高清晰度电视，关键是首先要提高清晰度，其目标是达到35mm胶片电影的水平。且要求接收端在三倍图像高度的距离上观看时看不出清晰度下降和传送中引入的失真，即能与演播室中图像质量相当。再者是要增加临场感，因此屏幕一定要足够大。这就对HDTV提出以下几方面的技术要求：
1．提高清晰度最根本的措施是增加行数。目前HDTV中所取的扫描行数高达1150行、1125行、1250行等都是现在扫描行数的两倍，这使垂直分解力提高一倍。为了与垂直分解力相适应，以改进摄像管的性能并增加带宽等措施使水平分解力也加倍。加之高清晰度电视帧型比定为16:9，比普通电视4:3大4／3。这样，一幅画面的像素数大大增加，是现有电视制式的2×2×\(\frac{4}{3}\)≈5倍。使提高清晰度得以保证。
2．为增加临场感，HDTV的电视屏幕对角线尺寸应在80cm（33英寸）以上，且观看距离规定为画面高度的3倍。
3．为克服闪烁，采用逐行扫描方式。行数足够多时也可采用隔行扫描，但在接收机中须采用场频加倍措施，有时行频也加倍，使闪烁效应消除。
就目前世界上一些国家对高清晰度电视的研究和进展情况来看，大致可分为三种基本系统，以下作些简单介绍。
1．MUSE传输方式——非兼容HDTV系统
日本的NHK（日本广播协会）技术研究所从1970年最早开始了高清晰度电视的研究工作，经过一段曲折的过程，于1984年提出了压缩频带的HDTV编码方式，称为MUSE——多重亚奈奎斯特取样编码制。MUSE是一种高效的频带压缩技术，其编码器和解码器使用了大量的数字信号处理电路，而最终仍是以对射频载波的模拟调制形式传送图像信息的，故实属数字/模拟混合式的高清晰度电视。
MUSE信号的措施之一是用时分复用代替频分复用组成亮、色两个信号。MUSE信号的措施之二是用多重亚奈取样编码压缩频带。对信号的静止图像部分和运动图像部分用两种不同的处理方式，静止部分实行两次亚奈取样，运动部分只进行一次亚奈取样。此外，还采用了运动补偿技术以达到改善内插恢复图像的效果。MUSE制的伴音采用了在场消隐期间传送两个准瞬时压扩差分PCM的音频信号的方式。
该方式把HDTV全信号基带带宽压缩到8.1MHz，能在一个12GHz的卫星电视频道中传输，并于1991年8月25日在BS-2b直播卫星上发射成功，其中一个专用的转发器于同年11月用HDTV－MUSE进行每天8小时的卫星广播并一直持续至今。
2.HD-MAC制式的HDTV系统
西欧自70年代末开始研究HDTV，并在80年代中确立的EU95（尤里卡95）高技术发展计划中列入了高清晰度电视项目，其确定的制式为MAC制——模拟分量复用制，也采用直播卫星方式。MAC是多工复合模拟分量信号制式，适于在调频信道中传输，具体有B－MAC、C－MAC、D\(_{2}\)－MAC等，它们对图像信号处理都一样，差别在于声音／数据信号与图像信号的复用方式不同。1982年欧广联确定以MAC制为基础按兼容逐步向宽屏幕HDTV，HD－MAC过渡。HD－MAC的参数为：1250／50/2:1，画面宽高比为16:9，长期目标为1250／50／1:1。
HD－MAC信号编码系统要将1250/50／2:16:9的信号变换成625／50/2:1/16:9的信号，须实现4倍的频带压缩，压缩方法是亚取样法，在发送端将一帧像素进行隔点、隔行及隔场、隔帧传输，实现将原频带压缩成1／4。具体是根据人眼分辨力的特性，将图像模式分成静止的、慢运动的和快运动的三类情况，进行不同的编码操作，即采用不同的取样点阵进行亚取样。接收端根据三种不同模式进行相应的内插升行变换，以恢复出未传输的像素，从而使恢复出的图像达到高清晰度质量。MAC制的数字伴音和数据信息经过时间轴压缩后，插在行、场逆程期间传送。
