitów – każda klatka filmu zapisywana jest jako mapa kolorowych punktów o zadanej rozdzielczości oraz głębi koloru. Dość powiedzieć, że w takiej surowej postaci każda sekunda filmu o rozdzielczości 4K i przy 24-bitowym kolorze oraz 32 klatkach na sekundę wymaga ponad 8 GB danych.

Oczywiście nie tylko przesyłanie, ale nawet przechowywanie w takiej postaci jest dziś technologicznie nierealne. Aby dobrze wykorzystać dostępne możliwości transmisji, ruchome obrazki należy najpierw poddać kompresji. To złożone zagadnienie, któremu można poświęcić osobny artykuł, ale warto powiedzieć o podstawowej zasadzie: algorytmy kompresji analizują strumień danych pod kątem długich i powtarzających się sekwencji, a potem kodują takie sekwencje za pomocą krótkich kodów, które w odbiorniku są z powrotem „rozwijane” do oryginalnej postaci. Mówiąc w przenośni: kodując obrazek nieba, zamiast całych gigabajtów niebieskich punktów (pikseli) można napisać „niebieski prostokąt, rozmiar 243 na 542 piksele” – a urządzenie odbiorcze po prostu taki kwadrat rozrysuje, na obrazku pokazując niebo. Korzyścią jest zaoszczędzone w ten sposób miejsce i pasmo przesyłania.

W praktyce w telewizji stosuje się kompresję stratną, czyli taką, która przenosi obraz z pewnymi uproszczeniami, ale niedostrzegalnymi dla ludzkiego oka. W jednej z metod algorytm dzieli obraz na kolorowe prostokąty i określa, na jakim kolorze każdy prostokąt się zaczyna, na jakim się kończy, jaki jest gradient (skok) koloru i jaki kąt – i zapisuje tylko te informacje zamiast wielu kilobajtów albo megabajtów danych. Urządzenie odbiorcze po prostu „odrysowuje” taki prostokąt w odpowiednich kolorach. Inna metoda bazuje na fraktalach – okazuje się, że wiele obrazów ma właśnie postać figur, w których mniejsza część przypomina większą, i wystarczy opisać ów fraktal równaniem, zamiast (znowu) pamiętać każdy piksel. Jeszcze inne metody kompresji bazują na rozpoznawaniu obrazów – jeśli algorytm wykrywa na ekranie np. drzewo, opisuje je za pomocą kilku parametrów (wysokość, kolor, kształt) i „odrysowuje” takie drzewo na ekranie odbiornika.

Sposobów jest wiele, ale zasada pozostaje jedna: aby oszczędzić pasmo transmisji, należy informację skompresować bardziej skomplikowanymi metodami, a im bardziej skomplikowana metoda, tym większa moc obliczeniowa potrzebna podczas pakowania i rozpakowywania danych. Postęp w przesyłaniu obrazów jest więc ściśle związany z postępem w technologiach półprzewodnikowych: im bardziej złożone i szybsze chipy, tym bardziej zaawansowany algorytm kompresji można zastosować i tym więcej kanałów i dodatkowych usług upakować w tym samym pasmie transmisji.

Mux, smart-tv, set-top boxy, kodeki, streaming

Tu warto krótko wyjaśnić architekturę typowego systemu telewizyjnego. Odbiornikiem końcowym jest dziś często tzw. inteligentny telewizor (smart-TV), który łączy funkcję tradycyjnego odbiornika oraz platformy do aplikacji, takich choćby jak aplikacje platform streamingowych (Netflix, Spotify, Amazon Prime, Disney) lub serwisów krótkich filmów (YouTube, TikTok). Takie urządzenie poprawnie należałoby nazwać komputerem ze zintegrowanym wyświetlaczem wysokiej jakości o dużej przekątnej – i niech nikogo nie zmyli ten ekran, bo większa moc obliczeniowa angażowana jest w logikę związaną z aplikacjami niż w samo wyświetlanie obrazu.

