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1、超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)I前言超高清視頻產業發展行動計劃(2019-2022 年)發布實施三年多來,在政產學研用各方的共同努力下,我國超高清視頻產業取得長足發展,基本完成了階段性預設目標。終端方面,由于超高清顯示技術的不斷探索和理念的推陳出新,市場上的顯示產品種類豐富,多種技術兼容并蓄,顯示類產品市場更加開放和多元。整體上,終端已經完成 4K 超高清普及,8K 超高清滲透率也穩步提升。國家數字音視頻及多媒體產品質量檢驗檢測中心(以下簡稱“音視頻國檢中心”)作為國家級檢測機構,結合自身日常檢測工作,對目前的 LED 大屏顯示系統、計算機顯示器以及超高清顯示系統
2、的顯示性能、數字接口性能進行了分析。從分析結果看:1)LED 大屏顯示系統的各項性能指標逐步提升,體現在小間距產品占比增加、8K 超高清產品占比增加、HDR 技術逐漸普及并更新升級等方面;2)目前市面上的中高端類顯示器不僅在常規顯示性能上表現優異,在觀看體驗上也有不俗表現;3)超高清顯示系統的HDMI 接口4K超高清支持率達到近90%,8K 支持率也超過 10%。檢測結果顯示,截止目前,4K 超高清顯示終端,不論是大屏系統,超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)II還是桌面顯示器,以及配套的接收設備,已經基本完成普及并發展成熟。其在基本的性能方面如亮度、清晰度、對比度、色
3、域覆蓋率以及數字接口(HDMI)等都較好滿足了消費需求。消費類電子產品質量關系到拉動信息消費政策的實施,關系到質量強國戰略的達成,關系到廣大消費者的生活體驗和消費質量。后續音視頻國檢中心將繼續以社會責任為己任,持續關注音視頻領域內相關產品質量,適時發布質量分析報告,對產品質量共性問題發出預警,服務研發生產企業和廣大消費者。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)III版權聲明本報告版權屬于中國電子技術標準化研究院,并受法律保護。轉載、摘編或利用其它方式使用本白皮書文字或者觀點的,應注明“來源:中國電子技術標準化研究院超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版
4、)”。違反上述聲明者,將追究其相關法律責任。編制人員:齊琪 許哲 馮南飛 阮向遠 史培寧 周陽翔 陳仁偉 成曦 劉春生 劉景潤 劉鑫楠 黃劍榕王濤 樂鵬輝 董桂官Email:網址:http:/超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)IV目錄前言.I版權聲明.III一、基本情況.1二、超高清視頻顯示產業發展情況.3三、LED 大屏檢測及分析.5四、顯示器產品檢測及分析.17五、超高清傳輸接口檢測及分析.26附 1 關于國家數字音視頻及多媒體產品質量檢驗檢測中心.41附 2 關于國家虛擬現實/增強現實產品質量檢驗檢測中心.44超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(202
5、3 版)1一、基本情況(一)背景介紹顯示技術的多元化組合,最終目的是呈現更高水平的顯示質量,畫質是顯示產品的立項之本,也是消費者最為關注的重點。在超高清顯示技術的全方位、全領域的發展態勢下,顯示產品及其配套系統的呈現質量將會直接影響超高清的規?;茝V應用和快速發展。公開、公平、公正的顯示質量檢測工作意義重大,檢測結果可作為客觀衡量顯示效果的標尺,同時檢測結果的積累又可推動超高清顯示標準的制定,從而規范、促進顯示產品市場的蓬勃發展。(二)工作意義超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)是基于國家數字音視頻及多媒體產品質量檢驗檢測中心近些年超高清顯示產品檢測工作基礎上對檢測情況
6、、檢測數據進行匯總、分析、歸納形成。超高清顯示產品質量分析工作主要目的及工作意義包含:1.通過摸底檢測超高清顯示產品,了解產業發展現狀,為新型顯示技術標準的編制提供技術支持及數據支撐,同時通過檢測工作與企業開展良性互動,吸引更多企業加入到標準制定工作中,以期形成更為完善、科學的標準,規范產品生產與測試,最終提升產品質量,引導市場的健康發展;2.作為第三方檢測機構,立場客觀,以檢測結果分析為主要內容,超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)2形成的質量分析報告可作為政府機構和企事業單位了解、研究超高清顯示技術水平及分析產業發展問題的參考材料,也可作為企業內部自檢的比對材料;3
7、.超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023版)作為公益性報告,通過關鍵性指標的檢測結果分析,可引導消費者結合自身需求選購產品。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)3二、超高清視頻顯示產業發展情況2019 年由工業和信息化部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺日前聯合印發 超高清視頻產業發展行動計劃(2019-2022 年)(簡稱“行動計劃”),明確將按照“4K 先行、兼顧 8K”的總體技術路線,大力推進超高清視頻產業發展和相關領域的應用。發布實施三年多來,在政產學研用各方的共同努力下,我國近超高清視頻取得長足發展,基本完成了階段性預設目標。根據中商產業研究
8、院披露數據,我國 2022 年超高清視頻產業總體規模超過 3 萬億元。到 2022 年,我國 4K 產業生態體系基本完善,8K 關鍵技術產品研發和產業化取得突破,形成了一批具有國際競爭力的企業。終端方面,由于超高清顯示技術的不斷探索和理念的推陳出新,市場上的顯示產品種類豐富,多種技術兼容并蓄,顯示類產品市場更加開放和多元。終端已經完成 4K 超高清普及,2021 年我國 4K 電視機出貨占比達到 72%;8K 電視的最低價已經下探到 3000 元/臺。節目和前端方面,根據國家廣播電視總局公布的信息,截至 2023年,全國各級播出機構經批準開辦 4K 超高清頻道 8 個;2022 年初,中央廣播
