关于4K，这些是必须要知道的

　　随着4K概念和产品的不断推广，关于4K的各种新名词、新技术也逐步出现，关于这些新东西，你是不是都了解呢？现在，我们就一起来学习一些关于4K的小知识，一方面能够让你避免因为“技术小白”的原因被厂商忽悠，也能让你更加立体的了解4K这个全新的技术。

　　次世代的编码技术HEVC

　　视频压缩技术是我们生活中必不可少的，如果没有它，我们的生活将不会有现在这么多色彩，或许在全球范围内也只有几十个电视频道而已，随着数字技术不断进化，地面电视频道迅速地从几个发展到了几十个甚至上百个，这极大的丰富了人们的日常生活娱乐。而如果我们说到现在热门的4K，就一定会提及高效率视频编码（High Efficiency Video Coding，简称HEVC），作为全新的视频压缩标准，它被视为ITU-TH.264/MPEG-4AVC标准的继任者。不过，HEVC和H.264视频编码的差异并不大，主要性能上是几乎相同的，它们都能使画面实际编码的画幅变得更大，从2K到4K，甚至是4K到8K的分辨率变化，它们的共同目标都是让高清视频的播放速率变得更快。但HEVC不仅提升图像质量，同时还能达到H.264/MPEG-4AVC两倍的压缩率（相当于相同画面质量下的比特率减少了50%），可以为4K甚至是8K（7680×4320像素）的视频带来更加具有“性价比”的带宽。

　　对于4K技术来说，无论是出于光盘播放器还是网络流媒体播放器，都需要一个全新的编解码器来支持4K内容的播放和传播，在HEVC协议标准的整个框架结构已经被确定的现在，可以说它已经成为了4K的标准编码。当然，新的编解码器也有不可避免的缺点，它们不支持大多数硬件，通常需要效率更高，更多的处理器来辅助，这意味着，如果有一个固件需要更新，而编解码器却跟不上升级速度的话，那么我们的电视机顶盒和蓝光播放机是无法播放HEVC编码内容的，需要等待解决方案出现后才能继续使用。这样的问题，会随着时间快速的解决。世界上许多知名电视机品牌和媒体运营商依然将HEVC协议标准作为未来主要研发的媒体格式，松下公司已经明确表态，在未来的4K电视及OLED电视上使用该协议。同时最近就推出了支持4K/60p以及支持最新版权保护规格HDCP 2.2，并解码HEVC/H.265的系统LSI芯片。这款全新的LSI，可为大屏幕显示设备或者电视机带来浓郁并且顺滑的视频播放体验，量产时间预定于今年的10月。另外，英特尔与松下的System LSI事业部达成了AV机器用次世代SoC（System-on-Chip）由英特尔生产的契约。通过英特尔的14nm Trigate Process技术来进行制造，为AV设备带来高性能、低功耗的新可能。英特尔的低功耗电力版（LP）Process技术采用了第二代的Tri-gate Process来实现产品的低功耗。全新生产的Planer型Transistor与之前松下自己生产的SoC相比，能够带来更低的电力消费以及更高的性能。随着芯片技术的跟进，以及解码技术的完善，相信我们看到流畅的4K视频的等待不会超过半年。

　　4K60p，这个只是4K路线图的第一步

　　对于4K而已，你可能还常听到或者见到的名称有4K24p、4K30p、4K60p等等，这个其实就一个分辨率和画面帧数的标识，和我们在全高清时代提及的720p、1080i、1080p等等有着相近的意义。4K60p是视频画质的指标之一，它表示画面具有4倍的全高清分辨率，同时秒间有60帧的画面，具有极高的流畅性，所以就目前来说，4K60p是目前4K视频上的一个相当高的标准，也是厂商会全力达到的，当然，这并不是顶点。在4K的发展路线图中，我们可以知道，4K60p仅仅是2014～2015年所必须达到的标准。在预计的2017～2018年会达到4K/120p的高流畅规格，如果不出意外，我们将在2020年迎来8K120p（7680×4320/120p）的超级分辨率规格。

