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京东方:绽放中的8K时代

作者:来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2017-10-17 我要评论

  邵喜斌:各位来宾、各位业界同仁,上午好!我报告的题目是《绽放中的8K时代》,一共包括五个部分。

  刚才李博士介绍了人工智能、大数据、物联网是现在最流行的名词,也是下一代的热门技术。在这个时代,信息量会迅速的增大和膨胀,需要显示的内容也会进一步增多,因此,8K就成为未来显示的重要技术。

  作为物联网的终端,要想实现更多的信息显示,需要整个产业链的建设。这是我们对整个8K显示市场发展的预测。我们可以看到,从2018年开始8K市场逐渐启动,到2021年8K市场的年复合增长率将达到135%,产品尺寸主要是60寸以上的。65寸将成为主流的尺寸,重要的体育赛事刺激了8K市场的增长,特别是2018年俄罗斯世界杯和2020年东京奥运会将对市场起到明显的促进作用。从市场分布来看,中国将成为8K产品的主要市场,占据了最大的市场份额。

  NHK从上世纪九十年代开始提出8K概念,成为8K技术的领导者。2012年,ITU发布了BT.2020标准,让8K引起了各方关注。2013年,NHK测试了8K无线传输系统,2014年NHK使用BOE显示屏在日本进行了8K电视节目的转播,到2016年NHK和BOE一起在巴西的里约奥运会上实现了8K电视节目转播,这是全球首次采用8K超高清显示屏用于奥运会比赛的实况转播。今年9月举办的冬博会上,BOE也展出了一系列8K产品。

  8K产业发展需要一个完整的产业链,我们大致可以分成四个部分,首先是电视节目内容拍摄,第二是编码和解码部分,第三是内容传输,第四部分是显示,这四个大块共同构成了8K产业的生态链。每一个环节不得到充分发展,都会限制8K市场的成长。

  在拍摄方面,首先要有8K摄像机,还要解决大容量存储的问题。在编解码方面,我们需要有无损的编码和解码技术,要有高压缩比才能保证后面的传输。在传输方面会有多种传输方案,比如卫星传输、地面波、有线和互联网,这些传输都需要支撑8K信号。在显示方面,最重要的是面向BT2020标准的高品质显示器件。

  近几年,有很多公司在进行拍摄摄像机方面的研究工作,像NHK、日立、佳能等公司最都纷纷展出了自己的8K摄像机,有一些8K摄像机还可以实现商业的应用。据说最近上市的《银河护卫队》电影就是用8K摄像机拍摄的。

  从这个角度来看,8K摄像机已经具备,但是8K摄像机商业化程度还非常有限。在编解码方面,为了实现8K信息的传输,需要有一个更高压缩效率的压缩技术。2013年发布的H.265的压缩技术,可以比H.264的压缩比提高一倍以上,压缩效率可以提升50%以上,这样可以进一步下降8K的传输带宽。但是目前H.265技术的硬件开发主要集中在4K,适用于4K显示技术。对于8K硬件的开发,目前做的工作还不是太多。

  H.265技术专利主要分布在两大阵营,参与硬件开发的厂商也比较多,中国厂商主要有海思。在8K信息传输方面,最早实现传输是用卫星传输,NHK在2013年进行了卫星传输的测试工作,也提出了SDK标准,标准已经提交ITU。在地面波传输部分,通过使用OFDM技术也实现了地面波在27公里的无损传输。

  在有线传输方面,通过多通道的绑定技术,提出了DVB-C2标准,在这个标准下还可以实现有线的传输。对8K应用影响非常大的是互联网技术,可以实现固定网络和移动网络的传输。

