随着多媒体技术的发展，图、文、声、像一体化，信号的采集、处理、存储与传输等已普遍数字化，特别是动态图像的引入，使当前信息的存储和传输技术感到无能为力。多媒体技术在当今电视节目制作中通过支持模拟和数字两种编辑方式，一方面可使用户继续使用廉价的磁带作为存储媒体而不必牺牲非线性编辑提供的方便；另一方面，它把现在模拟时代与未来数字时代之间的鸿沟连接了起来。据笔者了解，数字电视与模拟电视兼容的研究目前已有了突破性进展。
6.交互式电视
交互式电视是一种受观念控制的现代高新技术电视，在节目间和节目内观众能够作出选择和决定，是一种非对称双工形式的新型电视技术，是在数字技术、网络技术、计算机技术等十分完善的基础上构想而成的。
交互式电视和多媒体电视的一个重要区别是前者的信息传输采用了不对称模式，交互式电视系统和人类间直接通信的信息系统一样，数据的发送和接收量有很大的差别，人的眼睛和大脑结合可以迅速地接收非常多的信息，而操作键盘和定位设备的手就要慢好几个数量级。使用遥控器的交互式电视系统，目前需要以秒兆位的速度传送家用质量的电视，而从遥控器到机盒只是每分钟几位的数量级。
这种不对称相对多媒体通信、分布式多媒体系统以及计算机风格系统来说是一个新概念，多媒体系统两个方向的传输路径肯有相同的传输率，数据交换是处于计算机之间而不是人和机器之间。交互式电视系统通信对像是人和机器，所以它把传输通路分成节目通路和返回通路。节目通路也称下行通路，它流向用户，把视频信息传送到用户。例如，一个交互式电视用户坐在家里的交互式电视机旁，考虑今天想看的节目，当他拿起非常简单的单键遥控器时，一系列小的矩形菜单出现在电视机屏幕的顶部。假设想看一部电影，于是他把单键遥控器（具有激光指标器）指向菜单的“电影”框，这时菜单向下扩展，把电影分成几组，如：浪漫传奇片、动作惊险片、经典著作片、科学幻想片及滑稽喜剧片等。用户选择了“滑稽喜剧片”，于是一系列电影片名中选择了“卓别林”。当选完电影片名后用户感到饿了，于是点购食物，几种诱人的烧饼出现在屏幕上，用户选中了某一种，然后屏幕通知用户在按键选择后30分钟内烧饼将送到，否则免费。用户不必告诉烧饼送到哪儿，因为系统知道用户的关资料。接下来选择饮料，选定后，完整的食物订单显示在屏幕上以使确认。同时还出现了一些电影的节选镜头，使用户确认这是他想要看的电影。当用户有被告知价格后，电影就真正开始了，从开始选择到播放电影大约花两分钟时间。电影播放不到半小时，送烧饼和饮料的人来了，但这时用户不必付钱，因为交互式电视系统通过您在网上的帐户已经把钱付给饼店及饮料店了。用户只需到厨房取些餐具接过食品即可，然后付给送货人一点小费，回来接着看电影。然而，有一个问题却出现了，用户错过了几分钟最好的情节，但交互式电视系统会帮助您，这时可拿起遥控器，大屏幕上立即出现了十几个小屏幕，每个都放着同一部电影，但开始时间不同，用户选择了他刚刚看过后的一个，用户就可从刚才被打断的地方接着观看。
交互式电视于1994年诞生在美国。这它主要由美国电话公司和有线电视公司合作开发。有线公司（CATV）拥有用户为5800万个家庭的大容量的光纤网络，用以传输各种图像、视频、音频及计算机数据，并具有播出多种电视节目的经验。
现在全世界已有17个国家正在开发或提供交互式电视的试验和服务。交互式电视具有较好的应用前景和经济效益，目前正处在蓬勃发展的初期。美国已经有美国电话公司点播电视（TELO VOD）系统、有线电视公司点播电视（CATV VOD）系统、峰窝电视点播系统及宾馆点播系统。在交互式电视系统中，关键设备是：视频服务器，ATM通信设备、机顶盒以及节目选择和收费计算机，然而这些技术正随着计算机技术、通信技术、多媒体技术以及半导体技术的发展而不断更新换代。交互式电视产业在未来的21世纪必将飞速发展。
综上所述，读者对什么是数字电视，由此而引发的技术革命，不难有一个清楚的了解。一切新的电视欲望，都必须是建立在高度发展的数字编码压缩、模糊逻辑思维、卫星有线以及计算机网络传输等诸多高新技术的系统工程上，否则，什么800线清晰度、电视购物等，都是不能成立的。
第二章 数字电视的基本原理
一、数字电视信号的产生基础
在数字电视系统中，如何产生数字电视信号，并将其传播出去，是实现数字电视完整体系的基础之一。随着新一代电视广播的出现，广播机构已开始逐步采用数字摄像机和数字录像机来代替传统的模拟设备。并且随着新一代数字摄录设备的问世，广播视频领域和数字设备已经逐渐成熟起来。例如，1996年初，索尼公司推出了一种演播室用的摄像系统，就为新型HDTV数字摄像机奠定了物质基础。数字摄录设备的采用选型，主要是采用数字视频压缩技术的数字摄像机和数字录像机，能够为构建一个从拍摄到制作到播出的完整电视系统提供必要的支持和条件。因为作为广播业界，历来都将图像质量放在首位，使其能够达到CCIR601（ITU601）文件中所规定的广播级演播室数字视频标准。
