4K还有多远？谈谈新一代视频编码技术
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。
h.265：难伺候的大小姐
h.265的好处显而易见，这项新技术无疑会带来一次全新的多媒体变革。然而，h.265仍处于叫好不叫座的阶段。从制作的角度来说，更换一个新的编码器并不难，但为何人们并不愿意制作和使用好处多多的h.265视频呢？我们一起来看看那些挡在h.265普及路上的拦路石。
◆解码难度大
想当年h.264还是初生牛犊，压缩效率比mepg-2提升一倍多的同时，活生生将解码难度提高了至少3倍，运算需求高达100gops，将一堆奔腾d和速龙x2折腾得要死要活。如今h.265大有h.264当时的风采，压缩效率依然提升了一倍，解码难度轻描淡写地增加了3倍，运算量飙升到400~500gops。
准备好你的i7处理器，i3、i5扛不下来的
h.265带来了远高于h.264的压缩效率，很不幸的是同时也带来了高于h.264数倍的解码难度。如果你是i3、i5的用户，想要欣赏h.265编码的4k电影，快去买一块i7吧，不是6核12线程不痛快，当然组个双路就更完美了。
◆硬件支持度欠缺
cpu软解视频有困难，显卡往往可以帮上忙。想当年为了彰显出色的h.264视频硬解能力，amd将全系列显示芯片都加上了hd前缀，并一直沿用至今。可惜的是，这堆hd芯片在h.265时代却hd不起来了，厂商尚未提供广泛的h.265硬解支持。
amd的uvd解码引擎拯救了不少羸弱的cpu，但目前尚未跟进h.265
同样的情况也出现在了移动平台上。前些年tegra 2 neon模块的缺失拖延了h.264高清视频在移动平台上的进军步伐，不过在四核时代各家方案总算都带上了硬解能力强的neon模块了，h.264高清视频得以在移动平台畅行无阻。遗憾的是，移动平台尚未有完善的h.265硬解方案，现在主流的cortex-a9四核心软解h.264依然要出一身汗，播放h.265大概只能让你欣赏一下幻灯片或者万花筒。
◆标准确立太晚
4k的调子从去年就开始在唱了，但适合用于4k视频编码的h.265却在很长时间内都没有确立起相应的标准。直到今年年初，国际电信联盟itu才正式宣布h.265视频格式标准，按照正常进度，支持h.265的软硬件起码要一年或者更久才开始慢慢由星火变为燎原之势。
itu终于完成了h.265标准，但有些晚了，厂商们已经投产了不少4k面板
h.264第一版标准在2003年出炉，1080p高清视频直到06、07年才算是开始流行；h.265标准今年确立，大家不妨猜猜4k要等到什么时候才会火起。
◆google成了h.265的头号敌人
和旧时代不同，在网络时代h.265拥有了新的敌人，这个敌人就是当今最能打的互联网公司google。google自己搞了一套开源的vp8/webm视频解决方案，遵循bsd许可证开源——注意，google祭出大杀器“开源”了！google凭借着开源，当年硬将烂泥一样的安卓扶上墙的情景现在还历历在目（当然现在的安卓很好很优秀）。和需要缴纳授权费的h.265相比，google vp8/webm对业界的吸引力无疑是巨大的。
google旗下的youtube肯定跟进vp8/webm，加之开源，h.265能有多少胜算？
google vp8/webm主要针对html5和云播放领域，不过以互联网的强势，vp8/webm很容易就能影响到传统的光盘行业。h.265和google的争斗仍在继续，对于h.265来说，标准正式确立算是个重大利好的消息了。
蘑菇车联自动驾驶巴士提升百姓出行幸福感
JDBC的基本概念
安防行业面对暴雨及其引发的自然灾害，可以做些什么呢？
亚洲规模最大一体化智能物流中心全面投用 未来两年京东物流还将陆续投用近20座
“刷脸”时代到来 未来人脸识别应用方向和发展趋势
4K还有多远？谈谈新一代视频编码技术
阿里巴巴是最新一家可自行设计运行人工智能芯片处理器的公司
GaN助力运营商和基站OEM实现5G sub-6GHz和mmWave大规模MIMO
浅谈PCB中的V-Cut设计
人脸识别出现第一案 信息隐私安全保护问题急需解决
生成式AI为什么会以如此惊人的速度火爆全球？
