楊秀華,安永成,施國(guó)強(qiáng)
(1.電視電聲研究所,北京 100015;2.國(guó)家廣播電視質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,北京 100015;3.中國(guó)廣播電視設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì),北京 100011)
20世紀(jì)70年代中后期,我國(guó)有關(guān)院校和研究所就已開(kāi)始了數(shù)字視頻壓縮技術(shù)和產(chǎn)品的研究。我國(guó)開(kāi)展數(shù)字電視技術(shù)研究的第一項(xiàng)國(guó)家計(jì)劃任務(wù)就是從圖像編碼技術(shù)研究開(kāi)始的。1974年第四機(jī)械工業(yè)部 (下稱四機(jī)部)《四計(jì)字1162號(hào)文》將“數(shù)碼化技術(shù)研究”項(xiàng)目下達(dá)給有關(guān)單位,四機(jī)部三所【注】組織科研人員在副總工程師樂(lè)匋教授指導(dǎo)下開(kāi)展了“視頻信號(hào)數(shù)碼化技術(shù)研究”課題,并在1980年完成與光纖通信配套的視頻帶寬為1 MHz的黑白電視電話數(shù)字編碼終端,該項(xiàng)目與整個(gè)系統(tǒng)一起獲得四機(jī)部1981年優(yōu)秀科技成果獎(jiǎng)。與此同時(shí),三所開(kāi)展了數(shù)字圖像傳輸設(shè)備的研制,1981年三所以楊秀華為首的研究組試制成功了國(guó)內(nèi)第一套實(shí)用化的在模擬電話線路中傳輸圖像的黑白靜止圖像傳輸設(shè)備。當(dāng)我國(guó)建立了數(shù)字電話傳輸線路后,三所又研制成可在64 kbit/s數(shù)字電話線路上傳輸?shù)撵o止圖像數(shù)字編碼傳輸終端設(shè)備,這就是早期的全數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)。與此同時(shí),清華大學(xué)無(wú)線電系的尤婉英教授、北京大學(xué)無(wú)線電系的褚天鵬教授及徐孟俠教授、浙江大學(xué)無(wú)線電系的姚慶棟教授等也開(kāi)展了圖像壓縮編碼及彩色靜止圖像編碼傳輸技術(shù)的研究,他們與三所的研究小組都有協(xié)作或聯(lián)系。這些單位的研究和試制工作培養(yǎng)了許多技術(shù)人員,為以后我國(guó)發(fā)展數(shù)字電視做了技術(shù)準(zhǔn)備。可以說(shuō)這是我國(guó)發(fā)展消費(fèi)類(lèi)數(shù)字電視技術(shù)的準(zhǔn)備階段情況。
數(shù)字電視的數(shù)字技術(shù)包括信源(視頻信號(hào))和信道(傳輸系統(tǒng))的數(shù)字化。我國(guó)發(fā)展數(shù)字電視技術(shù)的第一階段是發(fā)展數(shù)字處理電視機(jī)。所謂“數(shù)字處理電視”,是指為提高圖像質(zhì)量及伴音質(zhì)量而采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)視頻信號(hào)及音頻信號(hào)進(jìn)行處理的模擬電視系統(tǒng)。數(shù)字處理電視機(jī)所接收的信號(hào)仍然是電視臺(tái)廣播的傳統(tǒng)模擬電視信號(hào),與現(xiàn)在接收全數(shù)字信號(hào)的數(shù)字電視機(jī)有本質(zhì)的區(qū)別。
商品化的數(shù)字處理電視機(jī)出現(xiàn)于1983年,當(dāng)時(shí)德國(guó)ITT公司在柏林舉辦的消費(fèi)電子展上,推出一套對(duì)模擬電視機(jī)的視頻和音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理的芯片,由這套以“DIGI 2000”命名的芯片制成的電視機(jī),其商品名為“DIGIVISION”,當(dāng)時(shí)譯為“數(shù)字電視機(jī)”?,F(xiàn)在從技術(shù)發(fā)展看來(lái),當(dāng)時(shí)的定義不夠準(zhǔn)確。1984年起國(guó)內(nèi)有關(guān)研究所、高校、工廠都紛紛投入力量跟蹤ITT“DIGI 2000”系列芯片組的應(yīng)用。
