关于“4K”这个显示领域最热词汇的疑问

    [投影之窗消息]  什么是4K?4K是下一代显示分辨率标准,它指的是3840×2160这个分辨率(电视4K是指3840×2160像素,电影4K是指4096×2160像素),其清晰度正好是1080p全高清的四倍。除了分辨率,4K影像的高质量还有几个重要的指标,如色域空间、宽容度、感光度等。
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​    4K和UHD的区别?
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    UHD是“Ultra High Definition”的简写,意思是“超高清电视”。早在2012年的8月份,国际电信联盟就已证实4K(分辨率为3840x2160)和8K(分辨率为7680x4320)均为UHD。即4K属于UHD的种类之一,UHD包括的分辨率不单止于4K。
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    4K节目源来自哪里?
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    买了4K电视/投影机,却看不到4K内容确实是目前的一个难题,但4K内容并不是真的“匮乏”,真正匮乏的应该是4K内容的发行渠道。传统的渠道有电视台、蓝光光盘之类,但是至今全世界都没有一个4K电视频道开通,也没有一张4K蓝光盘推出。这回反而是互联网走在了前面,国外的Netflix就率先播出了4K《纸牌屋》,Youtube也支持了4K,国内则有乐视、百视通、优朋普乐、搜狐视频等网络视频公司推出或正在规划4K网络内容。
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    因此,有了这些4K发行渠道,4K内容马上就会如雨后春笋般大量出现。目前主要有以下一些来源:
    1. 数量庞大的传统胶片电影,可以转制成4K数字格式,迅速解决4K内容匮乏的问题;
    2. 使用4K数码摄像机拍摄电影、电视剧、综艺节目、体育赛事等;
    3. 电脑合成CG动画电影可以直接输出为4K数字格式。
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    索尼推出首款4K播放器FMP-X10,可通过华数TV进行4K视频下载点播,每部电影片收费25元/72小时,支付租赁电影费用可以通过扫码、支付宝等方式。目前可点播的内容全部为索尼影视提供的原生4K视频,已有近40部影片。
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    这里值得关注的是,HDMI 1.4虽然可以支持4K,但是受制于10.2Gps带宽,只能支持3840×2160分辨率和24、25以及30FPS帧率,HDMI 2.0的发布将促使其成为未来4K显示设备的标配。这是因为HDMI 2.0的采用足以将带宽提至18Gbps,意味着同时传输双视频流成为可能,4K 超高清视频的播放速度则可达每秒60帧(目前,据分辨率差异,HDMI 支持的超高清播放速度仅为30或24fps)。同时在音频方面支持最多32个声道,以及最高1536kHz采样率。
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    另一种2K转4K关联补偿技术,这项技术通过对于2K信号进行实时分析,并将整个画面分成200万个区间,对于相邻区间进行纵向横向四个维度的色彩运算之后再插入像素,这样插入的像素色彩就与周围显示的画面可以匹配。转化成4K分辨率之后,图像的精度也有了更大幅度的提升。
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    什么是4色4K?
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    那么RGBW 4K面板究竟有什么不妥呢?对于LCD来说,灰阶变化,在RGBW里能够单一变化,而不是RGB三色像素的变化,这个特点无疑降低了灰阶和弱色的动态响应时间。而且也能通过增色法提高弱色的细节,降低LCD虑光效应带来的影响。此外,由于W并非是一个有效的彩色像素,因此,它无疑会影响面板色彩纯度的表现和画面细节的表现,虽然通过算法和面板优化这个问题可能会有所改善,但与真正的RGB 4K面板始终会在画面表现力上必定会存在差距,这也是大厂的顶级产品不会用这样的廉价4K面板的原因。
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    一般的蓝光大片在8K的分辨率下只能占到屏幕的1/16。如果将1920×1080分辨率的高清影片在8K分辨率的显示器上拉伸全面显示,那么之前需要一个像素点就能显示出的画面,在8K分辨率显示器上需要用16个像素点来显示,如此一来,原来画面的精细感完全丧失。


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    4K产品目前是否成熟与高性价比?
