04.集中力量深入开展技术研究开发工作

1、集中力量 深入开展技术研究开发工作高清晰度电视研究开发总体组一、高清晰度电视研究开发总体组概况一九九五年，高晴晰度电视（hdtv）研究开发总体组经原国家高清晰度电视研究开发协调领导小组批准成立。其主要成员由经全国范围选拔的青年技术专家组成，是一个非实体但其主要人员全时参与开发工作的全国性技术协作组织。总体组当时的主要任务是负责我国第一套数字高清晰度电视功能样机硬件系统研究开发的技术组织和协调。从九六年开始，在政府有关部门的领导和支持下，总体组组织多家高校、研究所和企业，先后研制成功我国第一代（1998年）、第二代（1999年）和第三代（2000年）数字高清晰度电视样机系统，培养了近百名数字电视

2、技术和管理专才，技术成果已申报国家发明专利26项并将在今年内计划达到40项以上，为我国掌握数字电视系统关键技术、研究确定数字电视体制标准以及推动数字电视产业化初步奠定了人才和技术基础。总体组现有全时参加工作的技术骨干近60人，在数字电视系统总体设计、广播传输标准方案设计与实现、编码传输和接收机设备研制等方面具备国内领先的技术实力，并通过多次的全套系统开路广播实验得到验证。总体组与国内企业、研究单位有密切的协同合作关系，是提供数字电视试验区国产设备的主要单位之一。同时，总体组还与美、欧、日等国的相关标准组织和公司建立了长期技术合作和交流关系。二、专项一期工程总体组工作完成情况1999年上半年，国

3、家计委批复了专项一期工程实施方案，重点是围绕国庆五十周年庆典数字高清晰度电视转播试验活动，完成数字高清晰度电视广播发射系统和50台接收机等开发任务，在原有技术成果基础上，为制定我国数字电视地面广播标准及数字电视产业化进一步作好准备。根据国家计委批复，专项一期工程以总体组为核心组织实施，总体组负责研制系统的编码发射部分及信道接收部分，康佳、tcl等15家企业联合组成的数字电视产业聪明负责接收机整机开发。系统的传输方案使用总体组提出的两种方案完成。经过与企业的共同努力，总体组用了不足八个月的时间，按时完成了所规定的任务，研制成功第二代样机系统。1999年9月，系统顺利参加了国家广电总局组织的转播试

4、验演练，接受了国务院和国家计委等领导的检查，通过了国家有关质检中心对接收机的检验，以自主开发的系统方案和设备成功完成了国庆五十周年庆典现场的高清晰度电视转播试验任务，在北京地区共安装15个接收地点，接收机项盒和电视机共安装46台（套）。国庆期间，系统还参加了北京国床五十周年成就展和深圳高新技术成果交易会。通过参与这一系列重要播出试验活动，使总体组的技术方案和设计能力不仅得到了锤炼和验证，而且还强化了与电视台和企业的技术协作。继国庆五十周年转播试验活动之一，总体组按专项一期计划要求，在2000年度继续开展了高清晰度电视测试试验系统的技术改进（第三代样机系统）、专项试验区方案设计和所需设备研制、数

5、字电视关键芯片初步设计以及接收机软件开发等工作。数字电视传输方案深入研究是总体组该年度的工作重点，在多次开路试验所得到的数据和经验的基础上，认真分析比较国内外已有方案的特点并进行技术创新，总体组提出的两种传输方案已具备作为标准侯选方案向国家提交的条件。另外，总体组研制的高清晰度电视编码器、系统复用器、数字调制器等设备已接近实用要求，新组建了在系统业务基础软件和接收机芯片方案设计等产业化核心技术的研发力量，完善了数字电视系统调试和测试的设备环境，可以为专项试验区开展各种试验工作提供方案、设备和人员等方面的支持和服务。可以认为，总体组在专项一期工程中所承担的任务已胜利完成。三、总体组在传输方案研究

