数字音视频技术是我国产业发展的重大核心技术
摘要:音視頻技術領域的發(fā)展方向是數(shù)字化、高集成化、多功能化。我國目前應重點研發(fā)數(shù)字高清晰電視產(chǎn)業(yè)化中的關鍵技術，以此為龍頭，帶動我國數(shù)字音視頻技術的發(fā)展。有機發(fā)光二極管 (OLED)屬下一代顯示技術，是顯示技術發(fā)展的重要方向之一，加強此方面技術的研究有助于帶動相關行業(yè)的發(fā)展。
《技術預測與國家關鍵技術選擇》研究組是科技部發(fā)展計劃司領導，由中國科學技術促進發(fā)展研究中心組織全國相關科研機構、大學、企業(yè)等方面的專家組成的課題組織。本報告是在中國技術前瞻報告的基礎上，綜合領域研究報告和各方面專家意見撰寫的。
一、國外發(fā)展趨勢
音視頻技術是信息通信領域的重要分支。以音視頻技術為代表的消費類產(chǎn)品產(chǎn)量大、覆蓋面廣、利潤高，可以帶動相關產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。音視頻技術領域的發(fā)展方向是數(shù)字化、高集成化、多功能化。音、視頻產(chǎn)品的數(shù)字化可以提高產(chǎn)品的技術含量。與傳統(tǒng)模擬技術相比，數(shù)字技術有如下特點:
?①不會產(chǎn)生噪波和失真的累積。
?②數(shù)字信號的檢錯、容錯、糾錯能力很強，在數(shù)字信號傳輸放大過程中如出現(xiàn)誤碼，很容易實現(xiàn)檢錯與糾錯。
?③數(shù)字信號便于存儲、控制、修改，存儲時間與信號特點無關，存儲媒體的存儲容量大，存儲媒體可以是CMOS型半導體存儲器，也可以是計算機的硬盤、高密度激光盤等。
?④可以提高傳輸信道的效率。音、視頻數(shù)字信號經(jīng)壓縮后，可以在6—8MHZ的傳輸信道內(nèi)傳輸2—4套標準清晰度電視(SDTV)節(jié)目或一套高清晰度電視(HDTV)節(jié)目。
⑤便于實現(xiàn)加密/解密技術和加擾/解擾技術，便于專業(yè)應用(軍用、商用、民用)或條件接收、視頻點播、雙向互動傳送等。
⑥數(shù)字音、視頻信號具有可擴展性、可分級性和可操作性，便于在備類通信信道和網(wǎng)絡中傳輸。
⑦便于與其它數(shù)字設備融合。因為它們的信號語言是相同的，只要有一套數(shù)字信號傳輸、編碼、調(diào)制協(xié)議，就可以作到互聯(lián)、互通，以音、視頻數(shù)字化為代表的消費類電子，將逐漸與電子計算機、通信技術相融合。
目前，國外音視頻技術領域正在發(fā)展的主要技術包括:
①壓縮碼率更高、算法更先進的音、視頻數(shù)字信號壓縮編碼、解碼技術;
②傳輸效率更高，傳輸質(zhì)量更優(yōu)的數(shù)字信號調(diào)制、解調(diào)技術;
③加快已成熟的數(shù)字音、視頻技術產(chǎn)品的商品化，推廣、普及高清晰度電視(HDTV)技術，通過衛(wèi)星電視直播接收、電纜電視傳輸系統(tǒng)、地面廣播等三個途徑實現(xiàn)模擬電視向數(shù)字電視的過渡;
④發(fā)展存儲容量更大的存儲媒體，例如高集成度的CMOS半導體存儲器，固體存儲器，藍光技術的高密度光盤等;
⑤發(fā)展新型顯示器件，提高顯示器件的清晰度、對比度、亮度，降低成本，提高重顯彩色色域，尋求新型平板顯示方式和新型發(fā)光材料，除目前比較成熟的平面型陰極射線管之外，還有等離子顯示屏 (PDP)、液晶顯示(LCD)，有機發(fā)光二極管(OLED)型顯示器等;
⑥發(fā)展新型電聲器件和數(shù)字音頻技術，包括微傳聲器，基于傳聲器陣列的語言增強和說話定位技術、多聲道回聲抵消技術等。
2、我國的現(xiàn)狀與差距
