電視技術發(fā)展的幾大趨勢

吳騰奇

科技發(fā)展永無止境，同樣，電視的發(fā)展理論也無終極。雖然在過去的百年中，電視已經(jīng)歷了從機械電視到電子電視、從黑白電視到彩色電視、從模擬電視到數(shù)字電視等幾個階段，但它依然在繼續(xù)向前發(fā)展，正朝著視聽享受逼真化、功能應用多元化、連接操作便捷化等多個方向發(fā)展。下面介紹的是電視技術近期發(fā)展的幾個趨勢，相信不久都會逐漸普及而家喻戶曉。

3D 電視

3D 是“三維”的縮寫，三維電影也就是通常所說的立體電影。上世紀60年代初，立體電影《魔術師奇遇》帶給國人視感的新奇體驗讓當年的觀眾流連忘返，至今記憶猶新，但不足的是需要佩戴會使眼睛疲勞甚至會引起頭痛的特制眼鏡。隨著顯示技術的發(fā)展，擺脫眼鏡的束縛，通過裸眼自由自在地觀看3D 視頻節(jié)目的新概念接連出現(xiàn)，并不斷被全球工程師們嘗試。這一領域已引起廣泛關注，并成為技術發(fā)展最為迅速的熱點之一。

3D 技術誕生已50 多年，但用于電視成為產(chǎn)品，并力求舍棄眼鏡觀看是全球電視業(yè)者夢寐以求的理想。50多年來，吸引了世界不少著名公司加盟研發(fā)行列，積極探索性價比較高、可行性較大的技術方案。其中，英國Reality Vision 公司提出了HAD(Holographic Autostereoscopic Display) 全息自動立體顯示技術概念。該技術的重要一點是將LCD 顯示系統(tǒng)里的背光源改成了HOE （Holographic Optical Element）全息光學單元，將整個顯示系統(tǒng)分割成對應兩只眼睛的兩個相互平行的子單元，從而為顯示影像產(chǎn)生立體效果奠定了基礎。新西蘭的DVI(Deep Video Imaging) 公司開發(fā)的是MLD(Multi-Layer Display)多層顯示技術。該技術通過多層LCD 的前后排列，分別顯示前景與后景，利用前后景的明暗反差與產(chǎn)生的深度感以及結合景物的相對關系來形成立體影像效果。2003年，該公司展出了由其合作伙伴LG/Philips 公司加工的15 英寸3D 樣機。隨后在2009年的CES 上，三星、索尼、松下、三菱和LG 幾大世界著名公司都展出了他們最新樣式的3D 電視機。飛利浦則在其荷蘭的公司展示了清晰度據(jù)稱比傳統(tǒng)高清電視還要高4 倍的56英寸3D 高清顯示屏。

而今，全球影院為順應3D 電影的放映，正在逐步更新設備。據(jù)悉，未來兩年，全球?qū)⒂?0 余部3D 影片逐一發(fā)行，其中包括詹姆斯·卡梅隆導演的3D 科幻大片《化身》、夢工廠的《玩具總動員3》和《怪物大戰(zhàn)外星人》。由于3D 電影有很好的票房收入，所以，電影公司希望這些電影能盡早進入家庭市場。好萊塢更是推崇備至，竭盡全力推動3D 電視技術的發(fā)展，并力圖建立主流標準。其技術組織之一的SMPTE積極組織有關人員探討制定一個管控3D 電視內(nèi)容的標準；由三星、索尼、飛利浦和迪士尼等30 家公司組成的3D@Home Consortium 則將目標鎖定在3D 電視需求的草擬上；南加州大學娛樂技術中心的3D 工作組的工作重點是涉及3D 內(nèi)容進入家庭的核心問題；成員包括法國電信、飛利浦、湯姆遜和BBC 的3-D4YOU 項目組旨在制定3D電視的記錄、編碼和格式等規(guī)范；BDA藍光盤協(xié)會也悄悄在進行3D 電視的研究。而藍光盤也許是3D 電視進入家庭的第一種載體。

盡管應用于電視的3D 技術尚未完善，尚有文件格式、壓縮方法、顯示技術和專利壁壘等問題，但我們有理由相信，3D 電視進入家庭是遲早的事，是電視發(fā)展較明朗的趨勢之一。一旦不戴眼鏡觀看的3D 電視迅速進入千家萬戶，達到一定程度的普及，那么，屆時繼電視發(fā)展從黑白到彩色、從模擬到數(shù)字、從標清到高清之后的又一跨步理應屬于2D 平面顯示向3D 立體顯示的轉(zhuǎn)變。

