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4K技術的“伴奏”:HDMI 1.4和H.265

2013-03-10 07:55:45來源:愛范兒作者:

最近,4K 電視被炒得火熱,這也是新技術暫露頭角時必然會出現的旋律。旋律之下還有伴奏,這些伴奏也許不像歌唱者的嗓門那樣引人注目,但卻至關重要。這些伴奏就是基礎科技。

最近,4K 電視被炒得火熱,這也是新技術暫露頭角時必然會出現的旋律。旋律之下還有伴奏,這些伴奏也許不像歌唱者的嗓門那樣引人注目,但卻至關重要。這些伴奏就是基礎科技。

它們不是產品,它們是產品的血與骨;它們不是玩家,卻是每一個玩家必須遵守的游戲規則。在 4K 電視揭竿而起的關節,如何從根本上推動分辨率的升級,如何利用底層的技術支撐 4K 電視的應用和整個技術生態的進化,才是真正有價值的。

如果想真正了解 4K 電視,而不是僅僅知道它的價格與尺寸,那么你必須知道這兩個概念——HDMI 1.4 和 H.265。

HDMI 1.4

先了解一下何為 HDMI。

HDMI 翻譯過來是指“高清晰度多媒體接口”,是一種全數字化圖像和聲音傳送接口,可以同時傳送無壓縮的音頻和視頻信號,一條 HDMI 纜線可以取代最多 13 條模擬傳輸線,從而簡化了系統的安裝。

HDMI 可以滿足高分辨率的視頻信號傳輸,還能支持數字音頻格式,支持八聲道 96kHz 或立體聲 192kHz 數碼音頻傳送。因為支持 EDID 和 DDC2B,因此 HDMI 設備可以讓信號源和顯示設備自動進行匹配,使用最合適的視頻/音頻格式。

HDMI 組織的發起者包括各大消費電子產品制造商,如日立、松下電器、Quasar、飛利浦、東芝、Silicon Image等。此外,HDMI 也得到了多家電影公司、消費電子產品制造商和有線電視提供商的支持。

使用 HDMI 規格需繳付版權費。版權費分為年會費和產品銷售費。

HDMI

而 HDMI 1.4 這個概念的全稱應該是 ——HDMI 1.4 版本規范。

我們可以將不同的版本理解為 HDMI 接口的不同更新,每一次更新都會在其傳輸性能上進行一定的優化。

HDMI 1.4 相比前作有了以下更改:

  • 增加了一條數據通道,支持高速雙向通訊;
  • 添加音頻回授通道(ARC);
  • 支持 3D 圖像;
  • 支持更高的分辨率;
  • 拓展支持色彩空間;
  • 新增 Micro HDMI 迷你接口;
  • 新增汽車連接系統(ACS),這是一種為車載高清內容傳輸設計的線纜規范。

另外,用戶可以用高配置電腦和 quick time 專業版軟件播放 4K 文件,但顯卡需帶 HDMI 1.4 接口。

H.265

H.265 是目前最新的視頻編碼標準,全稱為高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding)

H.265 能夠讓我們在有限帶寬下傳輸更高質量的網絡視頻——只需原先的一半帶寬即可傳輸相同質量的視頻。它也同時支持 4K(4096×2160) 和 8K(8192×4320) 像素的超高清視頻。

4K 的數據量是高清的 4-8 倍,需要更高效率的壓縮編碼算法,而由 MPEG 工作組不久前發布的 H.265(HEVC) 編碼效率為“前輩” H.264 的 2 倍

H.265/HEVC 的架構大致上和 H.264/AVC 相似,主要包含幀內預測、幀間預測、轉換、量化、去區塊濾波器、熵編碼等模塊。不同的是,HEVC 整體被分成了編碼單位、預測單位和轉換單位這三個部分。

比起 H.264/AVC,H.265/HEVC 可以使用多種方式降低碼率。舉例:在 H.264 標準下的每個宏塊(marcoblock/MB)大小都是固定的 16×16 像素,而 H.265 的編碼單位可以在 8×8 和 64×64 之間自由選擇。

在信息量不大的區域中劃分的宏塊較大,編碼后的碼字相對較少,而信息量多的地方劃分的宏塊就相應的小而多一些,編碼后的碼字較多。這種靈活的編碼方式降低了整體的碼率,提高了編碼效率。

defi

同時,H.265 的幀內預測模式支持 33 種方向,而 H.264 只支持 8 種,此外 H.265 還提供了更好的運動補償處理和矢量預測方法。

在相同的圖象質量下,通過 H.265 編碼的視頻大小相比 H.264 將減少大約 39-44%。在碼率減少 51-74% 的情況下,肉眼觀測 H.265 編碼的視頻質量與 H.264 編碼視頻近似甚至更好,也可以說 H.265 的信噪比(PSNR)比預期的要好。

2

目前,多數有線電視和數字電視廣播主仍舊采用的是 MPEG-2 標準。H.265 的出現似乎可以打破這個現狀——同樣的內容,使用 H.265 標準進行傳輸可以減少 70-80% 的帶寬消耗。

H.265 標準雖然高效,但內容擁有者們還沒有一個統一的方式來傳送內容。這也就是我在之前的文章中提到的“路線之爭”的內容。

關鍵詞:4KHDMIH265

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