IEC 62087-32023 RLV 音频、视频和相关设备.功耗的测定.第3部分电视机标准立项发展报告

音频、视频和相关设备功耗的测定第3部分：电视机标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Audio,Video,andRelatedEquipment-DeterminationofPowerConsumption-Part3:TelevisionSets摘要随着全球能源危机日益严峻及各国对电子产品能效要求的不断提升，电视机制造业面临着前所未有的能效标准挑战。电视机作为家庭耗电的主要电器产品之一，其功耗测量方法的统一性和准确性直接关系到能效标识制度的实施效果、国际贸易的技术协调以及消费者权益的保护。本报告围绕国际电工委员会发布的IEC62087-3:2023RLV标准，系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、修订历程及其行业影响。该标准规定了电视机功耗测定的统一测试方法，涵盖亮度、对比度、色温等关键参数的设定规范，并引入了高动态范围（HDR）内容下的功耗测量新方法。报告详细分析了标准的技术框架与核心指标，介绍了主要起草单位的组织架构与标准化工作经验，探讨了标准在全球能效法规体系中的基础性地位及其与各国能效标签制度的衔接关系。报告的结论部分展望了该标准在未来技术演进（如8K显示、微发光二极管显示等新兴技术）背景下的修订方向和标准化发展趋势，为推动全球电视机能效标准体系的持续完善提供参考。关键词：功耗测定；电视机；IEC标准；能效测试；国际电工委员会；高动态范围；标准修订Keywords:PowerConsumptionMeasurement;TelevisionSets;IECStandard;EnergyEfficiencyTesting;InternationalElectrotechnicalCommission;HighDynamicRange;StandardRevision第一章引言1.1立项背景与研究意义全球气候变化问题推动各国加速推进碳中和目标，电子产品能效已成为国际社会关注的焦点议题。电视机作为全球普及率最高的家用电器之一，在家庭能源消费中占据重要比重。据国际能源署统计，全球电视机的年耗电量约占家庭总用电量的3%至5%，在部分发展中国家该比例更高。面对这一现状，建立统一、科学、可重复的电视机功耗测量方法，成为实施能效标准、推动节能技术进步的重要技术基础。长期以来，各主要经济体在电视机功耗测量方法上存在显著差异。美国能源部、欧盟委员会、中国标准化管理机构以及日本经济产业省等均制定了各自的测试规程，这些规程在信号源选择、测试图像设置、环境条件控制等方面存在技术差异，导致同一产品在不同市场获得的能效数据难以直接比较。这种不一致性不仅增加了制造企业的测试成本和市场准入复杂度，也削弱了全球能效标识体系的可比性和公信力。在此背景下，国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）第100技术委员会（音频、视频和多媒体系统与设备技术委员会，TC100）启动了IEC62087系列标准的制定工作，旨在建立全球统一的音视频设备功耗测量方法体系。IEC62087-3作为该系列标准的第3部分，专门针对电视机的功耗测定方法进行了系统规范，是实施全球电视机能效对标的核心技术文件。1.2标准修订的必要性IEC62087-3的修订（2023年版）具有显著的技术必要性。自2015年上一版本发布以来，电视显示技术经历了深刻的变革：高动态范围（HighDynamicRange，HDR）成为主流显示技术，有机发光二极管（OLED）显示面板市场份额显著扩大，Mini-LED背光技术快速渗透，8K分辨率产品开始进入消费市场。与此同时，国际电信联盟（ITU）在HDR电视测试信号标准方面取得了新进展，于2018年和2020年分别发布了ITU-RBT.2100和ITU-RBT.2390等关键技术文件，为HDR内容下的功耗测量提供了信号源基础。原有测量方法主要基于标准动态范围（SDR）内容，其测试图像信号的平均图像电平（AveragePictureLevel，APL）设置集中在典型广播内容的能耗水平上，无法有效反映HDR内容下电视机功耗的变化特征。