6、方面的进展情况 介绍 如前所述，在政府有关部门的大力支持下，总体组及其成员单位在数字电视地面广播传输系统的研究开发方面有了大量的技术积累和实践经验，共开发出两种传输方案。在单载波技术领域开发出一套具有完全自主知识产权、达到世界顶尖水平、应用广泛、兼容性强、价格低廉的全数字地面广播系统-高级数字电视地面广播（简称adtb-1系统）；在多载波技术领域针对欧洲dvb-t系统的不足和弱点，自主开发出一套基于ofdm技术的数字电视地面广播系统（简称dttb/ofdm系统）。这两个系统是经过了前面介绍的三代样机系统的研发工作积累才逐步达到完善的。通过这些年的持续不断的研发工作，总体组了解和掌握了世界相关先

7、进技术，并在此基础上有进一步创新，培养并保留了一批技术骨干。正是由于共同的信念-制定我国自主的数字电视广播标准，才使这批优秀的人才聚集在一起，通过自身的努力和与国外先进企业的交流合作，才能够使这支研发队伍在技术上站在世界的前沿。同时，总体组建立了丰富和较为完备的测试手段，为数字电视地面广播传输标准提案的研发提供了有力支持和保障。系统的应用及对我国数字电视地面广播需求的支持adtb-t系统 有高的净数据率以支持传递高清晰度电视图象（在单个8mhz频道中为地面传输提供大于25mbits/sec的数据容量）； 有灵活的传输模式以支持固定接收、便携接收、步行接收和移动接收等业务； 有多模式传输方案支持

8、在单个8mhz频道中同时提供多种业务； 有分层调制方案以支持分等级业务； 有灵活的频谱规划和覆盖能力以支持单频网、同频转发和缝隙填补； 支持多种应用，如高清晰度电视、标准清晰度电视、数据广播、国际互联网、讯息、交互业务等； 支持高度可靠的移动数据传输； 支持各种传送层/网络层协议，如mpeg-2、ip等。并且易于和其它广播、通信系统互联互通； 与现有模拟电视系统的相互干扰较小得益于较小的信号峰值功率与平均值功率之比以及较低的系统信噪比门限； 提供高码率的电缆应用模式。 dttb/ofdm系统 高数据净荷率，为地面传输提供大于24mbits/sec数据传输能力（8mhz带宽）。 灵活的传输模式，

9、以支持固定、便携、步行式移动接收方式，采用分层调制方式支持同一频道中同时传输不同的接收方式业务。 灵活的频谱规划和覆盖形式，以支持单频网、同频转发和缝隙填补。 系统的重要特性简介adtb-t系统 采用先进的信道编码（turbo码/格状编码调制/卷积码和里德-所罗门编码）以降低系统c/n门限由此可降低发射机功率以及加大覆盖范围； 采用最新设计的、先进的导频安排方法在各种恶劣的信道传输条件下保证快速、可靠的系统载波和时钟恢复； 采用先进的调制方案使系统载波和时钟恢复互不串扰，由此得到可靠的接收、优异的性能和较低的接收机成本； 采用最新设计的、先进的时哉均衡器方案逐符号跟踪信道变化、调整参数，以提供

10、对快速变化多径的跟踪能力，由此实现可靠的移动接收和室内接收； 采用最新设计的、先进的时域信道估计和均衡方案以提供对付大的和长的多径的能力，由此实现单频网、同频转发和缝隙填补； 采用最新设计的、先进的数据辅助和与纠错解码结合的时域均衡器方案以降低系统在多径接收条件下的c/n门限，这有助于实现室内、便携、步行和移动接收； 采用扩频方案保护系统重要信息，使系统在0db时也能保持同步。 采用最新设计的、先进的时域同步方案提供快速、稳定可靠的系统同步，所以系统将支持突发信息传输； 由于是单载系统，可以采用有效的手段对付相位噪声，所以系统可以使用一个廉价的双转换调谐器工作于vhf/uhf频段，并提供卓越的

11、与模拟电视兼容的能力； 采用充分的时域交织以提供强大的对付脉冲噪声的能力和移动接收能力。dttb/ofdm系统采用先进的信道编码（turbo码/卷积码和里德-所罗门编码）以降低系统的c/n门限。在调制信号中加入多种导频信号，有利于接收机实现定时载波恢复和对付动态多径实现移动接收。 采用充分的时域交织以提高抗脉冲噪声和移动接收能力 采用10mhz采样有利于利用gps定时实现单频网。系统的参数表1给出了基于单载波offset qam(oqam)调制的adtb-t系统的参数。表2给出了基于多载波qam调制的dttb/ofdm系统的参数。 表1 adtb-t系统的参数名称 参数信道带宽 8mhz有效带

