国家工程研究中心

1、数字电视国家工程研究中心建设项目建议书一、 项目摘要1.组建工程中心的必要性：数字技术的广泛应用为数字电视的发展注入了新的活力，强有力地推动着数字电视产业的形成和发展壮大。到目前为止，欧美一些发达国家，数字电视产品的销售额已经超过了模拟电视，成为主导产品，据统计，2000年欧洲有1800万个数字电视用户，其中英国2000年就有77.4万个家庭购买了数字电视机；而据美国消费电子协会（CEA）统计，美国2001年数字电视机的销售量达到112.5万台，销售额达到21亿美元，预测到2006年销量将突破1050万台；从现在起到2006年，美国平均每年将有160亿美元的数字电视产品市场。因此，发展数字电视

2、的意义远远超出了数字电视本身，它将引发一场信息技术的革命，推动一个国家的产业换代，创造新的商业机会和就业机会，甚至导致资源和财富的重新分配。我国的模拟电视机从依赖进口到替代进口到产品出口用了20年。现在，模拟电视的关键技术还掌握在外国人手中。因此，中国数字电视的发展决不能再重走模拟电视发展的老路，从一开始就要致力于数字电视国产化，但目前国际上已形成了以美国ATSC和欧洲DVB为代表的两大企业联盟组织，分别制定了代表各自利益的数字电视标准，并在世界各地强力推广。因此，要避免像VCD、DVD那样缴纳专利费，就必须加快有关国家标准的制定及核心技术的开发与利用，才能不受制于人，我国的数字电视才能走自己

3、的路，从而改变现在的电视产业链条最末端的命运。为了能更好地进行科研成果的工程化、产业化研究开发，确保科研成果通过工程化和产业化研究开发向规模生产的转移，完成产业化过程。*电子有限公司将与清华大学联合申请设立“数字电视国家工程研究中心”。2.工程中心建成后的具体任务：（1）开发研究任务：研究开发数字电视集成系统，数字电视视音频编解码芯片，半导体功率器件和集成电路设计与封装。（2）人才培养任务：设立一个数字电视博士后流动站，培养专门集成电路IC设计人才、数字电视系统集成设计开发人才，以及与业界能广泛交流的复合型管理人才。 （3）工程中心装备任务：建立能独立设计、生产具有我国自主知识产权的与MPEG

4、4兼容的数字电视专用音视频编解码芯片以及数字电视的成熟实验、检测、生产系统。3工程中心的近中期目标：（1）研发具有自主知识产权的数字视音频编解码芯片，配套的数字电视集成系统。（2）依靠清华大学雄厚的科研、试验条件培养六十名数字电视产业高级研发梯队。（3）以成果转让形式初期年提供配套的数字电视集成系统30万套；随着工程中心的完善及技术进一步成熟，中心开发的数字视音频编解码芯片将能够形成批量产品，与之相配套的数字集成系统占国内数字电视产品市场份额的30，达到在3家以上系统整机厂家单位的应用。三年内带动整个行业新增产值700900亿元，形成具有自主知识产权的数字音视频系统产品产业链。（4）工程中心建

5、成后三年内完成既定的经营管理体制目标，建立完善的信息化网络。4投资估算与收入估算工程中心计划投资.万人民币，其中双方共投资.万人民币，*电子（集团）公司自筹资金.万人民币，清华大学投资万人民币，争取国家及地方资金万人民币。综上所述，本项目符合国家产业政策和国家的产业发展要求，项目的目标着眼于世界先进水平，项目的实施不仅能提高我国数字电视技术水平，加快模拟电视向数字电视过渡的过程，而且关乎我国数字电视产业的历史性跨越，从根本上实现数字电视的独立自主开发与生产，令数字电视这一新兴产业在我国得到长足、健康的发展。从而取得良好的社会和经济效益。二、 项目背景与必要性1. 国内外技术发展状况、产业发展状

6、况与市场分析数字技术的广泛应用为数字电视的发展注入了新的活力，强有力地推动着数字电视产业的形成和发展壮大。欧洲于1993年就成立了数字视频广播（DVB）组织，该组织为数字视频广播系统提供一个唯一的、确定的框架，制定了被世界范围能接受的数字电视广播标准。美国于1996年采用了ATSC（Advanced Television System Committee）作为美国国家数字电视（DTV）标准；并完成了数字电视的关键技术图像的压缩编码，同时于1997 年向全世界宣布，将于2006年停播模拟电视。除了欧美等为代表的第一阶梯国家顺利开播了数字电视节目以外，全球许多国家都开始了数字电视播出、试验或进行了

