一、
數字電視是在研究高清晰度電視的基礎上提出并發展起來的,而數字電視的技術研究早在60年代就開始了。離散信號傅立葉變換是數字電視的理論基礎,而大規模集成電路應用是實現信號數字化處理的技術基礎,因此,只有象征電子技術進入數字時代的CPU、DSP、RAM等大規模集成電路出現以后,真正的全數字信號電視才會出現。
什么是數字電視,一直以來就沒有過一個精確的概念,因為數字電視技術是一步一步地發展起來的。自從ITT公司自八十年代推出了世界上第一臺數字彩色電視機以來,很多電視大國都相應地制定了自己國家數字彩色電視機的標準。不過那時候的數字彩色電視機標準很簡單,就是用數字技術對彩色電視圖像信號(簡稱視頻)進行存儲及數字處理,這樣的電視機就稱為數字彩色電視機。這種數字彩色電視機不是接收數字圖像信號,而是接收普通模擬電視圖像信號,并對模擬圖像信號進行數字技術處理,以提高電視圖像的顯示效果。
因此,如果采用這個數字彩色電視機標準,目前大量使用的逐行掃描彩色電視機也都可以稱為數字彩色電視機。我們國家于九十年代初也曾經制定過自己的數字彩色電視機標準,但基本上還沒有使用就開始作廢了。
電視進入數字處理時代,功最不可沒的是ITT公司,現在叫MICRONAS。ITT公司自八十年代推出了世界上第一臺數字彩色電視機以后,她的IC技術在數字彩色解碼和聲音處理方面,一直不停地發展,她的IC產品從數碼2000系列開始逐漸形成系列,不斷推動數字電視技術的發展。數字電視的概念直到九十年代,基本上還是停留在對模擬電視信號進行數字化處理的技術上。逐行掃描電視把模擬電視信號數字化的技術應用推到了頂峰,同時也釀造了一場新的數字電視技術革命——HDTV高清晰度數字電視的誕生。
最早提出高清晰度電視這個概念的是日本,1984年,日本NHK(日本廣播協會)宣布了世界上第一個高清晰度研究方案,首先在衛星廣播中采用了模擬調頻技術的MUSE(多重亞抽樣編碼)系統,基帶為8. 1MHz,壓縮比為3:1,并于1988年開始了試播。歐洲則推出了HD-MAC制式的模擬數字混合的高清晰度電視系統,并于1992年通過衛星進行了巴賽羅納奧運會的實況轉播,基帶為10. 125MHz,壓縮比為4:1。當時眾多的專家都趨向于模擬傳輸技術,因此上面所說的數字電視還不是真正意義上的采用全數字式的數字電視。
理論上數字調制與模擬調制在本質上沒有什么不同,它們都是屬正弦波調制。但是,數字調制是調制信號為數字型的正弦波調制,而模擬調制則是調制信號為連續型的正弦波調制。數字調制多進制的采用,更進一步促進了高清晰度數字電視的誕生。
遠在60年代由日本(國家)廣播公司(NHK)領頭開始高清晰度電視的研究與開發工作。到80年代中期,NHK與索尼便已完成了其HDTV生產與衛星廣播的全部開發計劃,并于1986年5月將代表日本高清晰度電視的Hi- Vision系統及MUSE衛星傳播制式的整套計劃交給國際電信組織下屬的國際無線電協商委員會(CCIR)年會討論,試圖將日本的HDTV系統及其衛星傳播制式推廣為唯一的世界標準。
日本索尼公司通過美國CBS廣播公司游說了美國政府,并取得了美國政府對日本HDTV國際標準計劃的支持。由于在1986年CCIR會議之前并沒有任何美國或歐洲其他HDTV計劃與日本競爭,支持日本計劃似乎順理成章。
