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HDMI接口連接PC與4K顯示器,超精細(xì)的靜態(tài)畫面讓人迷醉,可為何在4K分辨率游戲時(shí)出現(xiàn)畫面卡頓的情況呢?從CRT到LED,從17英寸到24英寸,每一次顯示器的升級換代無非是重復(fù)的插拔接駁動(dòng)作而已,可為啥多年來的“即插即用”在4K應(yīng)用時(shí)不管用了?玩轉(zhuǎn)4K并不簡單,下面,就請跟隨筆者的腳步,一步一步構(gòu)建4K應(yīng)用環(huán)境吧!
1、4K的多種分辨率
提到1080p我們會(huì)自然地想到1920×1080的分辨率,提到720p則會(huì)條件性地反射出1280×720的分辨率,那4K是否就是指4096×2160的分辨率呢?4K中的“K”通常指像素值,1K相當(dāng)于1024個(gè)像素,幾K就是指圖像的水平方向每行像素值達(dá)到或者接近1024的幾倍。以此為標(biāo)準(zhǔn),4K圖像就是指水平方向每行像素值達(dá)到或者接近4096個(gè)的圖像,多數(shù)情況下特指4096×2160分辨率。而根據(jù)使用范圍的不同,4K圖像也有各種各樣的衍生分辨率,例如Full Aperture 4K的4096×3112、Academy 4K的3656×2664以及UHDTV標(biāo)準(zhǔn)的3840×2160等,都屬于4K圖像分辨率的范疇。
常見的4K分辨率有4096×2160和3840×2160兩種,前者主要用于數(shù)字電影領(lǐng)域,后者則多用在4K電視或者4K顯示器上。采用3840×2160分辨率的電視或顯示器也叫做UHDTV標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。UHDTV標(biāo)準(zhǔn)由國際電信聯(lián)盟制定,全稱是Ultra High Definition Television,也就是超清電視。
2、刷新率引發(fā)的混戰(zhàn)
成像原理降低了LCD屏幕對刷新率的要求,由于人眼的視覺殘留時(shí)間或者說視神經(jīng)的反應(yīng)時(shí)間大約是1/24秒,當(dāng)圖片的變換速度達(dá)到每秒鐘24幅的時(shí)候,由于視覺殘留效應(yīng),人眼看到的圖像不再是一幅幅的單獨(dú)畫面,而是一個(gè)連貫的動(dòng)畫,因而理論上LCD屏幕刷新率不低于24Hz即可保證圖像的流暢。
但要注意的是及格或者達(dá)標(biāo)并不等同于令人滿意,24Hz刷新率雖然是4K顯示器的最低標(biāo)準(zhǔn),但24Hz刷新率顯示器或者電視呈現(xiàn)的動(dòng)態(tài)視頻畫面難以讓玩家或高清愛好者感到滿意。以網(wǎng)絡(luò)上常見的顯示設(shè)備實(shí)際視頻帶寬計(jì)算公式“實(shí)際視頻帶寬 =(水平分辨率×1.25)×(垂直分辨率×1.04~1.08)×刷新率×10的(-6)次方”推導(dǎo),刷新率的高低會(huì)直接影響“實(shí)際視頻帶寬”大小,這樣一來顯示設(shè)備生產(chǎn)廠商完全可以通過降低刷新率的辦法,實(shí)現(xiàn)面板的4K顯示。不少發(fā)燒友關(guān)于真假4K顯示的爭論就在于此,而市場上也出現(xiàn)了不少刷新率的4K產(chǎn)品。以常見的3840×2160以及4096×2160分辨率4K產(chǎn)品為例,就存在24/25/30/50/60Hz等多種不同的刷新率規(guī)格,其中比較常見的是24Hz、30Hz和60Hz。
3、廢柴般的HDMI 1.4
了解了4K的基本概念和刷新率問題后,回頭看視頻卡頓的問題,在無線傳輸4K影音畫面還屬于極小眾群體的游戲時(shí),HDMI和DisplayPort無疑是當(dāng)前最實(shí)在的4K影音畫面?zhèn)鬏斀涌?。但是從兩個(gè)接口的數(shù)據(jù)帶寬規(guī)格中可以看出,1.2標(biāo)注的DP接口即可滿足60Hz刷新率的4096×2160以及3840×2160分辨率顯示,即使是當(dāng)前最主流的1.4版HDMI接口,可以輸出的4K分辨率規(guī)格最高為4096×2160@24Hz或者是3840×2160@30Hz,這意味著絕大多數(shù)消費(fèi)者使用HDMI接口鏈接PC和顯示設(shè)備時(shí),僅能欣賞靜態(tài)畫面。
