科技冬奥，掀起LED显示屏发展热潮

2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京盛大开幕，技术与体育相遇，从整个开幕式的地面到震撼世界的冰瀑、冰立方、冰五环以及雪花主火炬台等等，从LED显示屏到LED照明，再到LED显示控制系统，国家大事，LED企业从不缺席。

鸟巢成世界最大8K显示屏

整个鸟巢超大地屏首次实现全LED影像，创造了奥运历史上首个画质达到16K的光影屏。在5个月的高强度排演及冬季零下30摄氏度的极端低温雨雪天气，地面显示系统仍能实现稳定运行。

这块屏幕总体面积达到了10393㎡，差不多有1.5倍足球场这么大，拥有42000多个LED模块，超大规模的光学校正算法可对每个显示画面进行像素点级的光学校正，在对比度上可以实现10万：1，具备3840Hz的超高刷新率，以及29900x15096超高分辨率的画面。

地屏四周有一圈“黑场”，其实那也是屏幕，比如雪花飘下时，在这一区域翻转，给人的视觉效果就是雪花纷纷扬扬地洒下。

最强辅助：AI算法与LED屏幕的交互

风雪特效跟运动员、演员的配合天衣无缝，依托京东方自主研发的超大规模显示模组控制与同步系统，地面可实时捕捉演员行进轨迹。在如此大的场地，对超过600人进行集体实时捕捉互动，尚属世界首次。

英特尔联合北京电影学院专业团队定制开发的“基于AI的大型演出实时特效系统”是实现整个节目创意的关键技术。英特尔3DAT三维运动员追踪技术由摄像机信息采集、数据分析、艺术效果渲染三大子系统构成，其核心算法是基于计算机视觉、AI的实时人体检测和位置追踪技术，让国家体育场地面上铺设的这块巨大的LED屏幕有了“可交互”的可能。

仅用国家体育场的4台英特尔摄像机拍摄后，再将视频信号送到边缘计算系统中进行三维信号重建及渲染，随即将生成的艺术形象呈现在LED大屏上，并以强大算力确保演员与现场大屏中艺术形象之间的实时互动。有了这种巧妙的配合，观众就可以看到演员们脚下的屏幕与他们默契交互的惊艳效果了。

用LED呈现冰瀑，黄河之水天上来

在震撼人心的“冰瀑”环节中，鸟巢场地正后方的巨大显示装置，承载着“黄河之水天上来”的创意表达，屏幕自身22米长，7米宽，离地10米高，整体59.6米，被称为冰瀑。采用高清格栅屏，格栅屏属于led显示屏的一种，又叫镂空屏，目前在户外广告屏这块应用的比较广泛，这类屏的特点是轻重量，特别是镂空的设计，具有很强的抗风能力。

依托图像处理算法，对大量的中国传统水墨画进行机器学习，建立水墨纹理特征模型，以此营造“黄河之水天上来”的意境，展现科技美学与传统艺术的当代新生，为全球观众带来全新高度的数字体验。

冰雪五环与冰立方，LED的裸眼3D视效

冰雪五环是长20米，高8.75米，面积143平方米，重3.2吨，厚度却仅有35厘米的LED异形屏。为了达到异形、大跨距、低刚度的要求，设计要求与火箭研制异曲同工，让五环跟火箭的箭体一样既坚又轻，这也离不开航天技术的支撑，内里是铝合金桁架结构，LED异形屏360°无死角包裹，构成可以实现任意画面的显示，最外层的扩散板为显示屏做了“美颜”，保证视觉效果清晰而柔和。

晶莹剔透的冰立方是高10米、净深8米、宽22米的LED显示屏组合，内藏五环，加上内部结构等，整体重量在400吨。碎冰表演，实际主要是靠5G等信号传输与视效共同完成的裸眼3D效果。

冰雪五环的雕刻的视觉是激光与冰立方3D视效的结合。当冰雪五环亮相时，位于看台4层的激光照射在冰立方上，对冰立方进行“雕刻”。随着冰立方上部的顶盖的下翻，配合着激光的雕刻，底部五环缓缓上升，同时冰立方四面的LED屏缓缓下降，一边播放冰碴四溅的三维视觉效果。再这样的完美配合下，就产生了五环被一点点「雕刻」出来的视觉效果。

雪花LED中的圣火，低碳可持续的未来

本次开幕式上最受瞩目的巨型「雪花」形主火炬台，据悉，无论是整体硬件支撑还是软件系统，均由京东方自主研发设计。

主火炬台直径达14.89米，由96块小雪花形态和6块橄榄枝形态的LED双面屏组成，采用双面镂空设计，嵌有55万余颗LED灯珠，每一颗灯珠都由驱动芯片的单一信道独立控制。镂空雪花的出光面宽度被控制在了4.8mm，是目前行业内发光面最窄的单像素可控LED异形显示产品。

研发团队通过500多张设计图纸和近10轮的制样，研发出目前行业内发光面最窄的单像素可控异形显示产品，充分呈现雪花的线条感和细腻的画面显示效果。

火炬点燃那一刻，巨型雪花屏由中心向四周辐射开来，闪耀出波浪般层层递进的璀璨光芒。快速变换、完美同步的显示画面背后，采用的是京东方AIoT技术体系及自主研发的同/异步兼容信发系统，异步集控能在极短时间内将大规模视频内容快速下发，同步集控确保102块双面屏幕实现毫秒级响应。

