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深度剖釋中國(guó)數(shù)字電視的發(fā)展

　　一、蹉跎歲月 

　　2006年8月30日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)在其官方網(wǎng)站上刊登了“2006年第8號(hào)(總第95號(hào))中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布公告”，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB20600-2006的《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》就藏身于這批標(biāo)準(zhǔn)之中。公告顯示，標(biāo)準(zhǔn)的批準(zhǔn)時(shí)間為8月18日。作為國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家給了一年的產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備期，2007年8月1日將正式實(shí)施。 

　　現(xiàn)在，一年的產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備期已經(jīng)過(guò)去了，我們還沒(méi)有看到國(guó)內(nèi)哪個(gè)電視臺(tái)的電視節(jié)目表中有“高清”的字樣，也沒(méi)看到有哪個(gè)電視臺(tái)給高清數(shù)字電視節(jié)目頻道分配了頻率使用表。在商場(chǎng)中也沒(méi)有看到符合這個(gè)高清標(biāo)準(zhǔn)的電視機(jī)賣(mài)；由此，人們不得不懷疑，這套3合1的中國(guó)高清數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)是否實(shí)施艱難。 

　　自從1999年，中國(guó)政府有關(guān)部門(mén)宣布我國(guó)的高清數(shù)字電視節(jié)目試播成功以來(lái)，數(shù)字電視就開(kāi)始成為中國(guó)人們生活中的一件大事，在各種新聞媒體上，有關(guān)數(shù)字電視的消息不斷流傳。從2000年起，每次在深圳高交會(huì)上都是一個(gè)最大的亮點(diǎn)。 

　　2001年10月，在深圳高新技術(shù)交易會(huì)上，國(guó)內(nèi)幾大電視機(jī)生產(chǎn)廠商都展出了自己的高清數(shù)字電視產(chǎn)品，這不但給深圳高新技術(shù)交易會(huì)增添了光彩，也給政府有關(guān)部門(mén)以及各大電視機(jī)廠出盡了風(fēng)頭。 

　　2002年國(guó)家廣電總局向世人宣布：2003年廣電將開(kāi)播10套以上數(shù)字電視影視頻道；2004年為中國(guó)廣播電視的數(shù)字化年和產(chǎn)業(yè)化年；然而這些美好的愿望一直沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。 

　　2003年10月，上海交大的ADTB-T方案和清華DMB-T方案，同時(shí)在深圳高新技術(shù)交易會(huì)上亮相，并突然傳出我國(guó)優(yōu)選的兩套高清數(shù)字電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方案測(cè)試都未能成功。人們才開(kāi)始知道，以前宣布我國(guó)的高清數(shù)字電視節(jié)目試播成功是“大紅燈籠高高掛”中的四姨太懷孕——假的。
 
　　從此，關(guān)于上海交大的ADTB-T方案和清華的DMB-T方案的好消息不斷傳出。美國(guó)在成立華盛頓新政府的時(shí)候，曾召開(kāi)過(guò)一次新憲法修改討論會(huì)，各個(gè)州的代表為了表達(dá)自己的利益，互相討價(jià)還價(jià)，使討論會(huì)連續(xù)開(kāi)了200多天，最終才制訂出一部以今天的人看來(lái)也是一部非常成功的憲法；而我們?yōu)榱酥贫ㄒ粋�(gè)“數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)”雙方也爭(zhēng)斗了7年多的時(shí)間，這說(shuō)明，我們的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)比美國(guó)的憲法還要偉大。只不過(guò)是，美國(guó)的新憲法當(dāng)時(shí)是代表46個(gè)州的利益；而我們現(xiàn)在的新標(biāo)準(zhǔn)只是代表兩方的利益。
 
　　實(shí)際上在2001年10月至2002年4月期間，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)還另外收到過(guò)成都電子科技大學(xué)和廣電總局下屬的廣科院等4家單位提出的3套方案，他們也要求加入地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)的競(jìng)標(biāo)行列。這樣，我國(guó)的高清數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)方案就不只是上海交大和清華兩家，而是6家�？赡苁且�?yàn)槠渌?家單位實(shí)力還不夠雄厚，或者臉皮薄，才不敢與上海交大和清華爭(zhēng)斗，要么，5套方案一起包裝成一個(gè)5合1的中國(guó)高清數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)，哪就更起勁了。
 
