清華數(shù)字電視的翻新之路

2015-05-11 10:16 來源：http://m.sustainablelifeonearth.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。紀粵鳴攝

　　2005年2月4日，對廣州增城市正果鎮(zhèn)畬族村榕樹?村這個7戶人家的小山村來講，是個大喜的日子。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)的應用，使村民們不只停止了看電視“雪花飄”的近況，節(jié)目內(nèi)容也由本來的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多媒體/廣播電視傳輸系統(tǒng)（DMB-T）的已有十多少個省市。據(jù)清華大學數(shù)字電視傳輸技術(shù)研發(fā)中央主任楊知行教學先容，我校的DMB-T方案于1999年7月提出，是領(lǐng)有完全自立知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)機能當先的數(shù)字電視空中傳輸標準方案。自2000年請求第一個專利到2004年末，我校與數(shù)字電視傳輸標準相干的創(chuàng)造專利請求已達43個，目前已獲授權(quán)17個，個中包括1個美國專利，已被受權(quán)的專利中有3個被國度常識產(chǎn)權(quán)局評價認定為基礎(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。

??面向國家戰(zhàn)略需求，學校努力于數(shù)字電視課題

??數(shù)字電視傳輸有三大標準：衛(wèi)星傳輸、有線傳輸和地面?zhèn)鬏�。其中地面�(zhèn)鬏敇藴适亲罨A(chǔ)的標準，由于它不但技術(shù)含量最高，也是受眾最多的民眾傳媒標準。更加主要的是，地面?zhèn)鬏旉P(guān)乎國家保險和民族利益，特別是在遭受戰(zhàn)斗、災害等不測情形下更是如斯。要保障“永不消失的電波”和民族產(chǎn)業(yè)可連續(xù)成長，必需研制出占有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字電視空中傳輸標準，才不會受制于人。

??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，是自上世紀末通信技法術(shù)字化以來，寰球信息反動的不成攔阻的新海潮。從模擬電視到數(shù)字電視，各都城設立了技術(shù)轉(zhuǎn)換的時光表。美國在2006年將實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，歐洲定在2008年，日本估計要到2012年。我國發(fā)布將在2008年奧運會時代播出數(shù)字電視并將于2015年封閉模擬電視收集。我國事模擬彩電花費和生產(chǎn)的世界頭號大國，因為不自主的技術(shù)標準和公用芯片受制于人。模擬電視數(shù)字化的技術(shù)反動,清華培訓班，是變大國為強國的嚴重機會。國家明白提出自主研究數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴�。為國家和民族利益做奉獻、辦事于公民經(jīng)濟主疆場是清華大學的一向傳統(tǒng)。1999年7月，清華大學微波與數(shù)字通信技術(shù)國家重點試驗室與校友在美國硅谷開辦的凌訊科技公司聯(lián)合，組建了清華大學數(shù)字電視傳輸技術(shù)研發(fā)中央。在黌舍“985”打算一期重點項目的支持下，在一批前瞻性研究成果的基礎(chǔ)上，鑒戒國際現(xiàn)有的美國、歐洲和日本三種標準的教訓和經(jīng)驗，融合了數(shù)字通訊最新開展的成熟技術(shù)，應用后發(fā)上風提出了世界矚目標DMB-T方案。DMB-T和國際現(xiàn)有的標準比擬，具備領(lǐng)先的系統(tǒng)性能、赫然的利用特色和自主知識產(chǎn)權(quán)系統(tǒng)，作為我校面向國家策略需要重點攻關(guān)的成果，已成為我國自主數(shù)字電視地面?zhèn)鞑技夹g(shù)標準的重要基礎(chǔ)。