7、积极的探索。韩国在汉城进行地面数字电视试验之后，决定采用美国的ATSC标准。并且于2003年在六个城市开展地面数字电视业务，到2004年推广到全部省会城市，2005年全国开播。同时韩国政府计划在2010年结束模拟信号传输，届时其国内的数字电视普及率将达到95%。到目前为止，韩国的数字电视产品的销售额已经超过了模拟电视，成为主导产品，已经充分显示了数字电视的发展潜力。而据美国消费电子协会的统计，美国今后几年数字电视机产品的销售额到2005年将接近800万台，2006年可以突破1000万台，达到1050万台。正因如此，现在世界很多大的IT企业，如DELL、HP、甚至于MOTOROLA等也开始涉足数

8、字电视领域。我国数字电视也正加紧实施“三步”战略步伐：2003年完成了在49个大城市开播数字电视；2004年被确定为“数字发展年”和“产业发展年”2005年，卫星传输全部实现数字化；到2010年，地面电视基本实现数字化，数字电视机得到普及；2015年，中国电视广播全面实现数字化，完成模拟向数字的过渡。目前，数字电视全面取代模拟电视已经迫在眉睫。因此，在未来的十多年中将会呈现出总共数亿台数字电视需求的大市场。以平均每台数字电视5000元人民币计算的话，这将是一个上万亿的巨大市场。数字电视的发展是大势所趋，在我国有巨大的市场潜力。数字生活方式是现代文明的一个重要标志。在与人们生活密切相关的电脑、手

9、机和电视三大信息平台中，电脑和手机已实现了数字化和网络化，为人们带来了多姿多彩的资讯和娱乐服务，也为相关企业带来了巨额盈利；而下一个“金矿”将属于数字电视。因为数字电视在国内几乎空白，用户才几十万户，未来十年将增加到上亿用户，其几何级数的增长率将远超手机和电脑。2. 在国民经济建设中的地位与作用如果数字电视研制成功及开播，将使得信息家电很快进入市场，随之而来的是家庭消费数字产品的多样化。家庭娱乐设备的互联互动需求将十分强烈，从而引入了消费电子网络化的趋势。所以随着数字电视走入消费市场，将带动一系列相关产业的高速发展。更为重要的是数字电视在很大程度上扩展了电视广播的功能和用途，为“三网合一”提供

10、了技术上的可能性，而随着时间的推移，其外延及派生出的各种数字化产品将难以预料，它将毫无疑问的改变人们进行生产、流通、学习、娱乐和交流的方式，使我国的电子信息产业走入一个全新的阶段，创造巨大的经济及社会效益。总而言之，发展数字电视技术，实现相关产品的产业化，具有非常重大的社会经济意义，可概括为以下三点： 市场大。一旦面向家庭用户的数字电视开播，仅就数字电视机市场就非常巨大，对于电视机生产大国及人口大国的中国来说，产生的经济效益对国家和地区经济的发展将会起到举足轻重的影响。 技术和行业的带动作用大。数字电视技术的发展可以带动其它数字视音频产品的发展，例如数字电视系统的接收、发送、传输及新材料、数字

11、电视节目的制做设备等，并进而带动相关的电子元器件和集成电路产业的发展，形成真正的大产业。3. 目前本领域的现状在目前知识经济条件下，一个重要特征是，掌握核心技术的外国企业通过对产品构成中的知识产权部分收取“专利”费用，来获取知识收益。这将使国内企业在数字化竞争中处于不利地位，重蹈成为国外产品装配厂的覆辙。特别在我国入世后，需遵从国际商业规定，形势十分严峻。因而数字电视产业化要快速发展，必须尽快有效掌握数字电视的关键技术，促使国内家电企业在新一轮消费电子市场的争夺中占据一定优势，避免巨大的消费电子市场被国外产品所充斥。从数字电视的整个产业链看，芯片属于核心技术。虽然目前我国市场上已经出现多种数字

12、电视机，但这些产品所采用的芯片几乎都是来自国外的技术。而数字电视机的主要利润在芯片上。如果完全靠进口芯片武装国产数字电视产品，每生产一台电视机，就得把一大半利润拱手让给外国人。核心技术的专利是人家的，国内厂商只能望最大利润而兴叹，为人作嫁衣，最终还得受制于人。因此，要使得数字电视产业在新一轮的消费电子市场的争夺中占据一定的优势，设计和制造拥有自主知识产权的数字电视专用芯片，是数字电视产业化的重中之重。我国拥有全球最大的电视消费市场及电视整机生产能力。目前国内彩电市场每年约需芯片2.8 亿块， 2010年后新产电视机将全部是数字电视，每年芯片的需求量将达到1亿块。因此要实现数字电视产业化，提高国

