由于世界上存在有PAL、NTSC、SECAM三種不同制式的模擬電視系統(tǒng)，這些制式之間的直接互通是不可能的。數(shù)字視頻信號(hào)是在模擬視頻信號(hào)的基礎(chǔ)上經(jīng)過取樣、量化和編碼形成的，不同的空間垂直分辨率，會(huì)有不同的空間水平分辨率，這必然會(huì)給不同制式的數(shù)字視頻信號(hào)的互通帶來巨大不便。因此有必要在世界范圍內(nèi)建立統(tǒng)一的數(shù)字視頻標(biāo)準(zhǔn)。1982年10月，國際無線電咨詢委員會(huì)（CCIR，Consultative Committee for International Radio）通過了第一個(gè)關(guān)于演播室彩色電視信號(hào)數(shù)字編碼的建議，即1993年變更成的國際電信聯(lián)盟無線電通信部門ITU-R BT. 601分量數(shù)字系統(tǒng)建議，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了圖像屏幕寬高比（IAR，Image Aspect Ratio）為4︰3和16︰9兩種數(shù)字視頻格式。該建議考慮到現(xiàn)行的多種彩色電視制式，提出了一種世界范圍內(nèi)兼容的數(shù)字編碼方式，它是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視（SDTV，Standard Digital TV）的圖像格式。

BT. 601建議采用了對(duì)亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)分別編碼的分量編碼方式，對(duì)不同制式的信號(hào)采用單一的取樣頻率ω_s，而且和任何模擬系統(tǒng)的彩色副載波頻率無關(guān)，因?yàn)樵诜至肯到y(tǒng)中不再包含任何彩色副載波。如何選擇統(tǒng)一的采樣頻率ω_s呢？ITU-R BT. 601規(guī)定所選擇的f_s必須滿足兩個(gè)要求：第一，水平分辨率盡可能匹配垂直分辨率，或者說，水平采樣間隔近似等于垂直采樣間隔，即Δ_x≈Δ_y；第二，采樣頻率對(duì)PAL/NTSC/SECAM三種制式都適用，也就是說f_s應(yīng)該是PAL/SECAM和NTSC各自行頻的整數(shù)。

根據(jù)第一個(gè)要求，采樣率有

ω_s＝ω_t×ω_y×ω_x＝ω₁×ω_x＝ω₁×IAR×ω_y

式中ω₁為掃描行頻。于是對(duì)于PAL/SECAM，有

ω_s＝15 625×4/3×625≈13 MHz

而對(duì)于NTSC，有

ω_s＝15 734×4/3×525≈11 MHz

最接近11 MHz或13 MHz，同時(shí)滿足第二個(gè)條件的采樣率ω_s應(yīng)該是

ω_s＝858ω₁（NTSC）＝864ω₁（PAL/SECAM）＝13.5 MHz

于是，ITU-R就選定13.5 MHz作為對(duì)不同制式模擬電視數(shù)字化的統(tǒng)一采樣頻率，也就是對(duì)亮度信號(hào)Y的取樣頻率。而且NTSC和PAL/SECAM每行像素點(diǎn)分別為858和864，如圖1所示。

 圖1：ITU-R BT.601視頻格式

PAL/SECAM和NTSC的有效掃描行每幀分別為576行和480行，而在水平方向BT. 601規(guī)定三種電視制式的有效水平采樣點(diǎn)都是每行720個(gè)有效采樣點(diǎn)。其余在行消隱和場(chǎng)消隱以及在行正程掃描中多出的采樣點(diǎn)丟棄，因此PAL制BT. 601數(shù)字視頻的有效圖像大小為720 ×576像素，而NTSC制數(shù)字視頻的有效圖像大小為720×480像素，如圖1中間陰影區(qū)域。