但是事與愿違,日本的HDTV世界標準計劃在CCIR的1986年會議上遭到了西歐各國政府強有力的反對,于是CCIR決定把HDTV世界標準問題的討論推遲到四年之后的下一屆年會,并責成歐洲共同體于下屆年會即1990年之前拿出自己的計劃來。
對于歐洲共同體來說,80年代初剛剛經歷了一場與日本之間的錄相機制式大戰,由飛利浦公司推出的作為歐洲技術的V2000系統為日本JVC公司推出的廉價VHS系統徹底擊敗,從而開始了歐洲消費類電子工業迅速日本化的過程。這一經典事例帶給歐洲工業界的創傷和留給歐共體決策者的教訓都是深刻的。如果HDTV的世界標準被日本取得,那么整個下一代消費類電子產品市場也就有可能為日本企業所壟斷,以飛利浦和湯姆遜為先鋒的整個歐洲消費類電子工業也將不可避免地成為日本企業的跟隨者,這將是一連串的多米諾骨牌效應,令歐洲人不寒而栗。
當然,歐共體拒絕接受日本HDTV計劃的表層理由是指責日本HDTV系統將會使所有的普通彩電過時,因為日本的HDTV傳播制式(MUSE)與任何普通彩色電視的傳播制式(包括NTSC和PAL/ SECAM)都不兼容。歐洲人堅持認為這是廣大消費者在經濟上所不愿接受的。
在CCIR會議之后,荷蘭的飛利浦公司、法國的湯姆遜公司、德國的Bosch公司及英國的ThornEMI公司聯合提出了一套歐洲HDTV開發方案,并報交歐洲尤利卡計劃秘書處申請資助。西歐四家公司所提出的歐洲HDTV計劃與歐洲共同體決策者和尤利卡計劃的管理者一拍即和,于是一個名為HD- MAC的歐洲HDTV系統計劃方案于1986年下半年誕生了,從此便形成了歐洲與日本在新一代電視領域里的對峙與競爭。HD- MAC從一開始便被納入尤利卡計劃,并成為該計劃的第95號研究與開發項目(簡稱EU95),得到了歐共體及其成員國政府的雙層行政與財政支持。
美國計算機及半導體工業界在CCIR會議之后加緊了對聯邦政府的游說活動,他們認為,如果美國忽視HDTV將意味著放棄了重新振興美國家用電子工業的重要機會。雖然當時的布什政府拒絕為美國的高清晰度電視研究提供財政支持,但聯邦通訊委員會(簡稱FCC)還是最后做出決定,同意開發出一套與日本和歐洲均不兼容的美國自己的HDTV系統,并陸續對美國HDTV的傳播方式(走地面傳播)、制式(Simulcast,即共時廣播)、頻寬(不能超過6MHz)和競爭限制(允許外國公司參與)等做出了相關規定。
這樣,在高清晰度電視的全球競爭中,出現了歐、美、日三大集團競爭的格局。從產品開發的進度而言,日本走在前面,其模擬制式的Hi- Vision已經研制完畢并在在90年代初開始試播。
但是,1990年美國的通用儀器公司(GeneralInstrument,GI)在電視傳播信號的數字壓縮方面取得了轟動世界的突破,該公司宣布他們的數字壓縮技術實現了高清晰度電視廣播頻寬不超過6MHz的目標——這預示著美國全數字式HDTV電視研究的初步成功,同時也使美國在高清晰度電視技術上后來者居上,一舉超過了日本和歐洲。
這一技術的發展很快就打破了現有的競爭格局,使日本的Hi- Vision和歐洲的HD-MAC兩種系統在未開始決斗之前就被判定沒有發展前途。1993年初,歐共體委員會最終承認了全數字式電視是未來技術發展的方向,1994年6月,歐盟官方正式宣布放棄斥重金支持開發的HD- MAC而走向全數字式道路。日本郵政省(MPT)也在遭到國內企業的頑強抵抗后,于1994年夏最后下定了決心支持全數字式電視的開發。