無線傳輸

隨著家庭電子設備的增多，彼此間縱橫交錯的連線也相應增多，給用戶的安裝與連接也帶來了不便，此時，作為信號傳輸方式之一的無線傳輸?shù)淖饔镁惋@得更為突出。除普遍使用的IrDA紅 外、IEEE802.11、 藍 牙、HomeRF、IEEE802.16 等標準外，還有一種問世不久用于家庭的無線傳輸標準——WirelessHD。它是由松下、三星、索尼、東芝、Intel、LG、NEC 和SiBEAM 等著名公司著力推進的一項無線高清傳輸技術，可以提供高達5Gbps 的高帶寬和非常低的傳輸延遲。WirelessHD 主要用于區(qū)域網(wǎng)內(nèi)音視頻電子設備間的無線連接，提供最高1080p 圖像格式非壓縮AV 流信號的高質(zhì)量傳輸，最大傳輸距離達10 米。它的推出使得高速音頻和視頻數(shù)據(jù)流在電視機、DVD 影碟機、游戲機及其他便捷式設備間以無線方式高速傳輸成為可能，并能確保高質(zhì)量源信號在傳輸過程中不受干擾。以前的無線傳輸，其信道載頻通常采用2.4GHz 和5GHz，但傳輸速率不足以傳輸高清內(nèi)容，而WirelessHD 技術采用了60GHz信道載頻來發(fā)射所有的高清晰信息。采用60GHz 信道載頻，一是能確保更理想的畫面保真度；二是可以確保高清畫面?zhèn)鬏數(shù)牧鲿场，F(xiàn)今，顯示屏呈現(xiàn)超薄化、源信號呈現(xiàn)多樣化的趨勢越來越明朗，這將促使電視機分成兩部分：一部分是薄型顯示器，另一部分是內(nèi)置調(diào)諧接收器、輸入輸出端口以及視屏處理器的機外AV 小盒。在這種情況下，WirelessHD 的無線連接就能充分發(fā)揮作用了。目前，索尼、三星、松下和LG等著名公司都在使用兼容性很強的WirelessHD 技術，越來越多的廠商在他們開發(fā)的LCD 液晶電視機中提供WirelessHD 無線連接方案。采用這一標準，用戶可以非常方便地將機頂盒、游戲機、影碟機或其他AV 設備上的高清視音頻信號通過無線方式傳輸給電視機。隨著時間的推移，WirelessHD 技術的發(fā)展趨勢將向數(shù)字錄像機、高清影碟機、MP3 播放機、數(shù)碼相機以及筆記本電腦等方面拓展。

超薄型外觀

近年來，全球不少彩電廠商紛紛推出超薄型電視機，2012年下半年起平板電視機超薄化進一步加速。在等離子電視機的厚度達到1 英寸 （約25mm）、OLED 電視機的厚度最薄達到3mm 時，LCD 液晶電視機生產(chǎn)廠商也開始在千方百計地縮小機內(nèi)空間，其中，背光源采用LED 替代熒光管就是一例。從亮相的超薄液晶電視機產(chǎn)品來看，基本上可分為兩類：一類是技術成熟、成本可控的已上市（或即將上市）產(chǎn)品；另一類是僅代表進一步的研發(fā)方向，著眼未來的概念平板電視機。盡管這類平板電視機的機身更為纖薄，然而目前技術尚未成熟，工藝、材料制作成本較高。不管是已上市產(chǎn)品，還是概念性產(chǎn)品，現(xiàn)實電視機的薄型化均有“分體式”與“一體式”兩種方式。前者將屏幕與調(diào)諧、處理、連接等單元分離，通過無線方式與擁有“調(diào)諧器、處理器、AV 輸入輸出端口以及網(wǎng)絡應用”等功能的機外小盒相接。這類薄型機的代表是日立推出的厚度為35mm 的Wooo 系列超薄液晶電視機和東芝“Cell TV”電視機（2009年秋季上市）；后者則將瘦身后的電路板、電源和解調(diào)器集成一體。這類薄型機的代表是康佳推出的厚度為35mm 的超薄i-sport68 系列電視機。在概念平板電視機中，分體式機型的代表是索尼在2008年日本高新技術博覽會上展出的型號為KDL-40ZX1、厚度為9.9mm 的40 英寸液晶電視機；一體式機型的代表是三星在韓國KES2008 展會上發(fā)布的厚度為9.8mm 的52 英寸液晶電視機。2008年北京奧運會前后，許多電視品牌都推出了超薄型產(chǎn)品：如海信推出了厚度為55mm 的42 英寸超薄LED 電視機；JVC 在CEDIA Expo 展會推出了型號分別為LT-42SL89 (46 英寸)、邊緣厚度僅為38mm 的Procision旗艦級超薄高清液晶電視機。相對來講，“一體化”超薄設計的技術難度要比“分體式”高上很多，它至少要攻克“薄機身音腔環(huán)繞、散熱以及結構、電路、元器件的優(yōu)化設計和優(yōu)選”等三個技術難題。在康佳35mm 的超薄isport68 系列電視機中，該三大技術難題均獲得了成功解決，創(chuàng)造性地實現(xiàn)了電路板、電源與整機的一體化，突破了平板行業(yè)的工業(yè)設計瓶頸。另外，將要被擠壓出局的CRT 電視機也因適時推出仿平板化超薄彩管的巨大成功，擺脫了一段時期內(nèi)處于競爭的劣勢，搭上時尚化的快車而出現(xiàn)了銷售呈上升趨勢的復蘇。

