DTMB的国际化之旅

DTMB的国际化之旅——专访数字电视国家工程实验室（北京）主任杨知行教授

2011年12月6日，国际电联第六研究组正式批准对1306和1368建议书的修改建议。国际电信联盟正式通过了《地面数字电视广播的纠错、数据成帧、调制和发射方法》和《甚高频/超高频(VHF/UHF)频段内地面数字电视业务的规划准则》两项国际标准的修订，将我国的数字电视地面多媒体广播系统DTMB标准纳入其中。至此，我国DTMB标准成为继美、欧、日之后的第4个数字电视国际标准。

DTMB地面数字电视国标成为第四个国际标准有着重大意义，是我国自主知识产权标准国际化的重大成果。目前DTMB的海外推广已经取得了一定成绩，DTMB国标的国内应用也在加速之中。DTMB成为国际标准之后，将大大促进其国际化推广。就DTMB成为国际标准的奋斗历程、技术优势以及推广应用情况，科讯网记者专访了数字电视国家工程实验室（北京）杨知行主任，为大家揭开DTMB的诸多细节和内幕。

一DTMB的南美四国测试之旅

2006年我国国标DTMB正式决定之后，首先在香港开始推广使用。在香港的成功应用给了清华大学数字电视研究中心启示——让国标DTMB走出国门。2007年6月中关村管委会推动成立了以清华大学数字电视研究中心牵头的中关村数字电视产业联盟，希望能把数字电视国标的产业化做起来，这个联盟的第一项工作就是把DTMB带到南美四国——古巴、委内瑞拉、秘鲁和厄瓜多尔。

从2007年12月到2009年5月，在南美推广DTMB经历了长达一年多的对比测试。包括中国的地面数字电视国标DTMB在内，共有五个标准参与测试，其他四个分别是国际标准——欧洲的DVB-T、美国的ATSC和日本的ISDB-T，以及巴西的标准（主要是日本的标准技术）。
对比测试的第一站在古巴开始，DTMB首先和欧洲标准DVB-T作对比测试。DVB-T是6M系统而DTMB是8M系统，测试对比的结果是DTMB优于DVB-T。但是古巴认为两个系统带宽不一样，因而没有出具测试报告，要求DTMB在三个月之内改成6M系统重新进行测试。在中关村科技园区管委会和北广、海尔、普天等企业的支持和刻苦努力下，DTMB在三个月时间内完成了6M系统改造。此时委内瑞拉已经正在准备对地面数字电视标准进行选择，中关村数字电视产业联盟又转战委内瑞拉。

在委内瑞拉的九个地点和欧洲、日本的标准进行对比测试，结果是DTMB大胜欧洲DVB-T和日本ISDB-T,令国际同行大跌眼镜。然后中国和委内瑞拉双方政府代表团草拟了采用中国DTMB标准的协议书，就等两国政府部门领导在合适的时间签署就可以大功告成。但是中途节外生枝，日本采取各种手段阻挠破坏了中瑞之间的合作。

在委内瑞拉之后，DTMB又在秘鲁和厄瓜多尔进行测试。在秘鲁的高沿、海滨城市和热带雨林地带等三个地方进行了数个月的艰苦测试工作，这一次中国DTMB、美国ATSC、欧洲DVB-T、日本ISDB-T、巴西ISDB-T等5个标准都参与了秘鲁数字电视委员会主持、南美多国参加的标准测试与评估。秘鲁数字电视委员会给秘鲁总统的报告中指出：中国DTMB技术第一。

二 DTMB演进方案——DTMB-A

然而在古巴地面数字电视标准的选择上，欧洲DVB组织说，如果选一个成熟实用的标准，欧洲DVB-T是最合适的标准，如果要选择一个性能优越的标准，欧洲DVB-T2比中国的DTMB更先进。尽管中国DTMB性能优于欧洲DVB-T，但是中国DTMB在本国都没有得到规模使用。

