HDTV产业链.docx
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HDTV产业链
深圳数字电视产业链----集成电路设计环节
关联企业协作与合作方案（讨论稿）
深圳市力合微电子有限公司
深圳艾科创新微电子有限公司
深圳市致芯微电子有限公司
深圳市茁壮网络技术有限公司
深圳市同洲电子股份有限公司
深圳科泰世纪科技有限公司
深圳市佳创视讯技术有限公司
深圳市国微电子股份有限公司
康佳集团股份有限公司
创维集团有限公司
TCL集团股份有限公司
深圳集成电路设计创业发展有限公司
国家集成电路设计深圳产业化基地
2004年3月15日
一、背景和意义
数字电视的出现是一场技术革命，更是一场产业大变迁的机会。
对于中国电视机产业来说，这是一场大洗牌的好机会，正好可“咸鱼翻身”。
回顾中国电视机业发展史，黑白电视的第一次革命、彩电的第二次革命，中国当时的产业技术与世界遥不可及，到第三次革命到来之时，我们第一次感觉到数字电视的最先进水平与我们最为接近。
我国在数字电视研制方面紧紧追赶世界先进水平。
由于中国目前已成为第二代即彩电的最大生产国，在电视机产业化上成为世界最具竞争力的地区。
如果转型恰当，创新能力增强，完全有望成为全球第三代电视机产业的主要力量。
从这个意义上说，数字电视不但是今后中国彩电企业的新的利润增长点，而且能促进中国彩电企业成为世界数字电视最大生产基地。
从市场方面来看，我国现有3．5亿电视机用户，并将以每年3,000至4,000万台的速度增长，我国现有9000多万有线电视用户，都属于模拟电视用户，是数字高清晰电视的潜在消费者。
目前我国高清晰彩电等高端电视机产品的家庭拥有率不高，背投彩电的拥有率为0．4％，等离子彩电的拥有率仅为0．1％。
但是，2003年以来高端彩电产品的发展势头迅猛，市场份额增长迅速。
上海国美电器去年高端产品占彩电总销量的6％，而今年一季度这个数字已经上升到8％。
预计未来10年，国内数字电视的销售额会达到100亿美元。
从标准问题来看，HDTV的开播和产业化，首当其冲的是要制定统一的标准。
电视标准的制定不仅涉及到节目的制作和播送，还关系到整机厂的生产和利润的分配。
厂家只有根据统一的标准来组织生产，产品才能接收到相关标准的电视节目信号。
目前，全球只有美国的ATSC、欧洲的DVB、日本的ISDB三个HDTV的标准，加拿大、阿根廷、台湾等采用美国的制式标准，香港则采用欧洲的标准。
如果我国简单地选用国外标准，那么，企业的利润大多会用来支付专利费和授权费。
另外，欧美标准在制订中，没有考虑多媒体的兼容的概念，技术不能支持无线互联传输和移动便携接收。
这给我国制订标准提供了跨跃的机会。
目前，中国政府也在加紧制订以自主知识产权核心技术为基础的国家标准。
目前，中国已基本形成了4个标准方案：
广研院的16QAM（6+2）方案、HDTV总体组的CNVSB和CNCOFDM方案、清华大学的DMB-T（SOFDM）方案。
一旦从中选取最优方案，把我国的标准定下来，我国的HDTV的产业化就为时不远了。
从产业化方面来看，我国HDTV的产业化已提上了日程，国家计委已选定北京、上海、深圳三个城市进行HDTV的研发和产业化的试点。
产业化的关键是芯片，HDTV接收机中最重要的芯片，就是解码器，现有的芯片设计能力和0.13um至0.18um的微电子加工工艺，使得芯片的速度、功耗以及成本等指标都有了长足的提升，这为研制HDTV的关键芯片提供了技术保障。
当然要一步到位全面实现数字电视的播送是很不容易的，所以必须有一个稳步发展的过程。
