Цветовая субдискретизация: 4:4:4, 4:2:2 или 4:2:0?
Опубликовано 06.11.2020, 21:14 · Комментарии:15
4:4:4 не сжат и поэтому обеспечивает наилучшее качество изображения, тогда как 4:2:2 и 4:2:0 жертвуют качеством цвета ради более низкой скорости передачи данных.
Содержание:
- Как работает субдискретизация цветности?
Подвыборка цветности — это тип сжатия цвета, который снижает скорость передачи данных и размер файла.
В настоящее время большая часть контента, включая телешоу и фильмы, использует субдискретизацию цветности 4: 2: 0, потому что потеря качества графики практически незаметна, особенно при 4K, в то время как сжатие полосы пропускания позволяет упростить передачу данных, включая бесшовную потоковую передачу через такие сервисы, как Netflix.
Единственный случай, когда подвыборка цветности становится очевидной, — это когда вы смотрите на небольшой текст на цветном фоне.
Если вы подойдете слишком близко к телевизору, текст будет выглядеть размытым и нечетким.
Вот почему, если вы хотите использовать телевизор в качестве монитора, он должен иметь режим 4:4:4.
В приведенном выше примере сетки 4 × 2 4:4:4 представляет собой не используемую подвыборку цветности, тогда как 4:2:2 дублирует все остальные пиксели, а 4:2:0 имеет нижние пиксели, копирующие верхние пиксели.
Итак, 4:4:4 будет иметь наилучшее качество изображения, но самую высокую скорость передачи данных — тогда как 4:2:0 будет иметь изображение самого низкого качества, но также и минимальные требования к пропускной способности.
На картинке ниже вы можете увидеть, как это повлияет на общую картину.
Как активировать 4: 4: 4 на телевизорах?
Если ваш телевизор поддерживает цветность 4:4:4, вы можете включить его, перейдя в меню настроек и найдя параметр, который обычно называется HDMI UHD Color, HDMI Enhanced Format или что-то в этом роде в зависимости от модели телевизора.
Имейте в виду, что включение 4:4:4 для собственного содержимого 4:2:0 или 4:2:2 не улучшит качество изображения.
Таким образом, единственный раз, когда вам это действительно понадобится, — это когда вы играете в консольные игры или используете телевизор в качестве монитора ПК.
Субдискретизация цветности на мониторах
По умолчанию графические карты и мониторы не используют субдискретизацию цветности, а используют полный диапазон 4:4:4.
Единственная причина использовать субдискретизацию цветности — это когда у разъемов монитора недостаточно полосы пропускания для максимальной частоты обновления и разрешения дисплея.
Например, DisplayPort 1.4 имеет максимальную скорость передачи данных 25,92 Гбит/с.
Для работы монитора 4K с частотой 120 Гц и глубиной цвета 10 бит требуется скорость передачи данных 32,27 Гбит/с.
4.
В качестве альтернативы вы можете использовать субдискретизацию цветности 4:2:0, чтобы получить 10-битный цвет 4K 120 Гц, но с более низкой скоростью передачи данных (21,52 Гбит/с).
Однако, поскольку все игры для ПК используют формат 4:4:4, вы заметите визуальные артефакты с текстом, поэтому не рекомендуется использовать субдискретизацию цветности в большинстве игр.
DSC (сжатие видеопотока)
Улучшенная форма сжатия скорости передачи данных — DSC, которая доступна на некоторых новых мониторах и видеокартах (AMD Navi, NVIDIA Turing или более новые графические процессоры) через DisplayPort 1.4.
Этот тип сжатия влияет не на качество изображения, а на задержку; однако добавленная задержка незаметна (~ 1 мс).
Как на телевизоре включить 4:4:4
Субдискретизация сигнала цветности – это тип сжатия, который уменьшает информацию о цвете в видеосигнале в пользу данных о яркости. Она уменьшает требуемую пропускную способность канала передачи (а значит, и максимальный битрейт) без существенного влияния на качество изображения.
И всё это основывается на чувствительности человеческого зрения к изменениям цвета.