3．全数字式HDTV系统
美国在1987年以前一直赞同并支持日本的HDTV演播室规范，但在1987年转而探讨自己的能与NTSC制有一定兼容性的高级电视（ATV）。美国将HDTV归属ATV，并决定在当年由联邦通信委员会决定一个美国的ATV标准，并对已提出的四套全数字方案的ATV系统进行全面的测试，由于测试后各有所长，最后决定组成大联盟共同确定一种统一的美国的ATV制式。美国不像日本和西欧那样考虑的是通过卫星通道来广播高清晰度电视，而是要通过已有的6MHz地面频道来广播HDTV，与地面频道实现“同播”，即在已有的地面电视广播频道规划下，通过使用空闲频道或原本禁用的频道来广播与现行NTSC制相同节目内容的ATV节目。要保证NTSC信号与ATV信号及ATV信号之间干扰很小。通过同播方式逐渐由ATV取代NTSC，直至全部取代NTSC制电视广播。这里以Digicipher（ATVA－1）方案为例介绍其特征。
这种方案的数字总码率为536.5Mb／s。但在实际上还要传输多路伴音信号、同步信号、误码校正信号及可能的加扰密钥信号等，总码率还要加一定的数值，因此要在现有的电视频道带宽内直接发射数字信号，必须采用先进的码率压缩技术。对于约540Mb／s码率要在6MHz带宽的频带中发射，码率压缩要在40:1～50:1之间。首先用预测编码技术，通过DPCM（差分脉码调制）方式将输入的新图像信号和预测图像信号在主通路中相减，只传送差值图像信号，从而减小了信号的时间冗余度，这里采用的是运动补偿的帧间预测编码，使需要传送的差值信息最少。第二步是将差值信号进行变换编码，把图像分割为若干个二维子图像块，通过变换编码降低样值间的相关性，以减少空间冗长度，提高编码效率。第三步为自适应量化，通过基于人眼视觉特性的自适应量化器进一步优化编码效果。第四步为进一步利用变换系统中的冗余度，引入了不等长编码的熵编码（如Hattwan编码）和缓存器，使平均码长缩短，最大限度地利用通道传送信息。
美国HDTV大联盟的标准中，将图像处理分为4层，第一层是图像层，包括扫描参数、取样频率、取样结构等。码率压缩即信源编码，属第二层即压缩层。再下面是第三层即传输层，也即信道编码或数据打包层。最后第四层是发射层。信源编码的目的是去除信号的空间和时间冗余度，提高信源数据效率。
全数字HDTV发送端最后一个环节是数字调制即数字流对射频载波信号的数字调制方式，即第四层。尽管对总数据率已尽可能进行码率压缩，但要达到已调波带宽6MHz的要求，在射频调制时还要引入码率压缩技术，一般至少要有3倍的压缩率。实际采用的调制方式有正交平衡调幅（QAM）、残留边带调幅（VSB）和编码正交频分复用（COFDM）。
由上可见，和日、欧相比在数字技术上美国走得更彻底，它连传输体制也实现了数字化，一跃成为当代广播电视技术的急先锋，它正在或即将为用户提供一种全新的高质量的高清晰度画面。
总之，随着电视技术的飞速发展，将打破现行电视模式，出现新一代电视系统HDTV一个巨大的消费市场将崛起。在这种形势下，我国科技界人士一致认为发展适合我国国情的HDTV势在必行。HDTV的研制将推动我国彩电工业、微电子工业、计算机和通信技术业的发展。为此，我国政府有关部门制定了HDTV发展规划，投入一定的人力和财力开发HDTV，计划在2000年开播。(高厚琴)