1.广电行业早期使用的时钟（1962-1992）
1.1从天文台到广播电台的时间
对一个固定地点，计时周期相对稳定的是基于对太阳入射角的利用，但对多个地点来说需要一个统一的对时，对一个国家、对所有国家更需要共同的时间协调，天文台通过星空测量获得统一时间、校准天文钟、再送到各地。二十世纪三十年代青岛在建立了国家水准原点和国内第二座天文望远镜后，即用电缆将时钟脉冲信号送到各大钟楼和闹市区。中央人民广播电台CNR的外校时信号是由北京天文台通过专线传送的，而上海电视台则每天早晨7点之前与上海天文台通电话，语言报数手动校准日产的时钟主备机柜并做记录，这种由本地天文台传送时间信息、广播电台整点发播的方式一直延续到二十世纪九十年代中叶。
广播整点报时曾长期是我国民众对时的主要手段，这在老电影里和许多作品里都可以看到，也反映出个体时钟对时间同步的依赖关系是永远存在的。在电子计时还没有普及的年代，甚至用在表盘上固定水银、用秒针当触点来开关音频震荡波形发出六响报时。技术人员的费尽心思换来了民众的高度信赖，以至于收听者毫不怀疑发端的偶尔差错〔注1〕。
二十世纪七十年代，CNR的王泽祥等利用石英振荡器和分立元器件研制播出时钟，后来从黑龙江尚志找到许正中，他研制了可以外校时的高稳定石英钟组、自动六响报时输出、时钟串行驱动码输出、串行驱动码子钟，构成了完整的、稳定的广播时钟系统，建立了国家标准〔注2〕，产品从七十年代到八十年代在国内广播电台普及。
在此期间，围绕提高时钟自身精度和与“北京时间”同步的技术进步在各地持续展开。其中，如何把“北京时间”引入到各地时钟逐渐成为各地的迫切需要。
1.2从电视信号里出来的时间
二十世纪八十年代中叶开始，在模拟电视信号场消隐期中，除了插入用于动态测试视频信号的线性失真、非线性失真的插测信号，国外开始插入节目类别码、长度码，供录像机自动录像；插入CC码供聋哑人看字幕；德国人插入图文电视数据创造了大量的数据应用，而我国由国家计量院马凤鸣主持在场消隐第16行插入20比特数据，专门传递标准时间，其频率源于10的负12次方的铯钟，折合3万年不差1秒，传输精度达到微秒级〔注3〕。16H的数据位宽度只有1微秒，但是当时单片机的通用技术为连续输入输出速度在2微秒以上，并且难以定位在数据位中点进行读取，使标准时间传递的高精度普世难以用现成的技术实现。
二十世纪八十年代初，青岛电视台的隋志国参加了国内“电视测试信号发生器和波形监视器”、“单片机和集成电路”培训，开发“发射机自动开关和测控系统”和“电视信号指标插测行低成本自动测试仪”。当时的LED数码管仅有一位，复杂一点的只是将笔划译码电路复合进去，而包含分频、时钟数码管驱动输出的只有进口的单芯片SC8560和四位扫描数码管，但其输出只有小时和分显示，秒显示需要按下键将分的显示变为秒的显示，于是加个交替开关，实现了时分秒六位数码显示，继而控制发射机开关机时间精确到秒级。该芯片的功能集成思路别具一格，以至于二十多年后，还有人利用该芯片做类似开发。在此期间，在自制的Z80A单片机电路中结合苹果机的RAM访问机制，创造了用电视同步脉冲对超过单片机主频16倍以上的高频晶振进行开关式分频，实现了0.1微秒以内的精密定位和精密间隔采样，以25纳秒误差成功测试出CCTV视频中插测行的色度亮度延时差，借此“基于开关式分频的Z80A单片机的精密定位高速采样技术”，在播出节目中叠加了台标字幕，在1986年发现了CCTV视频第16行有时间信息后，便很快解出了其中真正的北京时间，进入拥有16H解码技术的第一梯队。
1986年末，广电部在青岛召开全国广电系统计算机应用工作会议，章之俭介绍了CCTV的16H。1987年初，隋志国带着自动接收16H的样机到广电部，章之俭看了后写字条请在灰楼的部设计院金孟申带领去给部大院CCTV的方庆浩演示，不久后，隋志国带着由自动接收16H同步的视频时间叠加器到CCTV新楼给丁文华演示。