  作为移动网络最重要的是5G技术应用,作为入门级的8K,比如只有每秒30桢以下的画质,它需要的传输带宽达到50兆以上。如果达到运营级的每秒60真桢画面,传输带宽需要到100兆以上。如果呈现完美的画面,则需要200兆到400兆的传输带宽。右边这个图显示,截止到2017年第一季度,全球的固定网络的平均带宽大概为7.2,从这个角度来讲,要想支持8K信息传输,提到固定网络带宽还有非常大的空间,需要产业进行很多的努力。

  5G技术是8K信息传输另外一个重要的方案,最近5G技术发展的非常快,2017年完成测试,预计到2020年会全面实现商业化。它的传输速度完全可以支持8K的信息传输。在信息传输方面还有另外一个环节,就是实现从播放器到电视机的传输,因为在这个环节中不能使用压缩的图像,经过解压的图像如何传输给电视机,这里面有一个非常重要的接口技术。从目前来看,能够支持这样接口的技术有DP1.4和HDMI2.1,可以支持8K 60赫兹,甚至是支持8K 120赫兹,这个传输依赖于另外一个技术。

  根据BT.2020标准要求,显示终端最重要的几个方面是像素数达到8K水平,这样的频率有60赫兹和120赫兹,作为8K显示要有非常高的分辨率,而且分辨率的作用要发挥出来,特别是在大尺寸电视方面,在远距离观看电视的时候也要分辨出8K显示效果,而不是4K分辨率。

  为了解决显示分辨率的问题,有很多的研究工作可以提升性能。在分辨率方面,分辨率提升带来的最大问题就是错误率的下降,以及光利用效率的损失,这需要进一步开发新的像素结构,包括材料开发和液晶材料等,以进一步提升8K产品的错误率。从业界质量看,大部分错误率水平在3%以下,为了节能的需要,特别是最近中国电视节能标准的发布,如果错误率不能达到4%,电视产品则很难上市。一方面,需要技术进一步提升,提升光利用效率;另一方面,需要在标准方面考虑人们追求生活品质,所带来的能耗问题。

  8K有一个非常难的技术指标就是实现120赫兹的扫描频率,因为扫描行数、像素数增多以后,还面临一个更大的问题就是每个像素的充电率很难达到4K水平,要想达到120赫兹的水平充电率水平会进一步下降。从各种技术方案讨论来看,只有氧化物技术可以支持8K 120赫兹的产品,如果是四面驱动的方案AV也可以支持,但是这样的产品在外观设计和缺陷控制方面是有相当难度的。

  在色域扩展方面,有KSF和QD技术的应用。以目前的水平看,使用QD技术和彩膜配合可以达到BT.2020超过90%的数据。

  液晶的HDR技术,最早我们是使用背光源,把它分成几百个分区,每个分区单独点亮,这样可以实现和前面的画面配合,达到高对比度。这样的分区对于超大尺寸来说,比如65寸、75寸甚至100寸的产品,会让驱动变的更加复杂。同时也很难实现细节上,特别是细微图像的表现,因为单层液晶核的对比度一般都超过1000,如果使用双层液晶核会使对比度达到百万级的水平。

  前面介绍了BOE在8K技术方面的开发,早在2013年BOE就全球首发98英寸8K超高清显示屏;2014年陆续出货,并联合NHK多媒体公司在全日本多地开展了30余次的8K摄影和播放演示巡回活动;2015年,BOE又开发了110寸8K显示屏和82寸8K显示屏,同时这些产品也获得了很多国际上奖项;2016年我们开发了全球最薄的65寸8K显示屏;今年我们推出了27寸和75寸8K产品。明年我们还将实现75寸、120赫兹8K产品的量产。

  从产品来看,BOE 8K重点布局还是在大尺寸TV上,主导产品尺寸是65寸和75寸,同时我们也在积极开发其他8K产品。BOE 8K产品多次斩获SID“Best in Show”奖、“IFA 产品技术创新大奖”、CEATEC“生活方式创新产品大奖”等国际荣誉。在8K时代,BOE将在显示领域做出更大的贡献,谢谢大家。


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:赵强

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