Alternatywnym rozwiązaniem wobec smart-TV jest tzw. set-top box, czyli urządzenie – najczęściej niewielkie – które łączy telewizor starego typu (coraz częściej rzutnik) z internetem. To ono stanowi platformę dla aplikacji pozwalających odtwarzać filmy z sieci. Smart-TV oraz przystawka set-top box posiadają też często inne użyteczne funkcje – przeglądarki internetowej, radia, budzika – albo garść prostych gier dla zabicia czasu.

Osobnym urządzeniem najczęściej jest tuner naziemnej telewizji cyfrowej, który wyewoluował z tradycyjnej telewizji. Tyle że fale radiowe nie niosą już informacji o ciemnych i jasnych punktach, które wiązka elektronów rozświetli na kineskopie. Zamiast tego informacja dotyczy silnie skompresowanego obrazu, dźwięku i dodatkowych usług. Obowiązujący w Polsce międzynarodowy standard DVB-T2 pozwala na nadawanie wielu kanałów; w ramach każdego z nich dostępne są program, osobne ścieżki dźwiękowe (np. oryginalna i z lektorem) oraz informacje diagnostyczne i korekcyjne. Kanały mogą być kodowane lub nie. Maksymalna rozdzielczość obrazu to 8K (7680 × 4320), z tym że dziś w praktyce najczęściej stosowana jest rozdzielczość 1920 × 1080.

Obraz kodowany jest za pomocą kodeka H.265/ HEVC. Kodek to zaawansowany i bardzo złożony zestaw algorytmów. Analizuje zarówno każdy obraz osobno (stosując już opisane tu kodowania), jak i ruch obiektów po ekranie, aby móc przenosić między klatkami całe obiekty (np. pojazd), zamiast rysować je od nowa. Może też dostosowywać obraz do większych lub mniejszych rozdzielczości i różnych głębi kolorów. Oprócz obrazu koduje także dźwięk i pomaga współczesnym zaawansowanym smart-TV oraz przystawkom, wchodzącym w skład wielu procesorów. Podczas dekodowania (zamieniania cyfrowego sygnału w obraz i dźwięk, który popłynie z wyświetlacza i głośników) każdy z algorytmów może kontrolować inną część ekranu i „składać” obraz z wielu elementów.

Transmisja DVB-T2 przebiega z prędkością ok. 22 Mb/s. Jak za pomocą takiego sygnału przesłać obraz, którego każda sekunda ma 8 GB? Z prostego rachunku wynika, że pasmo jest tysiące razy za wąskie. Mimo to wystarczy uruchomić cyfrową telewizję naziemną, aby przekonać się, iż obraz jest wysokiej jakości i zmienia się płynnie. Jak to możliwe? Ano właśnie to jest potęga nowoczesnych kodeków, kompresji danych oraz przetwarzania obrazów i dźwięku za pomocą urządzeń półprzewodnikowych. W niepozornym opakowaniu tunera DVB-T2, często zintegrowanego ze smart-TV, kryją się efekty dekad badań, innowacyjności oraz ok. 8 tys. (!) patentów należących do firm takich jak Samsung, General Electric, JVC, Dolby Laboratories, ale także kilku uczelni, głównie z Dalekiego Wschodu.

Technologia zmienia medium, medium zmienia świat

Starsi czytelnicy zapewne pamiętają niegdysiejsze seanse telewizyjne: wszyscy o jednym czasie zasiadali przed telewizorami, by obejrzeć ten sam popularny serial (np. „Ja, Klaudiusz” albo „Niewolnica Isaura”, emitowane w szczycie popularności analogowej telewizji) i wspólnie go przeżyć. Dwa kanały telewizji oraz ograniczona oferta rozrywek alternatywnych unifikowały przekaz i przeżycia: perypetie pięknej Isaury i podstępnego Leoncia oglądało 84% właścicieli telewizorów, czyli zapewne ponad 20 mln osób jednocześnie.