研究表明，HDR内容在相同显示亮度下通常需要更高的背光功率，智能模式（亮度自适应）电视机在HDR播放状态下的功耗可达SDR状态的1.5至2.5倍。如果不及时修订测量方法，将导致HDR电视机的能效数据严重偏离实际使用能耗。此外，上一版本中关于智能电视机联网待机功耗的测量规程也未能充分覆盖当前流媒体播放的典型场景，亟需补充和完善。第二章标准概述2.1标准基本信息IEC62087-3:2023RLV（RedlineVersion，红线版本）由国际电工委员会正式发布。该标准在IEC62087系列中处于核心地位，系统规定了电视机功耗测定的通用方法和测试条件。2023年版的发布取代了先前版本，反映了当前国际社会对电视机能效测试的最新共识。本标准的正式名称为《音频、视频和相关设备功耗的测定第3部分：电视机》，英文名称*Audio,video,andrelatedequipment-Determinationofpowerconsumption-Part3:Televisionsets*，标准状态为现行有效。该标准属于国际电工委员会电工产品能效标准化体系的重要组成部分，也是国际能效标识合作组织（InternationalEnergyEfficiencyLabelingCooperation）在电视机产品领域引用最为广泛的技术标准之一。2.2标准适用范围IEC62087-3:2023RLV适用于以下类型的产品：-设计用于接收、处理和显示广播电视及交互式内容的电视机设备；-具备调谐器或接收功能、以屏幕显示为主要输出方式的显示设备；-集成数字信号处理功能的智能电视及网络电视设备；-以电视机为主要功能、附加其他媒体功能的组合设备。标准不适用于以下设备：以监视器为主要功能、不具备广播电视接收功能的专业显示设备；投影显示设备（该类设备的功耗测量方法由IEC62087-4另行规定）；以及电池供电的便携式电视设备。第三章标准技术内容详解3.1测试条件与信号源规定IEC62087-3:2023RLV在测试环境控制方面给出了极为详尽的规范。标准要求测试环境温度保持在23℃±5℃的范围内，相对湿度控制在25%至75%之间，大气压力在86kPa至106kPa之间。测试过程中，环境光照条件需控制在屏幕反射不影响测量结果的低照度水平（通常小于5勒克斯）。标准同时规定了对测试仪器仪表的技术要求，包括功率计的精度等级（有功功率测量不确定度不超过±1%）、响应时间及数据采集频率等。信号源方面，该标准充分考虑了当前超高清及HDR节目制播的技术趋势。除传统的高清及超高清标准动态范围测试信号外，标准新增了HDR测试信号的使用规程。该信号基于ITU-RBT.2100建议书规定的HDR电视节目制作与国际节目交换参数，采用感知量化（PerceptualQuantization,PQ）传递函数或混合对数伽马（HybridLog-Gamma,HLG）传递函数。标准规定了HDR信号下功耗测量的关键参数，包括峰值亮度标定方法、HDR信号的平均图像电平设定范围（通常取20%至50%区间）以及色调映射典型设置等。3.2测量流程与核心指标标准修订的另一个显著变化在于引入了动态测试序列。与传统的单一静态测试图像不同，动态序列模拟了实际广播电视内容的亮度变化特征，包含多种典型场景——新闻播报（中低APL）、体育赛事（中高APL）、电影片段（宽动态范围APL）和HDR演示片段等。每个测试序列的时长设定在10至20分钟之间，以确保电视机自动亮度控制（ABC）等智能化功能充分响应并达到稳定状态。这种动态测试方法更好地反映了电视机在实际节目内容播放条件下的真实功耗水平。在核心测量指标方面，标准主要规定了以下参数：开机模式平均功耗（On-modeAveragePowerConsumption），即在规定的动态测试序列完整播放期间测得的平均功耗值；待机功耗（StandbyPower），包括被动待机和网络待机两种工作状态的功耗测量方法；峰值功耗（PeakPowerConsumption），反映电视机在显示高亮度画面时的最大能耗水平。此外，标准还给出了年能耗估算方法，为各国能效标签制度的实施提供了统一的计算基础。