DVB组织在会议上发放DVB-T2的材料，中关村数字电视产业联盟注意到DVB-T2的技术性能指标比较DVB-T的确有了很大改进，许多方面性能比DTMB更先进。第一点，DVB-T2的最高传输码率比DTMB高，可以在一个8M带宽的电视频道中传送4个高清节目，最高速率能达到50M。而国内有线电视才38M，DTMB最高的速率是32M，常规使用的模式是24M。在频谱利用效率上DVB-T2明显比DTMB高出很多。第二是在接收灵敏度上，无论高码率工作模式还是低码率工作模式，DTMB的接收门限都优于DVB-T约3dB，然而DVB-T2反过来接收门限比DTMB好约1个dB。第三点是DVB-T2采用多天线分集实现单频组网。单频组网问题，在第一代标准中全世界都没有解决的很好，因为人工多径，单频网交叠区的接收门限要损失3dB以上的信噪比。但是在DVB-T2标准中，通过多天线，把人工多径变成了分集增益，叫增强型单频网，为单频组网带来很大的方便。第四点是支持多业务，DVB-T过去基本上是针对标清固定接收，对高清和移动的支持比DTMB差，DVB-H也做得不成功。但在DVB-T2中，专门定义了超帧结构和二维分割方法，支持多业务广播功能，可以应对高清、标清、数据、移动等各种应用模式。实际上，超帧和二维分割都是在中国DTMB标准中率先使用的，这非常让人遗憾。DVB-T2的这四方面性能对DTMB占据的国际技术制高点构成了极大的威胁，引起了DTMB标准研发单位-清华大学的高度重视和警惕。

其后，清华大学数字电视研究中心在DTMB国标的基础上，开始了DTMB演进标准方案的研究工作。到2011年12月突破了必要的关键技术，形成增强型地面国标的演进方案DTMB-A。测试证明：DTMB-A的最高传输码率比DVB-T2更高；DTMB-A的相同条件下的接收门限比DVB-T2更好；通过TDS-OFDM时频二位动态分配，DTMB-A比DVB-T2支持多业务更灵活；借助TDS-OFDM多发射天线分集技术，DTMB-A支持增强型单频网且复杂度比DVB-T2更低；DTMB-A的总体技术性能已经超越DVB-T2，将保持中国标准继续占领国际标准高地。目前DTMB-A样机已经完成，正在开始进入产业化阶段。

三 推进DTMB国际化的努力历程

2009年年初，中关村数字电视产业联盟向国家发改委、国标委报告了DVB-T2性能超越DTMB的情况，将严重影响DTMB在国外的推广。报告引起了国家部委的重视，国家数字电视领导小组第九次会议上确定了要开展DTMB演进方案的研究工作。

在DTMB的海外推广上，DTMB不是国际标准成为推广工作的一个软肋。比如友好的古巴都声称，DTMB只是中国的国家标准，并不是国际标准，为什么要选用一个外国国家标准而不是国际标准呢。另一个软肋就是DTMB在国内的推广使用不佳。第三个问题是DVB-T2将是一个潜在的阻碍。国家数字电视领导小组第九次会议上确定了由国标委牵头推动DTMB的国际化，使之成为国际标准。

2010年年6月国标委牵头成立了以数字电视国家工程实验室（北京）杨知行主任为组长的12人推进工作专家组，专家来自产、学、研、用方面的9个单位。专家组分工组成了三个工作组，分别是ITU文稿工作组，清华大学宋健教授任组长；ITU事务工作组，工信部徐伟岭任组长；ITU数据测试工作组，广电总局解伟任组长。同时成立了一个以中国工程院邬贺铨院士为组长的推进工作顾问组，顾问包括南开大学龚克校长、广电总局科技司副司长曾庆军副司长、工信部科技司代晓慧副巡视员等。

要使DTMB成为国际标准，第一件事是要将已经封闭多年的地面数字电视传输标准1306建议书的修订之门打开。2010年10月中国ITU代表团赴日内瓦第一次参加会议，代表团准备的申请地面数字电视研究延期的建议书获得了通过，但是修改1306建议书因为个别国家的阻挠没有获得大会通过。

2011年5月第二次参加会议，中国ITU代表团准备了两份信息文稿和两份修改建议书。信息文稿时针对个别国家代表团阻挠意见的回复，介绍了DTMB单频网在香港的应用。修改建议书建议修改数字电视手册、修改1368建议书，补充基于DTMB相关频率规划的内容。会议上斗争十分激烈，中国代表团坚决回击了无理阻挠，通过会上会下的努力获得了绝大多数国家代表的赞成。DTMB进入ITU1306和1368建议书的修改获得通过，进入最终的DRAFT REVISION阶段。

2011年6月国际电联秘书处向所有成员发函征求对无线电第六研究组6份修订建议书草案的意见，其中包含中国代表团提出的1306和1368建议书的修改建议，8月份该函获得通过。
2011年9月中国ITU代表团第三次参加会议，提交了DTMB建设单频网的信息文稿和关于发射机频谱模板的修改建议书，顺利通过。国际电联秘书处再次向所有成员国发函征求意见，12月6日获得通过。