电视节目的切换需要精确到秒和帧，必须精确控制在统一帧同步的基础上于场消隐期切换，在还没有相应设备可借鉴的情况下，由青岛电视台邹伟主持的电视节目自动播出系统在国内第一次没有日本专家在场而独立成功更换高端录像机磁鼓之后进入全面开发阶段，将源自16H的北京时间用子钟串行时钟码输出接入播出系统，其中时钟码SZ从此确定，码宽为64微秒为当时的Z80单片机刚好能够连续串行读取，研发了用CD4051芯片为主体的视频同步切换器，解剖了各种专业录像机的驱动机制加以定时控制，构成了国内第一个实现了与中央台新闻联播视频自动精确切换、各型号录像机磁带预卷精确切换的电视节目自动播出系统，先后获得国家二等奖、代表国家赴国外参加展览。
碍于当时单片机的速度尚不够高，用现有的时序电路构建也非常复杂，北京和成都等地的科技人员巧妙利用半行玻璃延时线锁住16H的20比特数据，对其子钟的时间同步也采用同样的视频接入的方式。在北京，军人出身的钟德浙自费为CCTV研制提供了视频16H解码以及用16H对时的台时标设备，隋志国当面对其表示敬意，表示国家很大，有二十家来做时钟也做不完，同盼16H技术百花齐放。
在刘衍生支持下青岛局技术人员的70%参加了单片机培训，开展了从接收到播出、发射、测试各环节的微机开发，将“基于开关式分频的Z80A单片机的精密定位高速采样”和串行输出技术向有关领导和机构进行了介绍，申报了时钟和视频台时标两项国家专利〔注4〕，1990年成立了邹伟为首任所长的青岛市广播电视科研所，在时钟使用说明书中详细说明利用16H的原理、波形、数据排列等参数，公开了卫星传输造成的时间滞后量并予以精确预延时，提供高精度的地面北京时间，用方便的一条串行线联接子钟，让16H迅速传遍广电行业，所定义的SZ串行时钟码和设备一起开始走向全国。
2 .专业时钟体系的建立和完善（1993-2012）
2.1 时钟的技术等级和丰富应用适应了广电体系的发展
上世纪九十年代开始，靠16H自动校时技术的加持，时钟技术得以分出性能等级和应用等级，民用时钟和专业时钟的区别逐渐拉开。同时，校时渠道、备份、应急措施也逐渐丰富。陕西天文台在上世纪七十年代开辟了短波授时BPM，为国防填补空白，从陕西天文台落户青岛的李为丰范荣美夫妇，将BPM第一次带入广电系统应用。不久，青岛广播电视科研所找到了GPS，从其初期的运行中的监测中总结规律，从被忽视的经纬度应用中仔细判定其定时参数，收获了丰富经验，其接收全日候、小型化、通用化的优点，使其正式纳入校时方式。
逐步地，无线渠道的时间校准源就有了四个：卫星的CCTV视频中的16H、短波授时BPM、长波授时的BPL、卫星的GPS，进一步地，经多时源比对无缝切换器，再去同步本地的高稳定恒温石英晶振所驱动的高稳时钟，而高稳时钟也有主备自动切换，输出的串行时间码有多种制式，包含倒计时的SZ码、B码、欧广联磁带纵向时间码EBU（LTC）以及更加灵活的RS232和RS422/485时码，串行时间码驱动的不仅有各种尺寸的单联、双联、三联时间显示器，还有视频台时标叠加器和六响报时音发生器、倒计时控制器、多格式时码转换器和驱动器等，各种设备渐趋形成针对广电采编、制播、发射传输个环节需求的可扩展的系统结构，但是当时的广播电视设备体系里面，还没有时钟设备的类目，入不了行业设备目录和从业者群。
经广电部科技司专利处张耀光推荐，1991年“智能数字钟”专利获得国家专利局优秀奖，1993年，专业时钟体系在BIRTV展会正式公布，从此时钟进入广电设备分类表。
2.1.1 专业时钟体系：
外部时间源：GPS卫星、 CCTV卫星16H 、 BPM、BPL、其他；
多时源比对无缝切换；
本地高稳定恒温石英晶振高稳时钟主备钟及自动切换；
多种制式串行时间码驱动：包含倒计时的SZ码、B码、欧广联磁带纵向时间码EBU（LTC）、RS232和RS422/485时码。
终端：
显示器：各种尺寸的单联、双联、三联时间显示器，指针钟；
自动播出系统；
视频台时标发生和叠加器；
六响报时音发生器；
倒计时控制器；
多格式时码转换器。
2.2 时钟体系中的核心技术带动时钟产品市场
