5g来临,8k micro led超大屏正当其时-k8凯发官网
【cps cps.com.cn】2018年12月,韩国三大运营商sk、kt与lg u 共同宣布,将在韩国部分地区推出5g商用服务,韩国也成为了全球第一个提供5g商用服务的国家。
在中国,中国工信部计划在2019年,向中国移动、中国联通、中国电信三大运营商颁发5g牌照。中国电信已在雄安、深圳、上海、苏州、成都、兰州等六个城市全部开通5g试点,并且已经在全国17城开展了5g试验网建设。中国移动将在2019年,让5g信号覆盖北京五环,还将在杭州、上海、广州、苏州、武汉五个城市开展5g规模外场试验。中国联通积极布局5g,将在北京、上海、广州、深圳、南京、杭州、雄安7个城市城区实现连续覆盖,在33个城市实现热点区域覆盖。
在国外,英国电信巨头ee于2019年5月22日宣布,将于5月30日在英国伦敦、曼彻斯特、爱丁堡等六个城市开通5g服务,开启英国首个5g商用网络。后续将以每月超过100个5g站点的建设速度,2019年内完成1500个5g站点部署,新增10个城市的5g覆盖。
随着5g在全球范围内开始部署,国内涉及5g的应用,包括交通、医疗、媒体、旅游、警务、生态、党建、车联网、教育、制造等行业的公司,已经开始与各电信运营商进行联合试验,争抢5g时代各种应用的制高点。
作为5g应用中最值得期待的8k电视,2019年3月,工信部、国家广播电视总局、中央广播电视总台印发《超高清视频产业发展行动计划(2019-2022年)》,明确提出到2022年,cmos图像传感器、光学镜头、专业视频处理芯片、编解码芯片等核心元器件取得突破,8k前端核心设备形成产业化能力;符合hdr、宽色域、三维声、高帧率、高色深要求的4k电视终端全面普及,8k电视终端销量占电视总销量的比例超过5%。
随着一波波的利好来临,5g 8k的组合,成为了5g时代大家最值得期待的应用。8k视频最大的瓶颈,是需要传输的数据量太大,目前的4g的传输带宽不够。一个标准的2k高清图像的分辨率为1920×1080,像素点数量为200多万个。4k超高清图像的分辨率为3840×2160,像素点的数量约为830万个,是2k高清图像像素点的4倍。8k超高清图像的分辨率为7680×4320,像素点的数量为3300多万个,是2k高清图像像素点的16倍。8k显示的巨大数据量,需要更高的网络传输带宽。
图1: 2k、4k、8k显示屏的分辨率
8k视频在传输过程中,通常需要对视频进行编码解码,目前常用的视频编解码标准有国际电信联盟(itu)的h.264、h.265标准,以及中国的avs2标准。为了满足未来8k的需求,itu的h.266标准、中国的avs3也在紧锣密鼓地制定中。按照目前主流的h.265、avs2标准,8k视频的传输速率至少要达到48-160mbps。
表1: 不同编解码标准的比较:
5g网络具有高带宽、大连接、低延时的网络特性,为8k、vr等超高清视频等应用提供了巨大的发展空间。按照8k视频传输需要200mbps带宽的需求,5g网络完全能够满足8k视频高带宽的要求。itu发布的5g标准,下行峰值速率可以达到20gbps,上行峰值速率可以达到10gbps,5g网络定义了embb(增强移动带宽)大带宽应用场景,为超大流量的8k超高清视频应用打下了坚实的基础。
8k超高清视频作为5g时代最令人向往的应用之一,8k视频需要具备高分辨率、高帧率、高色域、高色深、高动态范围等特性,才能体现出8k超高清视频的沉浸式客户体验。
表2: 8k超高清视频的特性
目前在100英寸以上超大屏幕显示的主要技术,包括基于cob的micro led微显示技术、smd小间距显示技术、lcd液晶显示技术、激光投影电视技术等。
lcd液晶显示技术用于100英寸以上8k显示时,lcd液晶面板太大,不含外包装的整机尺寸,长超过了2米,宽超过了1米,无法满足运输、入户等基本需求,lcd液晶显示技术在色域方面存在先天劣势,一般液晶显示屏的色域范围为ntsc色域的65-75%,无法满足8k显示要求的itu-r bt.2020色域范围。
激光投影电视技术采用了被动反射发光的方式,是一种被动发光的显示技术。通过激光短焦投影机投到抗光幕,可以获得100英寸以上的大屏幕显示。激光投影电视存在三个先天不足,导致无法达到其他显示技术的显示效果。一个是抗光幕与其他显示方式相比,对比度非常低,完全无法实现高动态范围hdr。另外一个是抗光幕反射后色域损失较大,无法达到8k显示需要的itu-r bt.2020色域范围。第三个是投影显示的亮度较低。
