Трудности представления телевизионных изображений в цифровой форме очевидны. Пусть на каждый элемент приходится один отсчет сигнала, который необходимо преобразовать в соответствующую кодовую комбинацию, номер которой определяется номером уровня квантования. Число уровней квантования отсчетов, исходя из практики, принимается 256. Следовательно, для передачи телевизионного сигнала необходимы кодовые комбинации с числом разрядов log2256= 8.
Теперь можно приближенно оценить необходимую скорость передачи или ширину спектра цифровых телевизионных сигналов. Из теоремы о выборках известно, что их частота должна быть равна удвоенной верхней частоте непрерывного сигнала. Это означает, что для телевизионного сигнала со стандартной полосой 6 МГц частота выборок составит 12 МГц. Если в интервале между выборками нужно передавать 8-элементные кодовые комбинации, то в секунду необходимо передавать 12000000*8 = 96000000 импульсов, т. е. работать со скоростью 96 Мбит/с. Следовательно, ширина спектра цифрового телевизионного сигнала равна примерно 100 МГц. Таким образом, устройства преобразования телевизионных сигналов должны оперировать с импульсами длительностью меньше одной сто миллионной секунды. Поэтому задача снижения скорости передачи цифрового телевидения, т. е. сужения полосы передаваемого сигнала, является важнейшей.
Один из способов снижения скорости передачи телевизионных изображений основывается на кодировании изображений с предсказанием. К этому есть серьезные основания. Дело в том, что статистические наблюдения телевизионных изображений показывают, что вероятность появления изменений элементов изображения от кадра к кадру в среднем незначительна. Так, при наблюдении весьма динамичной картины играющих детей 30 % - ное изменение элементов происходит с вероятностью 0,1. При наблюдении двух разговаривающих людей 10 % - ное изменение элементов происходит с вероятностью примерно 0,01, а 40 % - ная смена элементов - с вероятностью 0,001. К этому следует добавить, что человеческий глаз имеет весьма низкую чувствительность к резким изменениям цветов, но довольно хорошо реагирует на сигналы яркости. Все это служит доводом в пользу метода, при котором кодируются и передаются только изменения в телевизионном изображении от кадра к кадру, что и составляет существо дифференциальной импульсно – кодовой модуляции (ДИКМ).
Изменения в передаваемом сигнале определяются в результате сравнения выборки сигнала в данный момент с ее предсказанным значением. Операция предсказания выполняется на основе оценки статистических свойств передаваемого сигнала и значений выборок в предыдущие моменты. Способ ДИКМ приводит к значительному снижению скорости цифрового потока при практически неизменном качестве.