至此,高清晰度電視的標準競爭轉入了第二階段。由于高清晰度電視的標準肯定是全數字式,所以高清晰度電視的標準的競爭又擴大到數字電視系統的競爭。目前競爭的兩大標準是歐洲的數字電視廣播聯盟(DVB)和美國的先進電視系統聯盟(ATSC)。前者是在GI取得數字技術的革命性突破、昭示了高清晰度電視的未來發展方向后,由歐洲的廣播機構于1993年參與設立,目前它包括了50多個國家230公司和機構。
DVB的標準包括衛星、地面電視和有線電視的廣播,采用多載波傳輸器(OFDM),兼顧電視轉播的可靠性和靈活性,同時在使用頻率方面可以適應不同國家的需要。美國的ATSC的高清晰度電視標準以地面傳輸為主,采用VSB殘留邊帶傳輸,該聯盟目前也擁有100多名會員。據DVB組織的代表宣稱,美國為了保護其國內公司的專利,故意使ATSC與DVB不相容。
因此,現在的數字電視,是指全數字彩色信號電視系統,前端包括模數轉換、數字電視圖像信號壓縮編碼、信道編碼,以及數字信號調制發送;后端包括數字信號接收解調、數字圖像壓縮信號解碼,以及數模轉換等。
二、
自從1994年,世界誕生了兩大數字電視標準組織以來,歐洲的數字電視廣播聯盟(DVB)和美國的先進電視系統聯盟(ATSC),這兩大組織都想把中國作為決定其競爭勝負的重要戰場。作為世界上最大家電市場的中國,目前電視機的擁有量超過3億臺,誰能將中國拉入自己的陣營,對DVB和ATSC這兩大組織來說,其重要性都自會心知肚明。早在中國計劃在1999年10月1日試播數字電視的時候,ASTC和DVB便密鑼緊鼓地展開了對中國的游說活動。
ASTC在1997年就在中國展示了它的高清晰度電視廣播系統,1999年1月,ASTC的主席到中國深圳參加數字電視研討會,推銷ATSC技術和標準。
1999年4月,DVB的主席也帶團來中國推銷DVB標準,并駁斥ATSC所散布的對DVB的不實之詞。中國的國家電影電視總局所屬的廣播電視科學院此前已加入ATSC聯盟,后來又與DVB組織簽署合作備忘錄,并將作為協會會員入會。中國的消費電子生產商也分別加入DVB和ATSC,并開始生產機頂盒(STB)。中國的衛星電視宣布采用DVB標準,按DVB的說法,若在有線、地面、衛星等方面采用DVB標準,則可以使三大系統統一到DVB的大標準之下。
DVB和ATSC對于中國來說,的確都是靚女,選擇誰都是愛不釋手。然而,剛要踏入2000年的時候,國外DVD專利技術的擁有者突然提出要對中國的DVD產品進行收費,開始打破了中國人的美夢。
最早向中國提出DVD專利收費的是6C聯盟(日立、松下、東芝、JVC、三菱電機、時代華納6大技術開發商結成的專利保護聯盟,即他們之間的DVD專利技術可以互相免費使用),在收費標準還沒有最終敲定的時候,隨后又追加多了幾個聯盟,有3C(飛利浦、索尼和先鋒3公司)和1C(湯姆遜),除此之外還有杜比和DTS也跟了進來,現在還不知道到最后還有多少個聯盟和公司或專利權人要向中國追交專利費。根據初步談判的結果,我國每生產一臺DVD視盤機,就需要給以上12個公司交26. 2美金專利費。
為此,由信息產業部牽頭,國內多家消費電子企業聯合成立了EVD聯盟——北京阜國數字技術有限公司于2000年3月1日誕生了。EVD技術開發工作得到了政府部門的大力支持,使得EVD技術標準很快就能出臺,并于2003年11月18日成功發布了我國第一套EVD數字音視頻刻錄機標準。
然而,只要中國有一套自己的EVD數字音視頻刻錄機標準,就不需要交專利費了嗎?