smd小间距显示技术,无法实现点间距p1.0以下的量产。同时,smd小间距显示技术可靠性低,无法达到商业显示的高可靠性要求。
基于cob技术的micro led微显示,是目前能够实现100英寸以上的超大屏幕技术中,已经具备实现8k超高清显示特性的唯一技术。首先在显示分辨率上,高分辨率可以提供丰富的画面层次与细腻的画面细节,目前市场上雷曼推出了量产的,基于cob技术的micro led微显示p0.9面板,可以实现8k的显示分辨率7680×4320,屏幕尺寸做到了330英寸,当在最佳观看距离欣赏基于cob技术的micro led微显示8k视频时,可以获得非常震撼的沉浸式体验。
基于cob技术的micro led微显示8k屏,在帧率上可以做到100—120hz,可以大幅改善视频在剧烈运动时的图像模糊现象。在色深方面,基于cob技术的micro led微显示8k屏,可以达到8k视频要求达到的12bit色深,可以大幅提升明暗画面的平滑过渡,呈现高品质的明暗画面细节。在高动态范围hdr上,基于cob技术的micro led微显示8k屏可以实现大于10000:1的高对比度,配合支持hdr的电路设计,让图像画面黑的地方更黑,亮的地方更亮,可以同时看到黑暗处与高亮处的画面细节,大幅提高了画面的立体感与层次感。
在色域方面,基于cob技术的micro led微显示的色域范围比ntsc、dci-p3、itu-r bt.709都更宽广,仅比itu-r bt.2020色域范围略小。
图2:基于cob技术的micro led微显示色域与几个色域标准的范围比较
从下表中可以看到,雷曼基于cob技术的micro led微显示色域为100%时,itu-r bt.709的色域范围只有micro led微显示的62.89%,ntsc的色域范围只有micro led微显示的79.11%,dci-p3的色域范围只有micro led微显示的91.38%。
表3: 雷曼基于cob技术的micro led微显示色域与标准色域实测数据比较
唯一比基于cob技术的micro led微显示色域范围更高的是itu-r bt.2020色域,是基于micro led微显示色域的118.92%,itu-r bt.2020标准也是8k视频要求的色域范围。目前基于cob技术的micro led微显示的色域范围,如果要接近或达到itu-r bt.2020标准的色域范围,相对来说是比较容易实现的,从micro led微显示的彩色显示原理可以清楚看到,基于cob技术的micro led微显示,采用红、绿、蓝三色led芯片混光来实现彩色显示,从图2可以看到,ledman cob的色域三角形,与itu-r bt.2020的色域标准相比,主要是led绿光芯片的波长范围有些差异,可以通过与芯片厂家协同开发,调整红、绿、蓝三种led芯片的波长范围及其他参数,就可以做到尽量覆盖itu-r bt.2020的色域范围,相对来说是比较容易实现。因此基于cob技术的micro led微显示可以实现接近或达到itu-r bt.2020的色域范围,色域越大,能够表现的颜色更丰富,更能还原自然界千姿百态的颜色。
通过以上的分析我们可以看到,在5g来临的前夜,为我们在下一代的5g网络上实现各种高带宽、大连接、低延时的各类应用,提供了巨大的想象空间,特别是8k视频,与5g可以说是珠联璧合,而基于cob技术的micro led微显示作为8k超大屏幕显示的急先锋,可以说是正当其时。
基于cob技术的micro led微显示8k超大屏幕拥有非常宽广的应用。在专业显示领域,基于cob技术的micro led微显示8k超大屏幕,可以用于政府、军队、交通、电力等部门的指挥监控应用,包括指挥中心、调度中心、控制中心、监控中心等。在广电传媒领域,可以应用于视频演播等。在视频会议系统领域,可以用于企业、政府、军队等部门的会议室、报告厅。在商业显示领域,可以应用于零售、酒店、商务会议等商用显示、智能终端一体机等。在家用显示领域,可以为家庭提供100英寸以上超高清电视。
雷曼光电作为基于cob技术的micro led微显示领域的领军企业,经过15年的技术积累,通过不断技术创新,不断超越自我,从2018年发布基于cob技术的micro led微显示产品以来,先后量产了p1.9、p1.5、p1.2、p0.9的基于cob技术的micro led微显示面板产品,获得了客户的高度认可,为迎接8k显示时代的到来做好了充分的准备。