4K, eller UltraHD (UHD) som det också är känt, refererar till en klass av super high definition-skärmar och video. "4K" är en referens till den horisontella upplösningen av bilden av bilden, vanligtvis av antingen 3840x2160 eller 4096x2160 resolutioner. Detta är ungefär fyra gånger upplösningen av de nuvarande HD-standarderna som går ut vid 1920x1080.
Tillgången till 4K UHD-datorskärmar har försenats lite bakom tv-marknaden, men av flera goda skäl.
Videobandbredd och anslutningar på datorer
Datorer står inför ett problem med 4K eller UHD-innehåll och visar det på bildskärmar - förutom tillgängligheten av 4K-skärmar. De mycket höga upplösningarna kräver en stor mängd bandbredd för att överföra den ökade storleken på videodata. Tidigare datorteknologiteknik som VGA och DVI saknar bandbredd och kan inte leverera dessa resolutioner på ett tillförlitligt sätt. Detta lämnar de två senaste videokontakterna HDMI, DisplayPort och Thunderbolt 2 och Thunderbolt 3, men dessa har hittats mestadels i avancerade datorer. HDMI är vanligare med dessa 4K-kompatibla anslutningar.
HDMI används av all konsumentelektronik och det ger det en fördel när det gäller adaptration på datorns displaymarknad. Ett videokort med en HDMI-port krävs, liksom HDMI-kabel med hög hastighet. Underlåtenhet att ha rätt kablar kan resultera i bilder med lägre upplösning.
DisplayPort används av många datorskärmar och videokort, men det är mindre känt för den genomsnittliga användaren jämfört med HDMI-anslutningar. DisplayPort v1.2-specifikationen kan köra hela 4K UHD-videosignalen upp till 4096x2160 med den djupa färgen och 60Hz eller bildrutor per sekund.
Uppdateringsfrekvens
Det finns en annan aspekt av HDMI och 4K-video som presenterar ett problem för datorskärmar. HDMI-signaler som vanligtvis överförs med en 30Hz uppdateringshastighet, eller 30 bilder per sekund (fps). Detta kan vara acceptabelt för att titta på filmer på en TV, men för datoranvändare, särskilt spelare, beskattar detta för att visa och orsakar ögonbelastning. Spelare föredrar 60fps uppdateringshastigheter eller högre av den anledningen, och för mer flytande rörelse av åtgärder på skärmen. HDMI 2.0-specifikationen korrigerar detta och har blivit standard på många PC-visningskort.
DisplayPort-anslutningar kan leverera 4K UHD-video vid 60Hz, 60fps, uppdateringshastigheter.
Videokortets prestanda
Varje grafikprocessor, om den är integrerad i moderkortet eller är ett installerat grafikkort, kan hantera grundläggande videoarbete vid 4K UHD-resolutionerna. Problem uppstår med accelerationen av video för 3D-användare. Vid fyra gånger upplösningen av standard high definition måste fyra gånger mängden data bearbetas av grafikkortet. Snabb åtgärd 3D-videospel som presenteras i 4K kräver betydande grafikbehandlingseffekt.
Behandlingsbelastningen av dessa korthandtag ger upphov till betydande värme i ett system, vilket kräver större kylfunktioner på själva kortet och inom själva systemet. Allt detta kommer med en högre prislapp. Där avancerade grafikkort skulle kunna överstiga $ 500 i det förflutna, kan high-end-kort som hanterar 4K överstiga $ 1000-priset.
Att köra flera bildskärmar är en vanligare inställning, särskilt bland spelare såväl som yrken. Följaktligen, när det gäller 4K-upplösningar som skjuts ut på flera bildskärmar ökar kraven på bandbredd och bearbetningskraft kraftigt.
Video CODECs
En större andel av den video vi konsumerar kommer från källor över internet i stället för traditionella sändningsmedel. Med ökningen av dataströmstorleken fyra gånger från antagandet av Ultra HD-video kommer en stor börda att läggas på internettrafik för att inte tala om filstorlekar för dem som köper och laddar ner digitala videofiler. Plötsligt kan din 64 GB-tablett bara rymma ett fjärdedel så många filmer som det en gång gjorde.
På grund av detta finns det behov av mer kompakta videofiler som kan överföras mer effektivt över nätverken och behåll filstorlekarna nere. Mest högupplösta video använder H.264 video CODEC (kort för kompressor-dekompressor) från Moving Picture Experts Group eller MPEG. Dessa filer kallas MPEG4 videofiler. Detta har varit ett effektivt sätt att koda data, men med 4K UHD-video kan en Blu-ray-skiva bara ha en fjärdedel av videolängden på den och strömmande video tar upp fyra gånger bandbredd som mättar nätverkslänkar speciellt hos användaren sluta mycket snabbt. För att lösa detta problem har H.265 eller High-Efficiency Video CODEC (HEVC) utvecklats som en metod för att minska datastorlekarna.
Äldre videohårdvara har varit hårdkodad för att använda H.264-videon för att vara så effektiv som möjligt. Detsamma gäller för många grafiklösningar som finns i mobilprodukter. Några av de nödvändiga anpassningarna kan hanteras via programvara, men det betyder att många äldre mobila produkter som smartphones och surfplattor kanske inte kan spela upp det nya videofilmet. Så småningom kommer det att lösas med ny maskinvara och programvara.