擁有完整的自主知識產(chǎn)權(quán)體制，構(gòu)成保護我國產(chǎn)業(yè)的技術(shù)壁壘

??研制擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)體系的數(shù)字電視標準，維護民族和國家的利益，是清華數(shù)字電視標準方案的基點。依據(jù)原創(chuàng)性發(fā)明和結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新無機整合而成的具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的DMB-T方案，不只包括世界開創(chuàng)和領(lǐng)先的多項專利技術(shù)，而且在系統(tǒng)性能上整體超越歐洲標準。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《中國的地面數(shù)字多媒體電視廣播的開展》的信息文稿情勢傳遞國際電聯(lián)，引發(fā)了國際電聯(lián)的普遍存眷和諸多好評。2002年12月，國家知識產(chǎn)權(quán)局評估論斷稱清華大學方案“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)方案是對于數(shù)字電視傳輸體制的一項基礎(chǔ)性技術(shù)方案，具有明顯的發(fā)明性�！蹦壳�，DMB-T技術(shù)曾經(jīng)成熟，產(chǎn)業(yè)化己籌備停當，試驗性應用正在高速推動。DMB-T成為我國在市場上成功阻攔國外標準腐蝕，且有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的標準候選方案，可能形成保護我國產(chǎn)業(yè)的技術(shù)壁壘。

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

??初次提出一種時域同步的正交頻分復用方式（TDS-OFDM），通過期域和頻域混雜處置，簡雙方便地實現(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標記的掩護距離上填充擴頻的同步信息的PN添補技術(shù)，使系統(tǒng)的頻譜利用效力進步10%和并有20dB以上同步保護增益。這項發(fā)明已成為三種保護距離填充技術(shù)之一，這也是學術(shù)上的一個重大打破。

??發(fā)了然新的TDS-OFDM信道估計技術(shù)，經(jīng)由過程正交相關(guān)和付立葉變更實現(xiàn)疾速信道估計，使系統(tǒng)信號捕捉和信道估量時間由其余標準的約200ms和1ms分離下降到2ms和0.6ms擺布。提高了系統(tǒng)移動接收性能。支持高清電視挪動接收的性能達到國際領(lǐng)先程度。

??發(fā)明晰一種新的系統(tǒng)級聯(lián)糾錯內(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。

??與相對時間同步的幀構(gòu)造的新型技術(shù)方便主動叫醒功效設置達到省電目的，支持便攜接收，并特殊有益于單頻網(wǎng)同步設備簡略完成。

??每個長度500微秒信息數(shù)據(jù)的旌旗燈號幀設定了奇特地點的幀頭，便利數(shù)據(jù)信息的辨認跟分別，存在融會多營業(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實驗測試芯片開辟勝利以來，已獲得了試驗、試產(chǎn)和量產(chǎn)等四代芯片的成功。2005年1月，由凌訊公司、我校和復旦大學聯(lián)合完成的基于我校DMB-T技術(shù)的中國第一塊擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“中視一號”數(shù)字電視地面?zhèn)鬏斝酒趶偷┐髮W識世，被稱為“中國數(shù)字電視百萬門級專用集成電路自主設計和制造技術(shù)的嚴重沖破”，為DMB-T技術(shù)研究劃上了句號。這也象征著，DMB-T中心技術(shù)完整是中國自己自力研發(fā)，并且在組網(wǎng)之后的系統(tǒng)集成、進級保護也是全部可能靠海內(nèi)本身的技術(shù)力氣來完成，完全解脫了對外洋技術(shù)的依附。

??從1999年7月DMB-T方案的提出至今，在不到6年的時間里，DMB-T經(jīng)過方案論證、系統(tǒng)仿真、專家評估三個檔次的實踐剖析，功能、測試、優(yōu)化平臺的三代樣機研發(fā)，在密集樓群、中小城市、古代化都會的三類園地試驗，全國廣電標委會、國家知識產(chǎn)權(quán)局、中國工程院的三個專業(yè)部門評估測試，測試、試驗、試用、量產(chǎn)的四代專用芯片開發(fā)，廣播發(fā)射系統(tǒng)、機頂盒和電視機、測試儀器三種系統(tǒng)設備的產(chǎn)業(yè)化，和全國十幾個省市的試驗應用，清華的DMB-T標準的技術(shù)優(yōu)勝性禁受了各種磨練，傲然展當初眾人眼前。

測試成果讓歐洲標準相形見絀，產(chǎn)業(yè)化鏈條使DMB-T加倍景色

??更讓人驚喜的是，在各種測試中，我校DMB-T以無可爭議的現(xiàn)實證實在技術(shù)上超越了歐標的進步性和可運用性。

??2003年1月，國家計委拜托中國工程院對DMB-T方案和歐洲D(zhuǎn)VB-T標準進行了技術(shù)評估，天下廣播電視標準委員會在全國規(guī)模內(nèi)組織了由40位專家組成的測試組和監(jiān)理組進行了嚴厲、標準的性能對比測試和評估。測試結(jié)果表白，主要性能目標清華方案擁有顯著優(yōu)勢。

