模拟信号的数字化过程包括3个步骤：取样、量化、编码。示意图如下：
1. 其中前置滤波器一般为低通滤波器，其作用是滤除掉信号中的高频成分，以便于后续的取样过程。
2. 原始的模拟信号在时间和幅度上都是连续的，对原始模拟信号在时间轴上等间隔取样后的信号称为离散时间信号，取样频率记为fs，应注意为了防止频谱混叠，取样频率应满足。即取样频率应大于原始模拟信号带宽的2倍。
3. 模拟信号经过取样后转换成离散时间信号，离散时间信号在幅度取值上仍然是连续的，即一个样值有无限多个可能的电平取值。如果要精确地表示每一个样值的大小需要无限多位的二进制数，这显然是不可能也没有必要的。因此，要对取样后的离散时间信号进行幅度离散化，即量化，量化就是把幅度连续变化的信号变换为幅度离散的信号。
4. 量化器输出的信号是用十进制表示的离散电压信号，为了电路实现容易还应转化为用二进制表示的代码，这个过程就称为编码。编码的原则是：1.代码必须是单义可译的，以保证接收解码时能准确地恢复原样值信号；2.电路实现简单；3.编解码变换中发生误码的可能性小。
经过以上步骤之后，原始的模拟信号就完成了数字化的过程，变成了数字信号。
数字电视较之以前的模拟电视有着很多优点，主要包括以下几点：1.改善了视音频质量；2.提高了节目制作和播出的质量和效率；3.提高了传输效率；4.拓宽了业务的应用范围。而数字电视系统首要完成的任务就是模拟电视信号的数字化。在电视信号的数字化处理中，主要采用了分量编码方式，分量编码是将亮度Y和色差信号R-Y、B-Y分别进行PCM编码，即取样、量化、编码。数字分量信号编码框图如下所示。
此外，在对电视信号数字分量编码处理之前，需要对信号进行转换以限制信号数值的动态范围。
对图像在水平方向上进行取样，取样点在空间与时间上的相对位置，称为取样结构。在数字电视中一般采取正交的结构。而我们常说的YUV444，YUV420等是色度取样格式，如上图所示，在数字电视中两个色差信号一般用Cr和Cb来表示。根据人眼对彩色的分解力低的视觉特性，一般我们将亮度信号用全带宽传送，而色差信号则用半带宽或1/4带宽传送，因此在分量编码时，两个色差信号的取样频率一般比亮度信号的取样频率低。在数字电视中，亮度信号和色差信号的样点在空间坐标中的相对位置，通常有以下几种形式。
1.4:4:4格式：在4:4:4格式中亮度信号和两个色差信号的取样频率之比是4:4:4，即三个分量信号具有相同的水平和垂直分解力。
2.4:2:2格式：在4:2:2格式中亮度信号和两个色差信号的取样频率之比是4:2:2，即色差信号是半带宽传送，其水平分解力是亮度信号的1/2，而垂直分解力与亮度信号相同。
3.4:2:0格式：在4:2:0格式中两个色差信号在水平方向和垂直方向上的取样点数均为亮度信号Y的一半。即色差信号的水平分解力和垂直分解力均为亮度信号的1/2.
此外还有4:1:1格式等。
我们平常的视频，最常见的是420采样。常常被写为YUV420。这种采样即是亮度信号全部保留，而色差信号只以(1/2) x(1/2)的分辨率记录。