9、電視總臺 CCTV8K 超高清頻道開播。同時主要的視頻平臺包括騰訊視頻、愛奇藝、咪咕視頻主要熱播劇集配備 4K 版本;騰訊視頻在 2021 年 2 月上線了 8K 專區。2022 年 6 月,國家廣播電視總局印發關于進一步加快推進高清超高清電視發展的意見,要求到 2025 年底,高清電視成為電視基本播出模式,超高清電視頻道超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)4和節目供給形成規模。廣播電視傳輸覆蓋網絡對超高清電視承載能力顯著增強,超高清電視接收終端基本普及。隨著人們對超高清認知度的不斷提高、超高清頻道的相繼開通,以及國家相關政策的陸續出臺,以 4K 為代表的超高清視頻產業
10、將進入進一步成熟發展期,超高清視頻節目進入千家萬戶已不再是夢想。隨著 8K 技術與產業的不斷成熟,8K 超高清視頻顯示也正加速普及。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)5三、LED 大屏檢測及分析(一)產品分析LED 大屏由多個 LED 模組面板組成。當前 LED 顯示屏憑借其高亮度、高色域、高可視角等優勢,已逐步成為商用顯示屏的主要類型之一。尤其是在公共區域大屏顯示領域,LED 顯示屏憑借其可拼接的優勢,已經占據戶外大屏顯示的半壁江山,廣泛應用于商業傳媒、文化演出、體育場館、信息傳播、新聞發布、證券交易等應用場景,可以滿足不同環境的需要。LED 大屏檢測與傳統 LCD
11、 電視和顯示器檢測的不同之處包括:檢測環境不同:LED 大屏需要將數個箱體掛接在專門的安裝架上,通常在有暗室的工廠測試;檢測項目不同:LED 顯示大屏由數個箱體拼接而成,需要對其平整度、水平和垂直相對錯位、墨色一致性等指標進行測試;檢測結果不同:LED 顯示屏的對比度、色域覆蓋率、亮度可視角等指標一般都高于 LCD 顯示設備。(二)檢測條件檢測主要依據如下標準或技術認證規范:SJ/T 11281-2017 發光二極管(LED)顯示屏測試方法 CESI/TS 006-2020 超高清顯示認證技術規范 CESI/TS 009-2018 LED 顯示屏綠色健康分級認證技術規范超高清視頻顯示終端產品標
12、準符合性質量分析報告(2023 版)6 CESI/TS 008-2019HDR 顯示認證技術規范3.0 版 CESI/TS 011-2018顯示設備色彩品質認證技術規范 TUWA 012.82022“百城千屏”超高清公共顯示屏系統(戶外)測試方法等。除特殊規定外,檢測條件按下列要求進行:樣品條件:樣品需按照標準規定大小進行測試,如拼接或組裝成標準 2K/4K/8K 大小,所有箱體校正到同一狀態;環境條件:暗室環境,雜散光照度小于或等于 0.1 lx;狀態條件:樣品圖像設置恢復到出廠狀態,如無出廠狀態則調整到“標準”或與之相對應的狀態;儀器條件:測試用儀器設備的測量精度、測量范圍等應滿足標準要求
13、,精密儀器應按照規定進行計量校準,在計量有效期內進行測試;人員條件:測試工程師應滿足實驗室上崗要求,檢測結果與檢測報告由具有資質的技術負責人或質量負責人審核。所有樣品均在同一檢測條件下進行檢測,各項檢測嚴格按照標準要求和條件執行。(三)檢測項目根據檢測標準和市場技術熱點及現狀,檢測項目涵蓋 LED 顯示屏的物理性能、顯示性能、電性能、視覺健康等方面,具體檢測項目見表 1。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)7表 1LED 大屏檢測項目表類別類別測試項目測試項目物理性能像素中心距相對偏差平整度水平/垂直相對錯位顯示性能亮度對比度色域覆蓋率色度可視角亮度可視角亮度均勻性清晰
14、度峰值亮度黑色亮度EOTF 曲線擬合度動態范圍色坐標偏差色彩還原電性能顯示屏刷新率電源平均效率視覺健康藍光輻射能量(四)總體情況分析賽西實驗室作為行業內的國家級檢測機構,結合自身國家抽檢工作和日常檢測工作,自 2019 年以來,累計已完成對 20 余家企業的 40 余款 LED 大屏的檢測工作。企業包括:利亞德光電股份有限公司超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)8深圳市洲明科技股份有限公司深圳市艾比森光電股份有限公司深圳市奧拓電子股份有限公司深圳市聯建光電股份有限公司杭州??低晹底旨夹g股份有限公司浙江大華技術股份有限公司南京洛普股份有限公司東莞阿爾泰顯示技術有限公司深
15、圳市九洲光電科技有限公司上海三思電子工程有限公司北京高鼎通信息科技有限公司超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)9深圳雷曼光電科技股份有限公司深圳藍普視訊科技有限公司廣州市保倫電子有限公司成都尚光電子有限公司自 2019 年以來,被測樣品點間距有逐漸減小的趨勢,且點間距在 0.9mm 及以下的產品較 2019-2020 年有大幅增加,具體數據見表 2。點間距即像素中心距,指的是鄰像素中心之間的距離。LED顯示屏的密度越高,圖像越清晰,最佳視距也越小。表 2LED 測試樣品點間距測試結果分析點間距(點間距(mmmm)20192019 年年20202020 年年2021202
16、1 年年20222022 年年0.91420.91.0221.01.251661.251.544111.521檢測結果顯示,LED 大屏顯示產品的各項性能指標在逐步提升,例如小間距產品占比增加、8K 超高清產品占比增加、HDR 技術逐漸普及并更新升級等。由此可見,當前 LED 顯示行業正呈現高速發展態勢。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)10(五)分項分析1.亮度亮度是衡量 LED 顯示屏類產品的關鍵性能指標之一。由于 LED類顯示屏經常被用于室內或室外的大屏展示,其所處環境照度通常較高,如果產品峰值亮度不夠高,會使人看不清顯示內容,大幅降低觀看體驗。測試依據 CES
