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深度剖釋中國數(shù)字電視的發(fā)展(一)
一、蹉跎歲月
2006年8月30日，國家標準化管理委員會在其官方網(wǎng)站上刊登了“2006年第8號(總第95號)中國國家標準批準發(fā)布公告”，標準號為GB20600-2006的《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結構、信道編碼和調制》就藏身于這批標準之中。公告顯示，標準的批準時間為8月18日。作為國家強制性標準，國家給了一年的產(chǎn)業(yè)準備期，2007年8月1日將正式實施。
現(xiàn)在，一年的產(chǎn)業(yè)準備期已經(jīng)過去了，我們還沒有看到國內哪個電視臺的電視節(jié)目表中有“高清”的字樣，也沒看到有哪個電視臺給高清數(shù)字電視節(jié)目頻道分配了頻率使用表。在商場中也沒有看到符合這個高清標準的電視機賣；由此，人們不得不懷疑，這套3合1的中國高清數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴适欠駥嵤┢D難。
自從1999年，中國政府有關部門宣布我國的高清數(shù)字電視節(jié)目試播成功以來，數(shù)字電視就開始成為中國人們生活中的一件大事，在各種新聞媒體上，有關數(shù)字電視的消息不斷流傳。從2000年起，每次在深圳高交會上都是一個最大的亮點。
2001年10月，在深圳高新技術交易會上，國內幾大電視機生產(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交易會增添了光彩，也給政府有關部門以及各大電視機廠出盡了風頭。
2002年國家廣電總局向世人宣布：2003年廣電將開播10套以上數(shù)字電視影視頻道；2004年為中國廣播電視的數(shù)字化年和產(chǎn)業(yè)化年；然而這些美好的愿望一直沒有實現(xiàn)。
2003年10月，上海交大的ADTB-T方案和清華DMB-T方案，同時在深圳高新技術交易會上亮相，并突然傳出我國優(yōu)選的兩套高清數(shù)字電視技術標準方案測試都未能成功。人們才開始知道，以前宣布我國的高清數(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。美國在成立華盛頓新政府的時候，曾召開過一次新憲法修改討論會，各個州的代表為了表達自己的利益，互相討價還價，使討論會連續(xù)開了200多天，最終才制訂出一部以今天的人看來也是一部非常成功的憲法；而我們?yōu)榱酥贫ㄒ粋€“數(shù)字電視地面廣播傳輸標準”雙方也爭斗了7年多的時間，這說明，我們的這個標準比美國的憲法還要偉大。只不過是，美國的新憲法當時是代表46個州的利益；而我們現(xiàn)在的新標準只是代表兩方的利益。
實際上在2001年10月至2002年4月期間，國家標準化管理委員會還另外收到過成都電子科技大學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)鬏敇藴实母倶诵辛�。這樣，我國的高清數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴史桨妇筒恢皇巧虾＝淮蠛颓迦A兩家，而是6家。可能是因為其它4家單位實力還不夠雄厚，或者臉皮薄，才不敢與上海交大和清華爭斗，要么，5套方案一起包裝成一個5合1的中國高清數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴�，哪就更起勁了�?
二、是標準推生數(shù)字電視，還是數(shù)字電視推生標準
什么叫做標準？標準就是產(chǎn)品生產(chǎn)廠家對自己生產(chǎn)的產(chǎn)品質量的承諾和保證，也是國家技術、質量督察和檢測部門對產(chǎn)品質量進行檢查的法律依據(jù)。因此，標準一般都是首先在企業(yè)中使用，這稱之為企業(yè)標準；爾后，等使用企業(yè)標準的企業(yè)逐步多起來以后，經(jīng)過同一修改，企業(yè)標準才慢慢升為行業(yè)標準或國家標準，最后升為國際標準。企業(yè)標準一般要求優(yōu)于行業(yè)標準；而行業(yè)標準又優(yōu)于國家標準或國際標準。
當然任何標準都需要技術來支持，采用什么樣的技術就有什么樣的標準，但對于一個標準卻可以采用多種不同的技術來實現(xiàn)。例如：采用16-QAM數(shù)字調制，其碼率是4bit/秒；而采用8-VSB數(shù)字調制，也可以達到同樣效果，或者選用3780-COFDM數(shù)字調制，也同樣實現(xiàn)這個功能。但各種不同技術的應用，雖然功能一樣，在性能上多少還是有些差別的。正是因為有這么一點點的差別，就使得ADTB-T和DMB-T兩個方案的組織互相爭斗的時間達6、7年之久。
制定一個技術標準一直以來都是一件很簡單的事，國家標準化管理部門只需在現(xiàn)有各類產(chǎn)品的企業(yè)標準基礎上，對所有廠家的各種型號產(chǎn)品的主要技術性能和質量指標，進行統(tǒng)一測試、對比、分類，然后制定一個既能體現(xiàn)各種產(chǎn)品的主要技術性能和質量指標，同時也符合用戶質量要求的標準，一個新產(chǎn)品的技術標準（國家標準）就這樣地誕生了。
