E29557781bbc6d8f2a452f92a94d2eab 自從Blu-ray Disc與HD DVD光碟技術標準,將影片影像解析度提升至1080p,連帶引導如數位電視廣播節目,還有電腦顯示器一同進入高畫質時代。不過近期更令人為之振奮的,是下一代解析度標準4K相關設備陸續出現,連顯示卡廠商也開始搖旗吶喊。在台灣這高畫質節目沙漠,電腦族無須痴痴等待,現在上網就能找到相當多4K測試影片,搶先一步體驗其畫質魅力。

快速目錄:

  • 4K(UHD)介紹
  • 電腦設定介紹
  • 實際測試

4K 像素達 FHD 的 4 倍

廣泛俗稱的4K解析度,CEA(Consumer Electronics Association,美國消費電子協會)將其正名為Ultra HD(Ultra High-Definition),而國際電信聯盟(ITU,International Telecommunication Union),亦已經正式頒佈UHDTV(Ultra High Definition TV)規範。因此相關設備製造廠商,正逐步改使用4K(UHD)稱呼,導回正規規範名稱。

4K主要包含4096 x 2160與3840 x 2160這2種解析度規格,早年除了取字首4K來稱呼,亦有沿用1080p概念的2160p,以及4K x 2K等多種稱呼方式。其標準要求解析度至需達到3840 x 2160,採用16:9顯示比例,並且具有24、25、50、60幀速率,最高規範達120幀。4K約等於830萬像素(Pixel),相較於1080p(1920 x 1080, Full HD)標準僅210萬,像素是4倍之多。

一如以往,日本NHK相當積極投入新顯示解析度標準,以及影音壓縮編碼技術相關工作。早在4K草擬初期,也分身投入8K UHDTV試驗,其解析度高達7680 x 4320,相當於3320萬像素,是當前主流1080p的16倍。不過無論未來顯示標準還會如何轉變,在高解析度節目沙漠的台灣,仍然只能屈就少數幾個1080i數位廣播頻道,其餘滿坑滿谷都是SDTV、480i內容。

4K真實像素是1080p的4倍,並非解析度數字片面看來的2倍,至於8K則是達到1080p的16倍之多。

硬體上路獨缺內容

既然4K規範已經確定,大家最關心的莫過於相關硬體設備,乃至於節目內容來源。過去一年間,能見到如Sony的Bravia電視機廣告,然而新技術產品礙於成本因素,各家4K電視機價格普遍達到令人乍舌的等級。此外像還有如Canon、Sony,所推出商業級攝影機產品,錄影速率60、50、30、25、24幀,最高規格甚至可達120幀。

當前即便口袋深度無限,具有購買4K電視機的能力,卻缺乏可觀賞內容。就算身在國外,電視節目廣播也不是常態,通常是國際運動賽事才會進行4K試播。當前想要體驗4K超高畫質魅力,電腦玩家反而能先嘗到甜頭,上網即可找到許多測試影片。如果一鼓作氣衝到底,那麼亦能購買如華碩、Dell推出的4K顯示器,構成令人稱羨的體驗環境。

BD 新規範得更換硬體

高畫質電視廣播的推廣,除了受到高流量傳輸技術,以及收訊品質因素影響外,還有收視戶更換、升級設備意願等限制。因此從過去到現在,每個新世代顯示標準推行,都免不了由光碟技術領軍。4K乃至於更未來的8K影音光碟,當前看來都會由BDA(Blu-ray Disc Association,藍光光碟聯盟)主導制定,但是難免需要更換硬體。

BDA遲遲未頒布4K規範,電影片商腦筋動得快,搶在前頭推出4K Remastered Blu-ray藍光影片。這些影片仍為1080p解析度,只是取用品質較佳的4K母片後製,甚至以較低壓縮比壓制(即提高流量),故畫質較一般版本藍光好。

BDA仍然未正式頒佈4K影音光碟規範,但是因應4K解析度資料大量增長,改採用H.265編碼的呼聲很高。H.265又稱為HEVC(High Efficiency Video Coding,高效率視訊編碼),相較於現行H.264編碼技術,在相同PSNR (Peak Signal Noise Ratio,尖峰訊噪比)條件,壓縮效率至少可以減少30%資料量。如果以相近畫質為標的,那麼資料量更能大減50%或更多,又能滿足人類心理與視覺特性的要求。

4K乃至於8K驚人的資料量,藉由H.265/HEVC編碼壓縮,即可解決光碟儲存容量限制,以及有線與無線廣播傳輸頻寬問題。目前最明確的光學儲存解決方案,是以3層結構、100GB容量的BDXL為基礎,4層、128GB碟片亦可能成為選項。這意味現行為數眾多的藍光影音播放器,進入4K世代將面臨汰換,才能讀取已經推出多時的BDXL碟片,以及對應支援H.265/HEVC。

 

影音介面也改朝換代

當影音壓縮格式、儲存媒體,乃至於廣播傳輸規格定案,裝置端該如何與顯示設備連接,才能傳遞大量影音資料則是另一個問題。這目前已經有了明確方案,HDMI占消費性市場規格優勢,仍然是未來的主流標配。至於DisplayPort,則是電腦之類應用市場,另一可行的替代方案。

現行HDMI 1.4版規範,即可對應支援4096 x 2160解析度輸出,但是畫面更新頻率只有24/30Hz,顯然不符合基本應用需求。故官方組織制訂出HDMI 2.0,將資料傳輸頻寬提升至18Gbps,以滿足50/60Hz更新頻率資料傳遞量要求。新規範並未更改連接器設計,或者定義出新的線材規範,得以相容於現行Category 2規格高速線材。

DP 1.2是當前最佳介面

不過有意思的問題來了,HDMI 2.0相關裝置、設備,最快得2014年才會陸續上市。但是AMD與NVIDIA顯示卡,乃至於Intel處理器內顯,卻已經開始摩拳擦掌,宣傳4K解析度遊戲甚至影片體驗。其中關鍵是更新頻率,現行HDMI 1.4輸出自然不合乎電腦顯示器要求,主要解決方法來自DisplayPort。

DisplayPort官方組織VESA,2009年即發布支援4096 x 2160/60Hz解析度規範,是當前唯一可行的4K @ 60Hz解決方案。Intel處理器理論上從Ivy Bridge世代開始,即支援DisplayPort 1.2,唯獨低價位的Pentium和Celeron例外。而AMD與NVIDIA方面,最近2代繪圖顯示晶片亦支援,如AMD的Radeon R9/R7/7000,以及NVIDIA的GeForce 700/600等。

實際以華碩PQ321顯示器(原生解析度3840 x 2160)試驗,AMD Radeon R9 280X與Intel HD Graphics 4600,HDMI輸出雖然能達到4K,但更新頻率只有24Hz。改用DisplayPort輸出時,預設值是略高的30Hz,得經過設定才能達到60Hz。

▲想藉由DisplayPort介面輸出4K @ 60Hz影像看似容易,市面銷售線材品質落差卻很大,即便標示支援DisplayPort 1.2規範,品質與實際可行性卻是個大問號。難保消費者不會像筆者這樣,花了冤枉錢嘗試之後,才找到能夠正常使用的線材。(圖例線材經試驗可以穩定在 4K @ 60Hz 條件運作)

 

(後面還有電腦設定介紹)

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GUESS
2.  GUESS (發表於 2014年1月23日 10:10)
外國在討論4k節目的普及時台灣連1080p的廣播都還沒普及咧..

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