我國音、視頻技術通過引進、消化吸收、創(chuàng)新、國產(chǎn)化，走出了一務發(fā)展高、新技術的成功道路，不僅縮小了與國外先進國家的差距，提高了廣大人民群眾的生活質(zhì)量，滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文明和精神文明的需要，而且?guī)恿藝窠?jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定和健康發(fā)展。2002年我國彩色電視機產(chǎn)量達到5200萬臺，出口達到1881.8萬臺，DVD激光視盤機產(chǎn)量達到5000萬臺，出口4000萬臺，在國際市場上我國已成為以彩色電視機、DVD激光視盤機、彩色顯像管等為代表的音、視頻產(chǎn)品的重要生產(chǎn)基地。音、視頻產(chǎn)品對電子信息產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)增長貢獻率達到45%以上。此外，音、視頻技術領域的飛速發(fā)展，帶動了模具制造、精密機械制造、微電子、光機電、冶金及化工等相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前，我國音、視頻行業(yè)基本掌握了產(chǎn)品的設計技術和生產(chǎn)制造技術，能自行設計、制造出具有先進水平的音、視頻產(chǎn)品，成為名符其實的生產(chǎn)、制造和出口大國，產(chǎn)品價廉物美，具有一定的國際競爭能力。但與先進國家相比，仍有一定差距。首先，健全的科技創(chuàng)新體制尚未成熟。我國在音、視頻技術領域的專利技術很少，關鍵技術大多掌握在國外大公司手中，制約了我國產(chǎn)品進入國際市場的利潤空間。以DVD激光視盤機為例，我國每出口一臺DVD激光視盤機就要向外國大公司交一定的專利費，2002年出口達到4000萬臺，但利潤很低，高檔彩色電視機也面臨專利技術的困擾。其次，音、視頻產(chǎn)品的某些關鍵器件仍然依靠進口，特別是專用超大規(guī)模集成電路、關鍵的顯示器件 (例如PDP屏、LCD屏等)我們?nèi)圆荒茏灾鏖_發(fā)、生產(chǎn)，其中音、視頻產(chǎn)品中的專用集成電路95%以上要進口，PDP和LCD顯示屏等仍被國外幾個大公司壟斷。
3、建議優(yōu)先發(fā)展的技術項目
根據(jù)國內(nèi)、外數(shù)字音、視頻技術的發(fā)展現(xiàn)狀和方向，特別是我國數(shù)字音、視頻技術與國外先進國家的差距，專家建議，重點研發(fā)我國數(shù)字高清晰電視產(chǎn)業(yè)化中的關鍵技術，以此為龍頭，帶動我國數(shù)字音視頻的發(fā)展。根據(jù)國家廣電總局的規(guī)劃，我國廣播電視將于20I5年全面實現(xiàn)數(shù)字化。預計在"十一五"期間，我國數(shù)字電視及相關產(chǎn)品的市場需求將達到每年I000億-I500億元的規(guī)模。預計2010年后將會進入大發(fā)展期，2015年市場規(guī)模將達到5000億元以上。
另外，有機發(fā)光二極智(OLED)屬下一代顯示技術，是顯示器發(fā)展方向之一，加強此方面的技術研究有助于帶動整個行業(yè)的發(fā)展。專家建議國家適當投資，給予優(yōu)惠政策，支持推動企業(yè)協(xié)同攻關。
1)我國數(shù)字高清晰電視產(chǎn)業(yè)化中的關鍵技術。
①地面數(shù)字電視廣播關鍵技術研究。
