智能激光電視的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展

宋起濤

（深圳市光峰光電技術(shù)有限公司，廣東深圳，518000）

引言

從2013年LG首次在美國CES展會上推出全球首款100寸的激光電視，到光峰光電于2016、2017年相繼推出自主研發(fā)的智能激光電視和小米米家品牌的激光家庭影院，激光電視得到社會上越來越多的關(guān)注，技術(shù)上也取得長足的進(jìn)步。作為LG激光電視的技術(shù)貢獻(xiàn)者，也即是ALPD激光顯示技術(shù)的發(fā)明者，光峰光電一直致力于ALPD激光顯示技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)及產(chǎn)品化工作。這里主要闡述智能激光電視的關(guān)鍵技術(shù)及后續(xù)的發(fā)展趨勢，包括ALPD激光顯示技術(shù)、DLP顯示芯片、智能安卓系統(tǒng)、八點(diǎn)校正等。

1 智能激光電視系統(tǒng)介紹

作為ALPD激光顯示技術(shù)的發(fā)明者，光峰光電一直致力于ALPD激光顯示技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)及產(chǎn)品化工作?；诠夥骞怆娫诩す怙@示技術(shù)的積累和優(yōu)勢，2013年和LG聯(lián)合推出全球首款100寸激光電視，2016、2017年相繼推出自主品牌和小米米家品牌的激光家庭影院。這里以光峰光電的自主品牌的激光家庭影院（APUS-30E）為例簡要介紹智能激光電視系統(tǒng)。該智能激光影院主要有以下技術(shù)特點(diǎn)：

1.1 ALPD3.0激光顯示技術(shù)

光峰持續(xù)在演進(jìn)ALPD激光顯示技術(shù)，該激光影院采用了最新的ALPD3.0,改進(jìn)了激光光機(jī)的亮度和畫質(zhì)，最終產(chǎn)品的亮度高達(dá)3500 ANSI流明，對比度和清晰度等畫質(zhì)也有很大的提升。

1.2 智能安卓系統(tǒng)

采用了智能安卓系統(tǒng)，芯片方案采用了Amlogic的T866安卓芯片方案。T866采用四核Cortex-A9內(nèi)核，主頻高達(dá)1.8GHz,GPU采用四核Mali-450MP,支持4K,H.265等音視頻解碼。內(nèi)存單元支持2GB DDR3 RAM,16GB EMMC Flash。

1.3 DLP顯示方案

該激光電視采用了TI的DLP顯示方案；顯示芯片為TI的DLP4422,該芯片搭配0.65英寸的DMD芯片，支持高達(dá)1920x1080(FullHD)的分辨率。該DLP芯片方案為TI最新的1080P高清顯示芯片，特別適合于家庭影院、娛樂視聽方面的應(yīng)用。

1.4 定制UI系統(tǒng)

為符合激光影院的使用習(xí)慣和功能特點(diǎn)，基于原生的安卓UI進(jìn)行了深度定制;該UI系統(tǒng)專為激光影院等安卓UI設(shè)計(jì)，采用遙控器或手機(jī)遙控等交互設(shè)計(jì)，UI風(fēng)格及布局符合激光影院的顯示特點(diǎn)。 該UI系統(tǒng)包括安卓桌面、系統(tǒng)設(shè)置（包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、投影設(shè)置、通用設(shè)置）、文件管理、多媒體播放、多屏互動(dòng)等模塊。

該激光影院的系統(tǒng)框圖如圖1所示：

圖1 激光影院的系統(tǒng)框圖

如上面的系統(tǒng)框圖，該激光影院主要包括三個(gè)部分；前端為安卓智能系統(tǒng)，也是系統(tǒng)的主控，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的輸入控制，菜單設(shè)置等；然后就是DLP顯示模塊，安卓系統(tǒng)的顯示信號輸出到DLP顯示模塊，DLP芯片負(fù)責(zé)將數(shù)字圖像信號轉(zhuǎn)換成光信號，加上后端的激光光機(jī)系統(tǒng)把圖像光信號投影出來，投影到投影幕布或普通白墻上，用戶即可看到成像的圖像了。

激光影院的光機(jī)系統(tǒng)專為激光影院應(yīng)用定制，鏡頭為超短焦鏡頭，投射比為0.233:1,52cm的距離即可投射出100-120寸的畫面，特別適合家庭影院等應(yīng)用。光機(jī)亮度更是高達(dá)3500 ANSI流明。

2 關(guān)鍵技術(shù)

智能激光電視關(guān)鍵技術(shù)主要包括ALPD激光顯示技術(shù)、DLP數(shù)字成像技術(shù)、智能安卓系統(tǒng)、八點(diǎn)校正和PQ畫質(zhì)調(diào)整。

ALPD激光顯示技術(shù)即為先進(jìn)的激光熒光顯示技術(shù)，ALPD是“Advanced Laser Phosphor Display” 的縮寫。ALPD用基于GaN藍(lán)光激光激發(fā)運(yùn)動(dòng)的熒光材料來產(chǎn)生一種或多種基色用于圖像顯示，是高亮度圖像顯示的最關(guān)鍵核心技術(shù)。

