串流網站上那些「4K」影片，看起來為什麼比用本機播放的1080p影片還要糊？

雖然目前很多串流服務網站，都號稱可以帶給你最高階的4K畫質，不過，當你真正在電視上看這些所謂的4K影片，有時是不是覺得怪怪的？甚至覺得螢幕上的角色「糊」掉？ 

▲ 《正義聯盟》1080P H.264 局部放大

這裡說的「糊」，就是字面上的意思——在串流影片上一旦打鬥畫面劇烈起來，原本清晰的畫面就會不合時宜的出現一些「馬賽克」色塊。 

這時就出現了一個奇怪的現象：明明在串流媒體選擇的已經是最高階的 4K 畫質，播放起來卻還沒有在本機用 1080P 播放本機檔案或是藍光光碟來得清晰，難道這就是所謂的「正版受害者」嗎？ 

高解析度真的意味著高畫質嗎？

在搞清楚這個問題前，我們先要知道常被我們提起的 1080P、4K 到底是什麼。 

1080P 和 4K 都是常用的影片顯示格式，但兩者所指的顯示單位卻各不相同。 

1080P 指的是螢幕垂直方向有 1080P 水平掃瞄線，通常畫面解析度為 1920*1080，這裡 1080P 指的是後面的「寬」。 

而 4K 指的是在螢幕的水平方向達到 4000 像素，電影常用放映解析度為 4096*2160（DCI 4K），4K 指的是前面的「長」。 

因此準確描述一個畫面的解析度，我們需要兩者並用，例如上面提到的 DCI 4K 在 YouTube 上就會被標註為 4K 2160P。 

高解析度的影片就像一塊尺寸更大的畫布，當你在大尺寸裝置上顯示時，往往就需要尺寸相對應的內容，不然就會因為解析度不足出現像素顆粒，讓你感覺到模糊。 

當你在串流媒體網站上切換解析度時，你能明顯感覺到同一個影片在 480P 和 1080P 解析度下有很大的差異。 

一些串流媒體網站為了便於觀眾理解，還給這些解析度標上高解析、超解析、極解析等字樣。

然而，影片的解析度並不是決定影片清晰度的唯一標準。 

正如前面所說，解析度只是形容「畫布」的大小，當一張印著蒙娜麗莎的郵票（480P）和原作（1080P）放在一起對比，將郵票被拉伸至原作大小時自然會顯得不夠原作精細，但將它還原至郵票大小去看，它還是栩栩如生。 

也就是說，除了畫布大小會影響清晰度，畫的品質也非常重要，對應到影片上則包括位元速率、影格率、運動估計參數等一系列編碼參數。 

這也是為什麼動輒幾十 GB 的 1080P 藍光內容，會比一些串流的 4K 片源更好。前者的位元速率（單位時間傳輸的數據量）有可能比後者大數十倍，畫面自然更加精細。 

通常情況下，影片的位元速率越高，影片品質也會相應提升，但對串流媒體平台而言，高位元速率則意味著高頻寬，也就是會燒更多的錢。 

▲ 圖片來源：The Verge

如果你去翻一些串流媒體平台的財報就會發現，無論是中國的優酷、愛奇藝、騰訊影片還是國際上的 YouTube、Netflix，都處於不同程度的虧損狀態，其中伺服器和頻寬都佔了其成本的大頭。 

因此，高位元速率注定只能屬於少數內容，或是「高級會員」獨享。 目的就是為了節省頻寬。

想看更高解析的影片，換編碼壓縮方法才是王道

有沒有一種魔法，可以在同樣甚至更低頻寬的情況下讓我們看到更加高解析的影片呢？ 

答案是有的，那就是換用更高效的影片編解碼器，提高編解碼的效率，要理解這個問題，我們先要搞清楚當我們在手機點下一個影片時，手機在幹什麼。 

我們都知道影片是由許多格的圖片連續播放而成，但當手機在載入影片時，它接受的並不是這些一格格的圖片，而是一個個「壓縮包」，手機要做的就是用解碼器解開這些壓縮包，還原成能夠正確播放的影片。 

