实验室故事：中国实力如何在“视界”展现“看见”

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1907年，英语中首次出现“television”一词，用来描述一种通过无线电波将远方景象实时传送到观看者眼前的理论系统。“tele-”意味着“远”，“vis”是“看”，二者结合，便定格“电视”的技术构想。

位于上海交通大学的上海市数字媒体处理与传输重点实验室

在上海交通大学的一间实验室里，这个将近120年前的构想被不断重新定义和拓展。这是上海市数字媒体处理与传输重点实验室，由中国工程院院士、上海交通大学讲席教授张文军领衔，三十年来团队的核心工作正是围绕图像（vision）的“处理”与突破距离（tele-）的“传输”展开，使“把远处景象传到眼前”这件事变得更清晰、更稳定、更自由，并最终在“视界”的竞争里展现中国“看见”的实力。

从“雪花屏”到“上海芯”

对于许多“70后”“80后”而言，儿时电视屏幕上的“雪花”和需要手动调整的“天线”是共同记忆。那是模拟信号的时代，画面不稳定、色彩寡淡、分辨率低，且难以进一步提升。

国内首套高清电视地面广播样机系统

“进入数字化时代，一切有了新的可能。”张文军说。实验室承担的首个国家级重大攻关项目便是研制我国第一套高清电视数字编码传输系统。这套系统就像给电视信号修了一条高速、保真的“数字公路”，将节目编码、传输到接收的全过程数字化，让接收清晰度比普通电视高出4倍，画面无闪烁，音响如激光唱盘般纯净。

该系统在1999年国庆50周年庆典上完成实况转播——这是中国数字电视从“无”到“有”的历史性一刻。而2000年国庆，市民在上海国际会议中心首次目睹数字高清电视转播的国庆节目，惊叹“灵呀！”——连连赞叹背后，是中国电视信号从模拟到数字的历史性跨越。

中国工程院院士、上海交通大学讲席教授张文军

让每个家庭都看到高清电视，实现真正产业化必须攻克核心芯片。“芯片从无到有，从大到小，在十几年间经历了无数次艰难的技术攻关，但现在，我们已实现了自主化。”实验室里，张文军将一枚只有二分之一小指甲盖大的芯片放在记者手心里时感慨地说。

团队实现关键芯片自主化

2004年，实验室自主研发的三块“上海芯”问世，涵盖了节目接收解调、信号解码、图像格式转换三大数字电视接收最关键环节。这些芯片和实验室ADTB-T系统单载波技术，让上海市民第一次在飞驰的车上也能看到“不抖不卡”的高清画面，连时速430公里的磁浮列车上，信号接收成功率都接近100%。这些重大突破确保了我国数字电视标准的性能超越了国外同类标准。

从“跟着跑”到“定规矩”

2010年起，团队敏锐抓住电视与互联网融合的契机，首创了电视广播与互联网视频协同传输的系统架构，让广播电视的“广覆盖、高可靠”与互联网的“互动性、个性化”融合。这一架构支撑了5G广播、超高清直播、应急广播等国家重大应用，神舟飞船返回舱画面能实时高清传回、偏远山区在灾害中仍能收到应急信息的背后都有这套系统的影子。

实验室里的专利墙已经挂不下了

中国是全球电视机出口大国，国际数字电视市场长期被欧美标准把持，形成极高的专利壁垒。为了扭转我国的电视工业在专利领域受制于人的被动局面，必须掌握国际标准中最有价值的、最核心、不可绕开的“标准必要专利”。张文军团队奋力攻关，在美国新一代数字电视广播标准（ATSC 3.0）中导入了重要的技术模块，，意味着中国技术首次打破了国际市场的标准专利壁垒。在ATSC 3.0的核心专利池中，张文军团队贡献了6项关键专利。

打破国际市场的标准专利壁垒

“这是科技领域更高阶的竞争，也是国际话语权之争、定价权之争。”张文军深刻意识到这一点。现在，实验室专利墙已经挂不下了，团队的专利、标准等成果已经进入美国、韩国和欧洲市场。如今，团队正参与推动国际短距互联星闪联盟等中国自己的国际性产业与标准组织，致力于在更多前沿领域发出“中国声音”。

从“导播切”到“任意看”

走进今天的实验室，研究的边界早已超越传统电视。团队成员、上海交大图像通信与网络工程所副所长宋利教授向记者演示了最新进展：无论电视大屏还是手机小屏，一场奥运乒乓球赛的影像可以多机位同时观看，观众不再被动等待导播切换单一画面，而是自主选择视角。另一个实验空间里，学生正在通过智能眼镜和动作捕获系统开展前沿探索。“以后戴上智能眼镜就能实时以第一视角，看到另一个场景传来的任意画面，可以是真实的，也可以是虚拟的。”宋利解释，“我们称之为从‘单视’到‘多视’，再到‘自由视’（Any View）。”

从“单视”到“多视”

这意味着，观众不仅能多角度看到比赛现场，还能看到现场观众都看不到的“背后”细节；不仅能看真人实景，还能实时融入虚拟特效，实现虚实融合的沉浸体验。背后的技术支持，正是更强大的处理能力（如AI生成、虚实合成）与更高效的传输能力（如多路同步编码、低延迟传输等）。

以往收看体验是线性的，节目几点播出就要几点在电视机前守候，而现在大家随时随地就可以“点播”，还能“跳着看”“倍速看”。“这就是我们始终在做的‘处理与传输’工作，”张文军解释，“适应媒介变化和受众需求变化，技术发展的核心是让信息更自由、更丰富、更个性化地抵达每个人。”团队的目标是实现 “5A”体验——任何时间（Anytime）、任何地点（Anywhere）、任何角度（Any view）、任何设备（Any device）、任何方式（Any way）的自由观看。

上海交大图像通信与网络工程所副所长宋利教授向记者演示最新进展

实验室团队三十年来的工作构建了从“镜头”到“屏幕”之间完整的关键技术链路，这些“隐形链条”串联起了国家信息安全、产业自主可控、文化繁荣与亿万民众的消费体验。“文化表达也是全球国家竞争的重要板块，文化决定了想呈现什么，而科技决定了能呈现什么。”张文军说，“两者融合，才是真正的实力。这也是我们为之努力的目标和动力。”

原标题：《在“视界”展现“看见”的中国实力｜实验室的故事》

栏目编辑：陆梓华 图片来源：摄影：周建智 杨观宜 部分图片来自采访对象

来源：作者：新民晚报 易蓉