Televisi digital atau DTV adalah jenis televisi yang menggunakan modulasi digital (berbentuk bit data seperti komputer) dan sistem kompresi untuk menyiarkan sinyal gambar, suara, dan data ke pesawat televisi. Merupakan aplikasi teknologi digital pada sistem penyiaran TV yang dikembangkan di pertengahan tahun 90-an dan diujicobakan pada tahun 2000, televisi digital berbeda dengan televisi analog yang telah hadir sebelumnya dalam banyak faktor, terutama sistem dan fiturnya. Kehadiran televisi digital dianggap merupakan perkembangan paling signifikan sejak kehadiran televisi berwarna di era 1950-an.^[1]

Televisi digital modern umumnya dapat/sudah banyak yang ditransmisikan secara HDTV, sehingga memiliki resolusi yang lebih tinggi dibanding televisi analog, dan juga memiliki rasio layar lebar (16:9) dibanding televisi analog yang lebih sempit. Keunggulan lainnya dari televisi digital adalah frekuensi spektrum radio yang lebih efisien, karena dengan satu saluran analog, televisi digital bisa mentransmisikan lebih dari 5 saluran/kanal^[2] dan memberikan fitur-fitur baru yang tidak ada di televisi analog sebelumnya. Banyak negara di dunia saat ini sedang melakukan transisi ke televisi digital, terhitung sejak 2000.

Standar-standar televisi digital yang umum di dunia, meliputi:

• Digital Video Broadcasting (DVB) yang menggunakan modulasi orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM). Telah diadopsi 60 negara.
• Advanced Television System Committee (ATSC) yang menggunakan sistem 8VSB dalam siaran terestrial. Telah diadopsi 9 negara.
• Integrated Services Digital Broadcasting (ISDB), didesain untuk penerimaan baik televisi maupun perangkat portabel, dengan sistem OFDM, interleaving dua dimensi, MPEG-2 dan Advanced Audio Coding. Varian dari ISDB adalah ISDB-T International, yang menggunakan standar H.264/MPEG-4 AVC. Beberapa negara seperti Jepang, Filipina dan banyak negara di Amerika Selatan menggunakan teknologi ini.
• Digital Terrestrial Multimedia Broadcast (DTMB), dengan teknologi OFDM time-domain synchronous (TDS). Diadopsi di Tiongkok (termasuk Hong Kong dan Makau) serta beberapa negara lainnya.^[3]
• Digital Multimedia Broadcasting (DMB), yang dikembangkan di Korea Selatan^[4][5][6] sebagai bagian dari pengembangan teknologi informasi multimedia, dalam hal ini pengiriman TV, radio dan data ke perangkat bergerak seperti telepon genggam, laptop dan GPS.

Munculnya televisi digital tidak bisa dilepaskan dari ketersediaan komputer yang murah dan berkinerja tinggi, terutama pada 1990-an.^[7] Sebelum periode tersebut, televisi digital dianggap tidak efisien karena membutuhkan bandwidth yang terlalu banyak dalam video digital tidak terkompresi,^[8][9] dengan membutuhkan sekitar 200 Mbit/dtk (25 MB/dtk) untuk SDTV^[8] ataupun lebih dari 1 Gbit/dtk untuk HDTV.^[9]

Pada pertengahan 1980-an, Toshiba merilis perangkat televisi dengan kemampuan digital, menggunakan sirkuit terpadu seperti mikroprosesor untuk mengubah sinyal siaran televisi analog menjadi sinyal digital, dengan fitur seperti pembekuan gambar dan dua saluran dalam satu layar. Kemudian, di tahun 1986, Sony dan NEC Home Electronics mengumumkan perangkat TV serupa buatan mereka sendiri dengan kemampuan video digital. Akan tetapi, produk-produk dari perusahaan Jepang tersebut masih harus menerima sinyalnya dari siaran analog, karena siaran digital belum tersedia saat itu.^[10][11] Sementara itu, dari pemerintah Jepang sendiri bersama perusahaan Nippon Telegraph and Telephone (NTT), di tahun serupa juga mengusulkan siaran televisi digital bernama "Sistem Jaringan Terintegrasi". Namun, sebelum penerapan teknik kompresi video semacam MPEG pada 1990-an, televisi digital masih menjadi angan-angan semata.^[8] Bisa dikatakan, saat itu pabrikan elektronik Jepang sudah dapat mengembangkan sistem HDTV dan format televisi analog MUSE yang diusulkan NHK sebagai sistem global. Terkhususnya bagi MUSE, hingga Juni 1990, sistem tersebut dianggap paling baik dibanding 23 sistem televisi yang dipertimbangkan.

