讓中國標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)中國產(chǎn)業(yè)走出去

記國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)項(xiàng)目“DTMB系統(tǒng)國際化和產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”

記者　劉蔚如

獲得科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)后，楊知行教授和潘長勇研究員合影。

　　登上人民大會(huì)堂的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)之前的十幾天，71歲的清華大學(xué)電子系教授楊知行再一次結(jié)束了尼泊爾、柬埔寨、老撾之行。十年間，他早已數(shù)不清多少次為了項(xiàng)目奔赴海外。而這項(xiàng)由楊知行領(lǐng)銜的清華大學(xué)數(shù)字電視中心團(tuán)隊(duì)完成的“DTMB系統(tǒng)國際化和產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目，在1月9日召開的2016年度國家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上榮獲了科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

　　DTMB是中國數(shù)字電視強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，其第一起草人正是楊知行。2011年底，在楊知行等人的努力下，DTMB正式成為國際電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，與美、歐、日等標(biāo)準(zhǔn)共同構(gòu)成地面數(shù)字電視四大國際標(biāo)準(zhǔn)，被國際電聯(lián)譽(yù)為“1972-2012年全球數(shù)字電視發(fā)展四十年的一個(gè)重大里程碑事件”。

　　“對(duì)于應(yīng)用科學(xué)來說，標(biāo)準(zhǔn)就是一種前沿技術(shù)。這種技術(shù)的競爭不憑借論文，而是憑借市場，以占領(lǐng)市場為目標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)就是其中制勝的武器。”秉持這樣的信念，楊知行帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)走上了DTMB系統(tǒng)的國際化和產(chǎn)業(yè)化之路，這一路雖走得艱辛，但他們從未退縮。

“在國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場打一個(gè)翻身仗”

　　長期以來，中國的彩電制造量和保有量都是世界第一，然而在數(shù)字電視時(shí)代前的黑白、彩色電視兩個(gè)階段，中國的電視標(biāo)準(zhǔn)都是選用歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，沒有自主的核心技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，國內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)一直都只能賺取加工費(fèi)。1996年，美國和歐洲相繼建立了各自的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，使得美、歐的標(biāo)準(zhǔn)成為了數(shù)字電視領(lǐng)域最早的兩個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)。1999年，國家數(shù)字電視領(lǐng)導(dǎo)小組成立，提出中國數(shù)字電視要自主制定標(biāo)準(zhǔn)。

 楊知行與師生進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。

　　“電視是國家重要的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，適逢數(shù)字電視取代模擬電視的變革時(shí)代，如果把我們掌握的通信技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字電視領(lǐng)域，一定能夠做出國際領(lǐng)先的成果，將會(huì)給我國的相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來發(fā)展機(jī)遇。”回想起投身這一項(xiàng)目的緣起，楊知行依然很激動(dòng)地說：“我們做應(yīng)用科學(xué)研究的，應(yīng)該要在國民經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場打一個(gè)翻身仗！”

　　于是，以楊知行為代表的一批清華人，開始了數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的研究工作，然而從起步開始，他們就面臨著困境。團(tuán)隊(duì)成員潘長勇曾對(duì)楊知行說：“我本來做遙感衛(wèi)星領(lǐng)域的事情做得挺好，科研經(jīng)費(fèi)也穩(wěn)定，您卻讓我來做這個(gè)事情，經(jīng)費(fèi)沒有，文章不好發(fā)，還一天到晚要被派出去。”雖然只是句玩笑，卻也真實(shí)的反映了他們?cè)媾R的困難。直到2003年清華大學(xué)信息技術(shù)研究院成立，時(shí)任清華大學(xué)副校長龔克組建了由楊知行作為學(xué)術(shù)帶頭人的數(shù)字電視技術(shù)研究中心，部分電子系教師和海內(nèi)外引進(jìn)人才組成了中心團(tuán)隊(duì)，學(xué)校投入了985二期經(jīng)費(fèi)支持，開啟了團(tuán)隊(duì)攻關(guān)的征程。