網(wǎng)絡應用

電視機的電腦化、網(wǎng)絡化已從概念開始過渡到我們的實際生活，電視機與電腦/網(wǎng)絡的結合將使電視機發(fā)揮出更大的作用，除收看電視臺播放的電視節(jié)目和顯示影碟視頻內(nèi)容外，還能欣賞存儲于電腦或來自互聯(lián)網(wǎng)的視音頻節(jié)目。電視機的電腦/網(wǎng)絡功能被越來越多的彩電廠商重視，并積極開發(fā)相關產(chǎn)品。新推出的LCD 和PDP 平板電視機中已有不少機型內(nèi)置有線/無線互聯(lián)網(wǎng)連接單元，幾乎絕大多數(shù)彩電生產(chǎn)廠商新近都將互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容享用的服務接受作為電視機設計的重點之一，有的機型則兼容IPTV 網(wǎng)絡電視的內(nèi)容。這些跡象表明，電視機功能的拓展將給消費者帶來越來越多的視頻內(nèi)容享受，擴大了用戶的選擇余地。電視機與電腦/網(wǎng)絡的嫁接將使人們的生活變得更加豐富多彩。與網(wǎng)絡結盟的典型例子之一就是在電視機屏幕上插入網(wǎng)站的專用界面，用戶通過遙控器對信息小窗口內(nèi)選項的控制，在家里就能輕而易舉了解天氣、新聞，分享照片及對比商店物價等，十分方便。網(wǎng)絡電視機的主要優(yōu)點是用戶可以很方便地獲取互聯(lián)網(wǎng)或家用服務器上的影片、音樂和圖像流信息，無需增添機頂盒或采用游戲機作中轉(zhuǎn)。隨著相關技術的進一步成熟，支持的方式、內(nèi)容將會增多。目前，有些機型可以訪問YouTube 網(wǎng)站提供的免費內(nèi)容；有些則可 接 受Netflix、Amazon HD-On-Demand 等網(wǎng)站提供的付費影片下載服務；有的機型還可兼容DLNA (Digital Living Network Alliance)標準，為電視機用戶獲取符合DLNA 標準的服務器上的視音頻節(jié)目提供了便利。電視機成為名副其實的家庭多媒體中心也是電視發(fā)展的一大趨勢。

綠色環(huán)保

綠色環(huán)保一直是世界各國十分重視的一項全球性工作。進入21 世紀，節(jié)能減排已迅速波及社會的方方面面，其中，包括電視機在內(nèi)的電子產(chǎn)品在這方面有潛力可挖。眾所周知，電視機遙控器的出現(xiàn)使得正常開/關電視機的人越來越少，使用待機狀態(tài)的用戶明顯增多，無形中形成了大量能源的浪費。這一點已引起世界各國電視機開發(fā)商的高度重視。其一，設計時想方設法最大限度地降低待機功率。新推出的綠色環(huán)保電視機的待機功率不少已低于1W，采用“節(jié)能開關技術”的電視機，其待機功耗只有0.12W，而關機連接電源插頭時的功耗僅0.06W。其二，尋找低耗能的新型背光源。經(jīng)過反復試驗，開發(fā)商一致認為原LCD 電視機內(nèi)采用的主流CCFL 冷陰極熒光燈背光源由LED 替代，或改用最近由索尼公司發(fā)明的一種新型熱陰極熒光燈HCFL。相比冷陰極熒光燈，其耗能低效果明顯，消耗功率約降低40%左右。其三，電視機中加設人體傳感器。當觀者離開電視，電視機感知不到人的動作時，人體傳感器將指令執(zhí)行單元自動關閉畫面并轉(zhuǎn)至待機狀態(tài)，有人收看時再次打開開關顯示影像。其四，在設定時間內(nèi)無需任何操作即可傳至待機狀態(tài)。其五，配備隨周圍光線強弱來改變電視機亮度的照度傳感器。除上述節(jié)能措施外，彩電廠商還通過積極開發(fā)新的成像技術來降低能耗，提高能效，其中，以電流擊撞有機薄膜分子發(fā)光的OLED 就是一項有效的成像技術。相對于LCD，OLED 不需要背光源，因此，能耗顯著降低。

