李安的执着 #
第一次真正接触 4K 还是李安 2016 年的电影Billy Lynn’s Long Halftime Walk(比利林恩的中场战事)。 这个电影上映时，一直用 4K/3D/120fps 做宣传。当时就特别想感受下这个黑科技，但是后来发现全美只有两家电影院可以真正观看 4K/3D/120fps 的影片， 当时住在 LA，正好其中一个影院 The ArcLight Hollywood’s Cinerama Dome 在家附近，于是赶紧和朋友买了票去看。
由于当时刚刚来美国读书，英语听力极差，又没字幕，剧情完全是靠猜，看完和朋友讨论剧情，感觉我们两个就像看了不同的电影，两人各自理解的剧情根本对不上。 但是对于画面不得不说真的很逼真，我朋友甚至夸张到说他能感觉电影里面的人就在他的眼前动。可惜的是这部电影票房惨遭滑铁卢， 更惨的是今年李安上映的另外一部4K/3D/120fps电影Gemini Man好像也跟着扑街。但很欣赏李安导演坚持的精神， 据说他的下一部电影Thrilla in Manila好像依然会采用4K/3D/120fps
我知道我会被打倒，但我还要站起来，继续战斗。 – 李安
其实从只有两家电影院能放4K/3D/120fps电影可以看出，其实高清技术并没有我们想象那样成熟。想更深入了解4K，8K，我们还得从计算机如何处理颜色，图像以及视频说起。
色彩深度 Color Depth(Bit Depth) #
颜色在计算机中由 n 位二进制数来表示：比如 8 位色深就是用 8 位 bit 来表示颜色，一共可以表示 2^8=256 种颜色。
True Color(24 bit) 分别用 8 位 bit 来表示 RGB，总共有 256256256 种颜色
8 位，10 位和 12 位 RGB 色深是我们现在使用计算机屏幕和电视机最常见的色彩深度。
色彩深度越高，颜色的渐变越平缓
像素与分辨率 Pixel&Resolution #
简单的说一个像素就代表了一个颜色，而颜色则由一个二进制数表示。图片则由像素堆积而成，像素的个数称为分辨率。（计算机显示图片其实就是对一个二进制文件进行解码，即按照一定规则去解释这些 bit）
- HD(1080p) 分辨率 1920*1080
- 4K Ultra HD 分辨率 3840*2160 4K DCI(摄影机) 分辨率 4096*2160
- 8K Ultra HD 分辨率 7680×4320
4K 8K 视频 #
视频其实就是图片的堆积，我们用帧率 fps 来表示 1 秒内的图片数量。4K 视频通常最高到 60fps(李安电影高达 120fps)，8K 视频则通常最高到 120fps
越高的 fps，影片越平滑
网络要求 #
我们可以计算下如果用 60fps 和 10bit RGB 色彩深度的 4K，8K 视频每秒需要传送的数据：
4K ColorDepth 10*3 * Pixel 3840*2160 * fps 60 = 15Gigabits
8K ColorDepth 10*3 * Pixel 7680*4320 * fps 60 = 60Gigabits
这还仅仅是图像，加上音频每秒所传输的数据将会更多。
通常 Ultra HD 视频采用 H.265(Netflix,Amazon Prime Video 等主流媒体) 或者 VP9(Youtube) 算法进行编码压缩，经过压缩后，4K 对网络带宽的要求至少为 25Mbps，8K 则对网络带宽的要求至少为 100Mbps。可以看到 Ultra HD 视频对网络带宽有很高的要求，尤其是对于 8K。最近 5G 网络的兴起，网络带宽的提高似乎就是为 8K 而生，但是即使达到了网络带宽的最低要求，8K 还面临着很多其他的挑战。
CPU GPU 解码 #
当终端收到视频数据后，需要对编码的数据进行解码，一般压缩比越大，解码就越费力。解码一般分为软解和硬解。
软解 #
软解就是用 CPU 跑解码程序来进行解码。这对 CPU 的要求特别高，多核多线程，对资源的消耗较大。如果视频码率较大，帧率较高例如达到 60fps，软解不一定吃得消。暴力软解 H.265 编码的高码数 4K，即使现在最好的 CPU 可能也会有卡顿。如果是软解 8K，那差不多就等于看 PPT。
https://www.youtube.com/watch?v=N1-Jmq7BLFE 大家可以尝试用 Chrome 软解这个 8K 视频 ( 其他浏览器可能看不到 8K 选项，因为 Youtube 所用的 VP9 是 Google 家的)，我自己的电脑根本看不了。
硬解 #
硬解就是采用有集成专门解码电路的 GPU 进行解码。我们平时用的 4K TV 盒子都是采用专门的 GPU 进行硬解。但是现在能硬解 8K 的 GPU 特别特别少，而且还很贵 (Nvida Turing 几千刀) 。硬解会掉帧，效果没有软解好。(搜索了一下 4K 硬解掉帧，发现很多吐槽小米 4K TV 掉帧的帖子)
HMDI 2.0 vs HDMI 2.1 #
解码后得到了 4K 8K 信号数据，接下来就是把信号传输到显示器上。记得几年前，连接显示器和笔记本还在用 VGA 数据线 ( 带宽很小，而且不能传音频)，后来渐渐地开始使用 HDMI。没错，传输 4K 和 8K 我们也需要 HDMI。
现在我们所在用的 HDMI 几乎都是 HDMI 2.0，我们之前算出来 60fps 和 10bit RGB 色彩深度的 4K 需要 15Gbps，所以 HDMI2.0 传输无压缩 4K 没有压力。但是对于 8K 就束手无策了。
所以在 2017 年的时候发布了 HDMI2.1，将最高带宽提高到 48Gbps，根据下面的表格可以知道，在 Chroma Subsampling 以及 DSC(Display Stream Compression) 之后最多可以传输 10K 120fps 的信号
但是 2018 年到现在只有极少数的电视配有 HDMI 2.1 接口，原因主要是缺少 HDMI 2.1 电缆 (48Gpbs) 的支持。直到 2019 年 6 月 HDMI 论坛才表示即将完成对第一个系列 HDMI2.1 兼容电缆的认证。
8K 还有多远 #
至少现在来说现在 8K 没有网络支持，没有视频资源，没有硬件支持。
但相信明年日本奥运会后，8K 的资源会越来越多，随着各种硬件的升级，说不一定将来 8K 将会成为我们生活中的标配。
还挺期待 8K 的，想看看是不是真的有身临其境的感觉。
Apple TV 4K #
最近在家想自己弄一套 4K 家庭影院，需要一个 4K 的盒子来解析 4K 片源。
Apple TV 4K 硬解 4K 视频据说毫无压力。
买吗？当然买！买！买！
但是现在的 Apple TV 4K 已经出了好几年了，希望最近能赶紧发布新的！忍住！等新的版本。