1985年11月,電子工業(yè)部召開(kāi)規(guī)劃會(huì)發(fā)布了“七五”項(xiàng)目指南。指南列入了三所提出的“數(shù)字電視接收機(jī)”及“彩電壓縮編碼技術(shù)研究”項(xiàng)目,并于同年12月在北京召開(kāi)了 “發(fā)展數(shù)字電視策略討論會(huì)”。1986年 3月,電子工業(yè)部以《(86)電科字0166號(hào)文》發(fā)出了“發(fā)展我國(guó)數(shù)字電視接收機(jī)的建議”的通知,為我國(guó)數(shù)字電視機(jī)及相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指出了方向。同時(shí),電子工業(yè)部科技司組織三所、天津712廠、廣州750廠、清華大學(xué)、無(wú)錫742廠等單位組建“數(shù)字電視聯(lián)合開(kāi)發(fā)小組”,三所任組長(zhǎng)單位。此外,華南工學(xué)院(現(xiàn)華南理工大學(xué))、成都電訊工程學(xué)院(現(xiàn)電子科技大學(xué))、廣州廣播設(shè)備廠、福日電視機(jī)廠、佛山電視機(jī)廠、北京牡丹電視機(jī)廠、遼寧無(wú)線電八廠等都開(kāi)展了數(shù)字處理電視機(jī)的試制工作。此后,隨著信號(hào)處理技術(shù)和集成電路技術(shù)的發(fā)展,西門(mén)子、飛利浦及美國(guó)的一些半導(dǎo)體芯片廠也相繼推出功能更多、性能更好和價(jià)格更有競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)字處理電視機(jī)芯片。此時(shí),福日電視機(jī)廠、杭州電視機(jī)廠、南京熊貓廠、上廣電等工廠,使用這些芯片大批量生產(chǎn)整機(jī),推出了許多新型的數(shù)字處理電視機(jī),形成了一陣熱銷(xiāo)高潮,改變了高檔電視機(jī)由進(jìn)口產(chǎn)品獨(dú)占我國(guó)市場(chǎng)的被動(dòng)局面。電視機(jī)廠家推出的新型數(shù)字處理電視機(jī)較原有的模擬電視機(jī)的圖像質(zhì)量有明顯的改進(jìn),功能也更多了,受到消費(fèi)者的歡迎,也使消費(fèi)者預(yù)先體會(huì)到數(shù)字電視技術(shù)的某些優(yōu)點(diǎn)。
數(shù)字技術(shù)在模擬電視機(jī)中的應(yīng)用主要用于改進(jìn)、提高彩色電視機(jī)的圖像、伴音質(zhì)量,增加彩色電視機(jī)的功能,使彩色電視機(jī)使用更加方便,同時(shí)可以利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)克服普通模擬電視的缺陷。紅外遙控技術(shù)是數(shù)字技術(shù)在模擬電視中的最早應(yīng)用,隨后出現(xiàn)的畫(huà)中畫(huà)(PIP)技術(shù)、畫(huà)外畫(huà)(POP)技術(shù)、圖文電視技術(shù)、數(shù)字多伴音/立體聲技術(shù)、倍(變)頻掃描技術(shù)以及數(shù)字梳狀濾波器技術(shù)、I2C總線技術(shù)等,這些都是數(shù)字技術(shù)在普通模擬電視機(jī)中的成功應(yīng)用。數(shù)字技術(shù)的采用,使我國(guó)彩色電視機(jī)的性能和水平上了一個(gè)新臺(tái)階。
發(fā)展全數(shù)字電視(即數(shù)字電視)的過(guò)程也是我國(guó)發(fā)展消費(fèi)類(lèi)數(shù)字電視技術(shù)的第二階段的內(nèi)容。數(shù)字電視是指從視頻信號(hào)的采集及其壓縮編碼、圖像編輯處理、存儲(chǔ)及傳輸編碼調(diào)制到接收、解調(diào)、顯示全過(guò)程都使用數(shù)字技術(shù)的電視。