　　真实的10bit Color，以及BT.2020色彩规格

　　10bit Color是指视频文件的色彩情报，通常情况下基本为8bit颜色。在新的HEVC规格下，颜色可以支持到颜色层次更加丰富，细节更加出色的10bit颜色。作为显示端重要标准的BT.2020有着非常重要的意义。正如BT.709对于高清视频传输与高清显示设备制造方面起到了引导性作用，BT.2020标准也深刻地影响着消费领域的4K显示设备的设计与制造，尤其在4K电视机方面。BT.2020相比BT.709大幅度提升了视频信号的性能规范。色彩深度方面由BT.709的8bit提升至10bit或12bit，其中10bit针对的是4K，12bit针对8K。这个提升对于整个影像在色彩层次与过渡方面的增强起到了关键的作用。色域范围的面积也远远大于BT.709标准，能够显示更加丰富的色彩，但越广的色域对于显示设备的性能要求就越高。不得不提的是在BT.2020中终于取消了隔行扫描，所有4K的影像都是基于逐行扫描的，这是历史性的突破，从而进一步提升了4K影像的细腻度与流畅感。所以4K不仅在分辨率上进行了提高，还在刷新率、色彩深度、色彩空间、伽玛校正方面进行了全方位的调整，特别是色域三角形的扩展，让画面的色彩表现远胜于高清。

　　4K的数字电影制作标准

　　为什么我们需要对4K电影制作标准有所了解呢？最主要的原因在于，现阶段绝大部分采用原生4K显示芯片的投影机的物理分辨率都不是采用3840×2160规格，而是采用基于DCI数字电影标准的4096×2160规格。其中就包括第一款原生4K的家用投影机索尼的VPL-VW1000ES。这样的4K投影机并非属于真正“原生”的家用机型，或者说支持广播标准的4K机型。但当4K投影机不断迈向家用领域之时，相信会有越来越多采用3840×2160消费级别规格机型的诞生。而在4K数字电影的制作之中，往往会用到两种不同规格的显示比例，一种是2.39∶1的4096×1716，一种是1.85∶1的3996×2160。因此，采用4096×2160规格的4K投影机就能够很好的对应两种4K影片的播放。实际上，由于显示核心的垂直分辨率仍然为2160，尽管水平分辨率较大，也不会影响其显示4K广播标准的影像，或采用相关标准而制作的碟片播放。此外，DCI还规定4K影片的帧率为24FPS，支持10bit或12bit的色彩深度。

　　更好的版权保护HDCP 2.2

　　高清数字内容保护（HDCP，High-Bandwidth Digital Content Protection），是

　　由英特尔公司所发展，用以确保数字化的图像与声音数据在通过DVI或HDMI接口传送时不至于遭到非法拷贝。HDCP的规格受到多项专利权保护，任何人欲实现HDCP必须申请授权。HDCP的授权管理是由英特尔的子公司“数字内容保护公司”（Digital Content Protection，LLC）负责。除了交付授权金之外，生产HDCP兼容设备的厂商必须限制其产品功能，例如高清画面（分辨率超过480p者）在通过产品上不支持HDCP的接口播放时必须支持碟片需求将分辨率降至480p，而DVD在通过不支持HDCP的接口时必须被强制降到DAT等级的模拟输出。所有支持HDCP的影音播放设备都不得支持数字数据直接拷贝功能，并且必须“将其产品设计到足以打消大多数破解者的念头”。基本来说，欲播放有HDCP保护的影音内容如HD DVD、Blu-ray Disc、PlayStation3游戏（通过HDMI输出时），信号来源（播放器或电脑的显卡）和显示器双方都必须内置HDCP密钥芯片才能正常播放。若系统任何一者不配备此密匙芯片，图像质量有可能降低，甚至不能播放图像。最新的HDCP 2.2能够支持到4K的加密传输，对于早期发售的4K电视机在不具备HDCP 2.2，部分电视机厂商如索尼、东芝等为消费者提供了免费的基板更换服务，以获得对HDCP 2.2的支持（仅部分地区的部分型号，具体情况需要参阅该地区的厂商官方网站）。

　　现有接口的再升级，HDMI 2.0和eDP1.3

　　高清晰度多媒体接口（High Definition Multimedia Interface，简称HDMI）是一种全数字化图像和声音传送接口，可以传送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机上盒、DVD播放机、个人计算机、电视游乐器、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。HDMI可以同时传送音频和影音信号，由于音频和视频信号采用同一条电缆，大大简化了系统线路的安装难度。在最新的2.0版本的规格了，支持了全新的4K60p格式，以及HDCP2.2版权保护协议，并且，改标准也应用于好莱坞为基准的高品质内容传输。另外，eDp接口是液晶显示器以及其他显示设备的视频传输接口，是既有规格DP（Display Port）的扩展规格，eDP1.3上也支持了4K信号的传输。

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