清華數(shù)字電視的翻新之路

2015-05-11 10:16 來(lái)源：http://www.elinglong.com/ 閱讀：次

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清華數(shù)字電視的創(chuàng)新之路

●消息核心訊記者顧淑霞

村平易近耒玉明一家愉快地不雅看清楚的電視畫面。紀(jì)粵鳴攝

　　2005年2月4日，對(duì)廣州增城市正果鎮(zhèn)畬族村榕樹?村這個(gè)7戶人家的小山村來(lái)講，是個(gè)大喜的日子。增城市地面數(shù)字電視廣播站的樹立和清華數(shù)字電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的應(yīng)用，使村民們不只停止了看電視“雪花飄”的近況，節(jié)目?jī)?nèi)容也由本來(lái)的1套增至6套。利用我校研制的地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)，廣州市處理了大山中的零碎住民家庭看電視的困難，以最低的本錢和最好的后果使“村村通”釀成了“戶戶通”。

??停止今朝，使用我校自主研制的清華大學(xué)多媒體/廣播電視傳輸系統(tǒng)（DMB-T）的已有十多少個(gè)省市。據(jù)清華大學(xué)數(shù)字電視傳輸技術(shù)研發(fā)中央主任楊知行教學(xué)先容，我校的DMB-T方案于1999年7月提出，是領(lǐng)有完全自立知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)機(jī)能當(dāng)先的數(shù)字電視空中傳輸標(biāo)準(zhǔn)方案。自2000年請(qǐng)求第一個(gè)專利到2004年末，我校與數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)相干的創(chuàng)造專利請(qǐng)求已達(dá)43個(gè)，目前已獲授權(quán)17個(gè)，個(gè)中包括1個(gè)美國(guó)專利，已被受權(quán)的專利中有3個(gè)被國(guó)度常識(shí)產(chǎn)權(quán)局評(píng)價(jià)認(rèn)定為基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)。我校的數(shù)字電視傳輸技術(shù)研討走出了一條屬于本人的立異之路。

??面向國(guó)家戰(zhàn)略需求，學(xué)校努力于數(shù)字電視課題

??數(shù)字電視傳輸有三大標(biāo)準(zhǔn)：衛(wèi)星傳輸、有線傳輸和地面?zhèn)鬏敗Ｆ渲械孛鎮(zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)是最基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，由于它不但技術(shù)含量最高，也是受眾最多的民眾傳媒標(biāo)準(zhǔn)。更加主要的是，地面?zhèn)鬏旉P(guān)乎國(guó)家保險(xiǎn)和民族利益，特別是在遭受戰(zhàn)斗、災(zāi)害等不測(cè)情形下更是如斯。要保障“永不消失的電波”和民族產(chǎn)業(yè)可連續(xù)成長(zhǎng)，必需研制出占有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字電視空中傳輸標(biāo)準(zhǔn)，才不會(huì)受制于人。

??從天下范疇看，以數(shù)字電視為代表的廣播電視技術(shù)的數(shù)字化，是自上世紀(jì)末通信技法術(shù)字化以來(lái)，寰球信息反動(dòng)的不成攔阻的新海潮。從模擬電視到數(shù)字電視，各都城設(shè)立了技術(shù)轉(zhuǎn)換的時(shí)光表。美國(guó)在2006年將實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，歐洲定在2008年，日本估計(jì)要到2012年。我國(guó)發(fā)布將在2008年奧運(yùn)會(huì)時(shí)代播出數(shù)字電視并將于2015年封閉模擬電視收集。我國(guó)事模擬彩電花費(fèi)和生產(chǎn)的世界頭號(hào)大國(guó)，因?yàn)椴蛔灾鞯募夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)和公用芯片受制于人。模擬電視數(shù)字化的技術(shù)反動(dòng),清華培訓(xùn)班，是變大國(guó)為強(qiáng)國(guó)的嚴(yán)重機(jī)會(huì)。國(guó)家明白提出自主研究數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)。為國(guó)家和民族利益做奉獻(xiàn)、辦事于公民經(jīng)濟(jì)主疆場(chǎng)是清華大學(xué)的一向傳統(tǒng)。1999年7月，清華大學(xué)微波與數(shù)字通信技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室與校友在美國(guó)硅谷開辦的凌訊科技公司聯(lián)合，組建了清華大學(xué)數(shù)字電視傳輸技術(shù)研發(fā)中央。在黌舍“985”打算一期重點(diǎn)項(xiàng)目的支持下，在一批前瞻性研究成果的基礎(chǔ)上，鑒戒國(guó)際現(xiàn)有的美國(guó)、歐洲和日本三種標(biāo)準(zhǔn)的教訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)，融合了數(shù)字通訊最新開展的成熟技術(shù)，應(yīng)用后發(fā)上風(fēng)提出了世界矚目標(biāo)DMB-T方案。DMB-T和國(guó)際現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)比擬，具備領(lǐng)先的系統(tǒng)性能、赫然的利用特色和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)系統(tǒng)，作為我校面向國(guó)家策略需要重點(diǎn)攻關(guān)的成果，已成為我國(guó)自主數(shù)字電視地面?zhèn)鞑技夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要基礎(chǔ)。