實際上這只是癡人說夢。根據專利法,技術標準并不受專利保護,受專利保護的是實現技術標準的方法。因此,不管使用什么標準,只要標準里使用了別人的專利技術,就得交專利費。根據國內相關媒體的報道,因為EVD只有兼容DVD、VCD和CD才能解決片源問題,現在DVD需要交納的費用到時還得交。另外,在EVD標準中有兩項關鍵技術(VP5、VP6)是買美國的,因此,在EVD生產或使用時,每臺EVD還是要交納2美元專利費給美方。
一波未平,接著又來一波,2001年MPEG- LA公司又提出要對MPEG- 2標準的使用者進行收費。MPEG- LA是一家專門頒發專利權使用許可的有限責任公司,即:MPEG- 2的專利權公司,其中有:法國電信、日本三菱電器公司、亞特蘭大科技公司(Scientific- AtlantaInc. )、索尼、飛利浦和日本有限公司的VictorCo分公司等六家公司,共享有44項專利。而實際上MPEG- 2視頻壓縮世界性標準的“核心組成部分”總共包含了380項專利。
為了回敬MPEG- LA公司的收費行為,一個由52個成員組成的“數字音視頻編解技術標準工作組”于2002年6月也宣布開始成立,組長是哈爾濱工業大學的高云教授。還用不到兩年的時間,中國“數字音視頻編解技術標準工作組”于2004年初正式發布了擁有我國知識產權的數字音視頻編解技術部分標準——AVS1. 0。
與此同時,一個以上海交通大學和北京清華大學為首的兩個中國HDTV高清晰度電視標準研發工作組也在自發地組織成立,并在密鑼緊鼓地準備宣布,一個擁有自主知識產權的中國的HDTV技術標準將要誕生。從2000年起,每次在深圳高交會上中國的HDTV技術標準問題都是一個最大的亮點。
2003年1月,在廣東省知識產權工作會議上,國家知識產權局副局長田力普披露,我國企業僅有59項數字電視專利,而且無一項屬于核心技術專利,卻面臨1000多項“洋”專利的圍剿,數字電視極有可能重蹈DVD覆轍。
三、
國家廣電總局2003年向世人宣布:2003年廣電將開播10套以上數字電視影視頻道;2004年為中國廣播電視的數字化年和產業化年,2004年,要新開辦25套全國播出的數字電視頻道,其中三分之一由中央級傳媒單位開辦;同時要推出15套全國播出的數字電視廣播節目,其中三分之二要由中央級傳媒單位開辦;2005年,要再推出25套全國播出的數字電視頻道,其中三分之一由中央級傳媒單位開辦,同時要新推出15套全國播出的數字電視廣播節目,三分之一由中央級傳媒單位開辦。
同時還宣布:2003年力爭發展數字機頂盒用戶100萬,到2004年我國有線數字電視用戶將達1000萬戶,到2005年我國有線數字電視用戶將達3000萬戶,2008年全國開始進行高清數字電視地面信號廣播,并于2015年停止模擬電視的播出。這是一個非常令人興奮的信息,同時也是中國人滿懷信心對中國HDTV技術發展的一種期待,中國人很快就要告別模擬電視了。然而,直到2006年中國的有線數字電視用戶達1000萬戶的目標還沒有實現。
2003年,正當全國人民滿懷信心,正準備熱情擁抱中國的HDTV技術標準誕生的時候,在2003年的深圳高交會上,本來政府的有關負責人就想借機發布中國的HDTV技術標準已經試驗成功的新消息,以示祝賀,但事與愿違,這次在高交會上展示的兩套HDTV(地面)廣播技術標準(清華與上海交大)試驗都沒有成功,只好很遺憾的宣布,我國的HDTV技術標準年內不準備發布,延時到2004年年底。但直到2004年末,中國的HDTV技術標準還是無法公布。