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     4K是未来画质发展的趋势,必定会取代1080p成为主流,在4K内容越来越丰富的前提下,4K电视或4K投影机能够带来更加出色的观看体验。由于清晰度细腻了,远看近看都挺舒服的,也就没有观看距离的要求了。4K电视主要是解决39寸以上大屏幕图像颗粒明显问题。屏幕在36寸以下4K像素的排列太密了,效果不是很明显,另外,从价格方面考虑,同尺寸的4K产品要比1080p产品高出很大一截,小尺寸的4K产品性价比明显不高。
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    4K最佳观看位置?
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    按照1080分辨率的电视机观看距离,通常50英寸屏幕观看距离在2米左右,而4K的到来是这一尺寸缩短为1—1.5米。UHDTV(超高清)的最佳观赏距离定义为画面高度的0.75倍(索尼定义其4K电视的最佳观看距离为电视高度的1.5倍),在这个距离上,人眼分辨不出画面的像素结构,感觉与观看实物无异。相比之下,HDTV的最佳观赏距离是画面高度的3倍,这意味着更高分辨率的UHD电视其实更适合在近距离观赏,而显示端也将朝更大屏幕的方向发展。
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    4K周边技术有哪些?
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    在接口方面,USB3.0及HDMI1.4以上的接口是必备的。因为一般USB3.0的理论传输速率约为500MB/s,是USB2.0的10倍左右,大家都知道现在大多无损4K片源需要去各大论坛中下载,而大小在100G左右。为了享受大屏的视觉体验,通常都需要使用移动存储设备在电视上播放这些4K影片。这个时候,只有USB3.0接口的传输速率才能够保证观看影片时不会发生卡顿的现象,基于同样的原因,HDMI 1.4支持4K分辨率的特性让它成为了4K显示设备的必备接口之一。
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    其次,目前4K技术的主要使用的视频编码技术为:H.265和VP9 。H.265主要面向高清数字电视以及视频编解码系统的应用,提供从SQICF(128X96)至4K超高清(7680×4320)不同级别的视频应用。H.265的目标是编码效率比H.264提高50%,即在同等图像质量条件下,目标码率下降到H.264的50%。VP9则更适合互联网应用,对于常见的互联网应用场景,VP9都有简易、实用的解决方案。同时,VP9使用自由的BSD版权协议,可以直接用于包括商用在内的各种用途,也可以更改代码或整合创新,无须缴纳任何版权许可费。
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     什么是2K转4K技术?
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    目前市面上的2K转4K,主要有两种方法实现:单一补偿技术和关联补偿技术。
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    单一补偿技术是最容易实现也是应用得最多的一种做法。这种技术是通过4K显示设备搭载的图像处理器进行计算,对于正在播放的影片进行追踪补偿和渲染。简单来说就是在原来的每个像素点上直接插入四个像素点,这样2K影片的分辨率就能达到4K,播放的影片不再是直接拉伸,而是点对点显示。不过这种粗糙的插值也使得画面的损失了细节,整体画质的提升其实非常有限。
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    4色4K是指单个像素由WRGB(白、红、绿、蓝)四个子像素点构成,物理分辨率达到2880×2160分辨率的画面显示技术。最为重要的突破在于,在传统液晶面板的RGB(红、绿、蓝)三原色基础上增加了新的颜色——白色。换句话说,采用了4色技术的智能电视液晶屏,在放大镜下你会看到红色、绿色、蓝色、白色四个子像素点构成的像素晶格,做到RGBW的排列。
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    什么是8K?
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    4K是指“4K 像素”,4096×2160像素;依此类推,8K是指8K像素,像素量应该是8192×4320,但目前还没有8K数字影院的技术标准。8K电视的技术标准是7680×4320像素,足足比1920×1080分辨率大了将近16倍。
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    4K UHD超高清技术代表了未来视听行业的发展方向。目前由于内容匮乏、存储困难等问题让4K技术难以发挥实力。不过,这未影响到消费者对于完美画质表现的热衷,相信在未来的视频领域,4K显示技术将会进一步完善,在影音领域发挥出更重要的影响力。