Antara 1988 dan 1991, beberapa organisasi Eropa mulai mengembangkan standar koding video digital DCT untuk SDTV dan HDTV. Proyek EU 256 oleh CMTT dan ETSI, bersama dengan penelitian dari perusahaan penyiaran Italia RAI, mengembangkan video codec DCT yang menyiarkan SDTV pada 34 Mbit/dtk dan HDTV berkualitas tinggi pada sekitar 70–140 Mbit/dtk. RAI mendemonstrasikan teknologi ini pada Piala Dunia FIFA 1990 yang disiarkan pada Maret 1990.^[9][12] Sementara itu, di Amerika Serikat, perusahaan General Instrument juga menunjukkan kelayakan sinyal televisi digital pada tahun 1990. Hal ini menyebabkan Federal Communications Commission (FCC) mempertimbangkan untuk menunda penentuan standar televisi analog sampai selesainya pengembangan standar televisi digital.

Ketika pada Maret 1990 televisi digital mulai dianggap potensial untuk dikembangkan, FCC membuat sejumlah keputusan penting. Pertama, FCC menyatakan bahwa standar TV digital baru tidak hanya sebatas sinyal analog yang ditingkatkan, akan tetapi juga mampu menyiarkan sinyal HDTV dengan dua kali resolusi televisi biasa. Kemudian, untuk memastikan penonton yang tidak ingin membeli televisi digital baru dapat terus menerima siaran televisi analog, ditentukan bahwa televisi analog harus dapat simulcast di saluran yang berbeda. Standar analog baru ini memperbolehkan adanya standar digital yang benar-benar baru, meskipun berbeda dengan standar NTSC analog yang ada, tetapi cukup memiliki banyak peningkatan.^[7] Standar akhir yang diadopsi oleh FCC tidak memerlukan standar tunggal untuk format pemindaian, rasio aspek, atau garis resolusi. Keputusan standar akhir ini terwujud setelah perselisihan antara industri elektronik (ditambah sejumlah perusahaan penyiara) dan industri komputer (dibantu oleh industri film dan beberapa kelompok kepentingan publik) mengenai bagaimana standar proses pemindaian, apakah interlaced atau progresif. Standar Interlaced dianggap lebih baik oleh industri elektronik dan penyiaran, dan standar progresif sebaliknya.

Setelah standar yang ada muncul, beberapa penyiar digital mulai hadir. Perusahaan pertama yang menyiarkan televisi satelit digital adalah DirecTV di AS, pada 1994 dengan sistem Digital Satellite System (DSS).^[13][14] TCI dan Time Warner kemudian juga mengujicoba siaran televisi kabel digital pada 1996 di AS.^[15][16] Sedangkan televisi digital terestrial pertama, diluncurkan pada November 1998, bernama ONdigital di Britania Raya dan menggunakan standar DVB-T.^[17]

Televisi digital mendukung banyak format gambar berbeda yang ditentukan oleh sistem siaran televisi yang merupakan kombinasi dari ukuran dan rasio aspek (rasio lebar terhadap tinggi). Di siaran televisi digital terestrial (DTT), terdapat dua jenis format: HDTV (televisi definisi tinggi) SDTV (televisi definisi standar. Format HDTV dapat berbentuk 1280 × 720 pixel (atau 720p) dan 1920 × 1080 pixel (atau 1080i), dengan aspek rasio 16:9. HDTV tidak dapat ditransmisikan melalui saluran televisi analog karena masalah kapasitas saluran.

SDTV, sebagai perbandingan, dapat menggunakan salah satu dari beberapa format berbeda dalam bentuk berbagai rasio aspek tergantung pada teknologi yang digunakan. NTSC dapat memberikan resolusi 640 × 480 4:3 dan 854 × 480 16:9, sedangkan PAL dapat menghasilkan 768 × 576 4:3 dan 1024 × 576 16:9. Namun, penyiar dapat memilih untuk mengurangi resolusi ini untuk mengurangi kecepatan bit (misalnya banyak saluran DVB-T di Inggris Raya menggunakan resolusi horizontal 544 atau 704 pixel).^[18]

Stasiun televisi dapat memilih untuk menggunakan SDTV maupun HDTV, karena siaran digital dalam MUX dapat dibagi menjadi beberapa digital subchannel (mirip dengan Radio HD bagi radio FM). Teknologi ini mampu menyediakan banyak feed berbeda dari program televisi di saluran yang sama. Kemampuan untuk menyediakan satu feed HDTV atau beberapa feed dengan resolusi lebih rendah ini sering disebut sebagai multicasting, yang mungkin bisa diatur secara otomatis dengan multiplekser statistik (atau "stat-mux"). Resolusi gambar mungkin dibatasi oleh bandwidth; misalnya di DVB-T, penyiar dapat memilih beberapa skema modulasi yang berbeda, sehingga dapat mengurangi transmisi bit rate agar penerimaan lebih mudah untuk pemirsa yang lebih jauh dari transmisi atau menggunakan perangkat seluler.

