Digitaalitelevisio

Digitaalitelevisio tarkoittaa digitaalisessa muodossa lähetettäviä televisiolähetyksiä. Digitaaliseen tekniikkaa perustuvat televisiolähetykset tulivat käyttöön 1990-luvun loppupuolella ja ne ovat syrjäyttäneet analogiseen signaaliin perustuvat lähetykset. Digitaalitekniikka mahdollistaa televisiolähetyksissä analogialähetyksiä paremman kuvan- ja äänenlaadun ja käyttää taajuusaluetta tehokkaammin kuin analogiset lähetykset.
Digitaalitelevisiolähetyksiä lähetettiin aluksi SDTV-standardissa ("standard-definition television"), joka tarkoittaa tavallisia analogialähetyksiä vastaavaa televisioresoluutiota ja kuvataajuutta; myöhemmin teräväpiirtolähetyksissä eli HDTV-standardissa ("high-definition television"), jossa on parempi resoluutio. Näiden välissä on joissakin lähetyksissä käytettävä EDTV-standardi ("enhanced-definition television"). 
Digitaalitelevisiolähetyksiä lähetetään sekä maanpäällisessä antenniverkossa, kaapeliverkossa että satelliittien kautta. 
Maanpäällisten digitaalilähetyksen standardeja ovat ATSC (Pohjois-Amerikka), ISDB-T (Japani) ja DVB-T (Eurooppa, Etelä-Amerikka ja Australia) sekä DMB-T/H (Kiina). Satelliittilähetykset vastaanotetaan lautasantennilla ja satelliittivastaanottimella. Satelliittilähetykset perustuvat MPEG- ja DVB-S-standardeihin. Digitaalisissa kaapelilähetyksissä käytettävät standardit ovat Euroopassa DVB-C, Pohjois-Amerikassa ATSC ja Japanissa sekä Brasiliassa ISDB-C.
Lisäksi on muita tapoja, kuten DMB- ja DVB-H-standardit, joiden avulla televisiolähetyksiä voidaan katsoa matkapuhelimella.
Laitteisto.
Digitaalitelevisio voidaan toteuttaa erillisenä lisälaitteena, digisovittimena eli kansankielisesti digiboksina. Digitaalivastaanotin voi olla myös sisäänrakennettuna televisioon, jolloin erillistä digiboksia ei tarvita. Tietokoneille on saatavilla koneen sisälle PCI-väylään asetettavia vastaanotinkortteja ja koneen ulkopuolisia USB-väylään kytkettäviä laitteita. Tietokoneeseen liitettävistä vastaanottimista jotkin voivat toimia myös verkkokortin tapaan ja jos paluukanava järjestetään esimerkiksi puhelinmodeemin, ISDN- tai DSL- tai vaikka GPRS-yhteyden avulla, voi vastaanotinta käyttää myös laajakaistaisen epäsymmetrisen internet-yhteyden toteuttamiseen. Tällainen ratkaisu on kuitenkin nykyään harvinainen koska puhelinmodeemiyhteydet ovat jäämässä pois ja myöhemmät tekniikat tarjoavat tälläkin hetkellä useimmiten kotikäyttöön täysin riittävän kaistanleveyden.
Useimmat digisovittimet kykenevät vastaanottamaan kerralla vain yhtä kanavaa ja ne ovat tarkoitettuja pelkästään reaaliaikaiseen ohjelman katseluun. Laitteissa joissa on ajastin ja tallennusmahdollisuus, on tavallisesti useampi viritin, jotta myös toisessa kanavanipussa lähetetyn kanavan katselu tallennuksen aikana olisi mahdollista. Yhdellä virittimellä varustetuilla laitteilla voidaan kuitenkin useimmiten tallentaa katselun aikana muita samassa kanavanipussa olevia kanavia. Kiintolevyllä varustetun digisovittimen tallennuskapasiteetti saattaa olla yli sata tuntia TV-ohjelmaa. Monipuolisimmissa digisovittimissa on myös lähiverkkoliitäntä, jonka avulla ohjelmaa voidaan tallentaa ja siirtää verkon kautta esimerkiksi tietokoneen kiintolevylle, mikä mahdollistaa käytännöllisesti katsoen rajattoman tallennuskapasiteetin silloinkin, kun itse digiboksissa ei ole lainkaan omaa kiintolevyä. Digitaalinen SDTV-lähetys vaatii tallennuskapasiteettia 2–5 Mbit/s ja kiintolevyjen hintojen laskiessa tämä on tuonut uusia mahdollisuuksia TV:n ajastettuun katseluun eli ajansiirtoon.