　　當(dāng)時(shí)，美國的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)采用了全時(shí)域的信號(hào)處理方式，而歐洲標(biāo)準(zhǔn)采用了全頻域的處理方式，兩者各有優(yōu)劣。“這時(shí)我們就充分發(fā)揮了后發(fā)優(yōu)勢，看到了這兩種標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢和缺陷，于是采用了時(shí)域和頻域信號(hào)協(xié)同處理的方式，創(chuàng)新出‘時(shí)域同步幀頭+頻域數(shù)據(jù)幀體’的TDS-OFDM信號(hào)幀結(jié)構(gòu)，在避免缺陷的同時(shí)，將歐、美標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢結(jié)合了起來。”楊知行說。這種信號(hào)處理方式大幅提高了頻譜效率、同步性能和信道估計(jì)精度，多項(xiàng)專利被國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局評(píng)估為基礎(chǔ)性發(fā)明，成為學(xué)術(shù)界公認(rèn)的一種新型OFDM技術(shù)體制，豐富和完善了多載波傳輸理論。此外，楊知行和團(tuán)隊(duì)還發(fā)明了一種適用于復(fù)雜的地面數(shù)字電視傳輸環(huán)境的LDPC糾錯(cuò)編碼專利技術(shù)，成為國際上第一個(gè)在數(shù)字電視領(lǐng)域采用LDPC碼的標(biāo)準(zhǔn)，不僅大幅度提升了系統(tǒng)的接收性能，更引領(lǐng)了后來標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方向。

　　2006年，國務(wù)院批準(zhǔn)頒布了這一標(biāo)準(zhǔn)。由于采用了最新的關(guān)鍵核心技術(shù)，這一具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國DTMB標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)頻譜效率、信號(hào)接收性能、移動(dòng)接收性能、同等功率覆蓋范圍等各方面都明顯優(yōu)于其他標(biāo)準(zhǔn)。

探索具有示范效應(yīng)的國際化推廣模式

　　標(biāo)準(zhǔn)的意義在于應(yīng)用，因此，成為國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于楊知行和團(tuán)隊(duì)來說，只是萬里長征走出了第一步，讓DTMB走向國際，是他們更大的心愿。

　　很快，DTMB與歐洲標(biāo)準(zhǔn)在香港有了第一次碰撞。歷經(jīng)三個(gè)多月，針對(duì)各種應(yīng)用場景進(jìn)行了各項(xiàng)測試，DTMB在技術(shù)上顯示出了明顯優(yōu)勢。2007年，香港宣布放棄歐洲標(biāo)準(zhǔn)采用DTMB標(biāo)準(zhǔn)，這使得團(tuán)隊(duì)成員們對(duì)DTMB走向國際市場充滿了信心。于是從2007年到2009年，在中關(guān)村科技園管委會(huì)的支持下，以清華大學(xué)為首，由100多家企業(yè)參與組建了中關(guān)村數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，開始了在中、南美洲的DTMB標(biāo)準(zhǔn)推廣。

楊知行和他的學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)室共享研究成果的喜悅。

　　沒想到第一站在古巴的測試就給團(tuán)隊(duì)出了一個(gè)大難題。測試結(jié)果同香港一樣，DTMB明顯優(yōu)于歐洲標(biāo)準(zhǔn)，但古巴卻提出由于帶寬不同，不認(rèn)可這一測試結(jié)果，要求中國團(tuán)隊(duì)在3個(gè)月之內(nèi)修改帶寬。DTMB標(biāo)準(zhǔn)已在國內(nèi)強(qiáng)制性實(shí)施，接收芯片已經(jīng)批量生產(chǎn)，再做修改談何容易！但是考慮到DTMB未來的國際化之路，團(tuán)隊(duì)日夜攻關(guān)，提出了一系列創(chuàng)新技術(shù)，成功研制了DTMB增強(qiáng)系統(tǒng)，增補(bǔ)了DTMB標(biāo)準(zhǔn)支持多業(yè)務(wù)廣播和多帶寬可選的功能。

　　帶著新的DTMB增強(qiáng)系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)在委內(nèi)瑞拉、秘魯?shù)葒疫M(jìn)行了一輪又一輪的測試。楊知行至今還清楚地記得，委內(nèi)瑞拉工信部部長曾在測試前對(duì)他說：“你們的技術(shù)可能不如歐洲，測試結(jié)果大概比不過歐洲、美國和日本”。然而實(shí)際上，9個(gè)測試點(diǎn)的數(shù)據(jù)“一邊倒的中國贏，而且贏得非常多，優(yōu)勢非常明顯”，楊知行回憶說，“所有人都傻眼了，覺得不可思議。”在秘魯數(shù)字電視委員會(huì)給總統(tǒng)的報(bào)告里，中國標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上取得了第一，這一報(bào)告也得到了南美洲各國的普遍認(rèn)可。