Субдискретизация цвета это
Видеосигнал разделяется на два разных информационных аспекта: яркости и цветности. Яркость (luma) определяет большую часть изображения, так как контраст – это то, что формирует контуры фигур, которые вы видите на экране. К примеру, чёрно-белое изображение не будет выглядеть менее детализированным, чем цветное изображение.
Цветовая информация или просто цветность (chroma, она же хрома) также важна, но имеет меньшее визуальное воздействие. То, что происходит с помощью передискретизации цветности, уменьшает количество информации о цвете в сигнале, чтобы вместо этого получить больше данных о яркости. Это позволяет поддерживать чёткость изображения, эффективно уменьшая размер видеофайла до 50%.
В формате YUV яркость составляет всего 1/3 сигнала, поэтому уменьшение количества данных цветности очень помогает. Из-за ограничений пропускной способности в интернет-каналах и HDMI, это значительно повышает эффективность использования существующих систем.
4:4:4 vs 4:2:2 vs 4:2:0
Первое число (в данном случае 4) относится к размеру выборки. Две следующих цифры относятся к цветности. Они обе относятся к первому числу и определяют горизонтальную и вертикальную выборку соответственно.
Сигнал с цветностью 4:4:4 не имеет сжатия (поэтому он не субдискретизирован) и полностью переносит как информацию о яркости, так и информацию о насыщенности. В матрицах пикселей 4:2:2 содержится половина информации цветности от 4:4:4, и соответственно 4:2:0 имеет четверть доступной информации о цвете.
Сигнал 4:2:2 будет иметь половину частоты дискретизации изображения по горизонтали, но будет поддерживать полную цветовую выборку по вертикали. 4:2:0, с другой стороны, будет отображать только цвета из половины пикселей в первой строке и полностью игнорировать вторую строку выборки.
Где это видно?
| Контент | Субдискретизация | Воздействие |
| ПК | 4:4:4 | Заметное |
| Кино | 4:2:0 | Нет |
| Видеоигры | 4:4:4 | Минимальное |
| Спорт | 4:2:0 | Нет |
| ТВ | 4:2:0 | Нет |
Артефакты от передискретизации сигнала цветности наиболее заметны с текстом поверх монохромного цвета.
Эффект гораздо менее заметен на видео и фото. Но имеет значение при подключении вашего телевизора к компьютеру, поскольку никто не хочет, чтобы текст оказался размытым до такой степени, что вообще не читается.
Чтобы наглядно увидеть недостатки цветовой субдискретизации (Color Sampling), достаточно посмотреть на фрагмент текста на экране телевизора в различных режимах:
На первом рисунке текст на экране 4К телевизора Samsung UN55JS8500 выводится в режиме ПК 60 Гц. Текст вполне чёткий и без артефактов. Это режим 4:4:4. На следующем рисунке текст читается с трудом. Это обычный режим 30Гц 4:2:2. Наконец, на третьем рисунке текст с артефактами, но различим получше за счёт развёртки 60Гц. Это режим 4:2:0.
Хотя этот пример демонстрирует крайний случай, аналогичные побочные эффекты видны и при обычном использовании. Как правило, мелкий текст выглядит нечётким и с трудом понимаемым. Также важно отметить, что цветовая субдискретизация для ПК требует использования формата YCbCr / YUV, поскольку RGB не поддерживает 4:4:4.
В фильмах и телепередачах
Влияние субдискретизации на отображение мелкого текста неоспоримо, но как насчёт фильмов? Подвыборка 4:2:0 давно уже является отраслевым стандартом, и это не без оснований. Преимущества полного цвета в видео являются спорными, особенно в 4К. Было бы трудно распознать разницу между полной последовательностью цветовой субдискретизацией 4:4:4 и тем же контентом в 4:2:0.
Визуально цветовая субдискретизация 4:2:0 смотрится практически без потерь, поэтому такой режим выборки можно найти на дисках Blu-ray и во множестве современных видеокамер. Практически нет никакого преимущества в использовании 4:4:4 для просмотра видеоконтента.