Digitaalitelevisio internetissä.
Internetin kautta välitettävä IPTV mahdollistaa vuorovaikutteisen television ja palvelut sekä teräväpiirtokuvan. IPTV on IP-protokollan käyttöön perustuva teknologia niin ohjelman jakelussa kuin paluukanavassakin. IPTV on aina kaksisuuntainen, mikä mahdollistaa myös sovittimeen integroidun Internet-selaimen käytön TV-ruudulta. Myös kaapelitelevisiossa on mahdollista käyttää IPTV:tä jos siinä on riittävän nopea kaista vastaanottajalle ja paluukanava. Toimiakseen IPTV vaatii vähintään kahdeksan megabitin laajakaistayhteyden, mutta silloin välittyy vain nykytasoinen televisiokuva. Teräväpiirto-tv vaatii yleensä 10–20 megabittiä. Kupariyhteydellä on parhaimmillaan saavutettavissa 26 megabitin yhteys. Lähivuosina teräväpiirto-ohjelmien kysyntä ja tilausvideo avannevat kysyntää IPTV:lle .
Standardeja.
DVB ("Digital Video Broadcasting").
DVB-standardit määrittelevät digitaalitelevisiosignaalin jakelutavat. DVB-standardeja ovat:
Digitaalitelevision lähetystä voi seurata joko satelliitin, kaapeli- tai antenniverkon kautta. Näille kaikille on oma lähetysstandardi, joka tulee tietää laitetta hankittaessa. Useat vastaanottimet tukevat vain yhtä standardia, mutta kaapeli- ja antenniverkon hybridivastaanottimet ovat yleistymässä. Joillain alueilla, (esim. HTV:n alueella,) kaapeliverkossa näkyvät myös pääantennikanavat antenniboksila tai virittimellä. (Tilanne 12/2015.)
EPG ("Electronic Program Guide").
"EPG" on digitaalitelevision ohjelmaopas. Se näyttää juuri tulevat ohjelmat ja tarjoaa myös kovalevyllä varustetuissa digibokseissa ajastusmahdollisuuden. Ohjelmaoppaan sisältö tai ulkonäkö voi vaihdella digisovittimesta riippuen. Riittävän älykkäässä boksissa EPG-tiedot periaatteessa mahdollistaisivat myös joistain videonauhureista tutun PDC-ominaisuuden, jolloin boksi korjaisi ajastusajat lennosta ohjelmamuutosten sattuessa. Tätä ominaisuutta ei kuitenkaan liene missään Suomen markkinoilla olevassa vastaanottimessa.
DVB-tekstitys.
Digitaalinen televisio tarjoaa mahdollisuuden kielivalinnaisuudelle äänessä ja tekstissä. Kotimaisista kanavista melkein jokainen käyttää DVB-tekstitystä. Suurin osa satelliittikanavista käyttää DVB-tekstityksen sijaan teksti-TV -tekstitystä, joka Ylelläkin on tarjolla DVB-tekstityksen rinnalla, joskaan sen olemassaoloa ei mainita DVB-lähetyksen "sisällysluettelossa".
Ruudun päällä näytettävä tekstitys lähetetään digitaalisen television standardissa valinnaisena kuvan ja äänen rinnalla. Tämä tarjoaa mahdollisuuden tekstityskielen valitsemiseksi tai tekstityksen poisjättämiseksi sekä mahdollistaa lisäpalveluita esimerkiksi heikkonäköisille ja -kuuloisille.
MHP ("Multimedia Home Platform").
"MHP" on digitaalisen television vuorovaikutteiset palvelut määrittelevä standardi. Suomessa MHP-palvelut eivät saavuttaneet suurta suosiota johtuen MHP-standardia tukevien laitteiden heikosta tarjonnasta, suhteellisen korkeasta hinnasta, palveluiden puutteesta sekä laajakaistaisten Internet-yhteyksien suosiosta. Suomessa saatavilla olevissa laitteissa paluukanavana käytettiin puhelinmodeemia, eikä esimerkiksi suoraa ethernet-yhteyttä. MTV3 ilmoitti marraskuussa 2005 lopettavansa MHP-palveluiden kehittämisen, sillä niiden kaupallinen hyödyntäminen ei laitteiden alhaisen levinneisyyden vuoksi onnistunut. Vuoden 2008 alussa MHP-palvelut lopetettiin DVB-verkoissa kokonaan.