到2005年，国内四分之一的电视台将发射和传输数字电视信号；2010年国家计划全面实现数字广播电视并在国内东部相对发达地区普及数字电视；2015年，国家将停止模拟广播电视播出，数字电视将在全国推广。
届时，我国彩电业的数字高清晰时代正式到来。
因此，整合深圳高清晰数字电视的产业链，就是为了将政府导向、企业资源有机结合起来。
在这个过程中，积极发挥政府的引导作用，使得企业在高清晰数字电视产业链中定准方向、找到位置。
在这个过程中，充分利用政府的特有资源，使得企业在高清晰数字电视产业链中能够强强联合，将深圳的高清晰数字电视产业这块蛋糕做好、做大，最终树立高清晰数字电视的民族品牌，走向世界。
二、目的和组织形式
根据深圳集成电路设计企业的实际，通过从市场、系统、方案、软件等多方面对数字电视序列，包括高清（标清）数字电视机、机顶盒、机卡分离、DVD等相关产品的发展趋势和技术分析，在产业链关联企业之间建立合作与协作渠道，通过选择关键环节，组织在系统、方案、软件支持下的芯片组开发项目，支持在自主知识产权和新标准的环境下，共享技术和市场资源。
打造深圳支持数字电视产业的地方集成电路设计企业群。
下图为HDTV系统的组成框图，图中的上下分别为发射、接收部分，图中的左右分别为信源、信道部分。
根据HDTV系统的组成框图和相关企业提供的信息，对HDTV系统做了如下划分，并且根据各个企业在HDTV系统划分中的所处位置，提出初步协作分工（有待协商、补充和明确具体介入方向）。
系统
划分
整机制造HDTVSDTV
系统/方案
信道
SoC
操作系统
嵌入式软件
市场
渠道
企业
康佳
创维
TCL
同洲（DVB-S,
DVB-C）
佳创（DVB-C）
力合（DVB-T）
国微
力合①
致芯③
艾科②
茁壮④
科泰世纪
引进合作
瑞萨
三洋
半导体
①模拟前端芯片，解调解码芯片及音视频处理/CPU芯片或模拟前端及解调解码由单片芯片完成。
②STB信源SoC方案-----MPEG2信源解码芯片（系统支持DVB系列标准）。
③数字电视数据广播接收卡芯片，包括PCI和USB两种接口的两款芯片。
④数字电视中间件。
三、工作阶段和主要任务
阶段
时间
工作内容
第一阶段
2004年3月——4月
收集HDTV方面的详实材料，和相关企业的技术工程师一起进行企业调研，初步拟定成立深圳高清晰数字电视产业链组织，明确组织形式和企业间的分工协作关系。
第二阶段
2004年5月——6月
在收集材料的基础上，初步拟定HDTV的方案大纲，组织企业进行分析认证，最终提出深圳特色的HDTV可操作方案，明确企业在产业链中的位置，明确在实现上述方案时存在的资源空缺。
第三阶段
2004年7月
确定深圳高清晰数字电视产业链组织，申报项目，争取得到市政府、国家的支持。
1、经过分析，清楚了解目前数字电视产品使用的集成电路芯片的实际情况和整机制造企业在技术创新和市场开发中的未来目标；
2、经过关联企业的合作，分析数字电视不同产品目前选择芯片的渠道和方案应用的关系；
3、调查了解深圳本地集成电路设计企业涉及开发的在数字电视类产品中应用的芯片类别、应用目标、技术实力和发展前景；
4、调查了解数字电视类产品的制造、系统、方案、软件和集成电路设计企业之间的合作方式与结合点；
5、分析和确定深圳集成电路设计企业参与数字电视类产品的芯片开发的目标、形式等；
6、提出达到建立深圳数字电视类产品的芯片组合作开发中需要引进的资源，如：
IP、验证测试技术、人才、团队、专利技术和其他公共资源；
7、建立制造、系统、方案、软件和集成电路设计企业认同的合作模式，推出产品、做强做大数字电视产业；
8、其他需要建立和争取的内部、外部环境与资源。
四、部分企业提供的方案和分析报告
单
位
深圳市力合微电子有限公司