Во всяком случае, это увеличило бы затраты на распространение гораздо больше, чем сказалось бы на улучшении визуального воздействия. Это становится особенно актуальным, когда мы движемся к 4К и дальше. Чем выше разрешение и плотность пикселей дисплеев, тем менее очевидными становятся артефакты из-за субдискретизации видео.
В видеоиграх
Некоторые игры для ПК, имеющие значительную текстовую составляющую, могут пострадать от использования передискретизации цветности. Поэтому большинство из них либо разработаны с учётом эффекта, либо компенсируют эффект в игровом движке. Тут игрокам нечего беспокоиться.
Телевизоры 4К с поддержкой 4:4:4
| МОДЕЛЬ | ДИАГОНАЛЬ | ТИП |
| LG B7 | 55″ 65″ | OLED |
| LG C7 | 55″ 65″ | OLED |
| LG E7 | 55″ 65″ | OLED |
| LG SJ850V | 55″ 65″ | LED |
| LG SJ950V | 65″ | LED |
| LG UJ630V | 43″ 49″ 55″ 65″ | LED |
| LG UJ770V | 49″ 55″ 60″ 65″ | LED |
| LeEco Super4 | 43″ 55″ 65″ | LED |
| Samsung MU6100 | 58″ | LED |
| Samsung MU6290 | 40″ 43″ 49″ 55″ 65″ 75″ | LED |
| Samsung MU6300 | 40″ 43″ 50″ 55″ 65″ 75″ | LED |
| Samsung MU6500 | 49″ 55″ 65″ | LED |
| Samsung MU7000 | 40″ 49″ 55″ 65″ | LED |
| Samsung MU7600 | 49″ 55″ 65″ | LED |
| Samsung MU8000 | 49″ 55″ 65″ 75″ 82″ | LED |
| Samsung MU8500 | 55″ 65″ | LED |
| Samsung MU9000 | 55″ 65″ 75″ | LED |
| Samsung Q7F | 55″ 65″ 75″ | LED |
| Samsung Q8C | 55″ 65″ 75″ | LED |
| Samsung Q9F | 65″ 75″ | LED |
| Sony A1E | 55″ 65″ 77″ | OLED |
| Sony XE690 | 50″ 60″ 70″ | LED |
| Sony XE720 | 43″ 49″ 55″ | LED |
| Sony XE800 | 43″ 49″ 55″ | LED |
| Sony XE850 | 65″ 75″ | LED |
| Sony XE900 | 49″ 55″ 65″ 75″ | LED |
| Sony XE930 | 55″ 65″ | LED |
| Sony XE940 | 75″ | LED |
| Sony ZD9 | 100″ 65″ 75″ | LED |
| TCL C807 | 55″ 65″ 75″ | LED |
| TCL P607 | 55″ | LED |
| TCL S405 | 43″ 49″ 55″ 65″ | LED |
| Vizio E Series 2017 | 43″ 50″ 55″ 60″ 65″ 70″ 75″ 80″ | LED |
| Vizio M Series 2017 | 50″ 55″ 65″ 70″ 75″ | LED |
| Vizio P Series 2017 | 55″ 65″ 75″ | LED |
Как проверить режим цветовой подвыборки
Тестирование для проверки субдискретизации цвета в настоящее время не составляет никакого труда.
В сети достаточно много тестовых шаблонов, скачав которые и выведя с ПК на экран телевизора, можно проверить, не искажены ли какие-либо линии и текст.
Если ни один из текстов не смешивается с цветовой подложкой и не показывает артефакты, то задействованный телевизор и режим не используют сжатие цветности и показывают контент с выборкой 4:4:4.
Как на телевизоре 4К включить 4:4:4
Большинство телевизоров сегодня позволяют включить цвет 4:4:4. Различные марки помещают эти настройки в меню.
Телевизоры Sony
Переходим на страницу настроек, затем на внешние входы. В этом меню выбираем «Улучшенный формат HDMI», чтобы включить поддержку цветности 4:4:4. Затем переходим в настройки изображения и изменяем режим изображения на «Графика». Как можно заметить, некоторые телевизоры Sony поддерживают эту функцию только на определённых портах HDMI.