我國(guó)數(shù)字電視系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā),得到了國(guó)家計(jì)委和國(guó)家科委的重視和支持,從20世紀(jì)80年代中后期,就組織有關(guān)科研單位、大專(zhuān)院校、企業(yè)的科技人員,跟蹤國(guó)外數(shù)字電視的發(fā)展動(dòng)態(tài);國(guó)家科委于1989年就組成了“高清晰度電視軟科學(xué)研究專(zhuān)家組”(廣播科學(xué)研究所所長(zhǎng)馬長(zhǎng)華任組長(zhǎng),成員有成都電信工程學(xué)院顧德仁、天津大學(xué)俞斯樂(lè)、中科院電子所柴振明、北京郵電學(xué)院全子一、三所楊秀華、機(jī)械電子工業(yè)部廣播電視處邱春安等),該專(zhuān)家組提出了研究報(bào)告,為我國(guó)發(fā)展高清晰度電視(HDTV)確定了方向;“八五”期間在計(jì)委列項(xiàng)進(jìn)行數(shù)字HDTV關(guān)鍵技術(shù)的研究,完成計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)。1994年6月,國(guó)家科委召集有關(guān)部門(mén)和專(zhuān)家研究實(shí)質(zhì)啟動(dòng)高清晰度電視系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的問(wèn)題,并向國(guó)務(wù)院建議確定我國(guó)數(shù)字電視研發(fā)的目標(biāo)是數(shù)字高清晰度電視,這個(gè)戰(zhàn)略決策成為后來(lái)國(guó)務(wù)院各部委指導(dǎo)數(shù)字電視各方面工作的依據(jù)。國(guó)家科委還果斷提出了“兩步走”發(fā)展策略,這就是:第一步,在兩年內(nèi),從跟蹤國(guó)外新技術(shù)入手,建立一套HDTV功能樣機(jī)系統(tǒng);第二步,在“九五”期間,進(jìn)行我國(guó)HDTV試播,盡快建立起相關(guān)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。其后,制定了《HDTV功能樣機(jī)研究開(kāi)發(fā)工程總體實(shí)施方案》。
為加速HDTV研制進(jìn)度,1995年底國(guó)家科委組織成立了 “高清晰度電視(HDTV)研究開(kāi)發(fā)總體組”,其主要成員由經(jīng)全國(guó)范圍選拔的青年技術(shù)專(zhuān)家組成,是一個(gè)非實(shí)體但其主要人員全時(shí)參與開(kāi)發(fā)工作的全國(guó)性技術(shù)協(xié)作組織。聘任年僅32歲的上海交通大學(xué)電子信息學(xué)院張文軍教授擔(dān)任總體組組長(zhǎng)。總體組負(fù)責(zé)我國(guó)第一套數(shù)字高清晰度電視功能樣機(jī)硬件系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)的技術(shù)組織和協(xié)調(diào)。1996年5月正式啟動(dòng)“高清晰度功能樣機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工程”,擬用兩年時(shí)間完成一套能夠進(jìn)行開(kāi)路演示和試驗(yàn)的HDTV硬件功能樣機(jī)系統(tǒng),以便掌握技術(shù)培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才,并為我國(guó)HDTV的發(fā)展提供初步試驗(yàn)手段。HDTV總體組引進(jìn)工程化管理辦法,組織多家高校、研究所和企業(yè)聯(lián)合攻關(guān),1998年6月我國(guó)第一代數(shù)字高清晰度電視樣機(jī)系統(tǒng)在北京聯(lián)試成功,9月在中央電視塔進(jìn)行了高清晰度電視節(jié)目的開(kāi)路演示。這套系統(tǒng)的研制成功,使我國(guó)真正擁有了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)及核心技術(shù)的數(shù)字高清晰度電視系統(tǒng),該系統(tǒng)相當(dāng)于美國(guó)1993年大聯(lián)盟樣機(jī)系統(tǒng)、歐洲1995年系統(tǒng)的技術(shù)水平,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高清晰度電視技術(shù)領(lǐng)域的高水平起步。圖10為總體組組長(zhǎng)張文軍在演示現(xiàn)場(chǎng)向信息產(chǎn)業(yè)部和科技部領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。
