2019年9月16日，為實(shí)施“AI+5G+8K”新引擎戰(zhàn)略，搶抓8K超高清視頻產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇，加快培育8K超高清視頻產(chǎn)業(yè)集群，構(gòu)筑數(shù)字經(jīng)濟(jì)引領(lǐng)新優(yōu)勢(shì)，深圳市發(fā)改委頒布了一項(xiàng)振奮人心的計(jì)劃——深圳市8K超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃。
計(jì)劃中提出了五大任務(wù)，其中一項(xiàng)任務(wù)是突破關(guān)鍵核心技術(shù)，就包括突破8K高刷新率面板的核心技術(shù)。計(jì)劃中提出了重點(diǎn)發(fā)展大尺寸、高性能的8K顯示面板，研發(fā)支持HDR規(guī)格的8K專業(yè)監(jiān)視器面板。
深圳是國(guó)內(nèi)LED顯示產(chǎn)業(yè)最集中的地區(qū)，深圳市發(fā)改委頒布的這個(gè)行動(dòng)計(jì)劃，對(duì)于發(fā)展深圳的大尺寸8K Micro LED超高清顯示面板，具有積極的推動(dòng)作用。
隨著深圳市發(fā)改委頒布8K超清視頻產(chǎn)業(yè)行動(dòng)計(jì)劃，5G+8K的超高清視頻應(yīng)用，成為了5G時(shí)代最值得期待的應(yīng)用。8K視頻最大的瓶頸，是數(shù)據(jù)量太大。
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的2K高清圖像的分辨率為1920*1080，像素點(diǎn)數(shù)量為200多萬(wàn)個(gè)。4K超高清圖像的分辨率為3840*2160，像素點(diǎn)的數(shù)量約為830萬(wàn)個(gè)，是2K高清圖像像素點(diǎn)的4倍。8K超高清圖像的分辨率為7680*4320，像素點(diǎn)的數(shù)量為3300多萬(wàn)個(gè)，是2K高清圖像像素點(diǎn)的16倍。8K顯示的巨大數(shù)據(jù)量，需要更高的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。
圖1：2K、4K、8K顯示屏的分辨率
8K視頻在傳輸過(guò)程中，通常需要對(duì)視頻進(jìn)行編碼解碼，目前常用的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的H.264、H.265標(biāo)準(zhǔn)，以及中國(guó)的AVS2標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足未來(lái)8K的需求，ITU的H.266標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)的AVS3也在緊鑼密鼓地制定中。按照目前主流的H.265、AVS2標(biāo)準(zhǔn)，8K視頻的傳輸速率至少要達(dá)到48-160Mbps。
5G網(wǎng)絡(luò)具有高帶寬、大連接、低延時(shí)的網(wǎng)絡(luò)特性，為8K、VR等超高清視頻等應(yīng)用提供了巨大的發(fā)展空間。按照8K視頻傳輸需要200Mbps帶寬的需求，5G網(wǎng)絡(luò)完全能夠滿足8K視頻高帶寬的要求。ITU發(fā)布的5G標(biāo)準(zhǔn)，下行峰值速率可以達(dá)到20Gbps，上行峰值速率可以達(dá)到10Gbps，5G網(wǎng)絡(luò)定義了eMBB(增強(qiáng)移動(dòng)帶寬)大帶寬應(yīng)用場(chǎng)景，為超大流量的8K超高清視頻應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
8K超高清視頻作為5G時(shí)代最令人向往的應(yīng)用之一，8K視頻需要具備高分辨率、高幀率、高色域、高色深、高動(dòng)態(tài)范圍等特性，才能體現(xiàn)出8K超高清視頻的沉浸式客戶體驗(yàn)。
目前在100英寸以上大屏幕顯示的主要技術(shù)，包括基于COB技術(shù)的Micro LED微顯示技術(shù)、SMD小間距顯示技術(shù)、LCD液晶顯示技術(shù)、激光投影電視技術(shù)等。
LCD液晶顯示技術(shù)用于100英寸以上8K顯示時(shí)，LCD液晶面板太大，不含外包裝的整機(jī)尺寸，長(zhǎng)超過(guò)了2米，寬超過(guò)了1米，無(wú)法滿足運(yùn)輸、入戶等基本需求，LCD液晶顯示技術(shù)在色域方面存在先天劣勢(shì)，一般液晶顯示屏的色域范圍為NTSC色域的65-75%，無(wú)法滿足8K顯示要求的ITU-R BT.2020色域范圍。
激光投影電視技術(shù)采用了被動(dòng)反射發(fā)光的方式，是一種被動(dòng)發(fā)光的顯示技術(shù)。通過(guò)激光短焦投影機(jī)投到抗光幕，可以獲得100英寸以上的大屏幕顯示。激光投影電視存在三個(gè)先天不足，導(dǎo)致無(wú)法達(dá)到其他顯示技術(shù)的顯示效果。一個(gè)是抗光幕與其他顯示方式相比，對(duì)比度非常低，完全無(wú)法實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍HDR。另外一個(gè)是抗光幕反射后色域損失較大，無(wú)法達(dá)到8K顯示需要的ITU-R BT.2020色域范圍。第三個(gè)是投影顯示的亮度較低。