MHP-palveluiden kaavailtiin olevan mm. seuraavanlaisia:
Digisiirtymä.
Suomessa.
Maanpäälliset televisiolähetykset muuttuivat Suomessa digitaalisiksi 1. syyskuuta 2007 klo 4.00. Tämän jälkeen TV1-kanavan analogiset lähettimet olivat vielä päällä viikon, jolloin ne näyttivät pelkkää tiedotetta digisiirtymästä. 
Alun pitäen kaikki lähetykset tuli vastaanottaa digitaalisina, mutta myönnytyksiä siirtymään annettiin sairaaloille, taloyhtiöille ja viimeiseksi kaapeli-tv-yhtiöille. Signaalimuunnoksen edellytys oli rinnakkaisen digitaalisen signaalin lähettäminen.
Kaapeli-tv-yhtiöiden analogiset tv-lähetykset jatkuivat näin ollen helmikuun loppuun 2008, jonka jälkeen kaapelitalouksissa tarvitaan DVB-C-tunnuksella varustettu digiboksi, mikäli Yleisradion ja kotimaisten kaupallisten tv-kanavien lähetyksiä haluaa jatkossa seurata. Kaapelitalouksissa jäi joitakin ulkomaisia kanavia näkymään analogisena lähetyksenä vielä helmi-maaliskuun jälkeen riippuen kaapeli-tv-operaattorista ja lähettävän maan digisiirtymäaikataulusta.
Teräväpiirtosiirtymä Suomessa.
Aiemmassa digisiirtymässä antennit piti tarpeen mukaan suunnata, tai vaihtaa mikäli taloudessa ei jostain syystä vielä ollut UHF-antennia, sekä digiboksit hankkia. Myös joidenkin vanhojen rakennusten antennirasiat piti uusia, sillä vanhat rasiat joissa käytettiin hieman kuulokeliitintä muistuttavaa liitintä (todennäköisesti tyypiltään LA311), kytkivät kaikki ketjun laitteet sähköisesti rinnakkain hyvin matalalla väli-impedanssilla mikä aiheutti ongelmia. Myös jotkin vanhimmat IEC-tyypin antennirasiat osoittautuivat pulmallisiksi.
Kokeelliset HD-lähetykset toteutettiin UHF-alueella ja useimmat taloudet, jotka hankkivat tarvittavan vastaanottimen, pystyivät vastaanottamaan niitä samalla antennilla jolla olivat aiemmin vastaanottaneet SD-lähetyksiä. HD-lähetykset päätettiin kuitenkin lopulta toteuttaa VHF-alueella, joka oli jäänyt vähälle käytölle analogisen TV:n aikana. Kokeellisen laitteiston hankkineet taloudet joutuivat ostamaan uudet HD-vastaanottimet lopullisia lähetyksiä varten, antennin joutuivat hankkimaan vain ne taloudet joista VHF-antenni oli tarpeettomana purettu pois tai jätetty asentamatta. 
Aluksi Digita hoiti Suomen maanpäällistä tv-lähetysverkkoa yksinoikeudella. Vuoden 2010 tilanne muuttui, sillä valtioneuvosto myönsi teräväpiirtokoelähetysten toimiluvan DNA:lle kesällä 2009. Toimilupa jatkuu vuoteen 2016, edellyttäen, että teräväpiirtolähetykset kattaa 60 % Manner-Suomen asukkaista vuonna 2011. Digita, Anvia ja Telemast Nordic hävisivät teräväpiirtolähetysten jakelun tarjouskilpailun DNA:lle. Kilpailutusta perustellaan monopolin avaamisella, sillä tv-kanavat ovat arvostelleet Digitaa monopolihinnoista. Teräväpiirtolähetysten katsominen vaatii teräväpiirtotelevision (Full HD tai HD Ready) lisäksi uuden vhf-antennin ja uuden digivastaanottimen.