擁有完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體制，構(gòu)成保護(hù)我國(guó)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)壁壘

??研制擁有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)民族和國(guó)家的利益，是清華數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)方案的基點(diǎn)。依據(jù)原創(chuàng)性發(fā)明和結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新無(wú)機(jī)整合而成的具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DMB-T方案，不只包括世界開創(chuàng)和領(lǐng)先的多項(xiàng)專利技術(shù)，而且在系統(tǒng)性能上整體超越歐洲標(biāo)準(zhǔn)。2001年，信息產(chǎn)業(yè)部和廣電總局經(jīng)由具體比擬，聯(lián)合推舉清華DMB-T方案用《中國(guó)的地面數(shù)字多媒體電視廣播的開展》的信息文稿情勢(shì)傳遞國(guó)際電聯(lián)，引發(fā)了國(guó)際電聯(lián)的普遍存眷和諸多好評(píng)。2002年12月，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局評(píng)估論斷稱清華大學(xué)方案“不同于目前的任何一種數(shù)字電視體系，能夠以為該技術(shù)方案是對(duì)于數(shù)字電視傳輸體制的一項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)方案，具有明顯的發(fā)明性。”目前，DMB-T技術(shù)曾經(jīng)成熟，產(chǎn)業(yè)化己籌備停當(dāng)，試驗(yàn)性應(yīng)用正在高速推動(dòng)。DMB-T成為我國(guó)在市場(chǎng)上成功阻攔國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)腐蝕，且有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)候選方案，可能形成保護(hù)我國(guó)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)壁壘。

??DMB-T系統(tǒng)研發(fā)的主要擔(dān)任人之一楊知行教授說(shuō)，DMB-T初次提出了多媒體電視地面廣播的觀點(diǎn)，在論證時(shí)就斟酌到了與通信、盤算機(jī)的聯(lián)合，這恰是其前瞻性地點(diǎn)。該系統(tǒng)的重要技術(shù)包括了一系列創(chuàng)新成果。

??初次提出一種時(shí)域同步的正交頻分復(fù)用方式（TDS-OFDM），通過(guò)期域和頻域混雜處置，簡(jiǎn)雙方便地實(shí)現(xiàn)了快捷碼字捕獲和持重的同步跟蹤，造成了與歐、日多載波技術(shù)分歧的自主核心技術(shù)，在寬帶傳輸領(lǐng)域的調(diào)制技術(shù)上取得了一次重大突破。

??初次提出了在OFDM標(biāo)記的掩護(hù)距離上填充擴(kuò)頻的同步信息的PN添補(bǔ)技術(shù)，使系統(tǒng)的頻譜利用效力進(jìn)步10%和并有20dB以上同步保護(hù)增益。這項(xiàng)發(fā)明已成為三種保護(hù)距離填充技術(shù)之一，這也是學(xué)術(shù)上的一個(gè)重大打破。

??發(fā)了然新的TDS-OFDM信道估計(jì)技術(shù)，經(jīng)由過(guò)程正交相關(guān)和付立葉變更實(shí)現(xiàn)疾速信道估計(jì)，使系統(tǒng)信號(hào)捕捉和信道估量時(shí)間由其余標(biāo)準(zhǔn)的約200ms和1ms分離下降到2ms和0.6ms擺布。提高了系統(tǒng)移動(dòng)接收性能。支持高清電視挪動(dòng)接收的性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先程度。

??發(fā)明晰一種新的系統(tǒng)級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)內(nèi)碼和最小歐氏間隔最大化映照技術(shù)，使采取多載波技術(shù)的系統(tǒng)信噪比門限取得10%以上的改良。

??與相對(duì)時(shí)間同步的幀構(gòu)造的新型技術(shù)方便主動(dòng)叫醒功效設(shè)置達(dá)到省電目的，支持便攜接收，并特殊有益于單頻網(wǎng)同步設(shè)備簡(jiǎn)略完成。