SMD小間距顯示技術(shù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)P1.0以下的量產(chǎn)。同時(shí)，SMD小間距顯示技術(shù)可靠性低，無(wú)法達(dá)到商業(yè)顯示的高可靠性要求。
Micro LED微顯示技術(shù)，是目前100英寸以上唯一實(shí)現(xiàn)8K超高清顯示特性的技術(shù)。首先在顯示分辨率上，高分辨率可以提供豐富的畫面層次與細(xì)膩的畫面細(xì)節(jié)，目前市場(chǎng)上雷曼推出了量產(chǎn)的P0.9 Micro LED微顯示面板，可以實(shí)現(xiàn)8K的顯示分辨率7680*4320，屏幕尺寸做到了330英寸，當(dāng)在最佳觀看距離欣賞COB微顯示8K視頻時(shí)，可以獲得非常震撼的沉浸式體驗(yàn)。
Micro LED微顯示8K屏，在幀率上可以做到100-120Hz，可以大幅改善視頻在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)的圖像模糊現(xiàn)象。在色深方面，Micro LED微顯示8K屏，可以達(dá)到8K視頻要求達(dá)到的12bit色深，可以大幅提升明暗畫面的平滑過(guò)渡，呈現(xiàn)高品質(zhì)的明暗畫面細(xì)節(jié)。在高動(dòng)態(tài)范圍HDR上，Micro LED微顯示8K屏可以實(shí)現(xiàn)大于10000：1的高對(duì)比度，配合支持HDR的電路設(shè)計(jì)，讓圖像畫面黑的地方更黑，亮的地方更亮，可以同時(shí)看到黑暗處與高亮處的畫面細(xì)節(jié)，大幅提高了畫面的立體感與層次感。
在色域方面，Micro LED微顯示的色域范圍比NTSC、DCI-P3、ITU-R BT.709都更寬廣，僅比ITU-R BT.2020色域范圍略小。
圖2：Micro
LED色域與幾個(gè)色域標(biāo)準(zhǔn)的范圍
從下表中可以看到，雷曼Micro LED微顯示色域?yàn)?00%時(shí)，ITU-R BT.709的色域范圍只有COB的62.89%，NTSC的色域范圍只有COB的79.11%，DCI-P3的色域范圍只有COB的91.38%。
唯一比Micro LED微顯示色域范圍更高的是ITU-R BT.2020色域，是Micro LED微顯示色域的118.92%，ITU-R BT.2020標(biāo)準(zhǔn)也是8K視頻要求的色域范圍。目前Micro LED微顯示的色域范圍，如果要接近或達(dá)到ITU-R BT.2020標(biāo)準(zhǔn)的色域范圍，相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較容易實(shí)現(xiàn)的。
從Micro LED微顯示的彩色顯示原理可以清楚看到，Micro LED微顯示采用紅、綠、藍(lán)三色LED芯片混光來(lái)實(shí)現(xiàn)彩色顯示，從圖2可以看到，LEDMAN COB的色域三角形，與ITU-R BT.2020的色域標(biāo)準(zhǔn)相比，主要是LED綠光芯片的波長(zhǎng)范圍有些差異，可以通過(guò)與芯片廠家協(xié)同開(kāi)發(fā)，調(diào)整紅、綠、藍(lán)三種LED芯片的波長(zhǎng)范圍及其他參數(shù)，就可以做到盡量覆蓋ITU-R BT.2020的色域范圍，相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較容易實(shí)現(xiàn)。
因此Micro LED微顯示可以實(shí)現(xiàn)接近或達(dá)到ITU-R BT.2020的色域范圍，色域越大，能夠表現(xiàn)的顏色更豐富，更能還原自然界千姿百態(tài)的顏色。
通過(guò)以上的分析我們可以看到，在AI+5G+8K來(lái)臨的前夜，為我們?cè)谙乱淮?G網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)各種高帶寬、大連接、低延時(shí)的各類應(yīng)用，提供了巨大的想象空間，特別是8K視頻，與5G可以說(shuō)是珠聯(lián)璧合，而Micro LED微顯示作為8K大屏幕顯示的急先鋒，可以說(shuō)是正當(dāng)其時(shí)。
Micro LED微顯示8K大屏幕擁有非常寬廣的應(yīng)用。在專業(yè)顯示領(lǐng)域，Micro LED微顯示8K大屏幕，可以用于政府、軍隊(duì)、交通、電力等部門的指揮監(jiān)控應(yīng)用，包括指揮中心、調(diào)度中心、控制中心、監(jiān)控中心等。在廣電傳媒領(lǐng)域，可以應(yīng)用于視頻演播等。在視頻會(huì)議系統(tǒng)領(lǐng)域，可以用于企業(yè)、政府、軍隊(duì)等部門的會(huì)議室、報(bào)告廳。在商業(yè)顯示領(lǐng)域，可以應(yīng)用于零售、酒店、商務(wù)會(huì)議等商用顯示、智能終端一體機(jī)等。在家用顯示領(lǐng)域，可以為家庭提供100英寸以上超高清電視。
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