13、际市场的核心竞争力，首先必须研制开发具有我国独立自主知识产权的数字电视芯片，开发相应的具有自主知识产权的数字电视产品，从而可以在根本上改变市场竞争的格局，保护民族数字电视产业、以扩展国际市场。4. 本领域当前急待解决的关键技术问题数字电视的关键技术是信源编解码技术，信源编解码技术包括视频压缩编解码技术及音频压缩编解码技术。视频编解码技术视频编解码技术是数字电视的技术难点，数字电视与模拟电视相比，在实现过程中，最为困难的部分就是对视频信号的压缩。在1920×1080显示格式下，数字化后的码率在传输中高达 995Mbit/s，这比现行模拟电视的传输信息量大得多。因而数字电视的图像不能像模

14、拟电视的图像那样直接传输，而是要多一道压缩编码工序。 视频编码技术主要功能是完成图像的压缩，使数字电视的信号传输量由 995Mbit/s减少为2030Mbit/s。 音频编解码技术 与视频编解码相同，音频编解码主要功能是完成声音信息的压缩。声音信号数字化后，信息量比模拟传输状态大得多，因而数字电视的声音不能像模拟电视的声音那样直接传输，而是要多一道压缩编码工序。 视频压缩编解码标准方面，美国、欧洲、日本没有分歧，都采用了 MPEG-2标准。压缩后的信息可以供计算机处理，也可以在现有和将来的电视广播频道中进行分配。 在音频编码方面，欧洲、日本采用了MPEG-2标准；美国采纳了杜比公司（Dolby

15、）的AC-3方案，MPEG-2为备用方案。在国外，MPEG-2解码器已做成芯片，而目前我国信源编解码芯片仍需进口，这将制约我国数字电视的进一步发展及产业化。因此，本项目急待解决的关键技术问题是研制具有我国自主知识产权的数字电视机专用芯片，采用我们自己的核心芯片研制开展整机的开发，5. 本项目所要解决的关键问题设计和制造拥有自主知识产权的数字电视专用芯片，是本项目所要解决的关键问题。因为，数字电视“中国芯”是数字电视产业化的核心，具有巨大的市场潜力，对国家的信息安全也具有不可估量的影响。芯片设计和制造技术只有掌握在自己手里，我国才能在拥有自主知识产权的情况下，令数字电视这一新兴产业得到长足、健康

16、的发展，才能从根本上实现数字电视的独立自主。因此，配合我国数字电视标准的制订和实施，专用芯片的设计与制造显得愈发急迫而重要。面向数字电视集成电路芯片，研制符合我国正在自主制定的AVS标准中的基本档次（baseline profile）和标准档次(main profile)、与国际标准MPEG-4最新版本中的基本档次和标准档次兼容的、具有自主知识产权的数字视音频编解码芯片，并基于该芯片研制开展整机的开发是本项目所要解决的关键问题。三、工程中心的组成方案1、工程中心的组成方案*数字电视国家工程研究中心由*市*电子有限公司和清华大学共同出资组建。依托*公司丰富的生产、市场经验和成熟先进的生产系统，以

17、及清华大学强大的科研开发能力。中心采取机制创新和技术创新并重的方针，确保工程研究中心建成为我国数字电视产业重要的产、学、研、开发基地。2、工程中心各组成单位概况及拟产业化的重要科研成果*电子有限公司为国家级火炬计划高新技术企业。自1999年开始，投入了大量的研发力量，着力于高清晰度数字电视一体机的研究，并且取得了初步的成果。*电子有限公司研发的数字“卫星内藏背投影彩色电视机（48英吋）”于1999年被国家经贸委评定为国家级新产品。*电子有限公司通过吸纳大批高中级技术管理人才，并同清华大学等科研院所合作，投入大量研发基金，不断强化企业自身研发能力，领先研发出高清晰度HDTV多媒体彩电、图文电视、

18、卫星数字接收系统等高科技产品。其中“LT系列彩色电视机”项目获得市科学技术进步奖三等奖；与清华大学电子工程系合作开发的“高速度低功耗数字电视芯片”为广东省2003年度关键领域重点突破项目的中标项目。 清华大学作为我国数字电视标准组成员单位，在数字电视的信源及信道研究方面均有突破性的成果，具有雄厚的科研力量及优越的实验条件等产品开发资源。中心建成后，将为依托企业及国家科技计划项目提供坚强的技术支持。将承担起市级科技项目“数模兼容HDTV多功能彩色接收系统项目”、以及省政府投标项目“高速度低功耗数字电视机处理芯片”等。预期在“高速度低功耗数字电视芯片关键技术及应用的研究”项目中可获得发明专利有：1

19、 低功耗设计获3项专利；2 电路结构改进获2项专利；3 AVS编解码器IP核预期可获得3项专利；4 数字电视处理电路设计验证平台1个；5 高性能集成电路设计的新方法2种；6 用于数字电视处理电路设计软件1套等等。此外，争取在中心建成后，每年研制开发至少3个省级以上重点科技项目。3、建设内容产业化的数字电视集成系统。4、工程中心的机构设置工程研究中心的运行机构实行董事会领导下的总经理负责制。组成单位由*电子有限公司和清华大学为工程中心的董事单位。董事长及总经理由董事单位*电子有限公司董事长兼任。清华大学电子工程系教授兼任工程中心专家委员会主任，副总经理兼任工程中心主任。工程中心下设研发中心、产品