Ada beberapa cara untuk menerima televisi digital. Metode paling umum adalah menerima siaran yang dipancarkan lewat stasiun transmisi secara umum, mengguunakan antena biasa. Metode ini dikenal sebagai televisi terestrial digital (DTT), dengan cakupan yang terbatas menurut jangkauan transmisi. Selain itu, saat ini siaran digital juga bisa ditangkap lewat televisi kabel (di Indonesia umumnya DVB-C) dan televisi satelit (di Indonesia umumnya DVB-S2). Di beberapa negara, dengan transmisi TV microwave, dapat menggunakan sistem MMDS; selain itu, juga ada sistem digital multimedia broadcasting (DMB) dan DVB-H yang membuat penonton bisa menerima siaran televisi digital lewat perangkat mobile seperti telepon genggam. Ada juga penerimaan lewat IPTV, maupun televisi internet secara streaming atau P2P. Beberapa sinyal digital (khususnya yang non-terestrial) diberikan enkripsi dan/ataupun diberi restriksi seperti tidak boleh direkam, ditambah dengan kewajiban hukum untuk mematuhinya, terutama terkait hak cipta. Untuk menerima siaran terenskripsi (umumnya disebut "acak") ini, pelanggan diberikan kartu pintar (smart card) khusus, seperti DVB-CI untuk Eropa dan Point Of Deployment (POD) untuk IS atau diberi nama berbeda CableCard.

Khusus ISDB, terdapat sistem bernama 1seg. Setiap saluran dibagi lagi menjadi 13 segmen. 12 segmen dialokasikan untuk HDTV dan segmen sisanya, yang ke-13, digunakan untuk penerima pita sempit seperti televisi bergerak atau ponsel.

Transisi dari pesawat televisi analog menjadi pesawat televisi digital membutuhkan penggantian perangkat pemancar televisi dan penerima siaran televisi. Agar dapat menerima penyiaran digital, diperlukan pesawat TV digital. Namun, jika ingin tetap menggunakan pesawat penerima televisi analog, penyiaran digital dapat ditangkap dengan alat tambahan yang disebut rangkaian konverter (Set Top Box). Sinyal siaran digital diubah oleh rangkaian konverter menjadi sinyal analog, dengan demikian pengguna pesawat penerima televisi analog tetap bisa menikmati siaran televisi digital. Dengan cara ini secara perlahan-lahan akan beralih ke teknologi siaran TV digital tanpa terputus layanan siaran yang digunakan selama ini.

Orang dapat berinteraksi dengan sistem DTV dengan berbagai cara, seperti lewat panduan jadwal acara (Electronic Program guide, EPG). Ada juga sistem televisi digital yang dapat memberikan umpan balik dari penyiar ke penerima, biasanya bagi pengguna televisi kabel, modem atau IPTV.

Beberapa dari sistem televisi digital mendukung video on demand menggunakan saluran komunikasi lokal, dengan cakupan yang terbatas.

Sinyal televisi digital tidak boleh bersinggungan satu sama lain, dan juga harus mengudara dengan televisi analog sampai analog dihentikan. Tabel berikut memberikan rasio signal-to-noise dan signal-to-interference yang diperbolehkan untuk berbagai skenario interferensi. Tabel ini merupakan alat penting sebagai regulasi pengaturan penempatan dan daya pancar stasiun transmisi. TV digital lebih toleran terhadap interferensi daripada TV analog, dan inilah alasan kanal yang lebih sedikit bisa memasukkan semua stasiun televisi digital.

• Siaran televisi digital terestrial
• Siaran TV Digital Indonesia
• HDMI
• ATSC
• DVB
• IPTV

• (Indonesia) "Menyongsong Era TV Digital" Diarsipkan 2008-04-29 di Wayback Machine., Berita Iptek
• (Indonesia) "Televisi Digital" Diarsipkan 2009-10-15 di Wayback Machine., Depdiknas
• (Indonesia) "Lisensi TV Analog Dihentikan Bertahap", Detik iNet
• (Indonesia) "Era Menuju ke Televisi Digital (DTV) Telah Tiba", DTV Answer
• (Indonesia) "Info Iptek TV Digital" Diarsipkan 2011-11-28 di Wayback Machine., Ristek
• (Indonesia) "Selamat Datang Televisi Digital" Diarsipkan 2015-02-18 di Wayback Machine., Suara Merdeka
• (Indonesia) "Perlunya TV Digital di Indonesia"^{[pranala nonaktif permanen]}, Televisiana
• (Inggris) "How Digital Television Works" Diarsipkan 2009-10-20 di Wayback Machine., How Stuff Works
• (Inggris) "Digital TV is Here. Please Remain Calm!", Slate Magazine