Телевизоры Samsung
На странице настроек под настройками изображения выбираем экспертные настройки. Прокручиваем вниз до «HDMI UHD цвет».
Здесь можно увидеть, какие входы имеют функцию включения хрома 4:4:4 . И для этих входов нужно будет выбрать режим ПК.
Телевизоры LG
Сначала переходим к настройкам изображения телевизора, выбираем вход и включаем «HDMI ULTRA HD глубокий цвет». Затем нажимаем кнопку входа, выбираем «Все входы». Выбираем вход, который нужно включить и выбираем значок «ПК».
Телевизоры Vizio
В приложении SmartCast переходим к настройкам дисплея, затем выбираем вход. Там можно выбрать поддиапазон цвета HDMI и выбрать, какой вход будет поддерживать его. Важно: если chroma 4:4:4 использовать в портах с 1 по 4, то эта функция будет работать в том случае, когда для режима изображения установлено значение «Компьютер».
Итоги
Если вы не собираетесь использовать свой телевизор в качестве основного монитора ПК, где будет много текста, то о цветовой субдискретизации 4:4:4 беспокоиться не стоит. В ином случае она не обнажает заметных визуальных недостатков и позволяет обратить внимание на гораздо более важные характеристики телевизора – 10-битная глубина цвета и режим HDR.
Подвыборка 4:2:0 имеет важное значение для современных потоковых платформ, и невозможность снижения пропускной способности сделало бы такие 4К сервисы, как Netflix и Amazon, гораздо менее доступными с chroma 4:4:4.
SemenВидеовидеоСубдискретизация сигнала цветности – это тип сжатия, который уменьшает информацию о цвете в видеосигнале в пользу данных о яркости. Она уменьшает требуемую пропускную способность канала передачи (а значит, и максимальный битрейт) без существенного влияния на качество изображения. И всё это основывается на чувствительности человеческого зрения к изменениям цвета. Субдискретизация цвета…SemenСемён EditorUltraHD
HomelessHH – БездомныеHH
HomelessHH – БездомныеHHПуть избавления от бездомности
Бездомные Помощь бездомным использует уникальную систему, которая положит конец бездомности.
Одна из ключевых проблем, с которой сталкиваются любые попытки покончить с бездомностью, заключается в том, что терапия и службы поддержки в конечном счете неэффективны, когда условия жизни столь же ужасны, как и те, в которых живут бездомные. Чтобы противостоять этому, HHH подходит к проблеме с другой стороны. Если вы сначала приютите бездомных, службы поддержки станут намного эффективнее.
Наша основанная на фактах система начинается с предоставления временного жилья, где бездомные могут стабилизироваться на неделю. Затем бездомные переселяются во временное жилье, где они могут пройти терапию, консультации и профессиональное обучение. Эти программы могут помочь им преодолеть проблемы, которые в первую очередь привели их к бездомности. Последним шагом является постоянное жилье, когда они получают аренду доступного жилья, предоставляемого HHH, что гарантирует им место для проживания. С этой арендой они официально больше не бездомные. Даже если они потеряют работу, программа HHH призвана поддерживать их до тех пор, пока они не встанут на ноги.
Самым серьезным препятствием, мешающим HHH помогать большему количеству клиентов, является отсутствие у нас жилья. Наша программа работает так хорошо, потому что мы можем предоставить постоянное жилье даже безработным арендаторам. Но всякий раз, когда мы полностью заполняем наши постоянные жилые помещения, становится трудно обеспечить жильем остальных наших клиентов. Наша цель с кампанией GoFundMe — собрать средства для приобретения большего количества жилья, чтобы мы могли продолжать обновлять и оживлять жизнь тех, кто находится в недостаточно обслуживаемых бездомных сообществах.
Любая финансовая поддержка, оказанная через GoFundMe, будет использоваться исключительно для приобретения постоянного жилья:
gofundme.com/f/hhome
ЗАЯВЛЕНИЕ О МИССИИ
Миссия HHH состоит в том, чтобы предоставить постоянное жилье бездомным, у которых нет денег или работы, чтобы они больше не были бездомными.