12、宽 7.14mhz调制方式4oqam、16oqam、64oqam、256oqamoq传送层协议mpeg-2，ts系统信息1：16扩频保护净数据率地面广播4oqam423-127mbps12.7-25.4 mbps16oqam64oqam25.4 mbps电缆、mmds：64oqam电缆：256oqam38.1 mbps50.8 mbps内码1/2,2/3,tcm或1/2,1/3turbo编码外码：reed-solomon码t=rs（207，187）导频功率分配03（频谱两侧滚降职db处）0 ）表2dttb/ofdm系统的参数名称参数模式2k 8k信道带宽8mhz有效带宽7.622mhz 7.6

13、18mhzofdm载波数1516 6241数据载波数1392 5568导频载波数169 673保护间隙6.4-51.2 25.6-204.8载波间隔4.88khz 1.22khz数据载波调制方式64qam、16qam、qpsk、dqpsk内码1/2,2/3,3/4,5/6,7/卷积码或1/2turbo码外码reed-solomon码，t=8，rs（204，188）净码率qpsk16qam64qam5.01-10.63mbps10.02-21.26mbps15.03-31.89mbps传送层协议mpeg-2,ts四、未来工作设想和建议 总体组的现有组织形式和结构已不能适应专项工作深入开展的需要。

14、应以实现国家整体利益为第一需要，整合国内已形成的重要研究开发力量，特别是整合国内围绕数字电视传输标准所形成的主要技术力量，淡化各个单位和团体的局部利益，尽快组建国家数字电视工程中心，集中力量协助数字电视标准测试和制定工作的完成，为国家继续培养和保持一支数字电视研究的骨干队伍，深入开展数字电视的基础研究和尖端技术研究，保证我国数字电视技术发展的持续性和先进性。国家数字电视工程中心根据我国的经济实力和人才现状，技术的研究开发目前只能采用联合集中的组织形式。应该以数字电视传输标准制定工作中已形成的多家技术侯选方案、多家技术力量的现状为契机，尽快组织成立国家数字电视工程中心。中心可由国内高校、研究所、

15、电视台和企业等发起组建。在专项期间，中心是非赢利性质的机构实体，是专项的技术研发抓总单位，研究提出与国家产业规划配套的数字电视研发计划，承担专项交付的数字电视系统标准方案研究和数字电视基础技术研究等课题任务。中心主要管理和技术骨干全时参加中心工作，淡化各单位的局部利益。从长远发展角度，中心将成为支撑我国数字电视事业和产业不断向前推进的基础研发、人才培训、技术推广示范的基地。系统标准方案的测试工作在制定数字电视系统标准时，例如数字电视传输标准、综合业务广播标准、多媒体家庭信息平台标准等，由于其基础性和其发射接收两端紧密关联性的特点，对技术方案能否进行充分、公正、准确的测试，是系统标准制定工作的关

16、键环节。专项对此项工作应予高度重视。借鉴国外成功经验，建议系统标准的测试工作由数字电视系统标准化专家委员会直接负责，专门组织由广播、制造企业、科研等方面专家参加的测试工作组，负责制订测试计划并实施测试，测试结果向专家委员会提交。有待开展的基础研究课题为保证我国数字电视基础技术研发的持续性和先进性，并为产业化提供共性技术储备和支持，有必要尽快开展以下三项基础研究课题： 软科学研究分析比较国内外数字电视技术发展现状，全面提出我国数字电视技术研究开发计划，包括技术突破方向、可行性、计划安排、知识产权保护策略和持有状况等内容，为科学制定我国数字电视产业规划提供基础技术数据。 数字电视先进技术开发演示平台在已有的数字电视广播传输硬件平台基础上，开展更加适用于宽带网络传送和接入的数字视音频编码和数据通信的新算法和协议研究，如mpeg-4编码标准、“蓝牙”接入技术、数据广播协议、交互功能协议等的分析、比较与实现。另外，还应开展多媒体（压缩）数据的高级编辑、表达技术、数字节目转换与显示的协议和算法研究。这些协议和算法的结果将通过一个开放性的数字电视先进技术开发演示平台来综合体现。 数字电视芯片设计和基础软件模块开发为及时固化自