目前各國在數(shù)字衛(wèi)星電視和電纜電視系統(tǒng)的發(fā)射傳輸方式上已取得一致，衛(wèi)星電視呆用DVB一S方式，即差分正交相移鍵控調(diào)制? (QPSK)，電纜電視系統(tǒng)采用DVB一C方式即正交幅度調(diào)制(QAM)，而地面廣播則有美國的8一VSB方式，即8電平殘留邊帶調(diào)制方式，歐洲的COFDM方式，即編碼的正交頻分復用，以及日本的ISDB，即綜合業(yè)務數(shù)字廣播。我國是世界最大的彩色電視機生產(chǎn)國和消費市場，擁有3.5億臺以上的彩色電視機，在模擬電視與數(shù)字電視轉(zhuǎn)型時，我們應該有自己的地面數(shù)字電視廣播制式，既有自主知識產(chǎn)權的技術標準，又有相應的專用集成電路，就可以全面掌握數(shù)字電視的關鍵技術，防止受制于人的局面。我國數(shù)字電視地面廣播制式正在制訂，在借鑒國外經(jīng)驗的基礎上，研制出更為先進的數(shù)字信號地面?zhèn)鬏敺绞健?/p>
在數(shù)字電視地面廣播標準制訂中，應主要解決以下關鍵技術:合理的數(shù)字傳輸幀結構;較高的頻譜利用率;先進的前向糾錯碼技術;研究QPSK/mQAM調(diào)制技術;支持分級調(diào)制和編碼，可提供分級服務;支持多媒體業(yè)務，特別是數(shù)據(jù)業(yè)務;支持移動、便攜式接收;具有可擴展性，便于將來實現(xiàn)交互、天線分集和數(shù)字信號控制天線等;低功耗;支持單頻網(wǎng)，以利于頻率規(guī)劃;便于集成化，降低整機成本等。
②數(shù)字電視系統(tǒng)轉(zhuǎn)換編碼技術。
目前國際上備種音叛/視頻系統(tǒng)的圖像掃描格式、空間分辨率、時間分辨率、碼率的壓縮方式很多，為了實現(xiàn)備種音/視頻編、解碼之間的互聯(lián)、互通，必須研究數(shù)字電視系統(tǒng)轉(zhuǎn)換變碼技術。主要研究內(nèi)容也括:隔行/逐行轉(zhuǎn)換;各種圖像掃描格式變換:I920*I080;，I280*720p，720*576I，720*576p，640*480I，640*480p等;場(幀)頻50/60Hz變換;幅型比變換:I6:9/4:3;視頻信號打也碼流 (PS)/基本碼流 (ES)之間的轉(zhuǎn)換;音頻MPEG/AC3之間的變換等。
數(shù)字電視系統(tǒng)轉(zhuǎn)換編碼技術的研究，可以盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，可用于演播室和接收機內(nèi)不同掃描格式、不同壓縮標準、不同圖像格式節(jié)目源的交換、轉(zhuǎn)換和編輯，不同傳輸記錄媒體、不同傳輸網(wǎng)絡、不同標準碼流的資源共享，豐富音、視頻產(chǎn)品的節(jié)目內(nèi)容，例如彩色電視廣播系統(tǒng)節(jié)目、DVD激光盤節(jié)目、互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容等。
③數(shù)字電視檢測設備研究。
數(shù)字電視檢測設備主要用來調(diào)試、監(jiān)視、檢測數(shù)字電視系統(tǒng)的運行質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量，是提高廣播電視系統(tǒng)從數(shù)字信號的"編碼→調(diào)制→接收→解調(diào)→解碼→顯示"等過程運行質(zhì)量的主要手段。模擬電視調(diào)試、測試設備大多被國外幾家大的儀器制造商壟斷。但在數(shù)字電視領域，由于數(shù)字信號處理的特殊性，我國與國外差距不大。國內(nèi)幾家大企業(yè)、研究所完全有能力承擔研究、制造適合中國制式標準的調(diào)試儀器和檢測儀器，打破國外企業(yè)的壟斷地位。建議通過國家推動和企業(yè)為主的共同努力，形成數(shù)字電視測試設備產(chǎn)業(yè)群體，提升國內(nèi)數(shù)字電視系統(tǒng)的運行質(zhì)量，吸納國內(nèi)科技人才，進一步向國外出口具有中國特色的數(shù)字電視生產(chǎn)調(diào)試系統(tǒng)和檢測儀器，并能帶動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2)有機發(fā)光二極管 (OLED)顯示技術研究。