從右面表格對比中可以看出,1.4版HDMI接口對于4K動(dòng)態(tài)顯示而言基本屬于雞肋,唯有到2.0版本的HDMI接口才將數(shù)據(jù)帶寬提升至18Gbps,以滿足60Hz刷新率下4K分辨率輸出的需求,但是當(dāng)前絕大部分4K顯示設(shè)備或視頻輸出設(shè)備說配備的HDMI接口以1.4為主,主流消費(fèi)市場上基本難以看到2.0版本的HDMI接口設(shè)備。因而,在構(gòu)建4K使用環(huán)境以前,你首先得確保顯示輸出和輸入設(shè)備都配備有1.2及以上版本的DP接口。
4、娛樂還是工作
對于金融、醫(yī)療、監(jiān)控等行業(yè)工作人員而言,4K顯示設(shè)備的超大分辨率的確能有效提升工作效率,幫助他們更好地完成工作,但對于絕大多數(shù)消費(fèi)者而言,追求4K畫面的應(yīng)用需求還是緣于高清影音欣賞或游戲娛樂應(yīng)用,因而,消費(fèi)者在購買4K電視或顯示器時(shí),一定要以60Hz刷新率為硬件設(shè)備最低標(biāo)準(zhǔn),通常,三星、華碩等廠商推出的顯示器都能輕松達(dá)到,但在電視領(lǐng)域,為追求低價(jià)和4K噱頭,不少廉價(jià)4K電視刷新率僅30Hz,這是需要大家注意回避的,而要實(shí)現(xiàn)3D顯示的話,屏幕最低刷新率應(yīng)該到120Hz。
5、構(gòu)建4K硬件環(huán)境
確定4K的構(gòu)建以娛樂應(yīng)用為主后就需要考慮硬件平臺(tái)的構(gòu)建了。對于游戲用戶而言,為滿足流暢4K游戲體驗(yàn)的需要,8千元以上的整機(jī)配置基本是入門級了,獨(dú)顯自然成為4K游戲應(yīng)用的重點(diǎn)。NVIDIA從Kepler架構(gòu)的產(chǎn)品開始就基本具備了4K分辨率輸出能力(但Fermi架構(gòu)產(chǎn)品最高只能輸出2560×1600分辨率),而1.2版DP接口的需求也讓GTX 650 Ti Boost以上(公版產(chǎn)品)成為入門級配備。AMD方面則需要GCN架構(gòu)產(chǎn)品才能完成4K輸出,不過其入門級GCN獨(dú)顯也配備有1.2版DP接口,相對成本略低一些。
相比“高大上”的游戲玩家,以高清視頻播放應(yīng)用為主的高清發(fā)燒友在搭建PC時(shí)能夠省下不少預(yù)算,英特爾第四代Core i3/i5/i7系列處理器同DP接口搭檔時(shí),即可滿足3840×2160@60Hz的規(guī)格,不過需要注意的是移動(dòng)版的U系列產(chǎn)品最高只能輸出3840×2160@30Hz的分辨率規(guī)格,Y系列在60Hz刷新率下只能輸出2560×1600分辨率,只有H系列也就是配置了Iris系列核心顯卡的產(chǎn)品才能輸出3840×2160@60Hz的分辨率規(guī)格。AMD方面的話則只要使用Socket FM2+接口的Kaveri APU,搭配擁有DP1.2接口的平臺(tái)即可完成60Hz 4K畫面的輸出了。
6、4K應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)置
無論是客廳的大屏液晶電視還是書房的液晶顯示器,4K顯示設(shè)備同性能強(qiáng)勁的PC搭檔才能滿足用戶流暢體驗(yàn)4K娛樂的需要,而以PC為顯示輸出設(shè)備的設(shè)定,讓系統(tǒng)設(shè)定成為必要的環(huán)節(jié)。
高分辨率帶來廣闊視野和精細(xì)的畫面,但較高的分辨率往往伴隨著較低的點(diǎn)距,使得PC容易出現(xiàn)圖標(biāo)、字體較小等問題,這使得文本優(yōu)化縮放成為常態(tài)。微軟的Windows 8/8.1系統(tǒng)真正對4K有所優(yōu)化,Windows 8.1默認(rèn)提供了100%、125%、150%及200%的文本縮放效果,并可以自定義,最大500%的縮放效果,比Windows 7靈活了許多。
7、家庭4K欣賞距離
