4K还有多远？谈谈新一代视频编码技术

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出处：pconline   作者：Aimo   责任编辑：censi  发表时间：2013-05-29 18:00  

随着时代进步，“4K”这个字眼越来越多地出现在人们视野。如果你到电视卖场中逛溜逛溜，一定会对各种旗舰机型前大大的“4K”标签有所印象。不夸张地说，再过一段日子，当销售员看到你进来买电视，不让满嘴的“4K”糊满你脑子恐怕都不会放你走。 “4K”已经成为了旗舰/高档电视的重要标签 　　那么4K到底是什么东西呢？简而言之，4K是新兴的分辨率标准，其UHDTV规格可以达3840×2160，最高的Full Aperture 4K规格更是达到了4096×3112。对比现在主流1080p的1920×1080，4K能够提供4倍以上的清晰度。如果说1080p是看得一清二楚的话，4K就是连毛都看得一清二楚。 4K分辨率远胜目前主流的720p/1080p 　　由于在清晰度上有得天独厚的优势，所以4K也就成为了业界十分乐意宣传的卖点。然而雷声大雨点小，任凭4K电视广告掀起多大风浪，乐意购买4K产品的用户仍然寥寥无几。用户对4K产品不感冒的原因很简单——4K屏幕根本没有用武之地，4K视频实在是太少了。 没有片源，屏幕就算16K也没有用武之地 　　业界是如此热衷4K，高分辨率面板是多么大的一块蛋糕；而不少群众也纷纷表示对4K普及后的高清世界迫不及待，从哪个方面看4K都势不可挡。但现实是，无论人们对4K的热情烧得多么火红，4K视频仍然踪迹难寻。为何4K视频如此珍稀？这得从视频编码说起。 　　H.264：引领1080p时代 　　虽然大家每天都在接触视频文件，但却未必人人都明白视频文件的机理。无论是RMVB、MP4、AVI、MKV还是其他什么别的视频格式，结构都大同小异——视频后缀写着的MP4、AVI不是视频的本质区别，那只代表视频的封装格式。一个视频文件真正的灵魂，是其内在的视频编码。 H.264引领了1080p时代 　　简而言之，视频格式诸如MKV、AVI等只是个瓶子，瓶子里面装的视频编码才是真正的干货。就现在来说，除了RMVB只能封装RealVideo，绝大多数视频里面封装的都是H.264及其衍生的视频编码（连RealVideo的最新版本也参考了H.264的算法）。H.264以高压缩率著称，正是H.264的普及，1080p才得以润泽大地。特别是在3D电影盛行的现在，H.264成为了3D 1080p电影装进蓝光盘的必须，M2T逐渐退出舞台。不然用DVD时代老旧的MPEG-2视频编码，恐怕塞爆三张蓝光盘都整不下一部1080p电影。 　　H.264让1080p风暴席卷了全球，但却再也无力引领4K潮流。H.264引以为豪的高压缩率在4K的庞大体积中显得是如此无能力，只能45度角仰望天空为的是不让眼泪落下。牵引4K乃至8K视频的重担，就落在H.264的继任者——H.265身上了。 H.265：未来福音 　　4K视频从分辨率来看是1080p视频的四倍以上，保持画质的情况下，数据量是1080p的四倍也是一件理所当然的事情。现在H.264蓝光原盘1080p电影动不动3、40G一部（当然其中音频流也有不少汗马功劳），4K视频的庞身躯能庞大到何种程度大家可以自行想象。在画质持平的基础上要容纳下4K视频，按理来说有以下两种思路。 4K视频在大大增高分辨率的同时，数据量也提升到了新的高度 　　◆提升载体容量 　　蓝光的出现大幅提升了光盘容量，令1080p视频和高清音轨终得以流入千家万户。想要卖4K碟赚钱，前提是要有4K碟可卖。如果继续使用H.264编码，以H.264的压缩率，一部4K电影容量可轻松超过100G，达到150G甚至200G也没什么困难。按目前主流的蓝光光盘容量25G-50G来算，恐怕得用半打碟才能装得下。就算制碟卖碟的不烦，看碟的估计换碟都要换到手抽筋。 　　现在并非没有大容量的蓝光光盘可用，BDXL最大可达128G，但问题在于并非所有的蓝光播放器都能读出BDXL，而BDXL也并不常见。目前并没有一个很好的方案能够将H.264编码的4K视频加入当前的蓝光标准，火热的4K需要足够大的汤碗才能端得到人们面前。 BDXL的兼容很成问题 　　不过，就算解决了载体容量问题，H.264编码的4K会否得到普及也是个疑问——想想蓝光是怎样被互联网打败的吧，这年头碟铺早已被互联网大潮冲得七零八落。4K视频用H.264再怎么减画质压，只要没压出马赛克，没三五十G是走不掉的了。以中国的互联网现今状况，下载这样一部电影需时数以天计，简直是噩梦。 　　◆提高压缩率 　　除了把碗做大，将碗里面的料压小也是种好方法。4K用H.264编码太胖，但如果改用H.264的继任者H.265，情况就大不一样了。 　　和H.264相比，H.265使用了大小浮动的编码单位以及更先进的帧内预测模式，同画质的情况下使用H.265的视频可以做到H.264的一半体积。如此一来，4K若使用H.265编码，现在流行的蓝光碟也足以胜任作为载体，三张50G规格的蓝光光盘无论如何也足够喂饱一部超长的4K电影了吧。人们无需抛弃现有的成熟载体，也足以容纳4K。 H.265是时候来拯救世界了 　　此外，H.265若得以普及，其好处远不止家家户户能享用上4K这么简单。H.265可以用于4K，自然也能用于更低分辨率。如果你有一天发现打视频电话能拆穿粉底且不掉帧了，看电视都是720p节目了，上网看视频全是1080p而且不用缓冲了……不用怀疑，H.265的光华正在普照大地。（未完待续）