17、I/TS 006-2015 超高清顯示認證技術規范 進行,標準規定:亮度250cd/m2。11 款檢測樣品均達到標準,檢測結果匯總如下表所示:表 3亮度測試結果亮度范圍亮度范圍(cd/mcd/m2 2)款數款數2504503450650565085028501從檢測結果來看,所測產品目前都能滿足標準規定。其中,亮度范圍在 450 cd/m2650 cd/m2的 LED 顯示屏類產品較多,占比達到 45.5%。此外,亮度范圍在 250cd/m2450cd/m2的樣機有 3 款,占比 27.3%;亮度范圍在 650cd/m2850 cd/m2的樣機有 2 款,占比 18.2%;亮度范圍在 850
18、cd/m2以上的樣機有 1 款,占比 9.1%。2.清晰度CESI/TS 006-2015超高清顯示認證技術規范標準規定:信號分辨率達到 38402160 為 4K 超高清,達到 76804320 為 8K超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)11超高清。11 款樣品中有 9 款樣品達到 8K 超高清,2 款樣品達到 4K 超高清,檢測結果匯總如下:表 4清晰度測試結果清晰度清晰度款數款數4K 超高清28K 超高清9通過檢測結果可以看出,4K 超高清占比 18.2%,8K 超高清占比81.8%,不少 LED 顯示屏類產品已經邁進 8K 超高清領域。當前 LED 顯示屏行業
19、由于其可拼接的技術特點,較傳統顯示終端更易達到 8K 超高清清晰度。清晰度作為超高清顯示的重要指標之一,我們也將按照“4K 先行、兼顧 8K”的總體技術路線,助力企業積極推進超高清視頻技術創新和應用,促進 4K/8K 超高清視頻產業迭代創新和融合發展。3.對比度CESI/TS 006-2015 超高清顯示認證技術規范 標準規定:“對比度200:1”。11 款檢測樣品均達到標準,檢測結果匯總如下:表 5對比度測試結果對比度范圍對比度范圍款數款數200:1-400:12400:1-600:16600:1-800:12800:11其中,對比度范圍在 200:1400:1 的樣機有 2 款,占比 18
20、.2%;超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)12對比度范圍在 400:1600:1 的樣機有 6 款,占比 54.5%;對比度范圍在 600:1800:1 的樣機有 2 款,占比 18.2%;對比度范圍在 800:1以上的樣機有 1 款,占比 9.1%。對比度對視覺效果的影響非常關鍵,一般來說對比度越大,圖像越清晰,色彩越艷麗;對比度越小,圖像越模糊,色彩就越不艷麗。高對比度對于圖像的清晰度、細節表現、灰度層次表現都有很大幫助,可以使觀影者很輕松的捕捉到更多的畫面細節,帶來更好的觀影體驗。近幾年廠家也越來越關注該項指標,通過改善芯片大小使黑區面積變大、采用倒裝結構、采用
21、 COB 集成封裝技術等方式,使對比度指標有了質的提升,給消費者們帶來了更好的用戶體驗。4.亮度可視角CESI/TS 006-2015 超高清顯示認證技術規范 標準規定:“亮度視角(水平)90”。11 款檢測樣品均可達到標準,且部分產品達到測試極限 170。亮度可視角是觀察方向的亮度下降到 LED 顯示屏法線方向亮度三分之一時,同一平面兩個觀察方向與法線方向所成的夾角,是評估LED 顯示產品質量高低的重要標準之一。顯然,對一款高質量的 LED顯示產品而言,可視角度越大,暗區就越少,用戶從不同角度觀看的視角效果也就更好。LED 顯示屏的一大特點就是可視角度大,一般可以達到 140170。5.色域
22、覆蓋率CESI/TS 006-2015 超高清顯示認證技術規范 標準規定:“色超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)13域覆蓋率36%”。11 款檢測樣品均可達到標準,檢測結果匯總如下:表 6 色域覆蓋率測試結果色域覆蓋率范圍色域覆蓋率范圍(%)款數款數40450454734749649502其中,色域覆蓋率范圍在 45%47%的樣機有 3 款,占比 38.7%;在 47%49%的樣機有 6 款,占比 21.3%;40%50%的樣機有 2款,占比 40.0%。色域覆蓋率是作為衡量產品色彩表現力的一個指標,其測量的是產品三基色 R、G、B 用色坐標包圍的三角形面積與規定的色
23、空間面積的百分比。因此,色域覆蓋率高的產品代表著廣色域,更豐富的色彩表現力。由于 LED 顯示產品的技術特性,可以擁有比液晶顯示更高更準的色彩表現能力。從結果來看,大部分測試樣品的色域覆蓋率都集中在 45%-50%這個區間。6.藍光輻射能量CESI/TS 009-2018 LED 顯示屏綠色健康分級認證技術規范標準規定:“藍光輻射能量2010-3W/sr”。8 款檢測樣品有 1 款未達到標準,其余 7 款均可達到標準,檢測結果匯總如下:超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)14表 7藍光輻射能量測試結果藍光輻射能量范圍藍光輻射能量范圍(W/srW/sr)款數款數2010-
24、311010-32010-34510-31010-30510-33其中藍光輻射能量范圍2010-3的樣機有 1 款,占比 12.5%;范圍 1010-32010-3的樣機有 4 款,占比 50%;范圍510-3的樣機有 3 款,占比 37.5%。藍光輻射能量是影響顯示產品視覺健康的重要因素之一,藍光危害指的是:當波長主要介于 400nm500nm 的輻射照射后引起的光化學作用,導致視網膜損傷的潛能。檢測結果顯示,87.5%的被測樣品藍光輻射能量通過了測試,12.5%的被測樣品沒有通過測試,表明當前 LED 顯示產品的輻射能量相對規范的要求還有提升空間,期待各個廠家對視覺健康給予更多的關注。7.