　　二、是標(biāo)準(zhǔn)推生數(shù)字電視，還是數(shù)字電視推生標(biāo)準(zhǔn) 

　　什么叫做標(biāo)準(zhǔn)？標(biāo)準(zhǔn)就是產(chǎn)品生產(chǎn)廠家對(duì)自己生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量的承諾和保證，也是國(guó)家技術(shù)、質(zhì)量督察和檢測(cè)部門(mén)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢查的法律依據(jù)。因此，標(biāo)準(zhǔn)一般都是首先在企業(yè)中使用，這稱(chēng)之為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；爾后，等使用企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)逐步多起來(lái)以后，經(jīng)過(guò)同一修改，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)才慢慢升為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，最后升為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一般要求優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)又優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 

　　當(dāng)然任何標(biāo)準(zhǔn)都需要技術(shù)來(lái)支持，采用什么樣的技術(shù)就有什么樣的標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)卻可以采用多種不同的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如：采用16-QAM數(shù)字調(diào)制，其碼率是4bit/秒；而采用8-VSB數(shù)字調(diào)制，也可以達(dá)到同樣效果，或者選用3780-COFDM數(shù)字調(diào)制，也同樣實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。但各種不同技術(shù)的應(yīng)用，雖然功能一樣，在性能上多少還是有些差別的。正是因?yàn)橛羞@么一點(diǎn)點(diǎn)的差別，就使得ADTB-T和DMB-T兩個(gè)方案的組織互相爭(zhēng)斗的時(shí)間達(dá)6、7年之久。 

　　制定一個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一直以來(lái)都是一件很簡(jiǎn)單的事，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理部門(mén)只需在現(xiàn)有各類(lèi)產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，對(duì)所有廠家的各種型號(hào)產(chǎn)品的主要技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)，進(jìn)行統(tǒng)一測(cè)試、對(duì)比、分類(lèi)，然后制定一個(gè)既能體現(xiàn)各種產(chǎn)品的主要技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)，同時(shí)也符合用戶(hù)質(zhì)量要求的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)新產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）就這樣地誕生了。 

　　因此，一項(xiàng)新的技術(shù)發(fā)明首先必須有人使用，并且要把它轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品后，才有可能成為標(biāo)準(zhǔn)。這種技術(shù)轉(zhuǎn)化的過(guò)程應(yīng)該是企業(yè)，即生產(chǎn)產(chǎn)品的單位，而不是學(xué)�；�技術(shù)研究所。企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品首先要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)定型、生產(chǎn)定型這兩個(gè)基本過(guò)程，然后才能向技術(shù)質(zhì)量檢測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)部門(mén)申請(qǐng)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，即企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程應(yīng)該是企業(yè)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理部門(mén)份內(nèi)的事，而這次HDTV地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)的制定卻要?jiǎng)趧?dòng)這么多單位，這么多部門(mén)，這可不是一件簡(jiǎn)單的事情。但我們不得不懷疑，沒(méi)有企業(yè)的參與，制定這樣的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能夠成功嗎？可曾想過(guò)不久前出臺(tái)的EVD、AVS等標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)等到產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)，就將要過(guò)期了，它們很可能就是HDTV地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)的前車(chē)之鑒。 

　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)太早，對(duì)技術(shù)產(chǎn)品性能的提高一點(diǎn)沒(méi)有好處。比如我國(guó)發(fā)展最快的產(chǎn)品VCD、CVCD、SVCD以及逐行掃描電視；一開(kāi)始的時(shí)候，這些產(chǎn)品都沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，所以它才能這么快的發(fā)展起來(lái)；但另一方面，如果沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)魚(yú)龍混雜，一些企業(yè)就會(huì)粗制濫造。因此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)就是用來(lái)規(guī)范這些企業(yè)的行為，對(duì)他們產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和處罰，防止一些企業(yè)粗制濫造浪費(fèi)社會(huì)資源。 

　　數(shù)字電視也一樣，不是有了一個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)就能發(fā)展起來(lái)的，相反，如果要想讓數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)能發(fā)展起來(lái)，國(guó)家就不應(yīng)該馬上制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而是要等數(shù)字電視產(chǎn)品的技術(shù)性能和質(zhì)量基本穩(wěn)定以后再制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)出臺(tái)之前，一種產(chǎn)品有幾個(gè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是正常的，到最后，國(guó)家應(yīng)該把幾個(gè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之中。 