因此，一項新的技術發(fā)明首先必須有人使用，并且要把它轉化成產(chǎn)品后，才有可能成為標準。這種技術轉化的過程應該是企業(yè)，即生產(chǎn)產(chǎn)品的單位，而不是學�；蚣夹g研究所。企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品首先要經(jīng)過設計定型、生產(chǎn)定型這兩個基本過程，然后才能向技術質量檢測和標準部門申請產(chǎn)品技術標準，即企業(yè)標準。
標準的制定過程應該是企業(yè)與國家標準化管理部門份內的事，而這次HDTV地面?zhèn)鬏敇藴实闹贫▍s要勞動這么多單位，這么多部門，這可不是一件簡單的事情。但我們不得不懷疑，沒有企業(yè)的參與，制定這樣的一個標準能夠成功嗎？可曾想過不久前出臺的EVD、AVS等標準，這些標準還沒等到產(chǎn)品生產(chǎn)出來，就將要過期了，它們很可能就是HDTV地面?zhèn)鬏敇藴实那败囍b。
國家標準出臺太早，對技術產(chǎn)品性能的提高一點沒有好處。比如我國發(fā)展最快的產(chǎn)品VCD、CVCD、SVCD以及逐行掃描電視；一開始的時候，這些產(chǎn)品都沒有國家標準，所以它才能這么快的發(fā)展起來；但另一方面，如果沒有國家標準，各個企業(yè)的產(chǎn)品質量也會魚龍混雜，一些企業(yè)就會粗制濫造。因此，國家標準就是用來規(guī)范這些企業(yè)的行為，對他們產(chǎn)品質量進行監(jiān)督和處罰，防止一些企業(yè)粗制濫造浪費社會資源。
數(shù)字電視也一樣，不是有了一個國家標準就能發(fā)展起來的，相反，如果要想讓數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)能發(fā)展起來，國家就不應該馬上制定國家標準，而是要等數(shù)字電視產(chǎn)品的技術性能和質量基本穩(wěn)定以后再制定國家標準。在國家標準還沒出臺之前，一種產(chǎn)品有幾個企業(yè)標準都是正常的，到最后，國家應該把幾個企業(yè)標準統(tǒng)一到一個標準之中。
三、什么是單載波調制和多載波調制
大家都知道，上海交大的ADTB-T方案和清華的DMB-T方案，雙方爭論的焦點就是，單載波調制性能優(yōu)越還是多載波調制性能優(yōu)越。因此，在這里還是有必要簡單介紹一下，什么是單載波調制和多載波調制。
所謂單載波調制，就是將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流調制到單個載波上進行傳送，如：4-QAM（QPSK）、8-QAM、16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM、256-QAM或8-VSB、16-VSB等都是單載波調制。
上海交大的ADTB-T方案選用的是單載波調制，在1999年50周年大慶試播的時候，上海交大的ADTB-T方案采用的是8-VSB數(shù)字調制，到后來才改為16-QAM數(shù)字調制。
QAM調制也叫正交幅度調制，簡稱正交調幅；因為正交調幅有很多種調制模式，如上面列出的就有7種，一般記為n-QAM，n表示各種調制映射到星座圖上的模數(shù)。模數(shù)越低，調制和解調電路就越簡單，但傳輸?shù)拇a率也相應降低，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，而有線電視可選64-QAM和128-QAM，甚至256-QAM；對于地面電視廣播，信號發(fā)送一般選8-QAM、16-QAM、32-QAM，最高只能選到64-QAM。
正交調幅就是把一序列需要傳送的數(shù)字信號（2進制碼）分成兩組，并分別對兩組數(shù)字信號進行幅度編碼，使之變成幅度不同的調制信號，即I信號和Q信號，然后用I信號和Q信號分別對兩個頻率相同，但相位正好相差 的兩個載波進行調幅，最后再把兩路調制過的信號合成在一起進行傳送。由于在調制之前已經(jīng)對輸入信號進行過幅度編碼，因此，這種調制也稱為正交數(shù)字幅度調制。
我國的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)高頻調制后采用殘留邊帶發(fā)送，其載頻帶寬大約為7點多MHz。
所謂多載波調制，就是將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，然后調制到在每個子信道上進行傳輸。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制，在DMB-T方案中采用3780-COFDM調制方式。多載波調制也叫編碼正交頻分復用調制。
就多載波調制中的各個載波而言，其調制的工作原理與n-QAM單載波調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，通過幅度編碼以后便可生成兩組I信號和Q信號，而后用3780組I信號和Q信號分別對3780個頻率各不相同的載波進行正交調制，最后把所有的調制信號合在一起進行傳送。
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