25、EOTF 曲線擬合度EOTF曲線擬合度用于測量顯示設備是否支持PQ/HLG高動態范圍 EOTF 曲線,是樣機對 PQ 或 HLG 伽瑪曲線實現一致的圖像再現能力的考量,是 HDR 技術重要的參數指標。擬合度越高,表明產品越能在亮度方面真實還原圖像。CESI/TS 008-2019HDR 顯示認證技術規范3.0 版標準規定:“EOTF 曲線擬合度 0.71.3”。11 款檢測樣品均可達到標準,檢測結果匯總如下:超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)15表 8EOTF 曲線擬合度測試結果EOTFEOTF 曲線擬合度范圍曲線擬合度范圍款數款數0.80.940.91.061.01
26、.11其中 EOTF 曲線擬合度范圍在 0.80.9 的樣機有 4 款,占比36.4%;范圍在 0.91.0 的樣機有 6 款,占比 54.5%;范圍在 1.01.1的樣機有 1 款,占比 9.1%。當前 HDR 技術已廣泛應用于 LED 大屏顯示行業,使得 LED 顯示屏可提供高動態范圍影像,畫面陰暗細節對比度提升明顯,色域更廣,色彩還原更精準。HDR 規定了片源、硬件解碼、屏幕顯示對于圖像信號的處理要求,因此 HDR 技術的實現需要片源、硬件解碼設備、顯示設備聯動,形成一個處理系統,共同達到理想的顯示畫質。8.峰值亮度CESI/TS 008-2019HDR 顯示認證技術規范3.0 版標準規
27、定:“峰值亮度1000cd/m2”。11 款檢測樣品均可達到標準,檢測結果匯總如下:表 9峰值亮度測試結果峰值亮度范圍峰值亮度范圍(cd/mcd/m2 2)款數款數10001100811001200112002其中峰值亮度范圍在 1000cd/m21100cd/m2的樣機有 8 款,占比 72.7%;范圍在 1100cd/m21200cd/m2的樣機有 1 款,占比9.1%;范圍1200cd/m2的樣機有 2 款,占比 18.2%。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)16峰值亮度是測量顯示設備的亮度極限能力,體現 HDR 技術極限亮度更高的特點。檢測結果顯示,11 款樣
28、機都達到了 1000cd/m2以上,更易應用于 HDR 技術。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)17四、顯示器產品檢測及分析(一)產品分析2016 年我國顯示器產量達到頂峰,后因需求逐步飽和,低端顯示器出口量持續下降,整體顯示器產量也呈現下降態勢。2019 年疫情爆發,受線上辦公、網課、游戲產業需求提升等因素,帶動了顯示器產量增長。隨著人們對顯示器的需求和使用頻率提高,大尺寸、高分辨率、高刷新率的顯示器占比持續提高。本次測試圍繞顯示器主要標準,開展關鍵指標測試驗證,并對比分析顯示器終端產品質量。(二)檢測條件檢測主要根據 T/COEMA 001LCD-2021 顯示器
29、觀看體驗評價以及 SJ/T 11292-2016計算機用液晶顯示器通用規范執行。所有樣品均在同一檢測條件下進行檢測:暗室環境0.1lx;亮度調整:將顯示器的亮度調節到最大值;對比度調整:系統默認狀態;色溫和色域、顏色的調整:通常選取標準色溫或者自然色溫選項,如果沒有上述選項,選取系統默認設置,避免設置為冷色溫或暖色溫模式;其他設定:如帶有 HDR 功能、低藍光功能、環境光檢測功能的超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)18顯示器,需要關閉上述功能。各項檢測嚴格按照標準要求和條件執行。(三)檢測項目本次主要圍繞以下與成像質量相關的檢測項目開展了測試:1)亮度2)色域覆蓋率(
30、NTSC)3)亮度均勻性4)色度均勻性5)亮度視角6)對比度衰減速率7)視場 Gamma 變化8)色域衰減9)色度偏差(四)總體情況分析賽西實驗室與中國光學光電子行業協會及多家顯示器相關企業共同編制發布了 T/COEMA 001LCD-2021顯示器觀看體驗評價。目的是依托此標準形成“S+”顯示器產品認證,為消費者購買優質、放心的產品提供指導意見。檢測樣品共 25 款,均為中高端類顯示器,依據 T/COEMA001LCD-2021顯示器觀看體驗評價標準進行檢測,25 款顯示器超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)19產品均達到了技術要求。從檢測數據中可以看出,目前市面上的
31、中高端類顯示器不僅在常規顯示性能上表現優異,在觀看體驗上也有不俗表現。(五)分項分析1.亮度亮度是衡量終端顯示類產品的關鍵性能指標之一。人們在看屏幕時,都希望亮度越高越好,這樣畫面更艷麗,細節表現更出色。顯示器觀看距離在 50cm70cm 左右,亮度在 200cd/m2600cd/m2的產品就完全可以滿足觀看需要。過分追求亮度不但使顯示器的耗電量增加,更容易引發眼睛疲勞,不利于眼睛的保護。SJ/T 11292-2016計算機用液晶顯示器通用規范行業標準規定:“亮度150cd/m2”,而 T/COEMA 001LCD-2021顯示器觀看體驗評價團體標準規定:“亮度200cd/m2”。依據團標要求
32、,25款檢測樣品均達到標準。技術要求的提升一方面反映了這些年顯示器產業技術水平的提升,一方面反映了消費者對產品需求的提升。檢測結果如下:超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)20圖 1亮度檢測結果占比其中,亮度范圍 200cd/m2300cd/m2的樣機有 9 款,占比36.0%;亮度范圍在 300cd/m2400cd/m2的樣機有 13 款,占比52.0%;亮度范圍在400cd/m2500cd/m2的樣機有2款,占比8.0%;亮度范圍500cd/m2的樣機有 1 款,占比 4.0%。2.色域覆蓋率(NTSC)色域覆蓋率是作為衡量產品色彩表現力的一個指標,其測量的是產品三