中尉

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{:soso_e103:} 71版，太平洋有防盗链呀。

7.1ch

——（续上文）节约论坛空间，直接贴原文网址，感兴趣的继续看——

第3页：H.265：唱不出的未来福音
http://pcedu.pconline.com.cn/331/3317984_2.html
第4页：H.265和4K：普及之路在何方？
http://pcedu.pconline.com.cn/331/3317984_3.html

7.1ch

中尉 发表于 2013-6-6 11:12
71版，太平洋有防盗链呀。

它防盗链、不防我转载替它宣传呢！[s:97]
文字、图片显示正常的吧？我IE 7里面看没发现啥问题。

巴莫贝

待到阳光普照大地

7.1ch

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高清先生 发表于 2013-6-9 13:20
蓝光光盘的载体要支持4K分辨率，BDA估计也是一个头痛的事情，其实H.264也支持4K或8K，只是要求码率过高，目 ...

高清先生的分析有理有据！{:soso_e179:}

在2002年，当时全美最大的7家制片商——迪斯尼公司、20世纪福克斯公司、派拉蒙电影公司、索尼电影娱乐公司、环球电影公司、华纳兄弟公司、米高梅公司（2005年被索尼收购），组成数字电影倡导联盟(DCI,Digita Cinema Initiative)，在DCI发表的数字电影技术建议书4.3版中，4K是高像素放映机的最终目标。时间一晃，10年过去，4K数字电影院尚未普及（主流还是2K），现在想借助H.265走进千家万户，难度还是不小的，需要时间，更需要期待互联网建设和光盘存储技术的进一步成熟。

7.1ch

irc163 发表于 2013-6-6 15:51
首先 H.265 的效果也不像吹嘘的那么好，从很多人实际观看的效果看，根本到不了画质相同的情况下，体积可以做 ...

