在“DTV传输与测试”分论坛上，数字电视国家工程实验室、清华大学杨知行教授做了题为《地面数字电视技术及标准演进》的报告。


以下为演讲实录。

　　杨知行：各位来宾，跟大家共同探讨一下我们地面电视的一些情况。这个题目大家原来很感兴趣，现在的范围是越来越小了，这个圈子很小了，也就是说大部分人差不多都比较认识了，我今天重点想介绍这么几个问题：

　　第一，我想介绍一下这个标准最近在国外推广有什么样的进展；

　　第二，现在国外纷纷推出二代标准，所以关于二代标准的问题，我也做一些简单介绍；

　　最后，想借这个机会来宣传一下我们国家工程实验室，三个题目，30分钟时间。

　　先说地面标准进展。去年12月6日，国际电联通过中国DTMB标准为国际电联的第四个标准。这个过程是非常短的，在国际电联是非常快的一个过程。像日本通过这个标准，它用了5年的时间，而中国，我们从2010年6月成立这个专家组开始活动，到2011年12月就通过了，这是一个非常快速的进程。

　　这个事情是国家数字电视领导小组的5个部门非常齐心协力做出的，所以给我一个很大的感触，如果我们国家集中心力做某一件事，实际上中国的力量是很大的；反之，再好的东西都被消耗掉了。国际电联的标准在推广上非常有意思，左边的这张表非常有意思，这是国际电联1306号这个文件建议书里有这样的一张表，这张表是为了给选择标准的用户一个参考，在这个参考里面，你们看出来非常有意思，就是说如果你想在特定的需求情况下，你要最高的传输码率吗？你是选美国标准，还是中国标准呢？你最好选欧洲、日本、中国的；如果组建单频网是你必要的要求，你就选欧洲、日本或者中国的，等等。这里面唯一有一点是日本人特别欣赏的，就是说如果你想要有不同质量的分支传输的功能的话，就只有日本人这个标准了。它还有把6兆带宽分解成13段，拿出500kHz带宽可以兼容手机，使数据广播可以有独立解码，这个功能只有日本有。如果你要这个功能只能选日本标准。针对这个，中国DTMB标准就多了一个演进，叫E-DTMB，这是香港电视台提出的，香港采用中国标准，一个频道里有一个高清、两个标清，他们希望能否在这个基础上再加一个数据广播？不影响现有的用户。在这个前提下，我们做了一个E-DTMB。这个E-DTMB补充齐了以后，你们再来看这张表就对中国非常有利了，可以说在国际电联给用户选择的这些项目里，中国标准是覆盖最全面的，你要什么，中国都有。所以，在4个标准里面，中国标准是最好的。实际上，E-DTMB不改动国标，也不改动现有的网上设备，只是在数据前面先加一块数字信号进去，有IP接口的，这个E-DTMB在香港电视台做过测试，目前产业化工作正在进行中。如果用E- DTMB的话，那么原来的高清在保证你的传输码率的同时，有600kHz的数据信道。这个高清与数据接收信号，它的接收灵敏度大概差15个dB以上，这是为了防止固定接收和移动接收之间的干扰，这就满足了移动将来在室内能够接收的需求。

　　到目前为止，国际电联现在有4个标准，A、B、C、D。美国的A标准是用全时域处理的办法，现在用的国家并不多，大概6个国家。B系统是欧洲的，它是用全频域处理的，现在世界上大概有64个国家选用这个标准，这是覆盖最大的标准。C标准是日本的ISDB-T标准，它不是一个独立标准，它是欧洲标准的一个改进。D系统是中国的DTMB标准，它综合了时域和频域联合处理的优势，由于这个优势造就了中国标准的后发优势，这个后发优势主要体现在四个方面；第一个方面，它比较稳健，同步性能保护得比较好；第二，频谱效率比较高，相比日本和欧洲而言，它的频谱效率大概提高在10%左右；第三，移动性能比较好，这是得益于它的时频域联合起来处理以后，参数刷新比日本、欧洲标准快一倍以上；第四，就是覆盖性能好，中国是世界上第一个采用LDPC码放到地面标准里面的。所以它得到了近3个dB的优势，因此比起欧洲、日本标准，中国标准的接收门限相差一倍，即用同样功率发射，中国标准的覆盖范围是扩大了一倍，这是很可观的指标。由于这样的后发优势，我们在国外，像在南美，我们真正用了两年的时间去盯美国、欧洲、日本的标准，去作对比测试，这个对比测试，可以说在四个国家里都是他们独立测试的，中国标准没有输过。