此外，主路+环路备份的高冗余控制系统确保了火炬台播控系统的超高可靠性。同时，通过采用LoRa（远距离无线电）低延迟控制系统搭配同步播放时间校正技术，进一步确保指令下发万无一失，实现视频画面完美协同。

国产LED厂商大放异彩

从目前各方的信息看，这次冬奥开幕式上涉及的LED显示屏都由国内厂商提供。

LED地面舞台的8K超高清地面显示系统由中国航天科技集团有限公司建设，而4万多块屏幕则来自不同的厂家，包括利亚德、洲明科技、京东方。其中，利亚德提供近11000平米，覆盖舞台核心区域内地屏（7000平米）、高60米的冰瀑、冰立方、南北看台屏；此外，利亚德还负责整场晚会全部播放系统的设计、搭建以及运行保障工作。

鸟巢LED地屏平面布置图（利亚德设计绘制）

• 利亚德还是冰瀑布，冰立方、南北看台的供应商；

• 洲明科技也供应了另一小部分地屏；

• 雷曼光电则是冰五环的制作方；

• 京东方则是雪花主火炬台的主要制造商；

• 诺瓦星云提供全链路显示解决方案。自主研发的超高分辨率视频服务器、超大规模视频拼接器、超大带载单口8K主控、超十万张接收卡，为场内外的所有LED显示屏，提供全链路显示解决方案。

• 另外，冬奥会各大场馆的显示屏也基本由国内企业供应。如，交通及安防监控指挥中心：GQY视讯；灯光系统供应商：豪尔赛、雷士照明、西顿照明、熠日照明等。

国产LED厂商海外市场需求空间广阔

从产品供给角度，中国是全球LED照明产品产业链的世界工厂，是LED光源、驱动电源和LED应用产品在全球市场的主要供应国。

• 利亚德是全球小间距LED显示屏份额第一，洲明科技市场份额第三；

• 京东方是全球最大的显示面板生产商，市值近2000亿元的全球显示屏巨头，这次北京冬奥会开幕式上主要是各种显示控制系统；

• 雷曼光电是国内LED显示屏领域的第一家上市公司，子公司康硕展电子在创意LED显示领域领先，有球形屏、半球显示屏等各种异形屏。

国外疫情反复，境外市场环境更加复杂严峻，但总体有所恢复。LED屏企海外业务正逐步回升，这几家供应商2021年前三季的业绩均有体现：

• 雷曼光电、艾比森海外营收占比最大。其中，艾比森2019年海外业务营收为16.27亿，占比为74.61%。2020年，随着业务重心的转移，艾比森海外业务营收为8.63亿元，占比为52.54%；

• 雷曼光电2021年前三季度海外LED显示业务收入2.70亿元，较上年同期增长46%；

• 利亚德国际智能显示订单较上年同期增长42%。目前，利亚德Micro LED海外市场已经开始启动，且订单增长较快，2021年前三季度确认营业收入超过2亿元；

• 洲明科技2021年前三季度海外营收19.89亿元，占比41.15%，同比增长44%。

由于境外LED照明产品的市场渗透率仍处于相对较低水平，海外市场需求的潜在空间仍非常广阔。作为LED照明产品最大的出口国，在全球范围LED照明加快渗透及市场需求加快扩容的趋势下，中国的LED照明行业的出口市场具有广阔的市场需求空间。

LED行业趋势，产业加速向中国转移

趋势一：节能

LED本身是节能的，但做成大屏的时候，使用的LED非常多，一平米都是上万的灯珠，尤其是为了保障稳定，本次的地屏就采用了像素4备份，是指每个显示像素都是用4颗3合一SMD灯做相互备份，将4个LED作为一个像素使用，任何一个坏了，该组LED区域的像素也不会全黑。整体的功耗就相当大了，因此LED显示屏上，节能低能耗是未来的方向。

趋势二：轻量化

前面的冰立方是400吨，冰五环也有3.2吨，常见的几十平米的LED显示屏中小型项目，总重量也是以吨为单位的，这也限制了LED显示屏的应用范围，轻量化也是未来的发展方向。

趋势三：成本控制

前面有提到该行业的门槛并不算高，呈现出中高端被几家企业引领，中低端数千家企业血拼。龙头企业在技术迭代更新，在规模优势。中低端企业主要依靠渠道，进行着价格血拼。简单走一下深圳及东莞，不难发现太多的企业在煎熬，在以投资为名去中西部地区“降本”。

趋势四：异形屏

相比于方方正正的大屏，异形屏有着更加广泛而灵活的应用。目前的弧形屏、平面圆形屏、扇形屏等是大部分通过平面模组拼装实现，更复杂的异形屏则对电路设计、结构设计、拼接技术等提出了更高的要求。

预计，未来全球LED产业加速向中国转移。随着LED市场的不断发展，LED企业数量快速增加，企业竞争压力不断加大。为了提升自身竞争力，全球LED产业转移出现了新趋势。由于中国大陆具有成本优势和迅速扩大的LED应用市场，美国、欧洲、日本、韩国以及中国台湾地区的企业逐步将相关产业链环节向中国内地转移。

这一方面将促进我国LED行业的发展，另一方面也将降低我国LED企业对于国外制造厂商的依赖，推动LED下游产业的发展，为中国发展LED照明产业提供了新的发展机遇。