楊知行和中國地面數字電視傳輸標準測試樣機。 （資料圖片）

　　人物小傳：

　　楊知行，清華大學(xué)電子工程系教授，北京數字電視國家工程實(shí)驗室主任，是我國地面數字電視廣播國家標準化第一起草人。他長(cháng)期從事通信與廣播領(lǐng)域傳輸技術(shù)的科研和教學(xué)，在我國數字電視、遙感衛星、光纖和數字微波通信等重大工程作出了突出貢獻。

　　數字電視國家工程實(shí)驗室主任楊知行留著(zhù)雪白的小平頭，身板挺直，笑瞇瞇地穿著(zhù)藏藍色夾克走在清華校園里，稍不留神就錯過(guò)了。

　　但是，全世界大約20億人都要感謝這位71歲的老人。正是他主持研究的“數字電視地面廣播傳輸系統（DTMB）”讓一半中國人和其他13個(gè)國家和地區的觀(guān)眾能看到清晰的地面數字電視。

　　2011年，這項技術(shù)成為國際標準，被譽(yù)為“全球數字電視發(fā)展40年的重大里程碑事件”，并于2016年榮獲國家科技進(jìn)步一等獎。

　　在一片空白中研發(fā)技術(shù)

　　倒數40年，楊知行是研究數字微波通信的，把國內技術(shù)帶到了堪比諾基亞的水平；倒數20年，他打破外國對遙感衛星接收技術(shù)的壟斷，同等產(chǎn)品價(jià)格只要國外的三分之一；從1999年起，他又開(kāi)始研究地面數字電視傳輸。

　　從衛星到電視，技術(shù)差異也有天上地下那么大嗎？楊知行哈哈一笑，“一點(diǎn)也不大，很容易，都是機會(huì )罷了”。

　　說(shuō)這話(huà)的底氣，來(lái)自于他的研究生涯總是不斷從一片空白中樹(shù)起一座座技術(shù)和市場(chǎng)的高峰。

　　1965年，楊知行從湖南永州祁陽(yáng)一中考入清華大學(xué)無(wú)線(xiàn)電系。這是一個(gè)有著(zhù)悠久歷史的專(zhuān)業(yè)，新中國的第一臺電視廣播發(fā)射機和電視接收機就出自這里。由于趕上特殊年代，楊知行跟著(zhù)清華搬遷到了綿陽(yáng)分校，畢業(yè)留校，直到1978年才重回北京。那時(shí)他開(kāi)始參與研究數字微波傳輸系統。當年從川西向上海輸送油氣的川滬線(xiàn)，沿途通信就采用了老師帶著(zhù)楊知行研究的技術(shù)。

　　到上個(gè)世紀90年代，楊知行所在團隊的數字微波技術(shù)已經(jīng)全國領(lǐng)先，在世界上也與當時(shí)諾基亞的水平相當。

　　正在此時(shí)，中科院來(lái)了一項新任務(wù)——研制遙感衛星接收器。

　　“當時(shí)遙感衛星的接收解調設備全靠進(jìn)口，每一個(gè)衛星要買(mǎi)一套設備，還非常貴�！睏钪�行回憶說(shuō)，中科院希望清華數字微波團隊能夠研制出中國自己的遙感衛星接收解調器。清華數字微波團隊只給了楊知行3個(gè)碩士研究生，而且他們還是臨時(shí)編制，接收解調器研制成功之后就解散。

　　一年之后，接收解調器研制成功，中科院又提出了新的要求，說(shuō)一個(gè)衛星配一套接收解調器太浪費，希望做成通用的接收解調器。

　　當時(shí)國外已經(jīng)有類(lèi)似設備，但國內沒(méi)有樣機，也沒(méi)有材料。楊知行的臨時(shí)團隊也解散了，3個(gè)研究生只有一個(gè)還在。楊知行另行招收研究生，很快做出了通用的接收解調器，簡(jiǎn)單好用，且價(jià)格只有進(jìn)口設備的三分之一。這項技術(shù)打破了國際上對遙感衛星接收技術(shù)的壟斷，獲得了國家發(fā)明二等獎，一度成為國內市面上軍用、民用遙感衛星接收解調器的唯一供貨商。

　　此后，楊知行團隊又研究過(guò)模擬電視光纖傳輸系統和數字光纖通信系統，11公里的模擬電視光纖傳輸技術(shù)和2.5Gb/s光纖通信技術(shù)分別被華為以40萬(wàn)元和50萬(wàn)元買(mǎi)走，模擬電視光纖傳輸系統第一年銷(xiāo)量就突破2000萬(wàn)元，2.5Gb/s光纖通信技術(shù)成為華為公司光纖通信部門(mén)的第一項起步技術(shù)。