　　这里面唯一有一个指标就是在委内瑞拉的时候，当时测移动性能，日本的移动性能比我们的好，因为它只有500kHz带宽，这项输给了日本，但是我们还是比欧洲的好。除了这个指标以外，我们基本都处在最前列，所以中国标准的技术第一，这是秘鲁数字电视委员会向它的总统写的报告里提出的，这个结论在国际上得到了广泛认可。这是在2007—2009年，中国标准是最好的标准，大家没有什么异议。可是到了2011年，我们在埃塞俄比亚进行推广的时候，埃塞俄比亚的领导都已经决定用中国标准了，但是埃塞俄比亚数字委员会抵制，要求拿中国DTMB和欧洲第二代标准DVB-T2进行对比测试，逼得我们没有办法，就把中国的一代标准和欧洲的二代标准在埃塞俄比亚做了一次对比测试，这是很不合理的测试，因为这是两代不同的东西。但是测完了以后，我们发现效果也不错，原因是什么呢？欧洲标准最大的优势，实际上在这一项上：一个8兆通道最多传20套标清，而中国的一个频道最多传12套标清，这一项输给了人家，可是除了这一项，从后面的数据你们看到，在覆盖范围、移动性能等指标上，我们都是非常显著的胜出！同时，这次测试中，埃塞俄比亚用的DVB-T2机顶盒是在英国伦敦市场上购买的，125英镑一台，我说用中国标准达到同样高清晰度的机顶盒大概超不过60英镑，差价有一倍以上。埃塞俄比亚有八千万人，（按4口之家计算，）如果一个机顶盒就差出60英镑的话，它要多花60英镑×2000万，才等于多出一个频道的代价！基于这一点，埃塞俄比亚最后还是选择用中国标准，所以从这个对比测试，我们终于讲清了一个道理：就是中国标准，对于公益性的国家基础设施而言，它要照顾到千家万户，目前它是国际上最好的地面电视传输标准。

　　我们在国外推广，遇到的一个软肋就是中国地面标准在国内用得不太好。当年广电总局、工信部都做了大量的努力，特别是广电总局去年年底已经把300多个地级以上的城市都覆盖了，完成了地级以上城市的覆盖，而且准备在今年或者明年，很短的时间内要把县以上的2千多个城市覆盖，这个规划都很具体。同时，全国的公交移动电视原来都用的欧洲DVB标准，现在北京、上海都在进行改造，这个改造都在改用国标，这些都是做了大量努力的。但是，我们在国外讲的时候，这一块覆盖我能讲清楚，可是人家的一个问题问得我哑口无言，人家说：中国现在有多少地面数字电视的终端？我就说不出这个数来了！这个中国的地面数字电视的终端数还需要**加大力度来沟通。

　　国标在国内用得最好的是香港。这次我们在国际电联通过得很顺利，主要是得益于香港的报告。香港的数字电视是在2007年12月31日播出的，到2010年12月，基本上就超过了100多万用户，截止到目前，大概60%以上的用户终端都采用了DTMB地面标准，而且在香港市面上，有200多种终端设备在销售，所以这个市场非常规范。同时，他们的单频网报告，在国际电联也引起了非常好的影响，使一批国家成立了一个跟踪小组来考察香港单频网的设计方案。

　　在国外，通过我们这些年的努力，在国际上我们说中国标准作为基础设施是最好的标准，也开始有一些国家采用中国标准，用得最好的是老挝。老挝大概是在去年5月份开始建设，到去年底就有3万个用户，截止到目前已经有5万用户了，而在3万用户的时候，基本上就开始盈利了，而且这45套节目里面有11套是直接转播中国的电视节目，其中里面大量的电视剧都是中国的电视节目，所以你现在到老挝，如果你们去看电视节目就像在中国看电视差不了多少。这样就通过标准的出口，带动了技术、标准、产品、金融的出口（因为钱也是由中国人给予贷款的），还有文化产品节目、管理理念等几乎都是从中国过去的，而且同样这个模式也用在了柬埔寨。

　　前不久，古巴和中国**之间签了一个协议，要全部采用中国地面数字电视标准；埃塞俄比亚的工程也在实施中。截止到目前，我们有10多个企业在亚非拉20多个国家，同时在推进中国DTMB标准，所以中国DTMB标准在国际上的推广还是有相当的发展空间的。

　　关于标准最新的进展我就汇报到这些。下面我想介绍一下一些标准的演进情况。因为对美国和欧洲而言，它的标准是1996年开始的，到现在有15、16年了，他们都纷纷进行第二代标准的研究，其中美国的做法非常现实，它不叫第二代，它现在做一个ATSC-M/H标准。原来美国的ATSC标准只支持高清，不支持标清，且只支持在室内接收，既不接受单频网方式，也不能接收移动信号，所以现在为了弥补这些缺陷，在ATSC标准的基础上发展了兼容性的演进标准，从这个图上可以看到，底下这一小块就跟我们DTMB的思路是一样的了，它就把固定接收和移动接收以及手机接收串起来变成一体了。它的第二代标准也在考虑中，美国的第二代标准就是ATSC3.0版本，目前还在需求的调研中。

　　由于欧洲本身并不大，所以它的标准一定要在国外推广，在国外推广受到阻碍的时候，它一定要变，不像美国，也不像中国，各自有一个庞大的市场。所以欧洲立刻就推出了第二代标准，第二代标准和第一代标准完全的不兼容，它主要做了四个方面的改进：