3.3测试结果与能效评定IEC62087-3:2023RLV不仅规定了测试方法，还对测量结果的处理和报告提出了明确要求。标准要求测试报告中明确记录电视机的各项设置参数，包括图像模式（标准模式、节能模式、鲜艳模式等）、亮度、对比度、色温、背光等级以及任何影响功耗的画面处理功能状态。若电视机具备环境光传感器，标准要求在传感器禁用和启用两种状态下分别进行测试，以评估其节能效果。标准特别强调了显示亮度设置对测量结果的影响。为确保不同型号产品测量数据的可比性，标准规定了三种测试设置方式：一是出厂默认模式下的测量（基于消费者首次开机时的默认设置），二是标准模式下校准至特定亮度水平的测量（根据屏幕尺寸设定参考亮度值），三是最大亮度模式下的测量（反映产品极限功耗）。三种模式分别对应不同的应用场景与政策用途。第四章主要起草单位与标准化工作4.1国际电工委员会第100技术委员会IEC62087-3:2023RLV由国际电工委员会第100技术委员会（IEC/TC100——音频、视频和多媒体系统与设备技术委员会）负责制定。TC100成立于1997年，是IEC中负责音视频技术和多媒体系统标准化的专业技术委员会，其工作范围涵盖音视频输入输出接口、系统集成与互操作性、能效与环境影响、性能测量方法等方向。TC100下设多个分技术委员会和工作组，其中与电视机功耗测定直接相关的技术组织包括TC100/TA1（终端设备能效工作组）和TC100/PT62087项目组。在IEC62087-3标准的修订过程中，TC100联合了来自中国、美国、日本、韩国、德国、法国、荷兰等主要电视机生产国和消费市场的技术专家，建立了广泛的国际合作机制。其中，中国专家组在HDR测试信号的本地化适配和OLED电视功耗测试方法验证方面做出了积极贡献，得到了国际同行的认可。标准修订工作充分考虑了中国、欧盟、美国、澳大利亚等主要经济体能效标签制度的技术需求，确保了标准的全球适用性。4.2主要参与单位：中国电子技术标准化研究院中国电子技术标准化研究院（ChinaElectronicsStandardizationInstitute，CESI）是IEC62087-3:2023RLV修订工作的核心参与单位之一。CESI成立于1963年，是中国工业和信息化部直属的标准化专业科研机构，也是中国在IEC/TC100的国内技术归口单位和秘书处承担单位。长期以来，CESI在音视频设备能效标准化领域积累了深厚的科研实力和国际合作经验。在电视机功耗测定标准领域，CESI主导或深度参与了多份中国国家标准和行业标准的制修订工作，包括GB24850-2020《平板电视与机顶盒能效限定值及能效等级》和SJ/T11324-2016《数字电视接收设备图像和声音主观评价方法》等。在参与IEC62087-3:2023RLV修订过程中，CESI承担了以下关键任务：HDR测试信号的验证工作：CESI联合中国电子技术标准化研究院实验检测中心和国内骨干电视制造企业，组织开展了大规模的HDR功耗测试验证活动。验证覆盖了液晶显示（LCD）、OLED、Mini-LED背光等主要显示技术路线，涉及市场主流品牌的数十款产品。通过系统性比对分析，为HDR信号下的功耗测量参数优化提供了可靠的数据支撑。智能电视功耗场景研究：CESI针对智能电视在流媒体播放、应用运行等典型使用场景下的功耗特征开展了专项研究，提出了将智能电视联网播放场景纳入功耗测量范围的建议方案。该建议在标准修订讨论中得到了多国专家的支持和采纳，最终被纳入标准正文。标准文本编辑与协调：CESI承担了部分标准章节的编辑工作和中英文技术术语的比对协调工作，确保标准文本在翻译为不同语言时保持技术含义的一致性。同时，CESI积极组织国内产业界对标准草案进行评议，收集和反馈了数十条技术意见，有效促进了对中国产业利益的保护和中国技术经验的国际输出。CESI在国际标准化活动中的积极参与，不仅是其自身技术能力的体现，也是中国音视频产业从“标准遵守者”向“标准贡献者”转变的一个缩影。通过IEC平台，CESI推动将中国在显示能效测试方面积累的工程经验和测试数据融入国际标准，实现了中国技术方案在全球标准体系中的有效嵌入。第五章标准的技术特征与应用价值5.1标准的国际协调作用IEC62087-3:2023RLV作为全球电视机功耗测量的基准性技术文件，在协调各区域能效法规方面发挥着至关重要的作用。