我对H.265还是看好其应用的。
今年1月，我在本坛“家用电器（电视机专区）”发过一个帖子：《引爆视频领域新革命——ITU批准新一代的视频格式H.265》（http://www.jdbbs.com/thread-4634468-1-1.html），讨论了HEVC/H.265的应用前景。

鲍菊花

——（续上文）节约论坛空间，直接贴原文网址，感兴趣的继续看——
第3页：H.265：唱不出的未来福音
第4页：H.265和4K：普及之路在何方？

高清先生

蓝光光盘的载体要支持4K分辨率，BDA估计也是一个头痛的事情，其实H.264也支持4K或8K，只是要求码率过高，目前没有什么商用的载体或传输速度可以胜任而已。h246档次表


再看一下蓝光规范

大家都知道，要读更多的数据，无非就是速度或时间，光盘转速决定了读取数据量的多少，要么就是要时间等待，读取到更多的数据量.同时还要与解码同步，才不会影响到观看效果。
所以我们再来看一下H265的档次表,level 5的4k分辨率4,096×2,160@30.0,High tier的码流是100M,也就是要求蓝光光盘读取数据要达到100M左右。那就需要光盘有更高的转速，或以时间为代价缓冲来实现


就目前情况来看，4k想说“爱你不容易”。呵呵。。。
蓝光光盘要支持4K，任重道远。。。
可以对H265 profile level 5 hp的100M码流进行解码芯片，何时出现？我等草民只有等待，但不否认技术是在进步的。

如果BDA采用H265的  profile level 4（可以用多层光盘存储来实现）或5作为4K的规范，等于说明了现在支持4K的蓝光机，都是要淘汰，因为目前没有可以解H265的芯片蓝光机。
如果BDA采用H264的  profile level 5.1（可以用多层光盘存储来实现）作为4K的规范，  等于说明了现在支持4K的蓝光机，也要要淘汰，读取数据时间，光头对多层碟的读取支持，都是要考虑的。{:soso_e113:}

飞雪尔

影音次时代 发表于 2013-6-8 09:48
说的非常对，H.265体积小了一半，画质想好也好不到那里去。

之前看过H.265的截图，根本不可能胜过H.26 ...

。。。。。编码压缩率本身其实和画质一点关系没有。

压缩算法是提高压缩率，在同等画质下265比265节省带宽，同等带宽下265比264提供更好的画质。

其实265更大的意义在于移动应用，可以节约40%的带宽，还是很可观的。但前提是硬件解码器效率和耗电量能控制的好。

265用于4k也就是因为体积原因。BD 50G对于265来说是不够的

影音次时代

irc163 发表于 2013-6-6 15:51
首先 H.265 的效果也不像吹嘘的那么好，从很多人实际观看的效果看，根本到不了画质相同的情况下，体积可以做 ...

说的非常对，H.265体积小了一半，画质想好也好不到那里去。

之前看过H.265的截图，根本不可能胜过H.264，除非4K电影体积很大，否则画质不可能提升很多。

7.1ch

飞雪尔 发表于 2013-6-6 23:13
H265压缩率实际上没有提高一倍。压缩率比264平均提高35-40%左右。

4K视频编码采用H.265已是定论。4K电影内容用啥载体（光盘、网络）推送倒是个问题。目前的BD光盘面对4K即使以H.265编码还是容量太小，网络带宽当然不一定非以4K推送为主流（除非网络技术产生大变革），个人以为以4K为片源，降低分辨率、码率后的重编码H.265视频会占更大比例。

至于BD-50或BDXL，我想它们是不会成为未来好莱坞片商支持的4K电影发行方式。理由是从历史上看，好莱坞片商一贯支持单张碟片的方式（单张DVD/单张BD）。所以太平洋的那篇文章中所言：“4K若使用H.265编码，现在流行的蓝光碟也足以胜任作为载体，三张50G规格的蓝光光盘无论如何也足够喂饱一部超长的4K电影了吧。”——只是作者一厢情愿的想法。

hsn588

感谢分享，学习了！

irc163

首先 H.265 的效果也不像吹嘘的那么好，从很多人实际观看的效果看，根本到不了画质相同的情况下，体积可以做到H.264的一半。画质的细节损失比较多。
其次 4K 的载体还是很大的问题，BDXL 目前的成品率还是太低了，因此价格太贵了。

不过BDA也正在组织研究这些问题，看看有无创新的方法解决这些问题，消息说，BDA想年内出台4K的BD标准。

红塔山

未来光碟单张容量突破1T只是时间问题，我相信不会太遥远，很快到来。