33、基色 R、G、B 用色坐標包圍的三角形面積與規定的色空間面積的百分比。顯示器色域覆蓋越多,百分比數值越高,意味著其能顯示的色彩越豐富,效果自然更好。因此,消費者在挑選產品時可根據自己的使用需求,盡量挑選高色域的產品。SJ/T 11292-2016計算機用液晶顯示器通用規范行業標準規定:“色域覆蓋率32%”,而 T/COEMA 001LCD-2021顯示器觀看體驗評價標準規定:“色域覆蓋率(NTSC)72%”。依據團標超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)21要求,25 款檢測樣品均達到標準。檢測結果如下:圖 2色域覆蓋率(NTSC)檢測結果占比其中,色域覆蓋率(NTSC)
34、范圍在 72%80%的樣機有 11 款,占比 44.0%;在 80%85%的樣機有 6 款,占比 24.0%;在 85%90%的樣機有 2 款,占比 8.0%;90%以上的樣機有 6 款,占比 24.0%。3.亮度均勻性亮度均勻性受產品發光原理、背光工藝、屏幕材質等多方面因素,其檢測的是屏幕上多個位置的均勻性。亮度均勻性偏低的產品,會導致屏幕有較大的明暗差異,我們的眼球在處理這種明暗差異時會比平時消耗更多的能量,因此我們在使用亮度不均勻的液晶顯示屏時眼睛會特別容易疲勞。SJ/T 11292-2016計算機用液晶顯示器通用規范行業標準規定:“亮度均勻性66.7%”,而 T/COEMA 001LC
35、D-2021顯示器觀看體驗評價 團體標準規定:“亮度均勻性75%”。依據團標要求,超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)2225 款檢測樣品均達到標準。檢測結果如下:圖 3亮度均勻性檢測結果占比其中,亮度均勻性范圍在75%80%的樣機有4 款,占比16.0%;在 80%85%的樣機有 16 款,占比 64.0%;在 85%90%的樣機有5 款,占比 20.0%。4.色度均勻性T/COEMA 001LCD-2021顯示器觀看體驗評價標準規定:“色度均勻性0.01”。25 款檢測樣品均達到標準。其范圍在 0.0020.007。色度均勻性偏低的產品,會使用戶感覺到明顯的色差,降
36、低圖像還原度,嚴重影響觀看體驗。5.亮度視角T/COEMA 001LCD-2021顯示器觀看體驗評價標準規定:“亮度視角60”。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)2325 款檢測樣品均達到標準。檢測結果匯總如下:圖 4亮度視角檢測結果占比其中,亮度視角范圍 6070的樣機有 2 款,占比 8.0%;在7080的樣機有 5 款,占比 20.0%;在 8090的樣機有 12 款,占比 48.0%;90以上的樣機有 6 款,占比 24.0%。亮度視角合格的產品從不同角度觀看屏幕時,不會產生明顯的亮度變化影響觀看體驗。從檢測結果來看,所有樣品在該項目的測試中均符合技術要求,滿
37、足顯示器的正常使用要求。6.對比度衰減速率對比度對視覺效果的影響非常關鍵,一般來說對比度越大,圖像越清晰醒目,色彩也越鮮明艷麗。高對比度對于圖像的清晰度、細節表現、灰度層次表現都有很大幫助,可以使觀影者很輕松的捕捉到更多的畫面細節,帶來更好的觀影體驗。對比度衰減速率是指對比度隨角度變化的比率,該項指標相對于對比度更貼近用戶的使用需求。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)24T/COEMA 001LCD-2021顯示器觀看體驗評價標準規定:“對比度衰減速率50/度”。25 款檢測樣品均達到標準。檢測結果匯總如下:圖 5對比度衰減速率檢測結果占比其中,對比度衰減速率范圍 2
38、5/度50/度的樣機有 3 款,占比12.0%;在 20/度25/度的樣機有 3 款,占比 12.0%;15/度20/度的樣機有8款,占比32.0%;15/度以下的樣機有11款,占比44.0%。7.視場 Gamma 變化視場 Gamma 變化檢測的是顯示器在不同角度觀看時 Gamma平均值的波動情況,而 Gamma 值反應了輸出圖像對輸入信號的失真關系;因此當該項指標過大時,表示變化角度觀看時,屏幕失真變大,圖像還原度降低,無法滿足實際使用要求。T/COEMA 001LCD-2021顯示器觀看體驗評價標準規定:超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)25“視場 Gamma
39、變化5”。25 款檢測樣品均達到標準。其范圍在 0.10.7。8.色域衰減色域衰減檢測的是顯示器在不同角度觀看時色域衰減的幅度,而色域體現了顯示器的色彩表現廣度。因此當該項指標過大時,表示變化角度觀看時,屏幕顏色表現廣度變弱,圖像還原度降低,無法滿足實際使用要求。T/COEMA 001LCD-2021顯示器觀看體驗評價標準規定:“色域衰減1”。25 款檢測樣品均達到標準。其范圍在-2.3注0.3。注:負值表示比正面觀看時的色域更大。9.色度偏差色度偏差檢測的是顯示器在不同角度觀看時色度坐標變化,而色度體現了顯示器的色彩表現準確度。因此當該項指標過大時,表示變化角度觀看時,屏幕顏色失真,圖像還原
40、度降低,無法滿足實際使用要求。T/COEMA 001LCD-2021顯示器觀看體驗評價標準規定:“色度偏差0.01”。25 款檢測樣品均達到標準。其范圍在 0.0020.008。近幾年廠家也越來越關注觀看體驗指標,通過改善背光設計、優化算法、嘗試新的顯示方式等,使顯示性能有了質的提升,給消費者們帶來了更好的用戶體驗。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)26五、超高清傳輸接口檢測及分析(一)產品分析圖 6HDMI 規格標識自 2002 年 HDMI 規范推出以來,截止到 2022 年 HDMI 產品出貨量累計達到近110億臺。據HDMI協會發布的信息表明,至2025年超高