欧盟能源相关产品指令（ErP指令）及其生态设计要求实施条例在电视机能效测试中直接引用了IEC62087-3标准；中国《平板电视与机顶盒能效限定值及能效等级》国家标准的能效测试方法也采用了IEC62087-3的基本框架；美国能源部的测试程序在保持联邦法规框架的同时，在技术层面与IEC62087-3保持了高度一致性；澳大利亚和新西兰的能效标签制度同样基于该标准开展符合性验证。标准的一致性不仅减少了制造企业进行多国认证的时间和成本，也为全球范围内电视机能效水平的横向比较分析提供了可能。国际能源机构在开展家电产品国际能效对标研究时，一直将IEC62087-3作为数据可比性的技术保障。5.2标准的技术创新导向IEC62087-3:2023RLV的修订过程始终坚持“技术中立”原则，不针对特定显示技术设定倾向性的测量条件，而是通过科学合理的测试规程确保对不同技术路线的公平评价。该标准引导产业向更高效的技术路线发展的作用体现在多个方面：在HDR功耗测量方面，标准通过规范HDR信号下的测试方法，推动制造企业优化HDR算法的功耗管理策略，避免了HDR功能成为“能耗黑洞”的问题。在动态测试序列方面，标准鼓励电视机厂商改进自动亮度控制算法，使其在复杂内容条件下实现更好的能耗优化。在网络待机功耗测量方面，标准为快速唤醒和低功耗网络协议栈的设计提供了明确的技术指引，推动智能电视在待机状态下的功耗持续下降。5.3标准与新兴显示技术的衔接面对Micro-LED显示、透明显示、可卷曲显示等新兴显示技术的发展，IEC62087-3:2023RLV在技术框架上保持了开放性和可扩展性。标准的测试信号体系基于ITU-RBT.2100等国际通用的视频信号标准，未来可通过增加新的测试序列和测量条件来适应新兴显示技术的功耗测试需求，而无需对标准框架进行大规模重构。这种架构性设计为标准的长期适用性和持续演进提供了灵活的技术空间。第六章结论与展望IEC62087-3:2023RLV的发布是国际电视机能效标准化进程中的一个重要里程碑。该标准在继承既有技术框架的基础上，系统回应了显示技术快速迭代、智能化功能深度渗透以及全球能效政策持续趋严的宏观背景带来的新挑战，在HDR功耗测量、动态测试序列、智能功能场景覆盖等方面实现了技术方法的显著创新。标准所确立的测试方法体系，为全球电视机能效标识制度的科学实施、国际贸易技术壁垒的协调消除以及消费者能效信息的有效传递，提供了坚实的标准化技术支撑。展望未来，IEC62087-3标准的持续演进将聚焦于以下几个方向：一是适应8K显示技术的推广应用，开发更高分辨率条件下的功耗测量方法；二是跟踪Micro-LED等新型显示技术的发展，研究其独特的功耗特征对测试方法的影响；三是深化与人工智能节能技术的结合，探索自适应功耗测量体系的构建；四是加强与国际电信联盟、国际能源机构等国际组织的协作，推动全球音视频设备能效标准体系的进一步融合。中国作为全球最大的电视机生产国和消费市场，在IEC62087-3标准的制定和实施中扮演着不可替代的角色。中国标准化机构和产业界应当继续深度参与国际标准修订工作，以更加积极的姿态贡献中国智慧和实践经验，在全球音视频能效标准化治理中发挥与产业地位相匹配的引领作用，为推动全球绿色消费和可持续发展作出更大贡献。参考文献[1]IEC62087-3:2023RLV,Audio,video,andrelatedequipment-Determinationofpowerconsumption-Part3:Televisionsets[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommission,2023.[2]IEC62087-1:2015,Audio,video,andrelatedequipment-Determinationofpowerconsumption-Part1:General[S].Geneva:IEC,2015.[3]ITU-RBT.2100-2,Imageparametervaluesforhighdynamicrangetelevisionforuseinproductionandint