提出了专业时钟体系，隋志国“典型用户代表需要什么产品”的创新思路也逐渐形成，让大家知道典型用户代表是代表广播电视发展方向的，需要什么就去找，找不到，就做出来，这种主动为广播电视“想在前、服好务”的做法，很快受到各地欢迎，受到上级称赞，科研所被授予全国广电系统先进集体称号，“智能数字钟”专利获得全国发明展金奖。
谭明勇1993年加入青岛广播电视科研所以后，按体系要求把专业时钟体系中最具代表性的几项核心技术逐个攻下，落实了专业时钟体系的存在和长期引领作用：多时源比对技术产生了无缝自动切换器；多时序技术产生了倒计时控制器；多模式多同步电机精细驱动技术转动了国家发明专利三针分动式同步指针钟〔注5〕；语音数据库精细拼接技术产生了六响和语音报时；多制式时码时序分析产生了EBU码；分析了现有时间源的高精度秒脉冲与串行时间码分设的利弊，将串行时码的前沿以高稳秒脉冲锁定，不需要提供秒脉冲和秒定义两条电路，在各种时间系统中独具一格，应用既精确又方便。
国内电视播出设备的厂家和各级广电机构积极推进了改革开放和技术进步。北京电视设备厂的马克文获悉青岛也是用双踪示波器比对法校准本地时钟的频差时连呼英雄所见略同；上海广播器材厂的徐国光向青岛所提供了力取指针钟；CCTV的李宏虹针对大型节目场面所需的倒计时钟提出的布局考虑，以及为环绕高速电影拍摄提供精细时标的考虑，均加入到后来产品的设计思路。
国内做时钟的厂家有了几十家，而占据全球广电时钟产品主导的加拿大力取公司，因缺乏在中国本土的前端校时设备和适用的终端显示，从长期在中国主导变为逐渐退出，在北京国贸展览馆，力取公司的谭根先生在青岛所展区前站立良久说，你们做的是越来越好了。CCTV台长杨伟光对隋志国开玩笑说：我这无偿地发，你们无偿地用啊，隋志国说：越来越多的台离不开你，多好啊，两人相对而笑。
由中国天文学会时间频率专业委员会、中国宇航学会计量与测试委员会、中国卫星导航定位协会授时与时间专业委员会、中国计量测试学会时间频率专业委员会主办的全国时间频率学术会议1998年由青岛所承办，北京大学副校长王义遒教授说，在时钟系统前端的高精尖方面我们国家走在了世界前面，在时钟系统的普及应用方面青岛所做出了很多贡献。青岛广电时通成为中国计量测试学会时间频率专业委员会的成员单位后，得到分会主任李天初院士的指导。
随着16H与其他校时技术的推广，16H自身信息较少的局限也越发明显，青岛所应邀与16H标准的起草单位中国计量院一起探讨改进。全日期数据太多难以直接载入偶数场的一行中，用各种方案作了大量实验后，确定用分组分时的办法实现了全日期数据的载入，修订了标准。
各厂家的国产时钟产品覆盖了从中央台、省台到地市县台以及企业台、校园台，青岛所的时钟产品因占有创立时钟体系的先机，最先进入CCTV、CNR、CIR以及中国教育台，同时为省市台提供了示范、带动了市场，国内市场的占比曾达到70%。
时钟技术在各地逐渐延伸：1995年CCTV春晚第一次使用三针分动式同步指针钟过零点，第一次实现了指针动作零帧误差；1996年CCTV科技博览播出了青岛所的时钟技术，北京地铁观看后主动联系到青岛所考察，开始了多分站、耐复杂环境的时钟系统在交通行业的应用；为CCTV提供了香港回归倒计时钟；为澳门回归提供了大地域时钟统一系统；经人民日报社牵头，向布赫副委员长汇报方案，研发了大型长城 21世纪倒计时牌，用防水像素管构成的显示数码设计为通用模块，可以5秒钟内迅速更换、令现场拍照的人没有觉察；经陕西天文台牵头，提供了北京世纪坛21世纪倒计时牌；2003年在中南海安装了时钟系统；2007年为中国国际广播电台和中国一汽提供了迎奥倒计时牌；为青岛天文台研发了高精度控镜时钟，为中国计量科学院研发了多参量时钟。
2.3 广播整点报时达到近毫秒级精度
