数字电视的示范播出,拉开国标DTMB的实施序幕,当前,相关生产企业已具备支持运营部门选择工作模式的能力。
2006年8月,我国颁布地面数字电视广播传输标准(GB20600-2006)(以下简称DTMB),并提出2007年8月开始强制性实施。国家广电总局做出规划,2008年北京奥运会将采用地面数字电视国标DTMB播出奥运体育节目,北京、天津、上海、沈阳、青岛、秦皇岛等6个奥运城市和广东省的广州市、深圳市将在奥运期间开播地面高清电视节目。国务院办公厅2008年年初转发了国家发改委、信息产业部以及国家广电总局等六部委《关于鼓励数字电视产业发展若干政策的通知》。该《通知》提出:2015年基本停止播出模拟电视节目,力争使我国数字电视产业规模和技术水平位居世界前列,实现由电视生产大国向数字电视产业强国的转变。香港无线电视台、亚洲电视台和中央电视台相继于2007年12月31日正式开播和2008年1月1日试播国标DTMB数字电视节目,拉开了中国地面数字电视传输标准的实施序幕。
启动国标示范工程
经过半年多的设备测试,香港特区政府2007年12月31日举行隆重仪式,宣布正式启动数码地面电视广播。香港电讯管理局发布了达359页的“数码地面电视服务覆盖资料库”,提供市民查阅。“亚洲电视”和“无线电视”共同兴建了6个数字广播发射塔,共享单频组网,统一采用国标DTMB的64QAM,0.6码率的多载波工作模式,两台各自使用1个模拟电视频道播出1路H.264高清节目和2路MPEG-Ⅱ标清节目。测试覆盖人口约占香港总人口的一半,商业终端用户已超过20万。到2008年8月前将达75%的覆盖率,超过500万香港市民可通过高清电视欣赏奥运会盛况。
在国家广电总局的安排下,中央电视台2008年1月1日用2个模拟电视频道单台试播国标DTMB数字电视节目。1个模拟频道播出1路MPEG-Ⅱ高清节目,采用国标DTMB的16QAM,0.8码率、595帧头的单载波工作模式,传输码率20.791Mbps,发射功率2700W;1个模拟频道播出6路MPEG-Ⅱ标清节目,采用国标DTMB的16QAM,0.8码率、420帧头的多载波工作模式,传输码率21.658Mbps,发射功率500W。目前尚无与此试播相关的商业用户和严格的覆盖测试数据,但很多研发和生产单位进行了覆盖情况模底测试,绝大多数测试结果表明:尽管发射功率相差悬殊,标清广播信号的接收效果仍然优于高清广播信号。
示范播出是推动国标DTMB实施的催化剂和学习教材,能方便省市地方电视台深入研究和实地测试考察,摆脱概念宣传,正确选择适合本地区使用的工作模式。面对330种国标DTMB的工作模式,现有数十个电视台的播出试验并共享结果,将有助于加速工作模式选择。
工作模式实现可选择
无论多载波工作模式,还是单载波工作模式,都是统一在TDS-OFDM(时域同步正交频分复用)帧结构下的子载波参数选择。国标DTMB的统一性表现在系统帧结构、扰码纠错、系统时钟、时域交织、调制方式、信号带宽等6个统一上,国标DTMB的融合性表现在时域和频域相结合的信号处理方式,在此基础上的单载波和多载波信号可以统一硬件处理,这是我国自主原创的基础性发明专利技术,是国标DTMB的技术和产权基础。不能将国标DTMB理解为单载波、多载波加开关的混合,更不应该曲解国标DTMB的多载波工作模式为清华方案、单载波工作模式为上海交大方案。
和任何广播系统一样,国标DTMB的接收实现多样性和国标DTMB的发送格式统一性并存。清华大学以频域均衡为特点的国标DTMB接收实现技术已有北京凌讯科技、上海复旦微纳、上海泰鼎多媒体、上海卓胜微电子、深圳力合微电子等公司的芯片支持。其中,凌讯科技、卓胜微电子等公司推出了兼容单、多载波的全模式芯片,当然终端生产企业深知,其多载波工作模式接收性能明显优于单载波工作模式。上海交大以时域均衡为特点的国标DTMB接收实现技术也有上海高清公司的芯片支持。目前,生产企业已具备支持运营部门选择工作模式的能力,运营部门可根据示范工程的应用效果、成熟产品的性价比和功能可扩展性选择试用工作模式。根据市场法则,规模性的商业应用必将促进工作模式的趋同性。