　　作為傳輸系統研發(fā)專(zhuān)家，楊知行感到光纖通信的發(fā)展取決于光電器件，系統搭建不是核心技術(shù)�！斑b感衛星功成名就，光纖通信挑戰不夠�！彼�渴望一個(gè)新的研究方向。他一直認為工程學(xué)科的科研應該選擇重大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，才會(huì )擁有太平洋一般廣闊的市場(chǎng)，同時(shí)在這個(gè)領(lǐng)域一定要攻占技術(shù)最前沿，登上技術(shù)的珠穆朗瑪峰，才會(huì )有動(dòng)力、有底氣。但這個(gè)方向究竟在哪里，他一時(shí)也沒(méi)有找到。

　　標準是占領(lǐng)市場(chǎng)最有力武器

　　1999年，機會(huì )來(lái)了——有一位在美國工作的清華畢業(yè)生帶回了蜂窩式地面數字電視傳輸方案，希望結合歐美標準優(yōu)點(diǎn)，研制出中國自己的標準。清華將這一任務(wù)交給了楊知行。

　　“我感覺(jué)這就是自己期待已久的點(diǎn)�！睏钪�行說(shuō)，“電視機是國家關(guān)心、老百姓需要的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，當時(shí)占信息產(chǎn)業(yè)的比重超過(guò)40%，適逢數字電視取代模擬電視的變革時(shí)代，如果能制定優(yōu)于歐美方案的標準，就是掌握了最前沿的技術(shù)，讓我國企業(yè)擁有國際市場(chǎng)競爭最有力的武器”。

　　長(cháng)期以來(lái)，中國的彩電制造量和保有量都是世界第一。然而，在數字電視時(shí)代前的黑白、彩色電視兩個(gè)階段，中國的電視標準都是選用歐洲的標準，沒(méi)有自主的核心技術(shù)知識產(chǎn)權，國內相關(guān)產(chǎn)業(yè)一直都只能賺取加工費。

　　1999年，國家數字電視領(lǐng)導小組成立，提出中國數字電視要自主制定標準。

　　接受任務(wù)后，楊知行認真比較了歐美標準的優(yōu)缺點(diǎn)。當時(shí)，美國的數字電視標準采用全時(shí)域的信號處理方式，歐洲標準則采用全頻域的處理方式。研究每一幀傳輸信息后，楊知行發(fā)現美國標準由一個(gè)同步信息區域加數據信號區域構成，歐洲標準將同步信息與數據信號穿插在一起構成數字陣列，并在該陣列前方增加了保護間隔以抗多徑干擾。

　　楊知行想到的方案是，把同步信息放進(jìn)保護間隔區，以提高傳輸效率，因為同步信息傳輸的是已知信號，即使受到干擾也很容易恢復，同時(shí)保護間隔又解決了多徑干擾問(wèn)題，這就是DTMB傳輸方案。同時(shí)，楊知行還首次將一種LDPC檢驗碼用于電視傳輸方案中，形成了一套新的糾錯編碼方案。

　　全新幀結構加上超強糾錯碼，帶來(lái)了性能穩定的傳輸效果。2006年DTMB成為強制性國家標準，第一站就選擇在香港測試。

　　這是一場(chǎng)硬仗，香港是全世界多徑干擾最密集的地方，不光高樓林立、道路狹窄，同時(shí)由于臨海，海浪也是反射點(diǎn)，對數字電視信號傳輸極其不利�；�本上，能適應香港，全世界其他地方就沒(méi)有問(wèn)題了。當時(shí)香港已經(jīng)決定采用歐洲標準，但同意給楊知行一個(gè)機會(huì )。歷經(jīng)3個(gè)多月，針對各種應用場(chǎng)景開(kāi)展各項測試，DTMB在技術(shù)上顯示出明顯優(yōu)勢。

　　“接收信號處理時(shí)延僅相當于歐洲標準的二十分之一，在高速行進(jìn)車(chē)上的高清晰度電視接收，歐洲標準要四根天線(xiàn)，美國標準根本無(wú)法移動(dòng)接收，但中國標準只要一根天線(xiàn)�！睏钪�行特別自豪，“覆蓋相同接收范圍需要的發(fā)射功率，歐洲標準要比中國標準大一倍�！�

　　2007年，香港宣布放棄歐洲標準采用DTMB標準，團隊成員們對DTMB走向國際市場(chǎng)充滿(mǎn)了信心。從2007年到2009年，在中關(guān)村科技園管委會(huì )支持下，以清華大學(xué)為首，100多家企業(yè)參與組建中關(guān)村數字電視產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，開(kāi)始了在中南美洲的DTMB標準推廣。

　　向海外推廣成為國際標準

　　在清華大學(xué)FIT樓的數字電視技術(shù)研究中心里，有幾臺裝在玻璃柜里的黑色樣機，上面寫(xiě)著(zhù)“DMB—T”字樣。還有十幾臺摞在一起的灰白色機頂盒，已經(jīng)落上了灰塵。

　　“別看他們不起眼，這可是為中國電視產(chǎn)業(yè)阻擋歐洲標準立下大功的機器�！睏钪�行也好久沒(méi)見(jiàn)這些老伙伴了，一見(jiàn)面還有些激動(dòng)，“看，那時(shí)還叫DMB-T，這是清華內部的代號”。

　　那是2004年前后，地面數字電視歐洲標準通過(guò)國內電視臺，開(kāi)始在全國11個(gè)省市的17個(gè)城市推廣。當時(shí)DMB-T方案剛成型不久，為了“自主制定標準”，楊知行急忙聯(lián)系相關(guān)部門(mén)和企業(yè)，生產(chǎn)出DMB-T專(zhuān)用芯片、廣播發(fā)射機和電視機頂盒，在19個(gè)省市的31個(gè)城市推廣。最終，發(fā)現歐洲標準的性能技術(shù)、成本都不占優(yōu)勢。從此，歐洲標準悻然退出。

　　在國內尚且被打了個(gè)措手不及，總算是成功守住了陣地，DTMB在國際上的推廣就更加坎坷了。

　　2008年，在古巴的測試中，DTMB明顯優(yōu)于歐洲標準，但古巴卻提出由于帶寬不同，不認可這一測試結果，要求中國團隊在3個(gè)月之內修改帶寬。

　　當時(shí)，這一突發(fā)狀況讓團隊極其被動(dòng)，DTMB標準已在國內強制性實(shí)施，接收芯片已經(jīng)批量生產(chǎn)，怎么修改？考慮到DTMB未來(lái)的國際化之路，團隊日夜攻關(guān)，增補了DTMB標準支持多業(yè)務(wù)廣播和多帶寬可選的功能。

　　帶著(zhù)新的DTMB增強系統，團隊在委內瑞拉、秘魯等多個(gè)國家開(kāi)展了多輪測試，結果都以顯著(zhù)優(yōu)勢勝過(guò)國際同類(lèi)標準，但讓楊知行和團隊成員感到意外的是，多數國家最終沒(méi)有選用DTMB標準�！皬V播電視標準遴選是國家行為，涉及國家利益，因此我們很難單純依靠技術(shù)優(yōu)勢贏(yíng)得市場(chǎng)�！睏钪�行說(shuō)。

　　幸運的是，此后國家開(kāi)始更加重視DTMB的對外推廣，國家發(fā)改委等8部門(mén)聯(lián)合組建了DTMB海外推廣工作組，推動(dòng)DTMB成為國際標準的工作也提上日程。2009年，國家發(fā)改委批復由清華大學(xué)牽頭籌建數字電視國家工程實(shí)驗室，負責數字電視海外推廣應用和技術(shù)演進(jìn)研究。

　　此后，楊知行團隊把精力調整到為標準配套研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品上。他們完成了DTMB系統成套的實(shí)現技術(shù)和算法代碼，并創(chuàng )新實(shí)施了一種專(zhuān)利處置與實(shí)現技術(shù)分離操作的機制，把全部專(zhuān)利貢獻國家的同時(shí)，推動(dòng)我國DTMB產(chǎn)業(yè)鏈及專(zhuān)利池建設。

　　現在，DTMB演進(jìn)技術(shù)已趨成熟，于2015年成為國際標準。新技術(shù)能廣泛適應4K高清信號傳輸，正在產(chǎn)業(yè)化，與歐洲二代標準即將展開(kāi)新一輪競爭。楊知行充滿(mǎn)期待，“全世界還有數十億人口的廣闊市場(chǎng)，可以做的事情還多著(zhù)呢”。（經(jīng)濟日報·中國經(jīng)濟網(wǎng)記者 佘 穎）