??在北京的對照實驗中，歐洲標準在央視中央發(fā)射塔上發(fā)射1000瓦信號功率，同時在京寬大廈上發(fā)射500瓦信號功率，而我校的方案只在中心發(fā)射塔發(fā)射300瓦信號功率。清華大學在北京五環(huán)之內(nèi)進行了地毯式的測試任務，丈量的接通率到達99.6%，而歐洲標準系統(tǒng)試驗部分向外流露的接通率為92.5%。在別的省市的比較測試中，我校的DMB-T方案也均表現(xiàn)出顯明優(yōu)于歐洲標準的性能。

??在停止各類測試和評價的同時，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“數(shù)字模仿兼容的黑色電視吸收機和機頂盒”項目，我校與長虹、TCL、康佳、熊貓、海信等8家年夜型電視機制作企業(yè)構(gòu)成聯(lián)合體，我校將在名目中研發(fā)的“數(shù)字電視接收機體系參考計劃技術(shù)”在聯(lián)合體外部同享，作為大眾技術(shù)同等地提供應各個廠商。在中國加入WTO以后，這類聯(lián)盟方法將直接維護聯(lián)盟成員單位的好處。

??我校的開放思緒立刻獲得各個生產(chǎn)廠商的踴躍回應和支持，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)造召開的同盟會共有24個成員單元加入，此中包含機頂盒生產(chǎn)廠商、發(fā)射機/接受機出產(chǎn)廠商和電視經(jīng)營商，24家單位獨特簽訂了加速標準進度的吶喊書。2004年，更多的電視機生產(chǎn)廠商參加了聯(lián)合體。這些聯(lián)合體成員為我校DMB-T計劃停止產(chǎn)業(yè)化和貿(mào)易運營實驗供給了需要的裝備支撐，我校DMB-T方案的應用都會數(shù)目正逐漸超出先入為主的歐洲尺度。

強強結(jié)合為故國，團隊配合帶來翻新結(jié)果

??我校數(shù)字電視標準研究團隊在幾年以內(nèi)敏捷取得如此重大的成果，是學校和海內(nèi)校友心系祖國、悉心合作的成果。早在上世紀九十年月初，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)導的實驗室在數(shù)字信號傳輸技術(shù)研究領(lǐng)域多年來始終處于國內(nèi)領(lǐng)先位置。為了祖國利益，遠在美國硅谷的校友楊林、董弘等，憑仗在參加美國、歐洲和日本數(shù)字電視標定時積聚的經(jīng)驗和對祖國的一腔熱忱，積極介入清華DMB-T方案的研發(fā)。學校也賜與了鼎力支持。除“985”一期的資金投入外，在龔克副校長領(lǐng)導下組成了專門的任務組，明確了國內(nèi)外研發(fā)力量統(tǒng)一引導、統(tǒng)一番號、統(tǒng)一組織的三同一準則。

??2003年，借助我校建立信息技術(shù)研究院所提供的平臺，我校的數(shù)字電視研究又邁上了一個新臺階。楊林、王興軍、宋健等一批海內(nèi)優(yōu)良校友的引進，使數(shù)字電視研究團隊氣力更增強大。與信研院CPU中心、操縱系統(tǒng)中心等跨學科范疇的協(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）的研究成果已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，并盤踞了國產(chǎn)CA市場的殘山剩水；同時，我校仍是信息產(chǎn)業(yè)部立項的“機卡分離”標準的提出者和積極推進者之一。有關(guān)IPTV（網(wǎng)絡電視）的研究成果在客歲春節(jié)晚會的網(wǎng)上直播失掉了很好的驗證。軟件無線電的數(shù)字電視接收的研究已開端；用于手電機視的芯片技術(shù)研究正在安排。在數(shù)字電視研究方面，清華的團隊將向更多擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)發(fā)動打擊，咱們有大志做得更好。

（編纂　文清）