圖10 總體組組長(zhǎng)張文軍在演示現(xiàn)場(chǎng)向信息產(chǎn)業(yè)部和科技部領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)
為研制國(guó)慶50周年高清晰度電視試播時(shí)接收信號(hào)所需的高清晰度電視接收機(jī),中國(guó)電子學(xué)會(huì)消費(fèi)電子分會(huì)發(fā)起并組織國(guó)內(nèi)15家主要的電視生產(chǎn)企業(yè)和研究所,于1998年11月成立了“數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”,消費(fèi)電子分會(huì)主任委員、三所副所長(zhǎng)郭柯兼任聯(lián)盟理事長(zhǎng)。聯(lián)盟成員單位包括:北京廣播器材廠、北京兆維集團(tuán)、北京牡丹電子集團(tuán)、西湖電視機(jī)廠、廈華電子、福日電視機(jī)廠、TCL王牌電子、深圳康佳電子、深圳創(chuàng)維、上廣電、天津長(zhǎng)城電視機(jī)廠、青島海信、鎮(zhèn)江賽博電視機(jī)廠、四川新泰克和電子三所等。數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟根據(jù)實(shí)際情況,發(fā)動(dòng)企業(yè)自籌資金,聯(lián)合攻關(guān)、開(kāi)發(fā)國(guó)慶50周年進(jìn)行高清晰度電視試驗(yàn)廣播時(shí)所需的數(shù)字高清晰度電視接收機(jī)(包括機(jī)頂盒和高清顯示器)。由各個(gè)單位的技術(shù)負(fù)責(zé)人組成聯(lián)盟會(huì)戰(zhàn)組,決策會(huì)戰(zhàn)方案、內(nèi)容和進(jìn)度,牡丹電子副總工程師徐康興任組長(zhǎng),三所副總工程師楊秀華任副組長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)9個(gè)月的聯(lián)合攻關(guān),完成了國(guó)慶50周年我國(guó)試播高清晰度電視所需的全部100臺(tái)高清晰度電視接收機(jī)(包括高清晰度電視顯示器和配合“總體組”方案的兩種接收機(jī)頂盒,圖11為兩種機(jī)頂盒的照片)的試制,滿足1999年國(guó)慶50周年轉(zhuǎn)播閱兵式時(shí),各接收點(diǎn)收看的需要。通過(guò)聯(lián)合攻關(guān),為各企業(yè)培養(yǎng)了技術(shù)人員和為各企業(yè)數(shù)字電視的開(kāi)發(fā)做了技術(shù)儲(chǔ)備。圖12為參加國(guó)慶50周年會(huì)戰(zhàn)的部分科技人員在試制現(xiàn)場(chǎng)的合影。
圖11 國(guó)慶50周年高清晰度電視接收用機(jī)頂盒
圖12 參加國(guó)慶50周年會(huì)戰(zhàn)的部分科技人員在試制現(xiàn)場(chǎng)
進(jìn)入21世紀(jì),數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展,具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字電視信道傳輸標(biāo)準(zhǔn)和信源編碼標(biāo)準(zhǔn)先后問(wèn)世,新興的數(shù)字電視系統(tǒng)正在快速成長(zhǎng),并將逐步取代傳統(tǒng)的模擬電視。