4K alebo UltraHD (UHD), ako je tiež známe, sa týka triedy obrazoviek s vysokým rozlíšením a videa. "4K" je odkaz na horizontálne rozlíšenie obrazu, typicky rozlíšenia 3840x2160 alebo 4096x2160. Je to zhruba štvornásobok rozlíšenia súčasných HD štandardov, ktoré vyvrcholia rýchlosťou 1920x1080.
Dostupnosť 4K UHD počítačových monitorov zaostáva trochu za televíznym trhom, ale z niekoľkých dobrých dôvodov.
Šírka pásma videa a pripojenia v počítačoch
Počítače čelia problému s obsahom 4K alebo UHD a zobrazujú ho na monitorech - za dostupnosť 4K monitorov. Veľmi vysoké rozlíšenia vyžadujú veľké množstvo šírky pásma na prenos vyššej veľkosti video dát. Minulé technológie počítačových videí, ako napríklad VGA a DVI, nemajú dostatočnú šírku pásma a tieto rozlíšenia nemôžu spoľahlivo dodať. Toto ponecháva dva posledné video konektory HDMI, DisplayPort a Thunderbolt 2 a Thunderbolt 3, ale tieto boli nájdené prevažne v počítačoch vyššej kategórie. HDMI je oveľa bežnejším z týchto 4K pripojení.
HDMI je používaný všetkými spotrebnými elektronikami, a to prináša výhodu, pokiaľ ide o prijatie na trhu počítačových displejov. Je potrebná grafická karta s portom HDMI, ako aj káble HDMI s vysokorýchlostným meničom. Nedostatok správnych káblov môže mať za následok obrázky s nižším rozlíšením.
DisplayPort sa používa vo viacerých počítačových displejoch a grafických kartách, hoci je v porovnaní s pripojeniami HDMI menej známy priemernému používateľovi. V špecifikácii DisplayPort v1.2 je možné spustiť plný 4K UHD video signál až do 4096x2160 s hlbokou farbou a 60Hz alebo snímok za sekundu.
Obnovovacia frekvencia
Existuje ďalší aspekt HDMI a 4K video, ktoré predstavujú problém pre počítačové displeje. HDMI signály bežne prenášané s obnovovacou frekvenciou 30 Hz alebo 30 snímok za sekundu (fps). To môže byť prijateľné pre sledovanie filmov v televízii, ale pre používateľov počítačov, predovšetkým hráčov, to je zdanenie zobrazenia a spôsobuje napätie očí. Hráči uprednostňujú 60fps obnovovacie frekvencie alebo vyššiu z tohto dôvodu a pre plynulší pohyb akcie na obrazovke. Špecifikácia rozhrania HDMI 2.0 to opraví a stala sa štandardnou súčasťou mnohých grafických kariet.
Pripojenia DisplayPort dokážu poskytnúť 4K UHD video pri frekvencii 60Hz, 60fps, obnovovacej frekvencii.
Výkon grafickej karty
Každý grafický procesor, či už je integrovaný do základnej dosky alebo je nainštalovanou grafickou kartou, dokáže spracovať základné video práce pri rozlíšení 4K UHD. Problémy vznikajú pri zrýchlení videa pre používateľov 3D. Pri štvornásobnom rozlíšení štandardného vysokého rozlíšenia musí grafická karta spracovať štyrikrát množstvo dát. Rýchle akčné 3D videohry prezentované v 4K vyžadujú významný výkon spracovania grafických prvkov.
Spracovateľské zaťaženie týchto kariet na kartách vytvára v systéme významné teplo, čo si vyžaduje väčšie chladiace schopnosti na samotnej karte av rámci samotného systému. To všetko prichádza s vyššou cenou. Tam, kde by špičkové grafické karty mohli v minulosti dosiahnuť 500 dolárov, kvalitné karty, ktoré zvládnu 4K, ľahko prevyšujú hodnotu 1,000 dolárov.
Prevádzka viacerých monitorov je bežnejším nastavením, najmä medzi hráčmi a profesiami. V dôsledku toho, pokiaľ ide o rozlíšenie 4K tlačené na viacerých displejoch, sa výrazne zvyšuje nároky na šírku pásma a výkonnosť spracovania.
Video CODEC
Vyššie percento videa, ktoré spotrebujeme, pochádza skôr zo zdrojov na internete než z tradičných vysielacích prostriedkov. S rastom veľkosti dátového toku štyrikrát od prijatia videa Ultra HD, obrovské zaťaženie sa bude klásť na internetovú prevádzku, nehovoriac o veľkosti súborov pre tých, ktorí kupujú a sťahujú digitálne video súbory. Zrazu môže vaša tableta s kapacitou 64 GB obsahovať len štvrtinu filmov ako kedysi.
Z tohto dôvodu existuje potreba kompaktnejších video súborov, ktoré sa dajú efektívnejšie prenášať cez siete a udržiavať veľkosť súborov nižšie. Väčšina videí s vysokým rozlíšením používa videokód H.264 CODEC (skratka pre kompresorový dekompresor) zo skupiny Moving Picture Experts Group alebo MPEG. Tieto súbory sú označované ako video súbory MPEG4. Bol to efektívny spôsob kódovania dát, ale s 4K UHD videom, disk Blu-ray mohol mať len jednu štvrtinu dĺžky videa na ňom a streaming video zaberá štyrikrát šírku pásma, ktorá nasýti sieťové prepojenia, najmä u užívateľa koniec veľmi rýchlo. Ak chcete vyriešiť tento problém H.265 alebo High-Efficiency Video CODEC (HEVC), štandard bol vyvinutý ako prostriedok na zníženie veľkosti dát.
Starší hardvér videa bol hardcoded, aby používal video H.264, aby bol čo najefektívnejší. To isté platí pre mnohé grafické riešenia, ktoré sa nachádzajú v mobilných produktoch. Niektoré potrebné úpravy sa dajú spracovať pomocou softvéru, ale to znamená, že veľa starších mobilných produktov, ako sú smartphony a tablety, nemusí byť schopné prehrávať nový formát videa. Nakoniec sa to vyrieši pomocou nového hardvéru a softvéru.