20、实现及推广部、信息中心、财务部等， 四、工程中心的主要任务与目标l、工程中心的经营思路与经营战略工程中心将以*电子有限公司与清华大学共同研制开发的具有我国自主知识产权的音视频AVS编解码芯片，以及*电子有限公司多年的数字电视开发技术为基础，通过代工等方式，将所设计的AVS芯片推向市场。同时将根据不同的市场要求，设计出相应的数字电路集成系统（机芯），经验证成熟后推向市场，以实现数字电视整机的生产。因该AVS芯片能兼容世界主要国家所应用的编解码标准，借国家导入数字电视及制定我国自有标准的大好时机，工程中心建成后两年内，AVS芯片将占据国内数字电视总生产需求量的30（专利保护期内）。借助*公司原有的

21、电视经营网络，数字电视集成系统的解决方案亦将占据国内生产需求量的25以上。未来不仅依靠AVS芯片及其与之配套实现的解决方案作为工程中心的产业化成果，还要在X驱动电路芯片、Y驱动电路芯片、缓冲存贮电路芯片、电源降噪开发及与这些电路相关联的系统解决方案上推出产业化的成果。效益的实现通过出售工程中心设计的并由协作单位代工的芯片及与之相关的系统解决方案来体现。2、工程中心的主要方向研制成熟的具有我国自主知识产权的并与国际主要数字电视标准相兼容的数字电视产品，以及开发形成产业化的数字电视集成系统。 3、工程中心的主要功能与任务工程中心将成为我国数字电视产学研的重要基地，具有重大科研成果工程化、产业化的研

22、发能力；具有对科技成果产业化进行技术经济分析和工程设计、咨询、评估及建设能力；具有对数字电视领域内的技术、产品、工艺、装备等不断创新与吸收国外先进技术的能力；能为我国培养一流的数字电视研发人才。工程中心的主要任务是：工程中心将根据国民经济、社会发展需要和市场需求，针对数字音视频产业发展的重点，将具有重要及长远市场价值的重大科研成果进行完整的工程化和集成化研究开发，消化、吸收和集成创新引进的先进技术，基本完成数字电视产业化开发的全部过程，为产业化规模生产提供成套成熟的先进工艺、技术和装备，并能不断地推出具有市场竞争力的新产品；推动国际合作与交流；培养高水平的工程技术与管理人才；为行业和相关领域的

23、发展提供信息和技术服务。工程中心的具体任务有：1、开发研究任务：研究开发数字电视集成系统；数字电视视音频编解码芯片；半导体功率器件和集成电路设计与封装。2、人才培养任务：设立一个数字电视博士后流动站，培养专门IC设计人才、数字电视系统集成设计开发人才，以及与业界能广泛交流的复合型管理人才。 3、工程中心装备任务：建立能独立设计、生产具有我国自主知识产权的与MPEG4兼容的数字电视专用音视频编解码芯片以及数字电视的成熟实验、生产系统。4、开放服务任务：实行开放服务，接受有关部门、企业、高等院校和科研机构委托的工程技术研究、试验和成套技术解决方案服务，并为其成果推广提供咨询，为依托单位承担的科技计

24、划项目提供坚强的技术支持。4、工程中心的近中期目标工程中心制定的近中期目标有：1、研发具有自主知识产权的数字视音频编解码芯片，配套的数字电视集成系统。 2、依靠清华大学雄厚的科研、试验条件培养六十名数字电视产业高级研发梯队。3、以成果转让形式初期年提供配套的数字电视集成系统30万套；随着工程中心的完善及技术进一步成熟，中心开发的数字视音频编解码芯片将能够形成批量产品，与之相配套的数字集成系统占国内数字电视产品市场份额的30，达到在3家以上系统整机厂家单位的应用。三年内带动整个行业新增产值700900亿元，形成具有自主知识产权的数字音视频系统产品产业链。4、工程中心建成后三年内完成既定的经营管理体制目标，建立完善的管理制度，完成中心的信息化建设。五、建设方案与投资估算1、建设地点工程中心座落于*电子（集团）公司2、建设内容及规模中心将建设一条能体现数字电视规模化生产的中试生产线、国家级芯片测试实验室、国家级视听室、信息中心、软件设计实验平台、符合国际标准要求的屏蔽室。建成后，中心所用办公及实验场所达五千平方米。中心设立董事会、专家指导委员会、研发部、产品部、信息部、财务部，主要成员约65人。工程中心针对数字音视频产业发展的重点，将具有重要及长远市场价值的重大科研成果进行完整的工程化和集成化研究开发；消化、吸收和