张亚勤的杰出表现令他在桑纳福的职位也一升再升，从刚开始一个10人小组的项目经理升任部门经理。1997年，进入桑纳福的第三个年头，31岁的他被提升为位于普林斯顿的桑纳福多媒体研究院的主任，无论就这个研究领域还是桑纳福内部来说，这都是中国人获得的最高职位。
与此同时，高清多媒体市场进入了新一轮群雄逐鹿的竞争中。
从20世纪80年代中期开始，传统彩电产业已基本上被日本人所控制。彩电技术的发明者美国希望研发出一种高清晰度的电视，通过占领技术制高点来打翻身仗。而当时日本人其实已经在这方面实现了科研突破，他们开发出模拟制式的高清晰度电视技术，并很快将之确立为标准，加上索尼和松下两家公司巨大的产业化能力，日本标准有望进一步控制全球市场。
于是，美国跳过模拟，直接瞄准数字化高清晰度电视展开研究。为了达到制定全球标准，且在与日本企业的竞争中取胜的目的，1993年，美国电报电话公司、通用仪器公司、荷兰飞利浦公司、汤姆逊公司、麻省理工学院、桑纳福研究院等欧美这一领域的领先企业和研究机构形成高清晰度数字电视的大联盟，开始制订新的工业标准。接着就是在该标准下开发新技术、做出新产品，而其中最重要的核心技术就是解决图像视频信号的压缩处理和高速传输，具体来说就是压缩、编码、处理及传输。
尽管，维持研究院正常运转的“合作项目”占据了张亚勤的主要精力，但正如桑纳福研究院的老板给张亚勤的启示，只有高瞻远瞩才能抢占市场先机。在为日常事务忙碌的同时，张亚勤从未离开过这个领域的前沿研究。
在高压力的环境下，张亚勤的创造热情被极大地激发了出来。他充分发挥自己在速率控制技术、数字多媒体技术、视频通信技术方面的深厚功底，在包括声音、图像、视频等多种数据处理中，完成了一系列技术创新。
同时，在张亚勤领导桑纳福多媒体研究院的几年时间里，这家研究院也创造了数百项新技术，申请了数百项专利。其中五项最重要的技术和专利，都是由张亚勤独立研发完成的。也使得桑纳福在数字电视、网络媒体、多媒体领域成为全球领先的研究院。