广播报时播送时间信息具有低条件高渗透的优势 ，同时也作为另一种对时手段。 世界各国的广播整点报时音五花八门，大多数不严格，我国的整点报时在世界上最正规、技术含量最高。 电子技术的飞速发展，国内涌现了很多利用六响报时的技术，但都是基于判断和利用整点时刻，而不能得知到底是几点钟。中央人民广播电台收到地质部门来信，希望尽快弥补这个缺憾，在1998年召集国内有关厂家开会，讨论将原先国标两秒一响改为一秒一响的具体细节〔注6〕，并对青岛的专利技术“广播对时音载码发送器和接收器”〔注7〕进行讨论，隋志国称赞许正中的子钟串行编码和报时音很像，许正中说听感还不够好，大家希望青岛来做成。这个项目的难点在于既要听不出来有码、又要保证码的健壮性，不易被通道损坏影响解码，但健壮性越好就越听得出来。 经反复试验，1999年隋志国提出发明专利《利用声音广播传递时间的方法》〔注8〕，可以在保持原报时音色的同时传递年月日小时信息，由谭明勇研制新设备2002年起在中央台发播，2006年通过了开路接收实验，上升为行业标准《广播报时信号嵌入时间码规范》〔注9〕，我国利用模拟广播报时传递时间数据走到了世界前列。
中央人民广播电台与青岛广电局联合申报专利《利用广播报时信息实现精密同步的自动校时钟》〔注10〕获得授权，前端发出的波形起点严格与标准时间同步，使之解析误差控制在毫秒以内，在接收单片机中采用最新的短周期“戈策尔算法”，提高了对报时波形畸变时的解码能力，研制了带通讯口和语音报时的收音机，以中央人民广播电台旗下时间实验室名义在2010中国国际消费电子博览会展示。
2.4 音频视频数字化后的时钟
进入二十一世纪前后，模拟电视逐步退出，校时手段越来越多地利用GPS，但有些原来用模拟电视16H来校时和联接子钟的用户还没来得及与其他校时手段衔接，有些厂家不得不制造一台模拟16H发生器，足见16H的生命力如此强大。另一方面 ，数字电视兴起，视频的数字压缩量随内容而变，其中携带的时间码究竟如何进出？在CCTV丁文华支持下，青岛台结合国内外相关标准分析了数字电视中标准时间的导入导出设备，在视频数字化初期视频编码器较少采用昂贵的进口时钟导入卡的情况下，测算出个整个数字链路各环节对时间信息DTD传输的影响，对卫星电视接收机顶盒的软件进行改造，将其中的时间码用RS232成功导出，确定其码组位于数字流的固定位置，其输出周期固定，其代表信息来自视频编码器。同时在青岛有线台进行了视频编码端的时间导入，用改造过的有线电视机顶盒成功提取出时间码，完成了整个链路的时间导入导出，发表了有关论文〔注11〕，与有关厂家联合实验的过程对机顶盒利用DTD信号起到了指导作用。地面数字电视DTMB里面的日期时间信息也在固定时隙TS0中，在机顶盒中已读取利用。
在中广传播公司，用单片机开发了可视化测量设备，第一次实现了从CMMB手机屏上就可以观察声画不同步的程度，在中国电子学会广电分会发表了论文（注12）。手机电视CMMB里面的日期时间信息在固定时隙TS0中，考虑到各地从发端到终端很多环节设备不统一以及经过的路径不确定性，设计了通用测试反馈设备，把发出的TS0中的日期时间数据解出后，将其与标准时间的时滞变量返回到发端的控制信息表里，终端收到TS0加上时滞变量的修正得到精度优于1ms的时钟，在全国时间频率学术会议发表论文（注13），获得两项国家专利（注14）。
数字广播经历了迂回式发展。在FM早期的进口调制器中有附加数字信息RDS，包括台名频点、节目类、日期时间长度等，但使用很少。在RDS标准废止后至今仅有少数FM台在使用，包括开播DAB后，其时间信息的利用都不够规范。近年来我国的CDR逐渐兴起，青岛台参加了大量研发工作，参考卫星数字广播电视、地面数字电视、有线数字电视方面的开发经验，李琚门在CDR前端编入信息、用单片机开发终端接收芯片，对CDR中的时间数据的收发实验已近成功。
3. **数字化网络化带来的进步（**2013-2023）和发展趋势
面对全球技术风暴，“典型用户代表需要什么产品”的创新思路仍不断迭代，跟踪国内外动向，不负使命、扎实开拓 。在模拟时代的条件下，要最先、最擅长追求信息的变通嵌入和解出，在模拟退去数字涌来之时，也要最先、最擅长数据的各种形态关系的利用。
3.1 前端校时源