深圳清华研究院EDA重点实验室
内
容
接收机结构及专用芯片设计
具体方案
具体方
案
1、DVB-S传输
典型的卫星信道有36MHz带宽，采用QPSK调制方式，可以支持数据速率35-40Mbps。
传输编码特点如下：
-MPEG-2视频、音频及控制数据复合成MPEG2传输包
-8个MPEG2传输包形成帧
-RS差错控制编码（8%overhead）
-交织、卷积编码（1/2–7/8）
-QPSK调制
2、DVB-T传输
-6，7或8MHz带宽
-COFDM调制（1705或6817个子载波）
-RS编码（8%overhead）
-交织，卷积编码（效率可变）
3．DVB-C传输
-QAM调制（64，128，256）
-RS编码（8%overhead）
交织，卷积编码（效率可变）
4、DVB接收机框图如下：
图1DVB接收机框图
信号经过低噪声放大器后，由混频器转换为中频信号，一般取几十MHz.经中拼放大后，由ADC在中拼上进行模数变换，然后进行数字下变频，转换为复数基带信号I和Q。
经解调及解码后输出TS码流，再由后端处理器进行音视频解码。
1）方案一
由三大部分组成：
模拟前端芯片，解调解码芯片及音视频处理/CPU芯片。
因为OFDM处理的复杂性，DVB-T目前大都采用此方案。
2）方案二
模拟前端及解调解码由单片芯片完成。
DVB-S，DVB-C目前国外已采用此方案。
单
位
深圳艾科创新微电子有限公司
内
容
STB信源SoC方案分析
-----MPEG2信源解码芯片（系统支持DVB系列标准）
具
体
方案
具体方案
具体方案
具体方案
Signal-ChipSet-TopBoxDecoder---STi5518（ST）
芯片特点：
意法半导体推出的单片的数字电视机顶盒信源解码芯片，通过配合前端的信道解调芯片实现卫星、有线与地面等不同数字电视标准的解码设备。
✧集成传输码流解复用器，支持DVB、DEC与CSS标准的解扰，支持32PIDS；
✧支持MPEG-2MP@ML视频信号解码；
✧集成OSD功能，并支持全可编程的Zoom-In与Zoom-Out功能；
✧支持图像改善功能，集成抗混叠滤波器等硬件电路；
✧音效解码器支持：
数字杜比解码/MPEG-2声音解码的多通道输出标准
✧SRS3D环绕声、TruSurround与虚拟杜比音效提供；
✧DTS数字音频格式与MP3音频格式支持；
✧集成PAL/NTSC/SECAM数字视频编码器提供，支持多种视频信号格式输出，直接与电视的视频输入接口相连；
✧可编程的程序存储器接口，提供FLASH、SDRAM与其他外围器件接口；
✧SmartCard/UART/SPI等多种外围接口；
✧SDAV、1394A/V多媒体接口与ATAPI硬盘接口支持；
✧ST2032BitsRISCCPU速度为80MHz.
Signal-ChipDigitalTVSourceDecoder---SC2005（LSILogic）
TheLSILogicfamilyofchanneldecoders（L64733/L64734,L64768,andL64780）receivesDVB-compliantstreamsfromsatellite,cable,orterrestrialbroadcastsources,providingtheSC2005-FdecoderwithdigitalencodedMPEG-2transportstreams.TheSC2005-Fdecoderdemultiplexes,parses,anddecodesthesestreamsaccordingtoMPEG-2standards（ISO/IEC13818）.