新背光源

傳統(tǒng)的LCD 液晶電視機通常采用CCFL 冷陰極熒光燈作為背光源。然而，這種背光源卻使液晶顯示器顯現(xiàn)“顏色不夠豐富，色彩還原度差以及動態(tài)場景易產(chǎn)生畫面跳動”等弊端。在這種情況下，一種新型的綠色環(huán)保背光源——LED 應運而生。作為液晶電視產(chǎn)品CCFL 背光源的替換，LED 背光源由于凸現(xiàn)了“優(yōu)良的對比度與光亮特性、豐富的色彩與寬闊的色域（NTSC標準的105%）、10 萬小時的使用壽命、出色的屏幕亮度均勻性、紅綠藍三色獨立發(fā)光帶來的色彩特性的精確控制、無任何射線與水銀之類的有毒物質(zhì)、擁有良好抗震性的穩(wěn)定內(nèi)部結構”等優(yōu)勢，使之越來越受到彩電廠商的青睞。目前，有兩種不同的LED 背光類型，一種是直下式（Direct Type），一種是側(cè)光式（Edge Type）。相比之下，直下式背光較為流行。該類型將LED 置于屏幕后，需要時可以部分關掉，這樣的處理能改善對比度特性。而側(cè)光式相對直下式而言，背光源所用的LED 管數(shù)量大大減少，在整體設計上可以更輕薄。但因側(cè)光式在部分區(qū)域難以作明暗調(diào)節(jié)，因而導致畫面的對比度和色飽和度特性變差。為了能使LCD 液晶電視機在灰度特性上也能趨近PDP等離子電視機，LCD 液晶電視機生產(chǎn)廠商近來紛紛采用了新型LED 背光源中能使局部區(qū)域變暗的背光開關控制功能，該功能能對每一幀圖像進行預處理，對需要光亮照明的局部圖像（如白天天空）提供更多的光，對需要較暗照明的局部圖像（如燭光酒窖）提供更少的光。也就是說能夠在黑色畫面的地方完全將那個區(qū)域的背光關掉，達到基本全黑的效果。作為LCD 液晶電視機的又一可選背光源，毫無疑問，LED 背光源技術的巨大優(yōu)勢將使其最終成為下一代液晶電視的核心技術之一，呈順應“全球市場越來越追求綠色環(huán)保，需要電視機產(chǎn)品最大程度地實現(xiàn)節(jié)能和無污染”的發(fā)展趨勢。