??每個(gè)長(zhǎng)度500微秒信息數(shù)據(jù)的旌旗燈號(hào)幀設(shè)定了奇特地點(diǎn)的幀頭，便利數(shù)據(jù)信息的辨認(rèn)跟分別，存在融會(huì)多營(yíng)業(yè)播送的技巧基本，故稱“多媒體/電視廣播”。

??DMB-T方案全體電路與算法分辨固化在一塊發(fā)信道專用芯片和一塊收信道公用芯片上。自2001年第一塊DMB-T實(shí)驗(yàn)測(cè)試芯片開辟勝利以來(lái)，已獲得了試驗(yàn)、試產(chǎn)和量產(chǎn)等四代芯片的成功。2005年1月，由凌訊公司、我校和復(fù)旦大學(xué)聯(lián)合完成的基于我校DMB-T技術(shù)的中國(guó)第一塊擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“中視一號(hào)”數(shù)字電視地面?zhèn)鬏斝酒趶?fù)旦大學(xué)識(shí)世，被稱為“中國(guó)數(shù)字電視百萬(wàn)門級(jí)專用集成電路自主設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的嚴(yán)重沖破”，為DMB-T技術(shù)研究劃上了句號(hào)。這也象征著，DMB-T中心技術(shù)完整是中國(guó)自己自力研發(fā)，并且在組網(wǎng)之后的系統(tǒng)集成、進(jìn)級(jí)保護(hù)也是全部可能靠海內(nèi)本身的技術(shù)力氣來(lái)完成，完全解脫了對(duì)外洋技術(shù)的依附。

??從1999年7月DMB-T方案的提出至今，在不到6年的時(shí)間里，DMB-T經(jīng)過(guò)方案論證、系統(tǒng)仿真、專家評(píng)估三個(gè)檔次的實(shí)踐剖析，功能、測(cè)試、優(yōu)化平臺(tái)的三代樣機(jī)研發(fā)，在密集樓群、中小城市、古代化都會(huì)的三類園地試驗(yàn)，全國(guó)廣電標(biāo)委會(huì)、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、中國(guó)工程院的三個(gè)專業(yè)部門評(píng)估測(cè)試，測(cè)試、試驗(yàn)、試用、量產(chǎn)的四代專用芯片開發(fā)，廣播發(fā)射系統(tǒng)、機(jī)頂盒和電視機(jī)、測(cè)試儀器三種系統(tǒng)設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化，和全國(guó)十幾個(gè)省市的試驗(yàn)應(yīng)用，清華的DMB-T標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)優(yōu)勝性禁受了各種磨練，傲然展當(dāng)初眾人眼前。

測(cè)試成果讓歐洲標(biāo)準(zhǔn)相形見絀，產(chǎn)業(yè)化鏈條使DMB-T加倍景色

??更讓人驚喜的是，在各種測(cè)試中，我校DMB-T以無(wú)可爭(zhēng)議的現(xiàn)實(shí)證實(shí)在技術(shù)上超越了歐標(biāo)的進(jìn)步性和可運(yùn)用性。

??2003年1月，國(guó)家計(jì)委拜托中國(guó)工程院對(duì)DMB-T方案和歐洲D(zhuǎn)VB-T標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了技術(shù)評(píng)估，天下廣播電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)在全國(guó)規(guī)模內(nèi)組織了由40位專家組成的測(cè)試組和監(jiān)理組進(jìn)行了嚴(yán)厲、標(biāo)準(zhǔn)的性能對(duì)比測(cè)試和評(píng)估。測(cè)試結(jié)果表白，主要性能目標(biāo)清華方案擁有顯著優(yōu)勢(shì)。

??在北京的對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，歐洲標(biāo)準(zhǔn)在央視中央發(fā)射塔上發(fā)射1000瓦信號(hào)功率，同時(shí)在京寬大廈上發(fā)射500瓦信號(hào)功率，而我校的方案只在中心發(fā)射塔發(fā)射300瓦信號(hào)功率。清華大學(xué)在北京五環(huán)之內(nèi)進(jìn)行了地毯式的測(cè)試任務(wù)，丈量的接通率到達(dá)99.6%，而歐洲標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)試驗(yàn)部分向外流露的接通率為92.5%。在別的省市的比較測(cè)試中，我校的DMB-T方案也均表現(xiàn)出顯明優(yōu)于歐洲標(biāo)準(zhǔn)的性能。