41、清(4K/8K)電視和顯示器持續穩定增長,全球范圍內超高清內容的供給和分發持續提升,創造出更多 4K/8K 消費需求。表 10超高清產品測試占比年份年份20202020 年年20212021 年年20222022 年年占比81.5%85.5%87.7%在工作過程中結合檢測實踐中發現的問題,我們對一些主要問題進行梳理與分析??梢詺w結到硬件類問題和軟件類問題。硬件類問題主要是傳輸通路能夠承載的信號帶寬有限,以及接入線纜由于使用問題導致信號傳輸質量下降;軟件問題主要是 EDID 問題、HDCP 問題等。希望我們梳理的主要問題能夠在工作中,給大家一些建議,能有效的解決問題。(二)檢測條件檢測主要依據下
42、列標準執行:超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)27 High-Definition Multimedia Interface Compliance TestSpecification(Version 1.4b);High-Definition Multimedia Interface Compliance TestSpecification(Version 2.1);High-DefinitionMultimediaInterfaceSpecification(Version 1.4b);High-DefinitionMultimediaInterfaceSpecif
43、ication(Version 2.1);High-bandwidthDigitalContentProtectionSystem(Revision 1.4);High-bandwidth Digital Content Protection SpecificationCompliance Test Specification(Revision 1.2);HDCPRevision2.2onHDMIComplianceTestSpecification Revision 1.0;HDCPRevision2.3onHDMIComplianceTestSpecification Revision 1
44、.0;High-bandwidthDigitalContentProtectionSystemMapping HDCP to HDMI(Revision 2.3)。所有樣品均在由客戶提供下的 CDF 與測試實際支持功能的條件下進行檢測,各項檢測嚴格按照標準要求和條件執行。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)28(三)檢測項目與超高清視頻質量相關的主要檢測項目有:物理層、協議層、電氣層、HDCP、CEC、eARC 等。因產品類型不同,主要檢測項目以規范為準。(四)總體情況分析北京 HDMI 認證實驗室,經 HDMI Forum 授權為認證中心,已為 HDMI 采納者提供了
45、超過十年的 HDMI、HDCP 檢測、認證及咨詢等服務,累計開展服務近千例。注 1:輸入設備,例如:顯示器、投影機;注 2:輸出設備,例如:機頂盒;注 3:同時包含輸入、輸出的設備,例如:功放。圖 7近三年 HDMI 檢測產品類型占比截止到 2022 年 10 月,賽西 HDMI 接口實驗室近三年檢測樣品160 款,其中送測產品中支持 4K、8K 超高清產品中為 133 款,所有產品均通過測試。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)29圖 8HDMI 檢測產品占比以上測試結果可以看出,經過測試驗證和調試整改,通過率已經達到了 100%,印證了 HDMI 超高清功能技術在終
46、端應用中已經比較成熟。(五)分項分析1.物理層測試(1)HF1-8 6G 眼圖眼圖測試(Source TMDS Electrical-6G-Data Eye Diagram)是一項重要的指標。通過眼圖的形狀特點可以快速地判斷 Source 產品信號的質量。按照規范要求:每個 TMDS 差分數據對(D0、D1、D2)上的差分信號具有“開眼”(有效數據區域),滿足或超過規范中的開眼限制。眼圖的“眼睛”張開的大小反映著信號的質量;“眼睛”張的越大(且不超過限值),且眼圖越端正,表示信號質量越好;超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)30反之表示信號質量越差。圖 9眼圖測試要求下
47、表隨機選取了今年測試樣機中 10 臺的 HF1-8 項的測試數據,可以看出其中 1 臺初測該項目結果未通過,其余 9 臺均通過首次測試,可以看出隨著 HDMI2.1 方案的成熟該項目通過率也穩步提升。針對測試未通過數據,我實驗室很快幫助客戶定位了其問題原因,結合軟件參數的調整解決了該問題。表 11物理層眼圖測試結果樣品編號12345678910初測通過未通過通過通過通過通過通過通過通過通過復測N/A通過N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AN/A圖 10 我們列舉測試實例(5.94 Gbps),左圖為測試通過截圖,右圖為測試未通過截圖。第一個產品的眼圖就很好,有較大的余量;第二個產品眼圖已
48、經與模板發生了重疊,未通過測試。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)31良好的眼圖不好的眼圖圖 10眼圖測試結果對比2.協議層測試(1)EDIDEDID(Extended Display Identification Data)是 VESA 定義的標準數據格式,其中包含有關監視器及其性能的參數,定義了供應商信息、最大圖像大小、顏色設置、廠商預設置、頻率范圍的限制等信息。協議層 EDID 的交互驗證,通過協議分析儀的測試,識別被測樣機的 EDID 支持,并對 EDID 內容進行驗證,完成測試。EDID 測試的主要問題為:EDID 實際支持與 CDF 填寫不匹配及軟件編譯時
