1. 理论计算(数据未压缩)

4K显示屏对应的解析度:3840*2160

4K内容需要的传输速率:3840*2160*8*3*60≈12 Gbps

(前提:不考虑数据中的其他信号;数据位数为8 bits/color;帧率为60fps)

2. 理论计算(数据压缩后)

H.265标准的压缩比:350~1000

4K内容需要的传输速率(H.265标准压缩后):12~40 Mbps 3. 实际数值

1) 各国4K内容现场试验中的传输速率:17.5~35 Mbps(H.265压缩标准下)

2) Netflix 4K: ≥20 Mbps (H.265压缩标准下)

3) Youtube 4K: ≥25 Mbps (VP9压缩标准下)

4) LG 4K: 15.6 Mbps (推测同样为H.265压缩标准)

备注1:相同的现实效果下,H.265 (或称HEVC)的压缩比是H.264 (或称AVC)的2倍左右。

备注2:带宽的单位为bps(即bit/s),如1M带宽对应的传输速度1Mbps。


Netflix是15Mbps码率H265编码。
Youtube是18Mbps码率VP9编码。
Comcast试播的服务是18M~22M码率H265。
注意这些码率都是按bit计的,和家庭宽带所说的10M、20M是同一个单位,不需要乘8!
这个码率的画质已经很好了,只比广播级稍差,一部普通电影(1.5~2小时)大概是15G~20G的样子。

这是国外视频网站的情况,国内网站按照惯例,会使用和国外同级的编码器,但同分辨率下的码率降低到1/4~1/2。这样算下来,预计国内网站会使用5Mbps的H265来播放4k内容。中国大多数家庭的宽带应该都能达到这个速度。
这个码率的画质比较差……但国内网站一直这么干,大家不也开心的用下来了么?

至于广播级的效果,韩国最领先,目前采用的标准是无线广播25M,卫星/有线广播40M,均为逐行60fps高帧率内容。

有知友说到4k一个电影要300G,其实是个误解。流传的那个300G的种子是使用CineForm编码器压缩的,这个编码器是制作电影时用来存工程文件的(特性是无帧间压缩,高速压缩/解压,反复压缩损失少),和发行用的编码器,如H265/H264,在压缩效率上有量级的差距。

未来发行4k电影用的光盘标准还在制订中,会继续沿用现在的蓝光光盘,规格预计是BD50/BD100,H265编码。

这次4k变革,正赶上在线视频蚕食传统渠道的高潮,众网站如此积极的推4k,也是想借此一役干脆让电影光盘和有线电视下岗。个人觉得凭互联网的做事速度,他们很可能会成功。

硬件方面:
先是台湾4k面板跳水,大陆整机厂商出了一票廉价4k电视,把4k价格拉到向1080p看齐的水平。国产廉价4k电视的尺寸最大已经到58"。
现在韩系也被拉下水,LG出了廉价4k面板,三星更彻底,全线产品已经4k化。
这一切都是半年内发生的,非常快。很可能到明年,市面上就没有非4k的主流产品了。


4K显示屏对应的分辨率为:3840*2160

如果不考虑传输的压缩理论,下载原生4K内容的话,计算如下:

3860*2160的分辨率,8bit/color的数据位,每个像素3个子像素(红、蓝、绿),帧数为60fps。3840*2160*8*3*60≈12 Gbps,而这个仅仅是图像,音轨流量大概占1/10,合计13Gbps。

13Gbps相当于什么概念呢?下载速度为1.66GB/s,1699MB/s,万兆宽带的水平。

然而4K内容在传输过程中是经过压缩的,H.265标准的压缩比为350~1000,那么4K视频经过H.265压缩之后大概需要12~40Mbps的带宽。也就是1.5M/s~5M/s的速度。

所以在线播放4K内容的下载速度约1.5M/s~5M/s。


码率其实和分辨率没关系,而是和“资源”有关系。放到在线视频,那就是带宽+播放器CPU性能两方面了。正统的4k蓝光碟,码率峰值在100Mbps左右,采用h265编码模式,一部电影的正片一般在70~80G。对比正统的1080p蓝光碟,平均码率在30~40Mbps、采用h264 main profile编码模式来说,4k对带宽的压力和播放器CPU的压力都高好多。

解码能力,也就是CPU性能,这些年在各种智能设备嵌入设备的带动下,发展的飞快。各种硬解码芯片层出不穷,所以解码能力只要别用什么10bit High [email protected]一类的的高端方案,就不成问题。但是很明显,码率方面,在线视频串流短期内不太可能和传统蓝光靠拢,因为没有足够的带宽。

放到国内的环境,腾讯视频介绍自家的“4k”视频码率在10Mbps左右,h265编码,供参考。

PS我自己拥有数量可观的正版蓝光碟,闲时也会压缩一些视频,h264 h265都压过。说真的,我压出的视频码率没大多数在线串流、网络盗版视频的码率高,但莫名的画质好。只是因为选用的高级参数比较多导致视频兼容性差了点,不是所有设备都能放的出。压视频玄学很多的。


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