ALPD熒光激光技術(shù)在保留了傳統(tǒng)激光的固有高亮度的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)，采用了類似主流LED照明和顯示的藍(lán)光加熒光材料的基礎(chǔ)技術(shù)路線，創(chuàng)新性的發(fā)明了遠(yuǎn)程旋轉(zhuǎn)熒光器件，巧妙的解決了熒光轉(zhuǎn)換熱淬滅問題，在高密度激光的激光激發(fā)下，仍然保持高轉(zhuǎn)化效率。同時(shí)采用GaN藍(lán)光激光和YAG及氮化物的熒光材料，有效的延續(xù)了LED的高可靠性和長壽命等優(yōu)點(diǎn)。ALPD激光光源同時(shí)具備了傳統(tǒng)激光和LED的優(yōu)點(diǎn)，又解決了兩者的缺點(diǎn)，是一種顛覆性的新品類光源，是照明技術(shù)史上一次重大突破。

由于ALPD的高亮度、長壽命、優(yōu)畫質(zhì)及能耗比低的特點(diǎn)，ALPD技術(shù)為高亮度圖像顯示提供了一個(gè)有效的低成本，綠色環(huán)保以及長壽命的解決方案，極大地推動(dòng)了高亮度圖像顯示的發(fā)展。

DLP數(shù)字成像技術(shù)為美國德州儀器的發(fā)明，DLP是“Digital Light Procession”的縮寫。 DLP是美國德州儀器公司以數(shù)字微鏡裝置DMD芯片作為成像器件，通過調(diào)節(jié)反射光實(shí)現(xiàn)投射圖像的一種投影技術(shù)。它與液晶投影機(jī)有很大的不同，它的成像是通過成千上萬個(gè)微小的鏡片反射光線來實(shí)現(xiàn)的。

DLP投影機(jī)的技術(shù)是反射式投影技術(shù)。反射式DMD器件的應(yīng)用，DLP投影機(jī)擁有反射優(yōu)勢，在對比度和均勻性都非常出色，圖像清晰度高、畫面均勻、色彩銳利，并且圖像噪聲消失，畫面質(zhì)量穩(wěn)定，精確的數(shù)字圖像可不斷再現(xiàn)，而且歷久彌新。

智能安卓系統(tǒng)也是激光電視的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前由于智能安卓手機(jī)和平板的快速發(fā)展，電視也逐漸引入智能安卓系統(tǒng)。在激光電視上，目前也基本支持智能安卓系統(tǒng)，使得激光電視可以直接支持音視頻播放、在線視頻和點(diǎn)播等業(yè)務(wù)。激光電視上的智能安卓系統(tǒng)主要特性為H.264、H.265等視頻播放的支持、DLP顯示的輸出接口（RGB或LVDS）、激光光機(jī)的控制。

八點(diǎn)校正和PQ畫質(zhì)調(diào)整也是激光電視的重要功能。由于激光電視屬于投影顯示，顯示光投影到幕布或顯示屏上，所以顯示畫面和顯示屏的重合是一大難題。梯形校正或八點(diǎn)校正就是通過畫面調(diào)整來使得投影畫面和顯示屏能很好的重合，其基本原理是通過圖像校正算法來拉升和縮放畫面使得投影畫面和顯示屏剛好重合。目前八點(diǎn)校正的代表方案為I-Chip公司的圖像校正芯片C786。PQ畫質(zhì)調(diào)整是為了用戶能動(dòng)態(tài)調(diào)整顯示畫質(zhì)（如色溫、亮度、對比度等）來提升激光電視的顯示效果。目前的安卓智能系統(tǒng)，如Amlogic的T866芯片即支持PQ畫質(zhì)調(diào)整功能，可以從前端調(diào)整信源畫質(zhì)，提升顯示效果。

3 后續(xù)發(fā)展

隨著智能激光電視的持續(xù)演進(jìn)，技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展。我們主要從幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)方向上闡述未來的發(fā)展趨勢。

ALPD激光顯示技術(shù)一直在持續(xù)演進(jìn)，后續(xù)光峰將推出ALPD4.0技術(shù)，主要利用混合光源等手段提升顯示亮度和畫質(zhì)，拓展顏色空間，從REC709到DCI色域。

DLP技術(shù)和芯片也持續(xù)朝著高分辨率、高集成度方向發(fā)展，后續(xù)針對激光電視等家庭娛樂方向，TI會陸續(xù)推出支持4K分辨率和3D功能的芯片解決方案。

智能安卓系統(tǒng)方向，安卓主控芯片也朝著更高的分辨率、更強(qiáng)的解碼能力方向發(fā)展。如主流芯片商Amlogic和MStar陸續(xù)會推出支持4K分辨率、H.265/HDR解碼能力的芯片解決方案，同時(shí)提升PQ畫質(zhì)性能，和在安卓芯片中集成梯形校正等功能。

4 結(jié)束語

近年來智能激光電視取得快速發(fā)展，也得到越來越多的關(guān)注。本文通過對智能激光電視的關(guān)鍵技術(shù)的介紹和分析，讓相關(guān)人士對激光電視有進(jìn)一步的了解；同時(shí)也給出了后續(xù)的發(fā)展趨勢，給智能激光電視未來的進(jìn)一步研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展起一定的參考價(jià)值。

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