49、未按照 EDID 的編寫規則填寫,造成測試不通過。需要客戶在送樣的時候保持樣品的 EDID 與 CDF 完全一致,按照 EDID 規范進行編譯,進行測試。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)32表 12EDID 編寫示例(2)7-29:ACRACR(Audio Sample Clock Capture and Regeneration)是指:Source 產品如支持基礎音頻,樣品需輸出具有 32 kHz、44.1 kHz或 48 kHz PCM 雙通道音頻的 480P 格式的分辨率(如果該樣品不支持 480P 格式,則需要輸出 576P 格式)。以下截圖上圖為測試未通過
50、結果,下圖為通過結果。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)33圖 11典型測試報告示例從上圖的測試結果看來,測試設備沒有正確收到音頻信號。一般情況下與樣機設定有關,需要客戶提供樣機播放音頻信號的方式,然后再進行測試。另外還有一種情況也會影響測試結果,即當樣品沒有關閉 HDCP 功能時,在測試過程中音頻信號沒有正確輸出。(3)HF1-11(Source TMDS Protocol-6G-2160p Legal Codes)Source 產品如支持 6G 功能,需按照 CTS 2.1 要求被測機器支持任何 2160P 視頻格式并且通過色深模式使其 TMDS 的時鐘頻率要超過
51、 340M 且不超過 600M。圖 12典型測試報告示例從上圖中可以看出該產品輸出的是 297M 的時鐘頻率,測試結果未通過,是由于樣機與測試設備交互出現問題,樣機強制輸出了超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)34297M 的時鐘頻率,未按照測試要求應輸出 340M 至 600M 之間的時鐘頻率。圖 13典型測試報告示例同樣的測試項,另一產品輸出的時鐘頻率為 370.9M,符合測試規范。由此可見,需要關掉樣機的自適應功能,設置符合測試條件的輸出頻率來通過測試。(4)HF1-66(Source EDID Reading-VESSA E-EDID 1.34-Block)此項
52、測試是 HDMI2.1 中新增加的內容,主要目的是為了測試樣機是否正確的交互 EDID 信息,以確保能正確的讀出樣機所支持的功能。如果由于被測樣機與測試設備交互失敗,無法設置對應的分辨率來進行測試,所造成的未通過結果,需要關掉樣機的自適應功能,設置符合測試要求輸出的分辨率來通過測試。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)35圖 14典型測試報告示例3.電氣層測試(1)HF2-4:Sink(TMDS Electrical-6G-DIfferentialImpedance)測試方法是:在 TPA-P 的 HDMI 連接器的開放端,設置一個有效的上升時間,盡可能接近 200ps
53、,但不超過 200ps,將 50端子連接到其他未測量的 TMDS 線,同時在 DDC/CEC 接地之間的接入5V 電源。該項目規范的要求如下:超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)36表 13HF2-4 測試要求ReferenceRequirementHDMI 2.0:Table 6-81SinkimpedanceCharacteristicsfor(3.4Gbps Rbit 6.0 Gbps)at TP2Through Connection Impedance:10015%A single excursion is permitted out to a max/min
54、of 100 25%and of duration less than 250 ps.Impedance from TP2 to Sink TerminationSink Termination Impedance:90to 110 阻抗的整改涉及硬件方面,整改難度較大、周期較長,一般作為最高優先級項目先行測試。圖 15 羅列了兩組測試結果,第一幅圖為某樣品測試未通過的結果,第二幅圖為某樣品測試通過的結果,測試數據均為 D0 管腳對應結果??梢钥闯鐾ㄟ^的樣機,阻抗在標準范圍之內,兩條基準線設置范圍是 115和 85。而出現未通過的產品兩次出現的偏移,不符合規范要求。如果該產品只有一次偏離,并且
55、偏移范圍最大不超過 125,最小不低于 75且偏移持續時間小于 250Ps 也是符合規范要求的。圖 15兩臺 Sink 阻抗測試結果對比(D0 管腳)4.交互方式測試超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)37(1)CEC(Consumer Electronic Control)CEC 測試中容易出現的問題是 11_1_2_5,CDF 上在 RoutingChange 勾選支持的話需要測試該項目。測試方法是通過遙控器控制switch 改變當前通路(手動改變 switch router),按照 CEC 協議,switch 會發送包給配接設備,告知 routerchange。圖
56、 16典型測試報告示例(2)eARCeARC(Enhanced Audio Return Channel 增強型音頻回傳信道)功能是之前音頻回傳信道(ARC)的升級版本。目前很多電視廠家已經開始支持該項功能了,下面羅列了幾項常見的共性問題。eARC 主要在協議層出現問題,測試連接圖如圖 17 所示。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)38圖 17eARC 測試連接常出現問題的是 HFR5-1-28(eARC TX 2-channel LPCMAudio Packet Structure)和 HFR5-1-27(eARC TX CompressedLayout A Aud