從圖1中可以看出，BT. 601數(shù)字視頻信號(hào)如果直接在像素寬高比（PAR，Pixel Aspect Ratio）PAR=1的計(jì)算機(jī)屏幕顯示時(shí)，其圖像會(huì)稍微有些變形，因?yàn)橛?jì)算機(jī)屏幕的寬高比IAR = 4︰3，對(duì)PAL/SECAM制數(shù)字視頻來說，其理想的像素寬高比PAR＝IAR×720/576＝4/3×720/576=16/15＞1，因此圖像發(fā)生水平拉伸，看起來人會(huì)變胖。而對(duì)NTSC制數(shù)字視頻來說，其理想的像素寬高比PAR＝IAR×720/480＝4/3×720/480＝8/9<1，因而在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示時(shí)圖像發(fā)生了垂直拉伸，看起來人會(huì)變瘦。所以為了正確顯示BT. 601數(shù)字視頻，顯示設(shè)備必須要有適當(dāng)?shù)?/SPAN>PAR，即PAR= 16/15（對(duì)PAL/SECAM），PAR=8/9（對(duì)NTSC）。

要在屏幕寬高比IAR = 4︰3的計(jì)算機(jī)上正確顯示數(shù)字視頻（計(jì)算機(jī)顯示器PAR= 1），理想的水平采樣率ω_x’＝IAR×ω_y’ /PAR。對(duì)PAL數(shù)字視頻ω_x’＝4/3×576/1=720，即每行720采樣點(diǎn)。對(duì)NTSC制數(shù)字視頻ω_x’＝4/3×480/1=640，即每行640采樣點(diǎn)。但這已不是BT. 601所定義的數(shù)字視頻格式了。

對(duì)于高清晰度電視信號(hào)，通常選用16︰9格式的熒光屏或LCD屏幕顯示，即IAR=16︰9。同時(shí)信號(hào)的水平和垂直分辨率更高，在PAR＝1情況下，對(duì)于顯示垂直分辨率為720像素的圖像，其理想的水平分辨率ω_x＝IAR×ω_y /PAR=16/9×720=1280像素，對(duì)于顯示垂直分辨率為1080像素的圖像，其理想的水平分辨率ω_x＝IAR×ω_y /PAR＝16/9×1080＝1920像素，這兩種圖像格式便是運(yùn)動(dòng)圖像和電視工程師協(xié)會(huì)（SMPTE，Society of Motion Picture and Television Engineers）定義的高清晰度數(shù)字視頻格式。

以上分析主要是針對(duì)亮度信號(hào)而言的，對(duì)于色度U、V信號(hào)，由于其帶寬遠(yuǎn)比亮度信號(hào)的帶寬窄，因而對(duì)色度信號(hào)U和V的取樣頻率與Y相比減半，為6. 75 MHz。對(duì)于BT. 601數(shù)字視頻來說，其色度U. V信號(hào)全行的采樣點(diǎn)分別為432點(diǎn)（PAL/SECAM）和429點(diǎn)（NTSC），有效采樣點(diǎn)數(shù)則都是360點(diǎn)（PAL/SECAM/NTSC）。欲了解ITU-R BT. 601建議的主要參數(shù)的請(qǐng)進(jìn)入。

BT. 656格式是針對(duì)525行和625行的光柵掃描電視系統(tǒng)，由ITU-R BT. 601標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)字分量YUV 4︰2︰2格式的視頻信號(hào)接口。包括對(duì)525行和625行接口都通用的信號(hào)格式、比特并行接口（bit-parallel interface）特性和比特串行接口（bit-serial interface）特性。數(shù)據(jù)格式由8 bit和10 bit的二進(jìn)制組成，這些比特反映了視頻信號(hào)、定時(shí)參考信號(hào)和輔助信號(hào)。如果是10 bit表示的數(shù)據(jù)格式，其高8位與8 bit的數(shù)據(jù)格式一樣，表示整數(shù)。而最低2位表示小數(shù)。8 bit位全0或全1保留作為數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)目的，實(shí)際上表示信號(hào)值只有254種可能（對(duì)于8 bit）或1016種可能（對(duì)于10 bit）。

BT. 656格式視頻數(shù)據(jù)以

C_B，Y，C_R，Y，C_B，Y，C_R，…

的形式組成。其中的C_B，Y，C_R表示亮度色度對(duì)齊格式下的亮度和色度采樣點(diǎn)，緊接著的Y是下一個(gè)采樣點(diǎn)。

視頻數(shù)據(jù)和其他定時(shí)參考數(shù)據(jù)、輔助數(shù)據(jù)構(gòu)成BT. 656的接口信號(hào)結(jié)構(gòu)，接口數(shù)據(jù)流組成如圖2所示。

圖2：ITU-R BT.656接口數(shù)據(jù)流格式和組成（PAL）