數(shù)字電視系統(tǒng)將給人類(lèi)提供更加優(yōu)美的圖像、聲音質(zhì)量,滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的視聽(tīng)需求,展示一種全新的高清晰度、多聲道的視聽(tīng)環(huán)境。顯示方式也將從單一的陰極射線管顯示器,向等離子顯示器(PDP)、液晶顯示器(LCD)、投影顯示器、硅基液晶(LCoS)投影顯示器等方向發(fā)展,平板電視機(jī)具有屏幕大、輕、薄、清晰度高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),反映了當(dāng)今國(guó)內(nèi)外科技發(fā)展的最新成果。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,新型顯示技術(shù)日新月異的發(fā)展,彩色電視機(jī)作為人類(lèi)獲取信息的重要工具,將為人類(lèi)提供多樣化的服務(wù),大大縮短人們的時(shí)間、空間距離,成為人們生活中必不可少的家用電器。從2008年開(kāi)始的“家電下鄉(xiāng)”、家電“以舊換新”,通過(guò)國(guó)家補(bǔ)貼方式,大力普及數(shù)字電視和平板電視,使廣大城鄉(xiāng)居民能早日享受?chē)?guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和高科技帶來(lái)的樂(lè)趣,這種惠民、利民的好政策是中國(guó)共產(chǎn)黨和中國(guó)政府執(zhí)政為民的具體體現(xiàn)。
我國(guó)彩電工業(yè)經(jīng)過(guò)30多年發(fā)展,產(chǎn)業(yè)的規(guī)模、市場(chǎng)、技術(shù)、生產(chǎn)、資本、配套和服務(wù)發(fā)生了巨大變化,具體體現(xiàn)在以下幾方面:
彩電業(yè)歷經(jīng)20世紀(jì)80年代的成長(zhǎng)期、90年代前半段的成熟期,目前正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)新階段。1979年我國(guó)境內(nèi)彩電產(chǎn)量不足1萬(wàn)臺(tái),2008年一年生產(chǎn)8000多萬(wàn)臺(tái),成為全球彩電產(chǎn)品加工、制造基地。
彩電市場(chǎng)開(kāi)放較早,國(guó)際化、市場(chǎng)化特征越來(lái)越明顯,出了家門(mén)就是國(guó)際市場(chǎng)。目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)彩電需求量每年保持在3000~4000萬(wàn)臺(tái)之間,出口量逐年增長(zhǎng),為彩電企業(yè)發(fā)展注入新的活力。
1995年生產(chǎn)企業(yè)98家,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中優(yōu)勝劣汰,有進(jìn)有退,出現(xiàn)生產(chǎn)向骨干企業(yè)集中、效益向優(yōu)勢(shì)企業(yè)集中、人才向優(yōu)秀企業(yè)流動(dòng)的局面。市場(chǎng)向名牌產(chǎn)品集中,TCL、創(chuàng)維、廈華、長(zhǎng)虹、海信、海爾、康佳、熊貓8家企業(yè)榮登中國(guó)彩電名牌產(chǎn)品。通過(guò)創(chuàng)立市場(chǎng)名牌,提高產(chǎn)品和企業(yè)的知名度,可以擴(kuò)大市場(chǎng)份額,提高產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
電視技術(shù)從模擬技術(shù)轉(zhuǎn)向數(shù)字技術(shù),標(biāo)志著電視產(chǎn)業(yè)將從傳統(tǒng)的模擬電視向數(shù)字電視一次質(zhì)的飛越,是影視誕生以來(lái)人類(lèi)在影視行業(yè)的最大一場(chǎng)變革。數(shù)字電視采用有線、衛(wèi)星和地面三種方式傳輸。根據(jù)中國(guó)廣電總局發(fā)布的數(shù)字電視廣播時(shí)間表,2003年已啟動(dòng)有線數(shù)字電視廣播,2005年已啟動(dòng)衛(wèi)星數(shù)字電視廣播,2008年北京奧運(yùn)會(huì)采用了地面數(shù)字電視廣播,但要在2015年全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,三種電視傳輸方式都需要加快發(fā)展速度,互為補(bǔ)充,實(shí)現(xiàn)全面的數(shù)字化覆蓋。同時(shí),要盡快完善相關(guān)配套標(biāo)準(zhǔn),以加速終端產(chǎn)品上市。
