人们对电视音视频质量需求的不断提高是数字电视技术发展的巨大推动力。而电视技术发展的第三个重要阶段——电视广播数字化时代的到来，也同时得益于近半个世纪以来数字信号处理领域（包括信号采集、记录、压缩、存储、传输、发射、接收等）和半导体技术领域（集成电路工艺与设计等方面）的重大技术进展与突破。人们日常生活中所接触的视觉信息都是模拟量，不论第一代的黑白电视还是第二代的彩色电视，其基本功能都是设法将这些模拟量高质量地传输并显示到千家万户的电视机上。数字电视虽然存在着不尽相同的定义，但其核心定义描述的是将模拟的电视信号节目在发射端经过抽样、量化和编码，转换成二进制数字式信号，然后对这些数字信号进行音视频处理、存储、记录和传输；而数字电视接收机在准确实现系统同步和基于正确信道估计的信号均衡后，再通过上述过程的逆过程，完成数字电视信号的接收、处理和显示。采用数字广播技术不仅能使电视接收机获得比原有模拟系统更好的接收和显示性能，为用户带来高质量的视听享受，而且还能提供模拟广播技术不能提供的新功能，为消费者提供更加全面的服务，这使得电视进入了一个崭新时代。数字电视是电视技术从黑白电视向彩色电视发展之后的又一次大变革，是电视技术发展新的里程碑。与传统模拟电视相比，数字电视主要具有的优势包括：

1．具有更强的抗干扰能力，无噪声积累，能够提供较高质量的信号。电视信号经过数字化后变为用若干字长的二进制（两电平）符号来表示的信号，因而在连续处理或在传输过程中引入噪声后，只要其噪声幅度不超过某一额定电平，通过数字信号再生技术，就可以把噪声清除掉。即使某一杂波电平超过额定值，造成误码，也可以利用纠错编、解码技术予以纠正，实现无误码传输。在数字信号传输过程中，在覆盖区域内，经过数字化处理过的用户接收信号的图像质量和声音质量几乎与电视台发送时的质量一样。在数字信号传输系统中，只要系统设计合理，传输系统不会降低节目的质量。而模拟信号在处理和传输过程中，每次都可能引入新的噪声，造成噪声积累，使得节目质量不断下降。

2．具有较高的传输效率，可实现多功能复用。数字电视广播可以合理地利用各种类型的频谱资源。以地面广播而言，数字电视可以启用模拟电视“禁用频道”（taboo channel），而且能够采用“单频网”（single frequency network）技术，例如1套电视节目仅占用1个数字电视频道而覆盖全国。这样一来，现有的一个模拟电视频道，可用于传输1套数字高清晰度电视节目，或4～6套质量较高的数字常规电视节目，或20余套与家用VHS录像机质量相当的数字电视节目。数字电视由于减少了传输每路电视所需的带宽，使得频谱资源的利用率大大提高，电视台可以在原有频道内增加传输节目的套数或开展新业务，为电视台扩展业务提供系统带宽上的支持。

3．便于加密处理，可实现双向交互性。地面数字电视广播具有可将点对多点广播扩展为点对点交互系统的能力，用户可根据个人爱好点播节目或信息。数字的编码、传输也为加密处理提供了便利，现有的加密技术可以非常简单地移植到数字电视广播系统中。

4．便于存储、处理和交换，可实现在网络化中的应用。数字化的电视信号便于存储处理和交换，可应用于网络环境中，便于图像、数据和声音的综合传输，从而实现电视节目资源的共享。(www.daowen.com)

5．数字电视便于各种增值业务的开展，如节目点播、上网、电视购物、数据广播等增值业务。由此可见，电视的发展历程充分体现了现代科学技术在电视领域的实际应用：数字电视（包括高清晰度和标准清晰度电视）作为继黑白电视、彩色电视之后的新一代电视，其信源采用数字压缩编码技术，追求高压缩比，通过最大限度地减少冗余度降低了对传输带宽的要求，从而提高整个系统的传输效率；其信道采用数字通信的调制和纠错编码技术，通过适当加入冗余度和采用高效的调制技术，提供了良好的传输性能。结合最新的驱动和显示技术，在提高系统频谱利用率的同时，能带给人们更好的视听享受，包括更清晰的图像、更逼真的色彩、更优美的音质，以及身临其境的真实感。

展望数字电视技术下一步的发展，一方面会向因3D电影热播而燃起的3D电视技术以及支持更高分辨率的超高清（super HD）4K和8K系统等显示技术方面发展，另一方面会向提高人们收视和使用兴趣的交互式、智能化系统方向发展。实际上，随着数字电视技术的不断发展、数字电视系统的普及和数字电视用户的不断增加，各种各样基于数字电视技术的系统和应用也在不断增加。本书将着重于介绍数字电视传输系统中的关键技术和系统性能，并简要介绍所涉及的主要信源压缩技术。

根据传输介质的不同，数字电视广播可以分为地面无线（terrestrial）、有线（cable）和卫星（satellite）三种方式。卫星广播着重于解决大面积覆盖，特别是人烟稀少的边远地区的覆盖；有线电视广播着重于解决“信息到户”，着眼点在服务于人口稠密地区。数字电视地面无线广播作为电视广播最为基本的手段，它通过发射台发射无线电波覆盖服务区，用户可以使用各种类型的接收天线和接收终端收看电视节目；由于其独特的接收便利和移动接收的能力，适合于满足现代社会“信息到户”乃至“信息到人”的基本需求。从世界范围看，数字电视地面无线广播无疑是上述三种数字电视广播方式中最基本，也是使用最广泛的传输形式。它除了具有娱乐、学习等公益性功能外，还具有普及、可控和抗毁等优点；作为国家安全的基础性设施，它是紧急情况下动员国民最直接、最可靠的手段。在持续了多年的城市化进程后，在有线电视经历了高速发展的今天，我国电视用户中60%以上的家庭地面广播是在三种数字电视广播方式中使用最广泛的、最直接方便的传输形式。从世界目前仍主要依靠无线方式接收广播电视节目范围内绝大部分国家和地区数字电视的应用推广来看，地面广播都是覆盖人群最广、用户数最多的网络。与此同时，由于干扰严重，尤其是多径的时延和幅度的变化速度远比卫星和有线电缆信道复杂，地面广播信道所面临的传输条件也最为恶劣。一般认为，卫星和有线电缆的信道传输环境与理想的加性高斯白噪声（AWGN）信道极为接近，采用先进的信道编码和信号调制方式，可以使卫星和有线电缆广播系统的性能接近理论值。而在地面环境中，信道传输的环境显然完全不满足AWGN的信道定义，系统方案的选择面临极大挑战。国际上已有的地面数字电视广播系统的测试结果都反映出了这一特点，即在实验室AWGN环境下与处于实际的地面广播环境下系统的性能会有明显的差距。研究表明，白噪声条件下具有良好增益的编码，在实际无线传输环境中可能造成系统性能的恶化。因此，在进行地面数字电视广播技术研究时，必须在充分考虑系统在AWGN信道下性能的同时，对多径干扰信道下的性能予以足够的重视。考虑到地面电视广播系统在从模拟电视制式向数字电视制式转换的过程中，将不可避免地出现模拟、数字广播并存和兼容的情况，这就要求系统必须具备较强的抗模拟邻频、同频干扰能力，并尽可能降低对于现有的包括模拟电视在内的广播系统的干扰，从而确保系统的总体性能和用户的正常使用。