57、io Packet Structure)這兩項。以上兩項需要設置相對應的音頻格式及碼流輸入方式,即可解決。超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)39圖 18典型測試報告示例5.HDCP 數據保護機制的問題通過HDMI傳輸的超高清視頻數據由HDCP技術進行內容保護,超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)40在其工作中,發送端及接收端根據密鑰進行加密解密運算,這樣的運算中還要加入一個特別的值 KSV(視頻加密密鑰),同時 HDCP 的每個設備會有一個唯一的 KSV 序列號,發送端和接收端的密碼處理單元會核對對方的 KSV 值,以確保連接是合規的。在測試中
58、,首先需要完成發送端與接收端的協議交互。如交互不成功,此時后端應無法正常顯示或顯示低分辨率畫面,以至于測試無進行。HDCP 測試未通過具體體現為以下 3 點:測試中每一個環節都必須支持 HDCP 協議,需要確認被測產品是否燒錄 key,如未燒錄需進行燒錄后測試;測試 HDCP 時,有會出現 1.4 版本正常測試,2.3 無法進行,這是由于firmware.le出現異常,需要拷貝firmware.le和hdcp2_tx到對應目錄并開機自動執行 hdcp2_tx;KSV 值填寫錯誤是經常出現的問題,需要在送測時根據實際支持進行填寫。圖 19因 KSV 值填寫錯誤導致測試未通過超高清視頻顯示終端產品
59、標準符合性質量分析報告(2023 版)41附 1 關于國家數字音視頻及多媒體產品質量檢驗檢測中心 國檢中心資質音視頻國檢中心自建成以來,在嚴格遵守 CNAS 等相關管理制度基礎上,建立了一整套完善的內部質量管理體系,確保實驗室各項工作有序運行。2005 年通過 CNAS 國家實驗室認可委員會的檢測實驗室認可;2006 年獲得國家認監委計量認證資質認定;2007 年獲得中關村開放實驗室資質;2008 年獲得國家認證認可監督管理委員會國檢中心授權;2016 年聯合建設虛擬現實/增強現實技術及應用國家工程實驗室;2016 年聯合建設深度學習技術及應用國家工程實驗室;2019 年獲批視聽認知健康與智能
60、影像分析評價工業和信息化部重點實驗室;2019 年聯合西安深信科創信息技術有限公司共建人工智能測評技術創新實驗室。服務能力 編解碼:AVS2/AVS3、HEVC/H.265、HDR Vivid、Audio Vivid編解碼算法主客觀驗證、測試碼流研制與標準符合性測試技術服務 終端顯示:數字電視顯示設備、計算機顯示器、車載顯示器、監視器、投影機(工程/商教/家用/微投/拼接)、超高清認證、HDR3.0超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)42認證、綠色健康認證、高品質色彩認證、HDR Vivid 認證、HDR10+認證、顯示設備低疲勞評價、顯示器 S+評價等 商用顯示:LE
61、D 大屏、會議終端、交互式一體機、商用顯示終端等 新型顯示:VR/AR/MR/XR、柔性顯示、透明顯示、3D 顯示、激光顯示 電聲:揚聲器、麥克風器件、音箱、耳機、功放設備、Audio Vivid認證、EASE 揚聲器測試、降噪耳機評價、HWA 評價、AudioPrecision 音頻分析儀原廠校準。建聲/擴聲:會議室、視聽室、體育場館(籃球館、體育場、游泳館)、大型場館(電影院,報告廳)、聲學主觀評價:音視頻編碼主觀評價、三維聲主觀評價、語音合成、語音質量 MOS 分評測 數字接口:HDMI 2.1/2.0/1.4、HDCP、USB、DisplayPort 人工智能:語音交互、文本識別、智能
62、視頻、智能化評價、人機交互、人工智能電視認證 媒體內容與軟件評測:多媒體軟件質量、媒體傳輸質量、多媒體系統壓力測試、軟件音視頻性能、媒體內容質量(在線長視頻及短視頻)網絡傳輸:家庭網絡、DLNA、物聯網、三網融合、藍牙 信道:ATSC、DVB-T/T2、ISDB-T、ABS-S、DTMB、DTMB-A超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)43圖 20音視頻國檢中心授權測試能力超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)44附 2 關于國家虛擬現實/增強現實產品質量檢驗檢測中心2020 年 3 月,國家認證認可監督管理委員會正式批準我院成立國家虛擬現實/增強
63、現實產品質量監督檢驗中心,這是我國在該領域唯一的國家級產品質量監督檢驗中心,為我國虛擬現實/增強現實產業的發展提供質量技術保障。主要技術能力如下:虛擬現實/增強現實領域資質能力國家虛擬現實/增強現實產品質量檢驗檢測中心中心是經國家認證認可監督管理委員會授權成立的虛擬現實/增強現實產品質量監督檢驗機構,將秉承“科學、公正、創新、服務”的理念,承擔國家指定的產品質量的監督抽查檢驗、產品質量爭議仲裁檢驗等,開展檢驗檢測技術的研究和國家標準、行業標準和團體標準的制修訂以及檢測認證服務工作。虛擬現實/增強現實技術與應用國家工程實驗室我院作為虛擬現實/增強現實技術與應用國家工程實驗室的核心單位,以高沉浸感
64、、多感知多模式交互的虛擬現實/增強現實內容開發平臺和虛擬現實/增強現實系統與設備為目標,在感知與理解、建模與繪制、呈現與交互、分布與協同等方面開展創新研究,著重突破多模傳感、數據建模、圖像處理、觸覺反饋、新型顯示、高效分發、評價測試等關鍵技術和工程方法,全面提升我國虛擬現實/增強現實全產業鏈的競爭實力。虛擬現實產業聯盟標準牽頭單位我院作為虛擬現實產業聯盟標準的牽頭單位,在工業和信息化部超高清視頻顯示終端產品標準符合性質量分析報告(2023 版)45電子信息司指導下,認真落實工業和信息化部關于加快推進虛擬現實產業發展的指導意見,承辦 2019 年世界 VR 大會標準分論壇并發布虛擬現實標準化白皮書、虛擬現實行業應用優秀案例集,對加速關鍵技術研究、完善應用場景解決方案、匯聚產業資源起到了積極作用。虛擬現實/增強現實產品檢測評價業務我院賽西實驗室可為行業提供虛擬現實產品的基礎指標、功能、性能和舒適度等方面的檢驗檢測與評價,包括:虛擬現實產品的基礎性能測試(安全、綠色環保、電磁兼容、字型編碼等);虛擬現實產品的功能性能測試(音視頻、交互、接口、軟件等);虛擬現實產品的健康舒適度評價;虛擬現實產品測試儀器及測試信號開發。