　　 第一，在原来一代标准的最高调制方式的基础上引入了256QAM，这样高效率的调制模式；同时把它里面的导频信号大量筛减掉，来提高频谱效率，它的频谱效率比一代的提高了30%，它在8兆带宽的最高传输码率达到50Mbps，这一条目前是二代标准里面影响非常大的一项指标。

　　第二，它选用了LDPC码来大大改善接收门限。在原来一代时，中国标准比欧洲DVB-T好3dB的接收门限，现在DVB-T2比我们的DTMB好一个dB，这样它拿到了4dB以上的接收门限好处。这个对于欧洲标准而言，是突飞猛进的收获，它的接收灵敏度也是目前这四个标准里面最低的。

　　第三，使用多层超帧。这个超帧概念，本来是中国标准的专利，可是中国标准只是把它放在这个标准中，并没有对它进行定义超帧做什么用？结果欧洲二代标准对这个超帧概念做了定义，变成了欧洲标准的知识产权了。当然，这一条我们要改起来是非常容易的。

　　第四，用多天线技术来支持单频网。因为单频网原来最大的障碍是人工多径干扰，它造成了门限大概要下降4-5个dB，它现在通过多发射天线，使得交叠区域的多径干扰转变成多天线的分支增益，原来要4、5个dB的损耗，现在变成了有3dB以上的增益，这个也是很好的功能。

　　DVB-T2是超越了第一代的四个国际标准的。针对欧洲的第二代标准，中国围绕国外推广的需要，也适时做了一个演进标准，DTMB-A，我们不叫二代，是我们在国标基础上的一个改进，中国的二代标准也还在需求的调研当中。为了针对国外推广的需要，我们就在现有国标基础上，这个框图里红色的地方都是我要改进的地方，通过这些改进，我们就可以超过DVB-T2，也就是说我们增加了256QAM的调制方式，我们的频谱效率就会比DVB-T2高一点，为什么会比它高一点儿呢？因为它还要在数据里插入导频，它的导频占有多少比例，就是我们比它高多少的比例，我们很容易超过它。第二，对LDPC码我们现在做了一些改进，比如说码长提高到16K。同时，我们在TDS-OFDM专利结构的基础上，要做二维动态分配，这是我们中国标准的一个核心专利，同时我们有时域和频域同时处理的方法，我们支持多天线会比他们来的更简单一些。所以我们现在总体上说，DTMB-A与欧洲DVB-T2是相当的，且有超越。这是仿真的结果，从前面两栏图表的比较看，我们的优势是十分明显的，但是到了中国的演进标准和欧洲的二代标准相比时，虽然还有一点点的优势，但是基本上相当了。

　　这是实验室的测试结果，现在北京国家工程实验室里放了一套应用示范系统。请看这个照片中的应用示范系统，可在8兆带宽里传4路高清，是可以硬件兼容的，这后面的四个盒子都是高清解码器，中国DTMB-A与欧洲DVB-T2的传输码率都在38.6Mbps左右，数据相当，指标也差不多相当，现在中国缺的是产业化。中国的演进标准和欧洲二代标准是将来的主要模式，现在欧洲在英国用的主要模式大概在38.6Mbps，中国的主要模式大概在38.7-38.8Mbps，刚才看到的演示系统就是38.7或者38.8Mbps，这个盒子和我们有些电视的传输是一样的，有些还高一点，表中红色的部分是欧洲标准在DVB-T的基础上要加以改进的一些参数，中国标准也一样，从红色部分的多少，你们就可以看出，中国标准如果在一代标准基础上演进，相对欧洲二代标准来讲，要小得多。因此我们说，性能相当或者中国标准好一点，那么复杂度指标，我们可能比欧洲标准要来得更简单一些了，同时在兼容性上，中国标准的兼容性也会比欧洲标准的兼容性要好一些，这就是国外标准演进的情况。

　　最后我想介绍一下国家工程实验室，本人是数字电视国家工程实验室的主任，它的领导部门是以国家发改委牵头的有八个部委参与成立的一个数字电视标准国家领导小组，这个领导小组目前就是我们在国外推广的后台“老板”，是我们的支持单位。国家给了我们实验室8项任务，其中最主要的是国标演进系统的开发和国标在国外的推广，这两项。针对这两项任务，实验室建立了一个由52个单位参加的产业联盟，这个产业联盟里包括华为、中兴、中国普天等一些大型企业，在产业联盟的支持下，实验室将建设四个研发平台，一个国际开放实验室用于国外的推广工作，同时这个实验室将支撑两块业务，一块就是国标演进系统的研发和产业化；另一块就是把国标向国外推进。目前我们在探索一个模式，这个模式是把中国的数字电视国标和文化产品相结合向国外推广的一种模式，而这个模式希望在广电总局的领导下，我们能够把产业联盟和地方广电局结合起来，一块来做。同时，我们也希望在广电总局的指导下，对于正在进行的数字电视演进系统，能够加快标准的制定和推广应用。

　　总之，我们希望在数字电视国家领导小组的领导下，大家齐心协力，能够把数字电视向国外推进的工作做得更好，提高我们国家在国外的竞争力和信誉，谢谢！