產(chǎn)品向大屏幕、平面化、高清晰、高音質(zhì)、超薄型、個(gè)性化、環(huán)保、節(jié)能等方向發(fā)展;功能向多媒體信息終端發(fā)展;出現(xiàn)投影、等離子、液晶電視等高端產(chǎn)品,成為行業(yè)發(fā)展的新熱點(diǎn)。近年來(lái),隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與市場(chǎng)需求的變化,一些帶有“三網(wǎng)融合”特點(diǎn)的新型彩電產(chǎn)品紛紛問(wèn)世。同時(shí),3D立體電視也成為當(dāng)前的一個(gè)研發(fā)熱點(diǎn)。
近幾年來(lái),在產(chǎn)品同質(zhì)化和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈形勢(shì)下,國(guó)內(nèi)彩電企業(yè)已意識(shí)到能否在市場(chǎng)中抓住產(chǎn)業(yè)的新拐點(diǎn),提前進(jìn)行平板電視的產(chǎn)業(yè)布局,這將關(guān)系到企業(yè)的“生死存亡”,各彩電企業(yè)不得不在液晶、等離子等平板電視方面,制定相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略,先后建立了研究開(kāi)發(fā)中心,逐步建立企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新體系。
近幾年來(lái),彩電業(yè)又掀起了一次競(jìng)合熱潮,在技術(shù)研發(fā)、渠道營(yíng)銷(xiāo)等方面,企業(yè)通過(guò)改制、股票上市、聯(lián)合兼并,與跨國(guó)大公司進(jìn)行合資、結(jié)盟、結(jié)成戰(zhàn)略伙伴等深層次合作。
隨著平板電視時(shí)代來(lái)臨,彩電制造業(yè)將面臨上游面板制造企業(yè)和IT制造企業(yè)的雙重挑戰(zhàn)。圍繞平板電視的上下游配套產(chǎn)業(yè)布局進(jìn)一步加快。上游的LCD、PDP產(chǎn)業(yè)鏈日趨完整,不少企業(yè)開(kāi)始步入LCD、PDP平板制造和模組的研發(fā)、制造行業(yè)。
面對(duì)我國(guó)彩電企業(yè)的飛速發(fā)展,跨國(guó)大公司為了保護(hù)本國(guó)市場(chǎng),按照自己的意愿在安全標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面設(shè)置障礙,大力推行新貿(mào)易保護(hù)主義政策和措施,這將是中國(guó)彩電企業(yè)出口繼遭遇美國(guó)反傾銷(xiāo)大棒和歐盟兩項(xiàng)指令之后,面臨的又一個(gè)出口壁壘。
市場(chǎng)需求增長(zhǎng)減緩,彩電出口面臨很多不確定因素,阻礙了我國(guó)彩電出口和企業(yè)“走出去”戰(zhàn)略的實(shí)施,市場(chǎng)秩序仍有待規(guī)范,全行業(yè)微利的局面難以在短時(shí)間內(nèi)有根本改變。有待今后加以克服。
未來(lái)5~8年,彩電作為多媒體信息終端,將繼續(xù)成為電子信息產(chǎn)業(yè)重要組成部分。總結(jié)過(guò)去經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),科學(xué)展望未來(lái),我國(guó)彩電業(yè)必將隨著廣電和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與時(shí)俱進(jìn),健康發(fā)展。
(續(xù)完)