2004年,當中國人民還沉浸在數字電視元年的美好氣氛中的時候,2004年1月中旬,北京阜國數字技術有限公司內部成員就開始產生大裂變。先是北京凱誠高清電子技術有限公司(阜國的股東之一,曾承擔EVD專用芯片設計)推出了第一款HDV碟機;接著于4月28日,芯片制造商上海晶晨聯合長虹、創維、TCL(均是EVD聯盟成員)等19家彩電制造商聯手推出HVD。一瞬間DVD市場出現了三足鼎立之態,EVD、HDV、HVD都想成為中國的DVD標準。此時,時間距離北京阜國數字技術有限公司于2003年11月18日發布我國第一套EVD數字音視頻刻錄機標準成功的消息剛過不到三個月。
這三個標準可能成為國際標準嗎?雖然EVD、HDV、HVD都聲稱自己是DVD的升級換代產品,但它們似乎都不可能成為DVD技術的未來發展方向。因為HDV和EVD采用的都是紅光技術,而另一更新的HDVD標準,采用藍色激光技術后將成倍提高數據存儲量,其數據存儲量為一張單面(采用紅激光的)密度盤的5倍,達27G,而普通DVD盤僅能儲存4. 7G的數據,因此紅光最終會被藍光所取代。并且EVD、HDV、HVD使用的關鍵技術還是美國人的,最終還要給美國人交費。
當我國將要把EVD定為標準的時候,以日本東芝為代表以及以戴爾為另一代表的兩個DVD新標準聯盟,也在密鑼緊鼓地加緊推出HDVD新標準。這種HDVD新標準采用藍色激光技術,藍色激光技術比紅光技術在性能上要更勝一疇。因此,當HDVD新標準推出后,EVD、HDV、HVD都不可能成為國際標準。
若干年前,我們曾經為中國數字電視的快速起步而叫好。對于一些較早涉足這個行業的先行者來說,1999年甚至還曾是中國數字電視的開拓者們贏得光榮的一個高點——在那一年里,他們利用國際上最先進的高清晰度電視技術,實現了建國50周年慶典的現場直播。但現在中國的數字電視標準的制定也走進了EVD同一條河。
雖然,數字電視已被政府賦予了至高的使命,把它納入到“十五”高新技術12個重大專項之列。然而,自1996年以后的10年里,當我們親眼目睹數字電視在歐洲、美國和日本等國如火如荼地開展時,中國甚至連統一國家標準的問題還沒有解決。標準確定計劃一改再改,報送方案一拖再拖,政府主管部門在到底采用國外標準還是進行自主研發的問題上總顯得猶豫不決、舉棋不定,乃至爭得面紅耳赤。這種各行其是的爭奪,嚴重影響到了整個產業的發展。
而惠普、日立、松下等跨國巨人都已趁中國還在為標準所累時安營扎寨,建構起自己的數字電視中國戰略,即便是摩托羅拉這樣已經近30年都沒有涉足電視行業的企業也重起爐灶。他們的意圖很明確——這是一個舊領域的新市場,潛藏著上萬億元的機會,在中國本土尚立足未穩時做好部署,可以使他們贏得夢寐以求的比較優勢。
與此同時,國內企業,也包括政府,在對待數字電視標準的問題上,利益沖突表演得淋漓盡致。國家廣播總局一位負責人的一句話就可以道破天機,“中國電信每年贏利5460多億元,而我們廣播電視部全國每年收入才470億元”,兩者相差十幾倍。
這是一個充滿利益誘惑的市場,誰都想從中撈點兒什么,無論是政府還是企業、科研單位還是個人,概莫能外。在數字電視標準制定的背后,有著復雜的利益陣營糾葛。或許,對數字電視有所關注的人此時都會把矛盾的焦點轉向幾個具有潛在決定權的政府部門,然而那不過是這個復雜利益格局的冰山一角。