TheSC2005-Fdecoderoutputsmultipleaudioandvideoformats,including:
Stereoanalogaudio（bymeansofoff-chiplowpassfilters）
IEC60958（S/PDIF）serialdigitalaudio
ITU-RBT.601YCbCrdigitalvideo
CVBS,S-Video,andRGB/YPbPranalogvideo
On-chipgraphicscapabilitiesallowvideotobemixedwithgraphicssuchason-screendisplayregions（forexample,electronicprogramguides（EPGs））andstillpictureimages.TheSC2005-Fdecoderalsosupportsanarrayofperipheralinterfaceswhichinclude:
ATAharddiskdrives
Twouniversalasynchronousreceiver/transmitters（UARTs）
TwoSmartCardinterfaces
Serialhostinterfaces
IEEE1284parallelports
Threeinfraredportinterfaces（tworeceiveandonetransmit）
Teletextinterfaces
Modeminterfaces
50general-purposeI/O（GPIO）lines
1-4Introduction
Anexternalsystembus（E-Bus）connectstomemorydevicessuchasasynchronousandpagemodeFlash,aswellasotherexternalperipherals,suchasIEEE1394,Ethernetdevices,andATAdiskdrives.
TheSC2005-FdecoderalsoincludestwoSDRAMinterfaces:
onesupportsaudio/videodecoding（SDRAM-A）;theotherisusedbytheCPU,TransportDemultiplexer,andon-screengraphics（OSG）subsystems（SDRAM-B）.
Signal-ChipSet-TopBoxDecoder---MB87L2250（Fujitsu）
•MPEG2videoISO/IEC13818-2（MP@ML...SP@ML）
•MPEGaudiolayer1/2
•32-bitRISCCPU（ARCTangentA4@130MHz）
•4KI-cache/2KD-cache
•Threetimers/watchdog/power-downmode
•Sharedmemoryinterface（SDRAM,16/32bitdata）,64Mbit...1Gbit
•Universalprocessorinterface（IDE,NAND/NORFLASH&CommonInterface）
•Twotransportstreamdecoders（decoding/recording）includingDVBdescrambler
•FlexibleMPEGvideoresizing（factor1/16to2）
•DisplaycontrollerwithuptofourtruecolourgraphicorCLUTlayers
•Teletext/WSS/CC/VBIDinsertion
•PAL/NTSCdigitalencoder
•RGBDe-matrix（RGBorYCrCboutput）
•Controlofbrightness,contrastandcoloursaturationofRGBandYCrCboutput
•5videoDAC’s@10bit
•ITU-R656videoinput/output（sharedwithTS2input）
•S/PDIFoutputforPCM/AC3/MPEG
•UART/SmartCardIF/I2C/GPIO
•7-segmentLEDcontrollerfor4digits
•InfraRedreceiver/transmitter
•PWMOutput
•On-chipDPLL,requiringonly27.0MHzcrystal
•BootablefromNORFlashorI2C
IBMSTB04xxxandSTBx5xxxDigitalSet-TopBoxIntegratedControllers
•MPEG-2videodecoder;decodesMPEG-2MainProfileatMainLevel（MP@ML）video
•ThreeMPEG-2transportdemultiplexers/DVBdescramblers（DESencodeanddecodeinSTB05xxxandSTB15xxxcontrollers）