氧化锌避雷器直流参数测试仪的功能介绍
是德与高通合作 加快部署基于5G vRAN架构的小型蜂窝网络
何谓能量收集？
酷派大神F2全网通版拆解 千元八核4G全网通智能手机的做工如何
ChatGPT的技术体系
Surface Pro上的明星显卡接班人：NVIDIA发布MX150笔记本显卡
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国内学者成功研发石墨烯温度流量一体化传感器
魅族将不再继续低调，或下月发布全新MX7系列！
“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。
h.265：难伺候的大小姐
h.265的好处显而易见，这项新技术无疑会带来一次全新的多媒体变革。然而，h.265仍处于叫好不叫座的阶段。从制作的角度来说，更换一个新的编码器并不难，但为何人们并不愿意制作和使用好处多多的h.265视频呢？我们一起来看看那些挡在h.265普及路上的拦路石。
◆解码难度大
想当年h.264还是初生牛犊，压缩效率比mepg-2提升一倍多的同时，活生生将解码难度提高了至少3倍，运算需求高达100gops，将一堆奔腾d和速龙x2折腾得要死要活。如今h.265大有h.264当时的风采，压缩效率依然提升了一倍，解码难度轻描淡写地增加了3倍，运算量飙升到400~500gops。
准备好你的i7处理器，i3、i5扛不下来的
h.265带来了远高于h.264的压缩效率，很不幸的是同时也带来了高于h.264数倍的解码难度。如果你是i3、i5的用户，想要欣赏h.265编码的4k电影，快去买一块i7吧，不是6核12线程不痛快，当然组个双路就更完美了。
◆硬件支持度欠缺
cpu软解视频有困难，显卡往往可以帮上忙。想当年为了彰显出色的h.264视频硬解能力，amd将全系列显示芯片都加上了hd前缀，并一直沿用至今。可惜的是，这堆hd芯片在h.265时代却hd不起来了，厂商尚未提供广泛的h.265硬解支持。
amd的uvd解码引擎拯救了不少羸弱的cpu，但目前尚未跟进h.265
同样的情况也出现在了移动平台上。前些年tegra 2 neon模块的缺失拖延了h.264高清视频在移动平台上的进军步伐，不过在四核时代各家方案总算都带上了硬解能力强的neon模块了，h.264高清视频得以在移动平台畅行无阻。遗憾的是，移动平台尚未有完善的h.265硬解方案，现在主流的cortex-a9四核心软解h.264依然要出一身汗，播放h.265大概只能让你欣赏一下幻灯片或者万花筒。
◆标准确立太晚
4k的调子从去年就开始在唱了，但适合用于4k视频编码的h.265却在很长时间内都没有确立起相应的标准。直到今年年初，国际电信联盟itu才正式宣布h.265视频格式标准，按照正常进度，支持h.265的软硬件起码要一年或者更久才开始慢慢由星火变为燎原之势。
itu终于完成了h.265标准，但有些晚了，厂商们已经投产了不少4k面板
h.264第一版标准在2003年出炉，1080p高清视频直到06、07年才算是开始流行；h.265标准今年确立，大家不妨猜猜4k要等到什么时候才会火起。
◆google成了h.265的头号敌人
和旧时代不同，在网络时代h.265拥有了新的敌人，这个敌人就是当今最能打的互联网公司google。google自己搞了一套开源的vp8/webm视频解决方案，遵循bsd许可证开源——注意，google祭出大杀器“开源”了！google凭借着开源，当年硬将烂泥一样的安卓扶上墙的情景现在还历历在目（当然现在的安卓很好很优秀）。和需要缴纳授权费的h.265相比，google vp8/webm对业界的吸引力无疑是巨大的。
google旗下的youtube肯定跟进vp8/webm，加之开源，h.265能有多少胜算？
google vp8/webm主要针对html5和云播放领域，不过以互联网的强势，vp8/webm很容易就能影响到传统的光盘行业。h.265和google的争斗仍在继续，对于h.265来说，标准正式确立算是个重大利好的消息了。
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