倍頻幀率

運動圖像模糊是LCD 液晶電視機的問題之一。為解決這一問題，許多廠商采用了將幀率提高的做法，將已用多年的60Hz 幀率提高到了120Hz。120Hz 插幀倍頻技術采用的是在傳統(tǒng)的兩幀圖像之間加插一幀運動補償幀的方法，這樣的處理能使運動畫面因響應時間低于4 毫秒而更加清晰流暢。JVC 是第一家推出120Hz 幀率顯示屏的廠商。其它廠商提供的120Hz刷新幀率技術的還有：康佳的雙穩(wěn)雙120Hz 核心技術、海信的120Hz 真+新技術、創(chuàng)維的 “屏穩(wěn)”技術、TCL 的120Hz 倍頻高清技術、東芝的“極光瞬影”技術以及三星的Auto Motion Plus 120Hz 技術等。與120Hz 驅(qū)動相比，JVC 的180Hz 液晶面板驅(qū)動技術因在2 幅原始幀之間加入了2 幅中間幀，因而提供了更加平滑順暢的影像。緊接著240Hz 的技術又相繼推出。相對應的同等級幀率轉(zhuǎn)換技術是索尼開發(fā)推出的Motionflow 100Hz 和Motionflow 200Hz，前者是通過計算在2 幀畫面中間插入一個新的過渡幀，而后者則在Motionflow 100Hz 技術增加1 幀的基礎上，左右又各增加了1 幀，也就是原本的2 幅畫面變成了5 幅畫面，3 幀畫面的插入實現(xiàn)了4 倍于50Hz 的信息量。該兩項倍速技術的應用都能去除視覺殘留，明顯改善影像拖尾現(xiàn)象，使畫面顯示十分流暢平滑。相比Motionflow 100Hz 技術，Motionflow 200Hz 技 術 的應用使得觀看快速移動的動作場景時，畫面圖像顯得更清晰、更流暢。兩項倍速技術不僅支持從50Hz 到200Hz（100Hz）與24Hz 到192Hz（96Hz）兩種等比倍速演算，同時也支持從24Hz（100Hz）的非常比的2：3Pull Down 演算。另外，4 倍速驅(qū)動技術也支持幀率為24 幀的電影播放，并可借助7 幀新畫面的插入來減弱畫面抖動現(xiàn)象，從而使影片播放給觀者的視感效果更自然。當然，上述技術并未在所有液晶電視機中使用，但至少在高檔機中采用了。這一趨勢表明采用倍速幀率將成為改善液晶電視機性能的有效措施之一，通過插幀倍頻技術的不斷升級，液晶電視機的動態(tài)表現(xiàn)力會越來越強。

多重控制方案

隨著科技的發(fā)展，用于電子設備的控制手段與方法逐漸增多，也越來越新奇。紅外遙控、觸摸屏控制、聲音控制、指紋控制、面容控制、手勢控制、眼睛控制、意念控制等不一而足。其中，采用紅外遙控器對電視等家電的操作是最為普遍的一種。采用觸摸屏進行功能操作雖還未在電視機上廣泛使用，但這種方法在顯示器上的應用早已比比皆是。銀行、醫(yī)院、科技館、手持掌上電腦與移動電話等都有觸摸屏控制的顯示器，指引使用者儲蓄、就醫(yī)、參觀、使用以及幫助了解相關業(yè)務。至于聲控，除電話查詢服務、智能玩具、PDA、通信、工業(yè)控制、語言學習等領域早有應用涉及外，包括電視在內(nèi)的家用電器也用上了。采用的是一種與電視技術相適應的聲音識別器，只要將預先編排好的聲控密碼存入電視機的輸入電路，電視機就能按用戶的聲音指令開關機、選臺、調(diào)節(jié)音量或亮度，甚至還具有預先錄入主人的聲音樣本，只有主人開口才能操作電視機，其他人對電視機發(fā)出的操作命令一概無效的功能。聲音指令一般是通過有線或無線話筒發(fā)出，系統(tǒng)辨別指令的時間只需1.8 秒，電視機相應的時間僅為0.5 秒。目前，借助手勢識別的新方法已出現(xiàn)在設備的控制上，有的彩電廠商已將這一方法運用到了電視操作上。借助應用“手勢交互技術”的手勢識別軟件，用戶可以通過簡單的手勢來控制電視，并可根據(jù)個人的喜好來預定符合自己習慣的控制手勢。例如，觸摸右耳，電視音量升高；觸摸左耳，音量則降低。另外，這一軟件還能在它認識的主人進入房間后自動將電視開到他們喜歡的頻道。據(jù)悉，新研發(fā)的手勢識別系統(tǒng)對形狀、顏色和人手動作的反應已經(jīng)達到非常精確的水平。最為讓人驚嘆的也許是采用意念控制手段來實現(xiàn)設備的功能操作。乍聽簡直讓人難以置信，但這種似乎是科學幻想的想法已漸成事實。一種用人腦控制電視操作的設備正在開發(fā)之中，采用的是光纖測量技術。原理是通過向腦部發(fā)射少量紅外線，將感應引起的大腦血液流量變化的測量結果傳送至控制系統(tǒng)，并向連接的儀器設備發(fā)出相應指令。這種技術目前多應用于醫(yī)療儀器方面，但正努力向包括電視在內(nèi)的其他領域商業(yè)化拓展。當今，雖然采用紅外遙控操作電視機的做法現(xiàn)仍一統(tǒng)天下、一枝獨秀，但若干年后，上述方法中的一種或兩種也許會因受大眾歡迎而占據(jù)電視機市場操作控制的主流地位。