　　三、什么是單載波調(diào)制和多載波調(diào)制 

　　大家都知道，上海交大的ADTB-T方案和清華的DMB-T方案，雙方爭(zhēng)論的焦點(diǎn)就是，單載波調(diào)制性能優(yōu)越還是多載波調(diào)制性能優(yōu)越。因此，在這里還是有必要簡(jiǎn)單介紹一下，什么是單載波調(diào)制和多載波調(diào)制。 

　　所謂單載波調(diào)制，就是將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流調(diào)制到單個(gè)載波上進(jìn)行傳送，如：4-QAM（QPSK）、8-QAM、16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM、256-QAM或8-VSB、16-VSB等都是單載波調(diào)制。 

　　上海交大的ADTB-T方案選用的是單載波調(diào)制，在1999年50周年大慶試播的時(shí)候，上海交大的ADTB-T方案采用的是8-VSB數(shù)字調(diào)制，到后來(lái)才改為16-QAM數(shù)字調(diào)制。 

　　QAM調(diào)制也叫正交幅度調(diào)制，簡(jiǎn)稱(chēng)正交調(diào)幅；因?yàn)檎�交調(diào)幅有很多種調(diào)制模式，如上面列出的就有7種，一般記為n-QAM，n表示各種調(diào)制映射到星座圖上的模數(shù)。模數(shù)越低，調(diào)制和解調(diào)電路就越簡(jiǎn)單，但傳輸?shù)拇a率也相應(yīng)降低，例如：4-QAM的碼率為2bit/S，而16-QAM的碼率為4bit/S。一般，信號(hào)傳輸條件越差，選擇的模式就越低，例如：衛(wèi)星通信只能選擇QPSK，而有線(xiàn)電視可選64-QAM和128-QAM，甚至256-QAM；對(duì)于地面電視廣播，信號(hào)發(fā)送一般選8-QAM、16-QAM、32-QAM，最高只能選到64-QAM。 

　　正交調(diào)幅就是把一序列需要傳送的數(shù)字信號(hào)（2進(jìn)制碼）分成兩組，并分別對(duì)兩組數(shù)字信號(hào)進(jìn)行幅度編碼，使之變成幅度不同的調(diào)制信號(hào)，即I信號(hào)和Q信號(hào)，然后用I信號(hào)和Q信號(hào)分別對(duì)兩個(gè)頻率相同，但相位正好相差 的兩個(gè)載波進(jìn)行調(diào)幅，最后再把兩路調(diào)制過(guò)的信號(hào)合成在一起進(jìn)行傳送。由于在調(diào)制之前已經(jīng)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行過(guò)幅度編碼，因此，這種調(diào)制也稱(chēng)為正交數(shù)字幅度調(diào)制。 

　　我國(guó)的HDTV如選用MPGE-2編碼，最高傳送碼率大約為20M bit/S，如果選用16-QAM調(diào)制模式，其頻譜利用率是每赫芝傳送4位數(shù)據(jù)，即碼率為4bit/S。由此可知其載波最高頻率約為6MHz，經(jīng)高頻調(diào)制后采用殘留邊帶發(fā)送，其載頻帶寬大約為7點(diǎn)多MHz。 

　　所謂多載波調(diào)制，就是將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，然后調(diào)制到在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。如：n-COFDM，其中n為子載波數(shù)目。清華的DMB-T方案選用的是多載波調(diào)制，在DMB-T方案中采用3780-COFDM調(diào)制方式。多載波調(diào)制也叫編碼正交頻分復(fù)用調(diào)制。 

　　就多載波調(diào)制中的各個(gè)載波而言，其調(diào)制的工作原理與n-QAM單載波調(diào)制的工作原理基本相同，只是把需要傳送的數(shù)據(jù)分成很多組（這里為3780組），然后每組再分成兩組，通過(guò)幅度編碼以后便可生成兩組I信號(hào)和Q信號(hào)，而后用3780組I信號(hào)和Q信號(hào)分別對(duì)3780個(gè)頻率各不相同的載波進(jìn)行正交調(diào)制，最后把所有的調(diào)制信號(hào)合在一起進(jìn)行傳送。

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