虽然我们之前已经多次磋商过4K平台的性能及代价问题,乃至廉价4K显示器都降到了3000-4000元价位,但是4K显示器的选择依然是最让人纠结的部分——60Hz刷新率的显示器大多是高端产品,售价昂贵,而廉价的4K显示器以及4K电视常日都是30Hz刷新率的,特殊是后者常常只有HDMI接口,用起来又让人纠结,鱼和熊掌不能兼得啊。
在这种情形下,英伟达XP/Win7/Win8.1显卡驱动v340.43版本一下子给人带来了曙光——虽然官方解释中根本没提,但有用户创造340驱动能让HDMI 1.4接口实现4K分辨率下的60Hz输出,这样就不必依赖DisplayPort 1.2接口。由此带来的好处便是,很多具备HDMI接口而没有DP接口的4K电视就能更方便地充当廉价4K显示器了,这妥妥的是一大隐蔽福利。

我们之前只知道HDMI 1.4接口带宽有限,不敷以支撑60Hz的4K输出,只能实现30Hz输出,那么是NVIDIA节制了什么黑科技了吗?恰好我们手头也有4K显示器,那就来试试吧。
HDMI 4K@60Hz事理:YUV420压缩立功
在实际考试测验之前,我们先要理解下NVIDIA的黑邪术到底有什么根据。
决定某种接口能否输出什么样的视频旗子暗记规格的还是带宽,我们可以大略地把它当成一条高速公路,影响这条视频高速公路的成分紧张有分辨率、色彩深度以及刷新速率,4K分辨率我们选最常用的3860x2160分辨率,色深的话常用的是8位,RGB三色便是24bit,我们的目标是60Hz刷新率(60fps),那么须要的带宽便是:
3840216024bit60fps=11.94Gbs
当然,这个打算结果是非常理论化的,还有别的成分要考虑。HDMI利用的TMDS(最小化传输差分旗子暗记)机制,8bit/10bit编码办法,实际效率是理论值的80%,以是那个11.94Gbps的带宽实际须要1.25倍带宽,也便是14.9Gbps。
这个带宽哀求已经超过了HDMI 1.4的哀求,后者的规范能实现的带宽是10.2Gbps,HDMI 2.0才能达到18Gps,而DP 1.2规范能达到21.6Gbps带宽,因此才可以轻易支持4K 60Hz输出。
既然我们的目标是4K 60Hz输出,有两个成分都已经固定了,而TMDS编码也不能改,以是只能从色深上动手了,24位RGB输出可以做点调度,这样就能压缩一下带宽哀求。至于如何压缩,人们开拓了多种色度抽样方法,个中YUV是欧洲电视系统利用的一种颜色编码办法,利用很普遍,我们国家的电视制式也属于这一体系。
有关YUV编码的先容可以讲很多,大略入门的也可以看下百科先容。就这里来说,NVIDIA的340.43驱动选择的是YUV=4:2:0的压缩办法,水平方向、垂直方向都的抽样率都是2:1,这样原来须要RGB 24bit的颜色现在只须要8+8/4+8/4=12bit,实现4K、60Hz输出须要的带宽便是:
3840216012601.25=7.46Gbps
现在这个带宽哀求已经低于HDMI 1.4接口的10.2Gbps总带宽了,具备了4K分辨率、60Hz输出的可能了。
实战4K 60Hz输出:猜想外的不堪利
既然NVIDIA能通过YUV420色度抽样将4K 60Hz的哀求降落到HDMI 1.4接口的带宽之外,而且也有人考试测验成功了,那么解释这个思路是行得通的。手头虽然没有4K电视,不过我们有一台戴尔UP2414Q 24寸的4K显示器,有DP和HDMI接口,可以拿来验证一下。
首先在驱动程序掌握面板中将色彩改为YCbCr444
如果顺利的话,这里该当会涌现3860x2160 @60Hz的分辨率选项,可惜现在没有
手动设置的话也通不过测试
意外的是,在我们这台4K显示器上,通过HDMI接口并没有实现4K 60Hz的输出。在考试测验改换显卡、HDMI线及硬件平台之后,折腾几次都没有成功。
笔者也就此咨询过NVIDIA技能职员,终极解开了这个迷惑:由于HDMI 1.4标准及EDID(扩展显示识别数据)比较混乱,驱动支持的HDMI实现4K 60Hz输出的功能目前只限于华硕、夏普部分显示器,并且须要双HDMI接口,考虑到显示器这部分是NVIDIA掌握不了的,以是这个功能并没有公开涌如今驱动解释中,只是一个隐蔽福利。
虽然终极的结果有点遗憾,不过这也解开了一个迷惑。剩下的问题便是YUV420采样毕竟是有损压缩,它是否对画质有影响呢?
压缩后画质变差了吗?RGB、YCbCr画质比拟
从RGB到阉割版的YUV420显然是会有画质丢失的,关键的问题是这个画质丢失会有多大。我们这里没能成功实现4K 60Hz的HDMI输出,不过日本4Gamer网站在东芝40寸的4K电视上成功了,而且做了画质比拟,来看一下。
以下图片可以点击放大查看原图。
对付这个画质比拟,原文给出了两点结论:首先,40K 60Hz(YCbCr=4:2:0)的阴影主体还是能比较精确地重现出来的,第二,辉度差、色度差给人以更模糊的觉得。
PS:对付画质比拟,YUV420压缩之后肯定会有丢失,不过考虑到上图图片实际上是在数字显微镜下拍到的,实际画质差异肯定会很小,看电影的话恐怕很多人根本不会把稳到这些细微差别。
实际游戏体验
除了视频画质比拟,原文还做了游戏体验。
去世亡空间3游戏的设置
刺客信条4游戏体验,左上角的游戏帧数是72fps
选择30Hz还是60Hz对游戏体验来说或许更主要,虽然YCbCr420会有一些不敷,不过他还是方向于高帧数及高分辨率,因此HDMI接口下4K 60Hz给他的觉得还是更正面一些。
福利,也只能是福利,还是等HDMI 2.0吧
NVIDIA的340.43驱动带来的HDMI 1.4接口实现4K分辨率、60Hz刷新率输出确实很美好,如此以来很多没有DP 1.2接口的4K电视都可以充当桌面显示器来用了,它们的价格常日要比PC用的4K显示器便宜得多。
NVIDIA采取的YUV420采样实际上也是一种很成熟的标准,在DVD、H.264乃至蓝光视频中都有运用,虽然是有损压缩,不过画质影响并不大,权衡得失落之后还是非常值得的,毕竟换来了60Hz刷新率,这对游戏来更为主要。
唯一的问题就在于NVIDIA这个功能还不能用于所有HDMI 1.4设备,官方连续说是由于HDMI及EDID混乱,因此目前只能支持很少一部分设备,以是官方也没有大张旗鼓宣扬这个功能。对付普通用户来说,这真的只能是一个隐蔽福利了,能用到算运气,用不到也很正常,毕竟这是HDMI 1.4标准之外的功能。
再说,有了DP 1.2标准,HDMI 1.4上4K 60Hz也只是权宜之计,而HDMI 2.0规范早已发布,华硕前不久推出了首款支持HDMI 2.0的PB287Q显示器,年底上市,估量明年就会有更多HDMI 2.0设备问世,HDMI接口上60Hz 4K分辨率的问题也会随之办理的。