OLED又稱OEL，是一種大有潛力的新型平板顯示器件。OLED是利用有機半導體材料及發(fā)光材料，在電場驅(qū)動下通過載流子的注入和復合作用，導致發(fā)光原理制成的一種新型平板顯示器件。可以使用小分子材料或高分子有機材料，且品種繁多。
OLED具有如下主要特點:全固態(tài)化，可以作到小型化，低成木;自身發(fā)光，而LCD顯示器件是被動發(fā)光，不但需要背光源而且亮度提高受限制，OLED自身發(fā)光，克服了LCD等顯示器件因被動發(fā)光造成的缺點;響應時間快，OLED的響應時間只有幾微秒，而液晶顯示則在幾十毫秒，對重顯快速運動物體較有利，不會造成拖尾現(xiàn)象;薄型化，OLED的板材只有Imm，比液晶顯示方式更薄，甚至可以彎曲，實現(xiàn)軟屏顯示;制造工藝簡單，相同顯示尺寸的成本比LCD低20%-30%;投資少，所需投資大約為幾千萬美元。
在幾乎所有傳統(tǒng)的顯示領域，OLED顯示技術都具有競爭力，并有逐步取代其它顯示產(chǎn)品的趨勢。在通訊終端、壁掛電視、筆記本電腦、GPS、數(shù)字相機、PDA、消費電子及工業(yè)儀表等方面已嶄露鋒芒，而且在軍用戰(zhàn)斗機、陸軍武器等嚴酷環(huán)境的務件下得到應用。OLEE顯示技術以其獨有的技術優(yōu)勢和良好的市場潛力，使它成為當之無愧的紙張型顯示方式，在平板顯示技術申發(fā)展最快，成為世界各大公司競相追逐的焦點。
美國、日木和韓國等國家都投入巨資開展OLFT的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。日木先鋒公司、TDK公司和韓國三星等公司目前均有數(shù)款商品化無源型全色OLED顯示器面世，日木先鋒公司己向摩托羅拉公司手機顯示屏與建伍車載顯示器供貨，三星公司的彩屏手機就是該公司生產(chǎn)的彩色OLED顯示器。預計未來5年內(nèi)，將主要發(fā)展中、小尺寸的OLED，2007年以后，15英以上的OLED將吋逐級邁入計算機、電視等應用市場。今后10年OLFTD將以年增長率85%的速度發(fā)展。
由于OLFTD面世時間不長，國內(nèi)、外技術水平相差不大。目前己有3(多家單位從事研究，其中有8-9家從事OLFTD產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。國內(nèi)有關單位巴基本掌握核心技術，從小分子和大分子材料到顯示器件生產(chǎn)技術和應用，僅清華大學和北京維信若公司就有30多項專利技術。已完成了國家發(fā)改委"有機發(fā)光平板顯示器生產(chǎn)試驗線"項目和國家"863"計劃"高清晰度平板顯示"重大項目，還建成了OLED中試線并籌建產(chǎn)業(yè)化項目。OLED的生產(chǎn)、制造工藝也比其它顯示方式簡單，只要聯(lián)合國內(nèi)研發(fā)能力，在國家支持下，有可能開辟一種全新的顯示器件。
佰銳科技在音視頻編碼、多媒體通訊領域擁有6年領先的開發(fā)技術和豐富的產(chǎn)品經(jīng)驗，目前旗下有設計的高質(zhì)量、寬適應性、分布式、模塊化的網(wǎng)絡音視頻互動平臺Anychat（支持Windows、Mobile、Linux、Android等平臺）。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的数字音视频技术是我国产业发展的重大核心技术的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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