??在停止各類測(cè)試和評(píng)價(jià)的同時(shí)，DMB-T也抓緊了產(chǎn)業(yè)化的步調(diào)。2001年，信息產(chǎn)業(yè)部破項(xiàng)“數(shù)字模仿兼容的黑色電視吸收機(jī)和機(jī)頂盒”項(xiàng)目，我校與長(zhǎng)虹、TCL、康佳、熊貓、海信等8家年夜型電視機(jī)制作企業(yè)構(gòu)成聯(lián)合體，我校將在名目中研發(fā)的“數(shù)字電視接收機(jī)體系參考計(jì)劃技術(shù)”在聯(lián)合體外部同享，作為大眾技術(shù)同等地提供應(yīng)各個(gè)廠商。在中國(guó)加入WTO以后，這類聯(lián)盟方法將直接維護(hù)聯(lián)盟成員單位的好處。

??我校的開放思緒立刻獲得各個(gè)生產(chǎn)廠商的踴躍回應(yīng)和支持，DMB-T的工業(yè)化鏈條也逐步完美和成熟。2003年8月，我校構(gòu)造召開的同盟會(huì)共有24個(gè)成員單元加入，此中包含機(jī)頂盒生產(chǎn)廠商、發(fā)射機(jī)/接受機(jī)出產(chǎn)廠商和電視經(jīng)營(yíng)商，24家單位獨(dú)特簽訂了加速標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度的吶喊書。2004年，更多的電視機(jī)生產(chǎn)廠商參加了聯(lián)合體。這些聯(lián)合體成員為我校DMB-T計(jì)劃停止產(chǎn)業(yè)化和貿(mào)易運(yùn)營(yíng)實(shí)驗(yàn)供給了需要的裝備支撐，我校DMB-T方案的應(yīng)用都會(huì)數(shù)目正逐漸超出先入為主的歐洲尺度。

強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合為故國(guó)，團(tuán)隊(duì)配合帶來(lái)翻新結(jié)果

??我校數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)研究團(tuán)隊(duì)在幾年以內(nèi)敏捷取得如此重大的成果，是學(xué)校和海內(nèi)校友心系祖國(guó)、悉心合作的成果。早在上世紀(jì)九十年月初，電子系吳佑壽院士等就開始了數(shù)字電視研究的課題。楊知行傳授領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室在數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù)研究領(lǐng)域多年來(lái)始終處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先位置。為了祖國(guó)利益，遠(yuǎn)在美國(guó)硅谷的校友楊林、董弘等，憑仗在參加美國(guó)、歐洲和日本數(shù)字電視標(biāo)定時(shí)積聚的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)祖國(guó)的一腔熱忱，積極介入清華DMB-T方案的研發(fā)。學(xué)校也賜與了鼎力支持。除“985”一期的資金投入外，在龔克副校長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)下組成了專門的任務(wù)組，明確了國(guó)內(nèi)外研發(fā)力量統(tǒng)一引導(dǎo)、統(tǒng)一番號(hào)、統(tǒng)一組織的三同一準(zhǔn)則。

??2003年，借助我校建立信息技術(shù)研究院所提供的平臺(tái)，我校的數(shù)字電視研究又邁上了一個(gè)新臺(tái)階。楊林、王興軍、宋健等一批海內(nèi)優(yōu)良校友的引進(jìn)，使數(shù)字電視研究團(tuán)隊(duì)氣力更增強(qiáng)大。與信研院CPU中心、操縱系統(tǒng)中心等跨學(xué)科范疇的協(xié)作，使數(shù)字電視研究的領(lǐng)域也愈加廣泛。目前，我校有關(guān)數(shù)字電視前提接收（CA）的研究成果已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，并盤踞了國(guó)產(chǎn)CA市場(chǎng)的殘山剩水；同時(shí)，我校仍是信息產(chǎn)業(yè)部立項(xiàng)的“機(jī)卡分離”標(biāo)準(zhǔn)的提出者和積極推進(jìn)者之一。有關(guān)IPTV（網(wǎng)絡(luò)電視）的研究成果在客歲春節(jié)晚會(huì)的網(wǎng)上直播失掉了很好的驗(yàn)證。軟件無(wú)線電的數(shù)字電視接收的研究已開端；用于手電機(jī)視的芯片技術(shù)研究正在安排。在數(shù)字電視研究方面，清華的團(tuán)隊(duì)將向更多擁有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)發(fā)動(dòng)打擊，咱們有大志做得更好。

（編纂　文清）