Teräväpiirtosiirtymä ei aluksi ole kaikille pakollinen, sillä tavalliset digilähetykset jatkuvat nykyisellä tekniikalla toistaiseksi. Teräväpiirto-ohjelmat vaativat kuitenkin uudet antennit ja digiboksit näkyäkseen. HDTV standardi ei määrittele millä tekniikalla kuvaa tulee siirtää. Lähetyksiä voivat välittää satelliitit, maanpäälliset lähetysasemat, kaapelioperaattorit, tietoverkot tai muu HDTV-yhteensopivat jakelulaitteet - vaikkapa kännykkä. Maanpäällisessä HDTV-verkossa tullaan alustavien suunnitelmien mukaan käyttämään DVB-T2-standardia, kun ensimmäiset lähetykset alkavat vuonna 2010. Koelähetyksiä on Suomessa tehty kesästä 2008 alkaen.
Ulkomailla.
Maailmalla on kolme päästandardia digitaalisiin tv-lähetyksiin. Euroopassa, Australiassa ja useissa Aasian maissa käytetään tai tullaan käyttämään DVB-standardia. Pohjois-Amerikassa ja Etelä-Koreassa on käytössä Yhdysvalloissa luotu ATSC-standardi. Japani on kehittänyt oman ISDB-standardinsa, jonka Brasilia on myös ottanut käyttöön. Kiina on kehittänyt oman DMB-T/H-standardinsa, mutta sitä ei ole vielä otettu laajaan käyttöön.
Luxemburg oli ensimmäinen maa, joka siirtyi pelkkiin digitaalilähetyksiin 1. syyskuuta 2006. Alankomaat seurasi sitä 11. joulukuuta 2006. Suomi oli kolmas maa maailmassa, joka lopetti analogisen verkon 1. syyskuuta 2007. Suomen lisäksi varhaisessa vaiheessa pelkkiin digitaalilähetyksiin siirtyivät Ruotsi, jossa viimeiset analogilähettimet lopettivat 15.10.2007, ja Saksa. Yhdysvalloissa analogisten lähetysten piti loppua 19. helmikuuta 2009, mutta senaatin päätöksellä analogisten TV-lähetysten loppuminen siirrettiin kesäkuulle. Yhdysvalloissa siirryttiin pelkkiin digitaalilähetyksiin 12. kesäkuuta 2009.
Espanja siirtyy digiaikaan huhtikuussa 2010.
Viro siirtyi digiaikaan 1. heinäkuuta 2010. Norjassa ja Virossa digitaalisten lähetysten pakkaus on MPEG-2:sta tehokkaampi MPEG-4 AVC mutta kummassakaan maassa ei vielä käytetä vuonna 2009 valmistuvaa DVB-T2-lähetysstandardia.
Ruotsissa kaapeliverkossa valtakunnallisia kanavia voidaan katsoa digitaalisten rinnalla. Digitaalinen TV Finland näkyy Tukholman alueella maanpäällisessä analogisessa verkossa. 
Venäjällä maanpäällisen tv-verkon digitaaliset televisiolähetykset alkoivat vuonna 2010. Lähetykset tapahtuivat ensin DVB-T-lähetysjärjestelmällä (ja MPEG-4 pakkauksella), joka kuitenkin digi-tv:n käyttöönoton toteusvaiheessa vaihdettiin uuteen DVB-T2-lähetysstandardiin. Niillä alueilla joilla digi-tv-lähetykset olivat jo alkaneet, siirryttiin vaiheittain DVB-T2-lähetystekniikkaan ja uusilla alueilla suoraan DVB-T2-normin mukaisiin lähetyksiin. Maassa lähetetään valtakunnallisesti kahta digi-tv:n kanavanippua (RTRS-1 ja RTRS-2), joista kakkoskanavanippu (RTRS-2) on laajentunut valtakunnalliseksi vuoden 2018 loppuun mennessä. Analogiset tv-lähetykset Venäjällä ovat loppumassa vaiheittain vuoden 2019 aikana.
Hollannissa 90 % TV-liittymistä on kaapeliverkossa ja analogiset TV-lähetykset jatkuvat kaapelissa. Muiden maiden suhtautuminen analogisiin kaapelilähetyksiin onkin erilainen kuin Suomen. Kaapeliverkkojen maksutelevisiolähetyksissä on siirrytty kaikkialla digitaalisiin lähetyksiin.