Mnożenie kanałów rozdzieliło tę wspólnotę przeżyć – jedni oglądali to, inni tamto; dodatkowo możliwość nagrywania programów (najpierw na kasecie, potem cyfrowo) zburzyła tę przedziwną jedność przekazu i przeżyć. Dziś, w dobie streamingu, nikt nie poluje już na ulubiony film albo program jak kiedyś. Wszystko można obejrzeć w dowolnym momencie; pojawiło się zjawisko tzw. bindżowania seriali (binge-watching), tj. oglądania ciurkiem wszystkich odcinków w jedną noc albo weekend. Razem z nim – powstały grupy fanów, którzy pierwsi oglądają wszystkie odcinki nowo udostępnionego serialu i potem na własnych kanałach YouTube zamieszczają streszczenia.

Co dalej?

Standardy telewizji cyfrowej stają się coraz doskonalsze, ale dla telewizji bije już dzwon. Platformy streamingowe przejęły jej rynek. W Polsce produkcja telewizorów drastycznie spada – w 2023 r. sprzedano o 26,5% telewizorów mniej niż w 2022. Biorąc nawet poprawkę na fakt, że po pandemii ludzie wstali z kanapy i zaangażowali się w różne aktywności, perspektywa jest nie najlepsza. Tradycyjna telewizja odchodzi w przeszłość, bo zmieniły się oczekiwania konsumentów. Młodzież jest całkowicie pochłonięta krótkimi, wywołującymi silne emocje filmami oraz posługującymi się językiem memów i skojarzeń filmami na platformach TikTok i Instagram.

Osoby w wieku 25–35 lat wolą rozrywkę interaktywną – w 2022 r. łączna wartość rynku gier komputerowych przekroczyła łączną wartość rynku telewizyjnego oraz filmów. Choć niełatwo w to uwierzyć – nowe pozycje ze świata gier mają nie mniej imponujące budżety niż superprodukcje filmowe. „Cyberpunk 2077” polskiego studia CD Projekt kosztował 0,5 mld dol. – i prawdopodobnie dopiero niedawno się spłacił.

Natomiast najszybciej rosnący segment gier to rozrywka mobilna – zabijanie czasu szybką sesją na smartfonie cieszy się większym powodzeniem niż pasywne obejrzenie materiału filmowego w telewizji. Wojnę o domowe centrum rozrywki wygrało urządzenie przenośne. Od 2010 r. czas spędzany przed ekranem telewizora, wcześniej rosnący z roku na roku, zaczął się skracać. Dzieje się tak we wszystkich grupach wiekowych – choć najszybciej wśród młodych. Zjawisko niegdyś powszechne, czyli włączanie telewizora rano i wyłączanie na koniec dnia, jest coraz rzadsze w (nie tylko) polskich domach. Funkcję informacyjną przejął natomiast internet i sieci społecznościowe. Dzisiaj wiadomości i obrazy z X czy Telegramu pojawiają się o wiele szybciej, zamieszczane przez bezpośrednich świadków wydarzeń – podczas gdy telewizje informacyjne reagują z opóźnieniem. Oczywiście kanały wiadomości nadal mają się dobrze, a nawet pojawiają się nowe – ale nie rządzą już zbiorową uwagą tak jak dawniej. Ich złote czasy – lata 90. i pierwsza dekada XXI w. – należą do przeszłości.

Koncerny medialne eksperymentują z mariażem nowych i starych mediów, ale najlepsze, co do tej pory wymyślono, to portale skojarzone z telewizjami. Przekaz kombinowany – powiadomienia, aktywność w sieciach społecznościowych, krótkie materiały wideo – to zapewne przyszłość informacji. Dłuższe formy to raczej model „na żądanie”, czyli platformy streamingowe, dzięki którym w zaciszu własnego domu można sięgnąć po wybrany serial lub film wtedy, kiedy chcemy, i tak, jak chcemy. I tylko we wspomnieniach żyje jeszcze kineskop z ekranem omiatanym wiązką elektronów modulowaną sygnałem radiowym, stanowiący centrum domowego życia. Wkrótce trzeba będzie także tłumaczyć młodym dzieła kultury, które odnoszą się do telewizji i telewizora, tak jak dziś musimy tłumaczyć powożenie zaprzęgiem konnym albo potajemne wysyłanie liścików przez kochanków. Zostaną odkrycia technologiczne – kodeki, modulacja transmisji radiowej, kompresja danych, kodowanie obrazów, przydatne także w wielu innych dziedzinach.