国标具有完整知识产权
基于TDS-OFDM的国标DTMB是根据原创性发明专利和结构性系统创新有机整合而成的我国强制性施行标准,除了国标DTMB单载波工作模式冗余的“双导频选项”被韩国三星公司获得中国专利授权以外,国标具有完整的自主知识产权。
2005年3月,清华、上海交大、国家广电总局广播科学研究院等11家签署了《关于中国数字电视地面传输标准技术共享协议》,各方郑重承诺:在中国数字电视地面传输标准对应的发射机和接收机所使用到的技术中,源自各方的专利和技术不论多少均贡献给国家,组成该标准的专利池。
按照国家数字电视领导小组安排,由中国工程院牵头,信息产业部、国家标准化管理委员会和国家知识产权局参加组建了地面数字电视传输国标知识产权工作组。在工作组领导下,由40多个单位组建了数字电视地面传输国标知识产权联盟。联盟将建立数字电视国家标准知识产权的处置机制、建设标准专利池、确定专利许可规则。
专利许可规则将遵守WTO原则,企业一视同仁,普遍适用;将尊重公平、公正原则,鼓励创新,保障国家和产业利益;将遵照市场经济原则,打破垄断,鼓励竞争。
在专利许可规则下,鼓励国内外企业和研究单位继续创新,开发和交流相关的实现技术和产品。国务院转发国家发改委等六部委《关于鼓励数字电视产业发展若干政策的通知》、香港的市场应用、中央电视台的播出示范、20多个省市电视台的播出试验、奥运城市的播出部署等诸多力量共同推进国标DTMB的实施,产业化进程将迅速越过拐点进入高速发展期。可以预计,2009年以前从专用芯片到发射机、接收机、组网设备和专用测试仪表等多种软、硬件产品都将初步形成后浪推前浪的竞争局面。
国标的扩展应用
随着国标(GB20600-2006)的产业推进和商业应用,在保证公益事业前提下的赢利模式已成为运营部门的关心热点。香港的数字电视单频网采用国标(GB20600-2006)的64QAM,0.6码率,945帧头的多载波工作模式,传输码速率21.658Mbps,1个原有的模拟电视频道目前播出1路高清节目和2路标清节目,视听效果非常好。最近又在考察国标(GB20600-2006)的64QAM,0.6码率,420帧头的多载波工作模式,传输码速率提高到24.365Mbps,支持高清电视移动接收。早先的测试及其结果显示,该工作模式支持单天线高清电视移动接收性能处国际领先水平。
基于TDS-OFDM基础性发明技术支持高码率高速移动接收的功能特点及其性能优势,清华大学提出了手机电视技术标准方案《数字移动多媒体广播(DMMB)》。在支持高清电视移动接收的基础上,DMMB技术使之增加1套或多套手机电视节目,既不影响原有的频率规划、电视台业务和用户接收,又方便高清、标清、手机等节目同播。这是一种值得关注的地面数字电视和手机电视相结合的商业模式,有望经济、迅捷、低风险地推进手机电视业务。
一改过去中国市场任由国外标准无序竞争那种令人堵心的局面,目前我国手机电视、移动公安应急图像、高铁视频等传输领域自主研发的各种技术标准林立,竞争激烈,这是令人鼓舞的一大社会进步。鼓励自主创新,引导有序竞争,必将加速我国变“制造大国”为“创造大国”的历史进程。
我国数字电视传输技术的研究成果开创了一种新的信息传输体制,它的知识产权体系和强制性国家标准促进了国内相关领域的产业发展,是我国专利战略和标准战略相结合的成功范例。这项发明技术从数字电视领域成功切入后,将广泛促进信息传输领域相关技术的优化升级。三网融合、多种新业务的开拓将促进相关领域行业结构革新及产品的更新换代。