　　2年多的時(shí)間里，潘長勇幾乎每隔2、3個(gè)月就去一次南美洲。在秘魯?shù)臏y試分別在海濱城市、高原城市、熱帶雨林地區(qū)進(jìn)行，幾個(gè)月的測試結(jié)束后，潘長勇變得又黑又瘦。雖然已經(jīng)60多歲，楊知行也沒少往南美洲跑，每次都要坐30多個(gè)小時(shí)的經(jīng)濟(jì)艙。

2012年楊知行向到訪的剛果金政府代表團(tuán)介紹中國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)。

　　在這些測試中，DTMB的技術(shù)優(yōu)勢得到了充分展現(xiàn)，但讓楊知行和團(tuán)隊(duì)成員們感到意外的是，多數(shù)國家最終卻沒有選用DTMB標(biāo)準(zhǔn)。“廣播電視是政府喉舌和普惠全民的基礎(chǔ)設(shè)施，其標(biāo)準(zhǔn)遴選是國家行為，涉及國家利益，因此我們很難單純依靠技術(shù)優(yōu)勢贏得市場。”楊知行無奈地說，“我們非常辛苦地做DTMB的國際推廣，轟轟烈烈地干，結(jié)果卻很悲壯。”但這段歷程并不是一無所獲，國家開始更加重視DTMB的對(duì)外推廣，國家發(fā)改委等8個(gè)部門聯(lián)合組建了DTMB海外推廣工作組，推動(dòng)DTMB成為國際標(biāo)準(zhǔn)的工作也提上日程。

　　“國際化包括兩方面，一是標(biāo)準(zhǔn)化，二是推廣應(yīng)用。”潘長勇說，“想要國際化，就要成為國際標(biāo)準(zhǔn)。”國際電聯(lián)的數(shù)字電視國際標(biāo)準(zhǔn)建立以來，除了一開始就包括的美國標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)，日本標(biāo)準(zhǔn)是唯一后來加入的，日本人用了將近5年的時(shí)間完成。已有的三個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)都已在全球范圍內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣多年， 新興的DTMB標(biāo)準(zhǔn)與之市場競爭，這種情況下讓對(duì)方同意接受DTMB標(biāo)準(zhǔn)，無異于“與虎謀皮”。團(tuán)隊(duì)成員、電子系教授宋健和信研院研究員潘長勇一起作為主要骨干參與了這一過程，國際會(huì)場上的“唇槍舌劍”和會(huì)場外的博弈，壓力和焦慮伴隨著他們。厚積薄發(fā)，2011年宋健和潘長勇第三次來到國際電聯(lián)的會(huì)議時(shí)，一切終于水到渠成，DTMB標(biāo)準(zhǔn)成為了國際電聯(lián)正式標(biāo)準(zhǔn)。“標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)完整的體系，僅有樹干還不行，我們要讓它長成參天大樹，還需要很多樹杈，以及不斷向它輸送養(yǎng)分。”潘長勇說，“所以我們一直在不斷完善DTMB標(biāo)準(zhǔn)體系，以及推動(dòng)它的演進(jìn)和發(fā)展。”

2015年楊知行在巴基斯坦與巴國家廣電局和國家電視臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)交流。

　　而在推廣應(yīng)用方面，2009年，國家發(fā)改委批復(fù)由清華大學(xué)牽頭籌建數(shù)字電視國家工程實(shí)驗(yàn)室，負(fù)責(zé)數(shù)字電視海外推廣應(yīng)用和技術(shù)演進(jìn)研究。在工作組的領(lǐng)導(dǎo)下，逐步形成了國家主導(dǎo)和企業(yè)主導(dǎo)兩種模式，目前在亞、非、拉地區(qū)已有14個(gè)國家或地區(qū)（含中國)采用DTMB標(biāo)準(zhǔn)，覆蓋全球近20億人口。

