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特邀讲者 王沁
博士, 北京科技大学信息学院教授, YOCSEF学术委员会委员 主题：数字电视芯片技术
? 数字电视系统结构 ? 分析数字电视的系统结构.
? 数字芯片在其中的应用: 在发送端的编码, 调制和接收端的解调, 解码需要数字芯片. ? 数字电视主要芯片结构 ? 解调器的结构 ? 解码器的结构 ? 数字芯片设计流程 ? 算法设计与验证 ? 芯片体系结构设计与验证 ? 逻辑设计与验证 ? 综合与电路优化 ? 布局布线 ? 后仿真验证 ? 流片与封装 ? 测试
? 在这个过程中, 不同专业的人才都可以找到自己的位置: 通信主要是第一部分; 体系结构主要是
第二,三部分; 微电子主要是后几部分. 强调专业的分工与协作. ? 实例
? 数字芯片的开发实例
? 问题与挑战: 如何得到最优设计?
1、优化算法
2、优化体系结构与逻辑 3、优化后端设计 4、采用先进的制造工艺 5、优化系统设计
6、SOC—软硬件协同设计
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特邀讲者 高文
中科院计算所研究员
主题：数字音视频编解码技术与标准AVS
一.数字电视技术标准的范畴 1.信道传输技术标准 ? 卫星传输 ? 有线传输（浙大） ? 地面传输（清华、上交大） 2.信源编解码技术标准 ? 数据与命令格式（系统） ? 视频编码 ? 音频编码
3. 用户与安全管理标准 ? 付费管理 ? 加密与解密
? 二.新一代的视频压缩标准：JVT
? JVT是由ISO/IEC MPEG和ITU-T VCEG成立的联合视频工作组（Joint Video Team），致力于
新一代数字视频压缩标准的制定。 1 .MPEG—信源编码标准主宰 ? VCD: MPEG-1(ISO/IEC 11172) ? DVD: MPEG-2
? SDTV: MPEG-2 MP@ ML(ISO/IEC 13818) ? HDTV: MPEG-2 MP@ HL(ISO/IEC 13818) ? 新应用: MPEG-4 (ISO/IEC 14496) ? 多媒体检索: MPEG-7 (ISO/IEC 15938) ? 多媒体平台: MPEG-21 (ISO/IEC 18034)
? MPEG-4 AVC: 替换MPEG-2 成为新的主流信源编码标准 ??? 2 .MPEG—没有免费的午餐 ? MPEG-1：不收费
? MPEG-2： 由MPEG-LA 收费（1996年6月1日以后） ? 2002年之前，家电设备6美元/台，解码设备4美元/台 ? 2002年之后，家电设备2.5美元/台，解码设备2.5美元/台 ? MPEG-4：由MPEG-LA 收费 ? 目前规定
? 每台解码设备需要交给MPEG-LA 0.25美元
? 编码/解码设备还需要按时间交费（4美分/天=1.2美元/月=14.4美元/年） ? 将来？ ? 按设备收费 ? MPEG-4 AVC
? 专利费的讨论刚刚开始
3 .中国采用MPEG-2作为数字电视等技术标准的后果：
? 按照今后10年国内销售4亿台（含数字电视、机顶盒、激光视盘）设备计算，中国需向MPEG LA
缴纳10亿美元专利费。部分日本和欧美厂商将通过专利收费遏制中国的AV产业发展 4 .MPEG-China:China NB for MPEG
? 成立于1996年，在863-306支持下，受国家信标委多媒体专业委员会委托参加MPEG会议 ? HoD：高文
? 承办了53届MPEG会议，2000年7月19-24日，北京香格里拉 ? 承办了62届MPEG会议，2002年10月21-25日，上海浦东香格里拉
? 自1997年至今，我国已有20项余项提案提交MPEG专家组，其中如下几项已被收入MPEG-4
标准
? MPEG-4 part 7(中科院计算所、清华大学、哈工大、香港科技大学) ? MPEG-7(北京工业大学)
? PFGS--MPEG-4 version 2(微软中国研究院) 5 .我国专家对JVT的贡献
? 中科院计算所：码率控制技术（Rate Control） ? JVT-D030: Rate control on JVT standard ? JVT-E069: An improved rate control algorithm ? 清华大学：快速运动估计技术 ? 微软亚洲研究院：
? 改进的SP帧（Switch P Frame）编码 ? 改进的运动矢量编码 ? 三.AVS策略 ? 一个中心 (IP)
? 利用公开技术（含不在保护期的专利） ? 加入自主技术+
? 形成一个全自主的完备方案 ? 两个基本点：高性能，兼容性。 1 .我们的AVS努力
? 用AVS取代MPEG-2，摆脱MPEG LA的专利束缚，发展中国的AV产业目前AVS已经可以实现
的目标： ? 标清电视：3Mbps ? 高清电视：8Mbps
? 高清DVD：一张双面普通DVD盘片存一个电影 2 .AVS视频的核心技术特点： 1)MPEG-2中不存在的新技术
? 帧间编码：可变块大小的运动补偿预测技术 ? 帧内编码：多方向的空间预测技术 ? 环内滤波器：去除块效应
2)不同于MPEG-2的改进技术
? 8x8的整数正交变换及相应的量化策略 ? 改进的运动矢量预测编码 ? 更加高效的熵编码器 ? 基于率失真的编码优化技术 3.
AVS采纳的主要技术 ? 8x8 整数变换及量化（浙大） ? 隔行视频编码（清华） ? 变长编码 (哈工大,华为) ? B帧的编码 (计算所) ? 非整像素插值 (计算所) 4.
AVS与数字电视系统
? 数字电视系统：信源格式与编码 ? AVS系统层格式=类MPEG-2 TS流格式 ? AVS视频编码 ? AVS音频编码 ? 信道编码与调制
? 针对传输介质（地面、有线和卫星）有所不同 ? 传输复用
? 处于编码系统与发送子系统之间
? 信道编码只针对系统流，信源格式对信道是透明的 5.
地面传输高清数字电视 ? 使用MPEG-2 ? 一路节目20M
? 每台接收设备还需要交2.5美元专利使用费 ? 使用AVS ? MPEG-2 ? 一路节目8M
? 每台接收设备需要交1元人民币专利费 ? MPEG-4 AVC ? 低复杂度
? 兼容MPEG-2系统 ? 便宜 6.
AVS进入高清视盘机 ? 命名为HD-VD
? 利用现有4.7G DVD的读写设备
? 利用现有9G DVD盘片，存储一个高清质量电影 (HD-VD) ? 存储容量占用是MPEG-2的1/4
? 与EVD或类似红光光盘技术结合，有望突破3C、6C、1C的围堵
7. AVS的优势：
? 基于我国创新技术和国际公开技术的自主标准 ? 编码效率比MPEG-2国际标准高2-3倍；
? 与正在制定ISO MPEG-4 AVC和ITU H.264标准编码效率相当或更高
? 可节省一半以上的无线频谱和有线信道资源，有效降低传输和存储系统的复杂程 a 度和投入 8.
AVS的意义：
? 直接的产业化成果：未来10年我国需要的3-5亿颗解码芯片 ? 直接效益：节省超过10亿美元的专利费
? 技术-标准-芯片-系统-产业：我国数字电视等音视频产业跨越发展的难得契机
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