這是因為在數位影片的製作過程中，每個影片都會經過一定的有損資料壓縮，才能把影片檔案的體積控制在一定的大小，方便儲存、轉移和編輯。 

▲ 如果影片沒有壓縮，那麼體積將會是個天文數位

如果不對數位影片壓縮，以 2000 萬像素、每秒鐘 24 格計算，一秒拍攝的圖像體積大於 1GB，一張記憶卡可能只夠拍 2-3 個短片，這顯然不能被人們所接受。 

於是乎，影片的編解碼壓縮效率顯得至關重要，效率越高，觀眾看到的影片品質也就越高。 

目前最成功也是應用最廣泛的編解碼格式是 MPEG-2 和 H.264，其中 H.264 在串流媒體平台上普遍使用。 

根據 Encoding 的 2019 全球媒體格式報告，H.264 在 2018 所有生產的影片中佔比達到 84%，其繼任者 H.265 則為 12%。 

H.264 就像是影片界的 JPEG，你幾乎可以在網路的任何角落看到它，並且對裝置有很好的相容性，無論是電腦、手機、智慧手錶還是汽車的車機，你基本上都能打開它。 

但 H.264 也有不可迴避的缺陷，那就是 2003 年誕生的它在效率上以及無法滿足清晰度越來越高的影片需求，當解析度來到 4K 時，H.264 已經無法處理，人們迫切需要一個更高效的編解碼格式。 

2013 年 ITU（國際電信聯盟）提出了一種新的編碼格式，名字非常直接，就叫高效率影片編碼（High Efficiency Video Coding，HEVC），也就是更為熟悉的 H.265。 

H.265 在壓縮率、壓縮速度等方面全方位超越了前輩 H.264，確實滿足了人們對高效率編解碼格式的需求，但唯獨在使用率上，H.265 始終追趕不上 H.264。 

一個重要的原因是，H.264 只有一個專利池，而 H.265 的專利池有三個，使得 H.265 的授權使用費變得高昂，想要使用新編碼的硬體廠商或者內容廠商都需要支付一大筆專利授權費。 

儘管如此，目前大多數電子裝置仍是咬咬牙支援了 H.265 編碼。 

例如一直主導推動 H.265 普及的蘋果在 A9 處理器就加入 H.265 的硬體支援，Google 在 Android 5.0 以上也已經支援，包括英特爾、NVIDIA、AMD、微軟等公司也在不同程度上宣布支援，目前主流串流媒體上的 4K 內容基本都採用的是 H.265。 

但在內容和軟體產業上，H.265 的推進並沒有那麼順利。 

▲ 綠色是支援

像全球最大影片網站 YouTube 並沒有支援 H.265 的打算，而主流瀏覽器除了 Safari 都不支援 H.265，究其原因，還是因為新標準的專利授權費對這些擁有龐大使用者數量、巨大內容體量的企業而言過於昂貴。 

為了與其競爭，Google 在 2012 年推出了開源的 VP9 編碼格式，得到了 Firefox、Edge 等瀏覽器廠商的支援，不過由於 Google 對 VP9 有著很大的控制權，其他內容廠商更多的選擇觀望態度，沒有積極跟進。 

▲ 可以找到不少眼熟的企業

VP9 的推廣受阻給了 Google 很多寶貴的教訓，在 2018 年 Google 不再選擇自己一個人單幹，而是與 Mozilla、Netflix、Meta、微軟、三星、騰訊等科技公司聯合組成了開發媒體聯盟（AOMedia），推出了各項指標看齊 H.265 的 AV1 編碼技術，並且不收授權費，開源給開發者們使用。 

雖然 AV1 的誕生時間比 H.265 晚上不少，但 AV1 的推廣速度並不算太慢，得益於 Google 的支援，AV1 被率先應用在了 YouTube 和 Chrome 瀏覽器上，在桌機版上先行佔領了 H.265 始終無法覆蓋的領域。 

作為 AOMedia 的創始成員之一，Netflix 對 AV1 做了大量的測試，最終決定於 2021 年宣布為電視和 PS4 Pro 推出 AV1 格式的串流媒體服務，並透露正在探索具有 HDR 的 AV1 格式。 

在硬體端上，英特爾、NVIDIA、AMD 已在最新的系列產品上引入了對 AV1 的支援；行動端的三星（Exynos 2200）和聯發科（天璣 1000 往後）也開始支援這一新標準，只剩下高通和位列 AOMedia 創始成員的蘋果沒有宣布支援計畫。 

據 Protocol 的報導，高通有可能在今年年底推出的驍龍 8 Gen 2 上支援 AV1 解碼，讓 AV1 得到更進一步的推廣。 

硬體廠商的支援可以加速 AV1 在硬體裝置上的解碼，並且可以改善電池壽命和播放性能，這在無形之中會吸引更多內容廠商遷移到到新的編解碼格式上，在這樣的良性循環下，開源的 AV1 很有機會成為下一個 H.264。 

到那時候，我們可以用更少的流量消費更加高解析的內容，這對內容消費者和創作者都是一件好事，而這一切，都在悄無聲息的變化之中。 

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