從標(biāo)準(zhǔn)到產(chǎn)業(yè)鏈

　　10多年前開始數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)研究工作時(shí)，楊知行并沒有料想到，自己會(huì)把一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)做成了產(chǎn)業(yè)鏈，然而在后來一步步的實(shí)踐中，他和團(tuán)隊(duì)真的做到了。

　　“再好的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也需要把產(chǎn)品做到有競爭力，才能真正到國際市場上參與競爭。”楊知行說，“但是這件事情技術(shù)難度比較高，投入很大，沒有企業(yè)愿意承擔(dān)。”這時(shí)候，學(xué)校和院系的領(lǐng)導(dǎo)給予了團(tuán)隊(duì)支持，鼓勵(lì)他們自己研制產(chǎn)品。“這本來并不是我們擅長的領(lǐng)域，但也只好‘趕鴨子上架’了。”楊知行笑道。

DTMB標(biāo)準(zhǔn)第一起草人楊知行與其團(tuán)隊(duì)開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)測試樣機(jī)。

　　他們很快就取得了成果，完成了DTMB系統(tǒng)成套的實(shí)現(xiàn)技術(shù)和算法代碼，并創(chuàng)新實(shí)施了一種專利處置與實(shí)現(xiàn)技術(shù)分離操作的機(jī)制，把全部專利貢獻(xiàn)國家的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和算法代碼轉(zhuǎn)讓國內(nèi)外近20家企業(yè)，合同金額累計(jì)過億元，推動(dòng)了我國DTMB產(chǎn)業(yè)鏈及專利池建設(shè)。團(tuán)隊(duì)還通過自主開發(fā)數(shù)字電視一體機(jī)、機(jī)頂盒及其接收專用芯片，多模式地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)及其單頻組網(wǎng)設(shè)備等DTMB系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了DTMB系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)并開展市場應(yīng)用，近3年實(shí)現(xiàn)DTMB相關(guān)產(chǎn)品的銷售額達(dá)674億元。在國內(nèi)，DTMB標(biāo)準(zhǔn)已強(qiáng)制實(shí)施，覆蓋全國過半數(shù)人口，其接收功能已標(biāo)配到國內(nèi)市場銷售的電視機(jī)，國家廣電部門也正在開展全國覆蓋工程建設(shè)。

　　回顧這一過程，楊知行發(fā)現(xiàn)他們已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了以標(biāo)準(zhǔn)輸出為龍頭，通過標(biāo)準(zhǔn)帶動(dòng)產(chǎn)品輸出，通過產(chǎn)品帶動(dòng)文化出口，集技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品、服務(wù)、金融、文化為一體的海外推廣應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈模式。

　　能夠從最初的種種困境走到今天，楊知行認(rèn)為離不開信念和團(tuán)隊(duì)。他說：“從我的老師吳佑壽院士到我，再到現(xiàn)在挑起重?fù)?dān)的宋健和潘長勇，我們都有堅(jiān)定的信念，要在這條道路上堅(jiān)持走下去。”而這個(gè)團(tuán)隊(duì)中的全體成員，也因?yàn)檫@個(gè)信念始終牢牢地團(tuán)結(jié)在一起，并在堅(jiān)持的過程中不斷成長。

　　過去的10多年，楊知行和團(tuán)隊(duì)通過理論創(chuàng)新、技術(shù)突破、標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)、國內(nèi)外推廣應(yīng)用，促進(jìn)我國數(shù)字電視行業(yè)跨越式躋身世界前列，成功占領(lǐng)了國際同類標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)制高點(diǎn)。近年來，歐洲推出了第二代數(shù)字電視國際標(biāo)準(zhǔn)，楊知行和團(tuán)隊(duì)也創(chuàng)新了DTMB演進(jìn)系統(tǒng)，于去年成為國際標(biāo)準(zhǔn)，正在產(chǎn)業(yè)化和國際化過程中。新一輪的競爭已經(jīng)開始，楊知行滿懷信心地表示：“我們已經(jīng)搶占了制高點(diǎn)，還要繼續(xù)堅(jiān)持不懈做下去，保持在數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的引領(lǐng)地位。”

（清華新聞網(wǎng)1月9日電）

編輯：常 松