2011年12月6日，国际电联第六研究组正式批准对1306和1368建议书的修改建议。DTMB成为国际标准大功告成，正式成为ITU推荐的数字电视国际标准。

在向国际电联申请DTMB成为国际标准的过程中，主要的障碍来自中国国力的亚洲竞争者，特别是参与数字电视国际市场竞争的国家是最激烈的阻碍者，尽管他们对DTMB的性能无可挑剔，但是在会议程序、标准资料等问题上极力刁难。

DTMB国际标准是继TD-CDMA国际标准之后中国取得的又一个重大的系统技术国际标准。它凝聚了国家发改委、国家标准委、工信部、广电总局、科技部等政府部门的团结合作、协同一致的力量，发扬了数字电视国家工程实验室和数字电视产业联盟的机制优势，它的成功充分说明，在国家利益最大化前堤下，淡化部门利益、抑制单位内耗，任何看似艰苦难行的问题中国人都有迎刃解决的智慧。

四 DTMB成为国际标准之后的工作正式

成为国际标准之后，DTMB将继续修改完善与DTMB技术内容相关的ITU建议书，鼓励相关企业提交信息文稿，为未来进入国际市场打下基础。并翻译相关配套标准文件，为更多国家的相关的人员了解DTMB，为国外政府部门选择采用DTMB提供全面的信息服务。

同时，数字电视国家工程实验室（北京）将密切跟踪地面数字电视传输标准的进展，在主管政府部门的领导和支持下，加速开展中国地面数字电视传输标准演进的研发、标准制定和产业化，并推动演进版国标DTMB-A进入国际电联新一代地面数字电视传输标准建议书。

五 DTMB的海外推广优势

目前世界各国都把发展地面数字电视上升为政府行为，投入巨资，由政府指导选定标准并强制推行。而可供选择的有中国、欧洲、日本、美国的四个数字电视国际标准。世界上尚有100多个国家没选定标准，技术先进的中国DTMB标准将获得巨大的海外拓展空间和战略性机遇。

在四个数字电视国际标准中，欧洲DVB-T应用最广，DTMB与之比较的主要技术特点为是：系统性能更稳健：独特的技术体系，同步保护增益20dB以上，具备快速的码字捕获和稳健的同步跟踪性能。移动性能更好：信道估计速度提高一倍，信号捕获延时缩短20倍，实现了单天线高清电视移动接收。信息容量更大：在相同的保护间隔条件下，提高了传输系统地频谱利用效率10%左右。广播覆盖性能更好：信噪比门限改善约3dB，同等发射功率下可接收范围显著扩大。

中国DTMB标准系统的设备成本优势明显。同类系统的建设费用远低于欧洲、日本和美国。而且DTMB标准系统在国内已经完全产业化，通用性强、规模效益大。

地面数字电视在国内进展缓慢的有两个原因，第一，无论是发达的欧美国家还是亚非拉的发展中国家，地面数字电视都是公益性的，要普及到每家每户的，由政府财政投入建设。有线电视和卫星电视是商业电视，不是政府的职责范围。但是因为种种原因，我国地面数字电视并没有引起领导应有的重视。第二，行业内对地面数字国标DTMB的理解是有偏差的，很多人说DTMB是两个标准的混合，是一个双黄蛋，其实这完全是个伪科学的命题。时任中国工程院副院长的邬贺铨院士主持的数字电视标准研发特别工作组从2003年到2006年这几年之间就是在解决单载波和多载波的融合，DTMB并不是两个方案的混合，不是一个双黄蛋，而是一个真正的融合方案。当时有人认为单载波和多载波融合的问题是无法解决的，而清华大学数字电视传输技术研究中心真正地解决了这个问题，所以这个标准才正式定了下来。但是到目前为止行业内对此问题仍旧存在重大的误解。比如欧洲的标准也是有C=2K和C=8K，并不是两个标准。DTMB一个是C=1，一个是C=3780，同样不是两个标准。清华杨知行教授说，只要使用DTMB标准就可以，单载波或多载波应该让市场自己做出选择。

地面数字电视的定位是公益性质的，市场容量很大，但目前政府主管部门对推进地面数字电视的政策尚不到位、投入资金尚不充分，主管部门对地面频谱的分配尚在进行之中。尽管DTMB在国内的进展不是很理想，但前景并不令人悲观，到目前为止全国用户已经有1200万以上，主要分布各省市，目前各地进展的速度很快。