•Digitalencoders,includingNTSC,PAL,andSECAManalogconversion,andsixconcurrentanalogvideooutputs
•MPEG-2audiodecoder;decodesMPEG-2LayerI&LayerII
•MPEG-2LayerIII（MP3）audiodecoder
•DolbyDigital-compliantdecoding*（STB04x1xandSTBx5x1xcontrollersonly;DolbyDigitallicenseisrequired）
•Macrovisioncopyprotectionsupport（STB04xx1andSTBx5xx1controllersonly;aMacrovisionlicenseisrequired）
•SupportforNDSVideoGuardandNDSXTV（STB15xxxcontrollersonly;
单
位
深圳市致芯微电子有限公司
内
容
深圳数字电视产业链电视数据接收卡IC市场以及技术分析
分
析
报
告
分析报告
分析报告
分析报告
1、市场分析
数字电视数据广播接收卡芯片能够接收包括有线、卫星以及地面传输的数字电视以及数据广播IP数据，运用于电脑接收，包括PCI和USB两种接口的两款芯片。
1）数字电视市场分析
日益增长的数字电视市场孕育着巨大的商机，尤其国内有线电视的飞速发展，1个亿的有线电视用户，注定了这个庞大的市场。
由于目前家庭用户拥有的大多是模拟电视机，需要收看到数字电视必须使用数字机顶盒，所以如果成功设计出数字机顶盒的主芯片，那么将拥有很大的市场。
除了该芯片之外，在数字电视市场占有很重要地位的另一类芯片是PCI或USB接口数字电视数据广播接收卡芯片。
据不完全统计，我国拥有200万模拟电视接收卡用户，随着数字电视的进一步推进，这些用户将转为数字电视接收卡用户。
由于机顶盒能实现的功能在接收卡上都能实现，而且还能将电视节目保存下来，并且显示器的清晰程度远高于电视机。
2006年德国世界杯以及2008年北京奥运会，有很多用户就需要将精彩的足球比赛和中国奥运健儿英姿和风采录制下来，既可以日后欣赏，又可以自由编辑，还可以在晚上睡觉的时侯采用定时录制的方式将节目保存到硬盘中。
采用USB接口的芯片的接收卡，使用起来非常方便，不论台式机或笔记本电脑都能做到即插即用。
尤其是地面传输的发展，随时随地都可以用笔记本电脑收看到数字电视。
随着电脑的进一步普及，估计该类用户可能超过500万。
目前该市场国内刚刚起步，国外主要是PCI接口卫星接收卡，像同洲生产的该类卫星接收卡主要销往中东以及欧洲。
2）远程教育市场分析
采用数字电视数据广播接收卡不仅能接收到高清晰度精彩的数字电视，而且还能接收通过卫星、有线以及地面传输的IP数据。
自从1999年3月国家开展远程教育以来，采用的就是通过卫星的方式进行数据广播，将远程教育的课件以及网页以IPOVERDVB方式传输，接收端采用接收卡配置到电脑接收的方式。
该方案已经成功地运营于中央教育电视台和贫困山区学校接收站。
同洲公司于1999年底开发的接收卡一直运行在该系统中，并得到中央教育电视台一致好评，当时国内还只有同洲一家能拿出这样的产品，并且同国外公司的竞争中取得了胜利。
截至到2003年底，同洲公司总共向中央教育电视台销售了3万台接收卡。
由于远程教育的成功开展，国家已经认可这种教育模式，并且开始了农村基层党员干部远程培训。
中国是一个幅员辽阔的大国，拥有2000万中共党员，如果把所有党员召集起来进行思想培训，那根本不可能，而且像农村基层党员干部培训是一件很困难的事情。
为了能让中共党员能紧紧地团结在中国共产党的周围，共同抵御歪教、邪教组织的侵蚀，党中央已经决定了采用远程教育的模式进行农村基层党员培训，普及到每一个行政村。
全国一共有65万个行政村，每一个行政村都必须装备一台电脑，每台电脑都有一个接收卡，由国家和地方政府出钱来完成该项工作。
首先在山东、贵州和湖南试点，然后大面积铺开，两年内完成。
目前，正在招标，同洲在山东
和湖南都是招标企业的领头羊。
除了远程教育之外，该接收卡还能应用于远程医疗、电子报刊、电子政务以及金融证券等数据广播领域。
以前VBI场逆程模拟股票接收卡都将被新一代数字接收卡取代。
通过采用该接收卡，不仅能进行数据广播，还能进行高速卫星、有线、地面因特网访问，目前，中国网通已经采用同洲的接收卡成功地进行了卫星高速上网。
数字电视数据广播接收卡具有很大的市场，而且，像同洲这样的国内生产厂家都在该市场占有一席之地。
作为数字电视IC设计产业链，应该将这两颗IC作为该产业链的一个契机，打出国内品牌。
2、技术分析
在IC设计的过程中，其实包括IC设计和应用设计两个部分。
其中核心技术在于IC设计，而应用设计在其中又处于非常重要的位置，如果没有应用设计，该IC就没法应用到实际得电路中。
致芯微电子是以同洲接收卡项目成员为班底以及多名具有集成电路经验的设计工程师加盟而组成的开发团队。
既具有IC设计的经验，又能开发出应用软件，能够独立完成PCI接收卡芯片，而USB2.0需要其他IC设计公司
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