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4K 144Hz显示器到底需要多少带宽

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先了解一下显示器带宽怎么算
目前总带宽主要由显示器上的分辨率、刷新率、子像素和色深等要素决定
公式:总带宽 = 每秒显示的总像素点 × 单个像素点的数据量 + 其它开销
在这里每秒显示的总像素点是由分辨率和刷新率决定的,而单个像素点的数据量自然就是由子像素和色深决定的。
分辨率:
就是指显示器横纵方向上的像素点数,目前常见的有1080(1920×1080)、2K(2560×1440)4K(3840×2160),分辨率越高,画面自然越清晰。
刷新率:
显示器商就是每秒能显示多少幅画面,越高的话画面就看起来越流畅。
三原色:
子像素在电脑上显示器上主要就是光学三原色(RGB)红、绿、蓝。目前的电脑显示器主要还是三原色液晶面板的产品,在一些电视产品上,出现过加入黄色的四原色产品。
色深:
最后的色深则复杂一点,首先我们要知道因为即便是同种颜色也存在不同的亮度,就是所谓的灰阶,从理论上讲即便是同一个颜色在最亮与最暗之间应该有无数多的亮度变化,为了能在我们的电脑上显示,我们将中间的变化分为若干份。以便进行信号输入来显示同一种颜色的不同亮度。我们用色深来表示该颜色的2进制位数,把2的一次方看成是1bit,它可以表示一个颜色的两个色阶,在这个色彩出现不同亮度的过度时候会出现两个阶梯。2的二次方看成2bit,这个颜色在亮度过度时就会有四个色阶。依此类推,我们所说的8bit就是2的八次方,就可以显示同一种颜色的256个色阶,色彩过渡的时候会有256个色阶。所以这个数值越大,同一个颜色在明亮过度时就越顺滑。


IP属地:湖北1楼2021-01-01 10:18回复
    华硕的PG27UQ为例,这款显示器在144Hz刷新率8bit色深模式下,需要的带宽为例:3840×2160分辨率、144Hz刷新率、3个子像素,8bit色深模式下需要的带宽(每秒数据量)为3840×2160×144×3×8≈28.66Gbit/s,在10bit模式下需要的带宽为3840×2160×144×3×10≈35.83Gbit/s。
    众所周知理论和实际总是有差距的,实际应用还需要考虑别的因素,因为传输信号的标准不同,实际的传输过程中需要相当一部分冗余用来确认信号的准确,所需的实际带宽总是比理论数值再多一点,而不同的传输标准需要的冗余程度也各不相同。
    以HDMI为例,在采用CTA-861-G标准的情况下,在传输4K信号时实际上需要占用(3840+560)*(2160+90)的带宽,要比实际显示的像素稍多一点,这样真实占用的带宽就是(3840+560)×(2160+90)/ 3840×2160≈119%,然后再乘上8bit色深和三原色,结果要比理论数值高出约25%。

    而DP协议制定者VESA(Video Electronics Standards Association)视频电子标准协会则提供了一份公式来计算,3840×2160、144Hz、8bit模式下实际上是需要大约31.32Gbit/s的带宽,要比理论数值高出约10%,我们可以看到因为标准的各不相同,多出来的部分也不一样,当然了这一部分越小越好。
    但同时拥有4K分辨率144Hz刷新率的PG27UQ带宽要求已经部分超过了目前主流的DP1.4提供的25.92 Gbit/s带宽,所以即便使用DP接口,也是在使用了色度抽样(Chroma Sampling)和显示流压缩技术(Display Stream Compression)降低带宽需求后,才能满足需求。

    目前主流的DP1.4也只是支持到8K、30Hz,这也就是为什么众多RTX 3090测试时需要接两根DP线才能到8K、60Hz帧。
    在这里还需要强调, 目前主流的DP1.0、1.4a和HDMI1.0、2.0的版本使用的都是8b/10b编码,编码里还有20%适用于校验的。因此,这些版本的DP和HDMI的理论最大带宽还需要再乘上80%才是可用于传输视频数据的带宽。而最新的DP2.0和HDMI2.1都采用了更新的编码方式,进一步提高了效率。


    IP属地:湖北2楼2021-01-01 10:22
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      真正困难的地方在更新的特性上面,就比如HDR(高动态范围),HDR本身的标准就错综复杂,主要有HDR10(CEA消费电子协会制定)、Dolby Vision(杜比视界)和Display HDR(VESA)这几种,最后一种就是由拥有DP标准的VESA推出的,所以大多数带有HDR功能的电脑显示器,本身支持的HDR标准就是Display HDR,在使用时也需要配合DP线材使用,DP的1.4a和1.3主要区别就是在HDR的支持上。

      除此之外可变刷新率(VRR)技术在DP1.2a时被加入到标准中,AMD的FreeSync技术和英伟达的G-Sync都必须使用DP接口,但目前最新的HDMI2.1也开始支持VRR,但目前还很少有显卡显示器搭载,不知道对这两项技术的支持怎么样。

      其实说白了,HDMI和DP就是电视和电脑两个不同利益集团制定的。HDMI的制定者都是传统电视和影音媒体产品公司,DP标准的参与者大都是电脑和显示器领域的企业,所以有关电脑显示的新技术绝大多数都依赖DP线材,
      而目前我们能接触到的绝大多数高端显卡和高分屏的显示器,都是1个HDMI2.0和3个DP1.4a的配置,所以在电脑上端总体上更建议使用DP接口。


      IP属地:湖北3楼2021-01-01 10:26
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        IP属地:广东4楼2021-01-13 16:42
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          在线4K不是可以用h.25什么的压缩吗,接显示器投屏是不是没法压缩……


          来自iPhone客户端5楼2021-03-13 10:19
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            好帖,解开了疑惑,不过这个公式似乎不是很准。我用dp1.2,可以跑2k180/10bit,并且可以开hdr400。


            IP属地:广东来自Android客户端6楼2022-06-21 11:08
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