相比PC購置4K液晶顯示器構(gòu)建4K環(huán)境而言,直接將PC同家中4K電視鏈接應(yīng)用便利性更佳,而面對PC+電視構(gòu)建的4K硬件環(huán)境時(shí),觀賞距離成為畫面體驗(yàn)舒適度的關(guān)鍵。
人眼在不同距離對像素密度有著不一樣的分辨需求,人眼習(xí)慣在2米的距離觀賞1080p內(nèi)容,超過該距離后畫面清晰度會(huì)感覺明顯降低。對于4K而言,索尼給出的4K電視最佳觀看距離是1.5倍電視高度,相當(dāng)于1080P建議觀看距離的一半,也就是說大致1米(精確數(shù)值是0.93)是50英寸4K電視清晰度的臨界值。但是有多少人會(huì)在這樣的距離看電視呢?因而業(yè)界將4K電視最小推薦尺寸設(shè)為50英寸,這也讓部分發(fā)燒友更傾向使用4K液晶顯示器進(jìn)行娛樂應(yīng)用。
8、鼠標(biāo)應(yīng)用新體驗(yàn)
通過文本優(yōu)化縮放設(shè)置可以讓4K顯示設(shè)備呈現(xiàn)出適合眼睛欣賞的字體和圖標(biāo),但在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn),原本操控自如的鼠標(biāo)在4K應(yīng)用時(shí)卻總感覺有些“費(fèi)勁”,這是鼠標(biāo)DPI和屏幕分辨率不太匹配造成的。鼠標(biāo)在桌面上每移動(dòng)1英寸(2.54厘米),鼠標(biāo)指針在屏幕上移動(dòng)了多少個(gè)像素點(diǎn),那它的DPI就是多少。例如800DPI的鼠標(biāo)移動(dòng)一英寸,鼠標(biāo)指針在屏幕上就移動(dòng)了800個(gè)像素點(diǎn)。對于大尺寸的液晶顯示器來說,由于分辨率較高,如果鼠標(biāo)DPI較低,那么用戶需要移動(dòng)較長的距離才能完成鼠標(biāo)指針的定位,這樣用戶就會(huì)覺得鼠標(biāo)移動(dòng)起來很費(fèi)勁。相對而言,筆者更推薦大家使用1000及以上DPI規(guī)格的鼠標(biāo),主流中檔定位鼠標(biāo)都能實(shí)現(xiàn)這樣的功能,而對于玩家而言,一些能夠自定義快捷鍵且DPI可調(diào)的鼠標(biāo)將更能滿足應(yīng)用所需。
9、倍受質(zhì)疑的2K轉(zhuǎn)4K
4K影音資源不足已經(jīng)成為公認(rèn)的問題了,“2K轉(zhuǎn)4K”這一過渡技術(shù)被看作當(dāng)前彌補(bǔ)視頻資源不足的主要辦法。“2K轉(zhuǎn)4K”主要有單一補(bǔ)償技術(shù)和關(guān)聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)兩種,在4K電視設(shè)備上出現(xiàn)較多。單一補(bǔ)償技術(shù)通過4K電視搭載的圖像處理器進(jìn)行計(jì)算,對于正在播放的影片進(jìn)行追蹤補(bǔ)償和渲染。簡單來說就是在原來的每個(gè)像素點(diǎn)上直接插入四個(gè)像素點(diǎn),這樣2K影片的分辨率就能達(dá)到4K,播放的影片不再是直接拉伸,而是點(diǎn)對點(diǎn)顯示。這一補(bǔ)償方式會(huì)讓畫面丟失不少細(xì)節(jié),倍受玩家非議。而2K轉(zhuǎn)4K關(guān)聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)通過對于2K信號進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,并將整個(gè)畫面分成200萬個(gè)區(qū)間,對于相鄰區(qū)間進(jìn)行縱向橫向四個(gè)維度的色彩運(yùn)算之后再插入像素,這樣插入的像素色彩就與周圍顯示的畫面可以匹配。轉(zhuǎn)化成4K分辨率之后,圖像的精度也有了更大幅度的提升。
總體而言,2K轉(zhuǎn)4K技術(shù)難以從根本上解決4K影音資源過少的問題,而且越是高端設(shè)備,其圖像處理芯片通常越優(yōu)秀,但這類用戶對于畫面效果同樣要求較高。面對廣告效果天花亂墜的“2K轉(zhuǎn)4K”技術(shù)及應(yīng)用,恐怕只有實(shí)地到賣場去眼見為實(shí)最靠譜。此外,2K轉(zhuǎn)4K技術(shù)對于2K視頻源的需求同樣重要,而2K視頻源的豐富程度并不比4K好上多少。