室外无线网络的有：卫星（BDS、 GPS、 GLONASS、GALILEO）、长波钟、卫星广播电视、地面数字广播CDR、地面数字电视DTMB、手机基站、物联网；室内无线网络的有：wifi等；导线网络的有：NTP ，PTP；守时时钟有：温补晶振、恒温晶振、铷钟、铯钟；输出设备有：基于单片机的时码串行输出、基于互联网的时钟服务器。
在广电自己的节目发播中，日期时间信息的播发将趋于规范和普及。
3.2 联接方式
无线的有：规范的蓝牙模式、不受限的2.4G通讯、140M和400M通讯、NFC 、ROLA；有线的有：音频线（可以含驱动电源）的SZ时钟码、双绞线（RS232、RS422、RS485、LTC）、网线。
需要指出的是，以前的有线联接可以包括驱动电源、可以并联，仍会存在。但多数的联接是通讯模式的一对一应答联接。无线联接具有方便简单、部署速度快的优点，需要注意监测其健壮性。
3.3直接表现及附加方式
数码显示驱动方式：进入第三代，5—25V电压，SZ或RS232等进单片机和不掉电RTC，经TM系列单线串转并直接驱动，每线亮度可调，有状态回传，有缺陷（如缺数、缺划）监测。
指针显示驱动方式：进入第二代，二针分动+环秒灯。三针分动完全模仿传统时钟。二针分动+环秒灯的结构同样满足盯秒动作，环秒正好作为钟面布光，结构更便于加工部署、噪音更低。
3.4 间接表现及多模式方式
更适应广播电视、融媒体的新生态，主动了解前期的现场、人文等背景。倒计时排列很多、也很多样。四位数码的显示窗口的视觉比例较好，会以新的更多内容和亚秒级显示占据多数场合。时钟除了显示日期时间，还会有辅助照明、整点发乐符码的功能。
3.5应有尽有的测试手段
时钟为其他设备提供动作的时机，正常与否都提供时间戳，而时钟自身的运行状态和误差更需监测记录，这种监测记录尚有待完善和普及。终端的监测除了加状态回传，定期巡检的方式也可以用，也可以用现场摄像机配合软件自动识别。
结语
以1993年专业时钟体系建立时为界，之前的二十年，广电行业的时钟主要由广播报时领衔， 之后的三十年，专业时钟体系适应了广电行业的进步，合起来四十多年，尽管蜿蜒曲折，毕竟孜孜以求，努力没有白费：为了广电行业发展，对专业时钟的要求无论怎么高、怎么变，现在都能够做了。
文献与备注
〔注1〕曾经有一次时钟错了没觉察，导致6点半开始的节目迟了两分钟，仅一省台电话询问
〔注2〕GB/T 4961-1985 《广播报时信号》两秒一响、持续0.5秒
〔注3〕GB/T 7402-1987 《利用电视信号传送标准时间频率》 ，16H标准
〔注4〕国家专利CN87212836《智能数字钟》、 CN90210508《 电视台标时间迭加器》
〔注5〕国家发明专利CN92106661《指针分控式电子钟》
〔注6〕GB/T 4961-1999《广播报时信号》国标修订 一秒一响、持续0.25秒，实验及多组听音打分确定
〔注7〕国家专利CN902105 09《广播对时音载码发送钟和接收钟》、CN95234192《广播对时音载码发生器和接收器》
〔注8〕国家发明专利CN99112276《利用声音广播传递时间的方法及其发送和接收设备》
〔注9〕GY/T219-2006《广播报时信号嵌入时间码规范》，中华人民共和国广播电影电视行业标准,在规范的前言中青岛申明放弃发明专利使用权
〔注10〕国家专利CN200620009370《利用广播报时信息实现精密同步的自动校时钟》，中央人民广播电台与青岛广电局联合申报
〔注11〕论文《数字电视TDT信号的导入和导出》，《广播与电视技术》2008第6期，2009全国时间频率学术会议论文集
〔注12〕《视频的传输延迟、连贯性、声画同步性的可视化测量》，2015中国电子学会广电分会论文集
〔注13〕《广播时间信号的回归传递》2017全国时间频率学术会议论文集
〔注14〕国家发明专利CN201210181306《一种安全隔离的时间同步装置》、CN201210019873《一种终端时钟与外部时钟的差距同步方法》
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