我们现在知道：数字电视信号在作长距离传输、多次复制时都比模拟信号优越得多，因为，它不会累加噪声，同时也不会造成信号损失。数字电视信号，在影视画面上的特技制作上，在同等带宽通道内的信息量传输上，也都比模拟电视信号要方便、经济得多。随着当今数字技术的飞速发展，数字处理摄像机、数字切换台、数字特技机、硬盘编辑、记录系统等许多数字电视设备在逐步进入电视台，在不久的将来数字电视设备将占领电视台，从而使数字电视代替模拟电视。
然而，从现实出发，我国各地电视台所采用的电视设备，还普遍为模拟式，其传输、存储、节目交换都是模拟信号，要进入数字化，还需一个过渡阶段。例如，湖北省电视台于1994年底利用装一辆数字处理转播车的方法，来作为由模拟向数字过渡的奠基。虽然目前转播车的最后输出应是模拟复合信号，但随着数字摄像机和数字录像机的进入，一辆较为全面的数字转播车必将成为现实。
1.数字摄像机
在传统的模拟制彩色电视传送的基本方案中，是根据三基色原理，在发送端把自然景物的彩色利用分色系统分解成红、绿、蓝三种基色，进而用三支摄像管把三基色的光图像变换成相应的三个电信号，通过有线或无线的形式传送到接收端。摄像机所摄取自然景物的图像首先通过物镜，送到后面的分光镜上，如图1-2所示。分光镜有D1、D2二只，D1只反射蓝色光，并让其余色光透过，所以彩色中的蓝色光分量被分离出来，通过反射镜B1投到下面的蓝色光摄像管上。其余的色光透光分光镜D1到达分光镜D2。D2只反射红色光而让其余的绿色光透过。分离出的红色光通过反射镜B2投到上面的红色光摄像管上。最后剩下的绿色光通过D2投到后面的绿色光摄像管上。分解后的三幅基色光图像被转换为相应的三个电信号，再经处理变换之后传送出去，从而产生了模拟制彩色电视信号。
随着数字电视地面广播的实现，要求能够产生数字全电视信号的摄像机系统也迫在眉睫。因此，将数字信号处理技术运用到摄像机领域，就形成了一个新的课题。随之使用3只CCD摄像器件的3-CCD摄像机产生了。
什么是CCD器件呢？CCD是英Charge CoupLED DevICe的缩写词，意为氧化物介质电容，具有电荷转移及延时特性。自1993年以来，日本NHK技术研究所利用3只CCD摄像器件形成的空间像素偏置技术，大大提高了HDTV摄像机的图像质量，从而新一代双重绿色拾取方式的高清晰度摄像机问世了。这种双重绿色拾方式被简称为DG拾取方式。其工作原理如图1-3所示。人们经过长期研究发现，要实现高清晰度电视，必须在彩色显像管的色品图进步的基础上，使亮度议程：
Y=0.30ER+0.59EG+0.11E B
调整在Y=0.212ER+0.70EG+0.08EB上，因为高清晰度电视（HDTV）系统所用荧光粉中绿色的主波长移向人眼最灵敏段，在提高亮度方面起了相当大的作用。
在如图1-3所示的采用DG拾取方式的摄像机中，主要运用了使G1-CCD和G2-CCD相对移动1/2像素距离的空间像素偏置技术，使空间偏置图像存在于两个G信号CCD之间，从而完全消除了G通道中的寄生信号，明显提高了G信号的清晰度。从上述高度方程中可以知道，在高清晰度电视系统中，G信号对亮度信号的影响是非常重要的，因此，改善G信号的质量，将意味着提高亮度信号的质量。而图像分解力则是数字电视系统的重要参数，重建图像的清晰度是数字图像质量的主要指标之一。
在DG拾取方式中，R和B信号并没有发生图像偏置技术，只是在光学低通滤波器的作用下，经同一只CCD器件通过。因此R和B的寄生信号还直接影响亮度信号的质量。为了解决这种3-CCD摄像机中所存在的不足，日本池上公司又推出了一种新型4-CCD摄像机。它是在3-CCD基础上将R和B信号用2只CCD器件拾取改进而成的。其基本原理示意图如图1-4所示。
在4-CCD摄像机中，G1CCD与G2CCD之间仍然保持空间位移设置。但与此同时，G1CCD与RCGD形成对应，G2CCD与BCCD与形成对应。RCCD与BCCD之间也存在了图像偏置。这种新型的CCD的布局，使空间偏置图像技术得以完善。因此，4-CCD摄像系统较3-CCD更为理想。
由于在4-CCD摄像机中，首次实现了RCCD与BCCD之间的图像偏置，使R和B分量之间也彼此抵消寄生信号，人而使摄像机视频通道中的寄生信号可以在更宽的范围内被消除。
4-CCD摄像机的出现有效地提高了HDTV摄像机的图像质量。由于它使用了4只CCD摄像器件，可以使每幅画面上的像素提高到130万个，使摄像机输出水平可以达到1200TVL，为数字图像的压缩偏码奠定了坚实基础。
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