ЗАЯВЛЕНИЕ О ВИДЕНИИ
Мир, в котором больше нет бездомных.
ОБЗОР МОДЕЛИ ПОСТОЯННОГО ЖИЛЬЯ HHH
Конечная цель этой программы – переселить людей с улицы в постоянное жилье. в то время как модель является самоокупаемой, пожертвования всегда приветствуются, чтобы помочь нам расшириться.
- 1 ст ЭТАП
- 2 и ЭТАП
- 3 rd СТУПЕНЬ
HHH предлагает бесплатное временное жилье бездомным, у которых нет ни денег, ни работы.
Клиентам будет назначен куратор для оценки их потребностей.
В течение этого периода времени мы предлагаем непредвзятую практическую помощь и стабилизирующую поддержку в домашних условиях для всех, от впервые бездомных до самых хронических больных.
Клиенты переходят на нашу переходную программу, где они могут оставаться до 12 месяцев.
Клиентам назначается курс трудотерапии (ТТ) на два месяца, во время которого они осваивают основные навыки, такие как финансовая грамотность, готовность к трудоустройству и уход за собой.
Клиентам предлагается помощь в лечении зависимости.
Клиенты обязаны искать работу и будут добровольно работать 3 часа в день утром или днем, пока не найдут работу.
Как только клиент, участвующий в переходной программе, находит работу, он может переехать в постоянное жилье HHH в другом месте. Арендатор получит в аренду собственную комнату и официально больше не будет бездомным.
Если клиент не смог остаться на работе в течение этих 12 месяцев, он все равно может стать арендатором нашего постоянного жилья по ваучерной системе HHH.
НАШИ УСЛУГИ
ПОСМОТРЕТЬ ВСЕ УСЛУГИ
Школа по связям с общественностью Хьюберта Х. Хамфри
Школа по связям с общественностью Хамфри
Школа по связям с общественностью Хамфри при Университете Миннесоты входит в число лучших профессиональных школ государственной политики и планирования в стране, получив широкое признание за свои успехи в продвижении общего блага с помощью комплексной программы мирового уровня.
Школа предлагает шесть отличительных степеней магистра, докторскую степень и шесть сертификационных программ, которые сочетают страсть студентов со знаниями, навыками и опытом, необходимыми для решения реальных задач.
Примечание для студентов: Хотя школа Хамфри не предлагает степень бакалавра, у нас есть множество способов для студентов присоединиться к нашему сообществу и начать свой путь, чтобы изменить мир.
Прожектор школы Хамфри
Маршалл Джонсон из Audubon станет нашим следующим спикером по климатической политике
Изменение климата грозит исчезновением почти двух третей видов птиц Северной Америки, если мы не примем меры немедленно. Джонсон расскажет о ключевой роли, которую орнитологи могут сыграть в решении климатического кризиса, в четверг, 10 ноября, в Northrop. Зарегистрируйтесь для участия
Празднование Нового учебного года
«Это захватывающее время для школы Хамфри и для вас», — говорит декан Ниша Ботчвей, приветствуя наших студентов в кампусе на новый семестр.
Посмотрите ее видео-приветствие
Новое поколение общественных лидеров
Мы рады приветствовать наших новых студентов, которые начинают свой путь, чтобы изменить ситуацию в своем сообществе и мире. Хочешь быть на этой картинке в следующем году? Ознакомьтесь с нашим процессом подачи заявки, состоящим из семи простых шагов
Абимбола Асоджо назначен заместителем декана школы Хамфри
Выдающийся глобальный профессор Колледжа дизайна Университета Нью-Йорка Абимбола Асохо стал нашим новым заместителем декана факультета. Она сменила профессора Кэтрин Сквайрс, которая покидает университет после 15 лет преподавания, исследований и руководства. Узнайте больше о младшем декане Асодзё.
Предстоящие публичные мероприятия
24 октября
Выборы в штате Миннесота
Cowles Auditorium, Школа общественных дел Хамфри
12:00 CDT
24 октября
Семинар STEP: Шейн Стеннес, директор по устойчивому развитию, Университет штата М.
