4K oder UltraHD (UHD), wie es auch genannt wird, bezieht sich auf eine Klasse von Super-High-Definition-Displays und -Videos. Das "4K" ist ein Hinweis auf die horizontale Auflösung des Bildes des Bildes, typischerweise mit einer Auflösung von 3840x2160 oder 4096x2160. Dies ist etwa die vierfache Auflösung der aktuellen HD-Standards, die bei 1920 x 1080 ihren Höhepunkt erreichen.
Die Verfügbarkeit von 4K-UHD-Computermonitoren blieb etwas hinter dem Fernsehmarkt zurück, allerdings aus mehreren guten Gründen.
Videobandbreite und Anschlüsse an Computern
Computer haben ein Problem mit 4K- oder UHD-Inhalten und deren Anzeige auf Monitoren - über die Verfügbarkeit von 4K-Monitoren hinaus. Die sehr hohen Auflösungen erfordern eine große Bandbreite, um die vergrößerten Videodaten übertragen zu können. Computer-Videotechnologien wie VGA und DVI verfügen in der Vergangenheit nicht über die Bandbreite und können diese Auflösungen nicht zuverlässig liefern. Die beiden aktuellsten Videoanschlüsse HDMI, DisplayPort und Thunderbolt 2 und Thunderbolt 3 bleiben erhalten. Diese wurden jedoch meistens in High-End-Computern gefunden. HDMI ist die häufigste dieser 4K-fähigen Verbindungen.
HDMI wird von allen Unterhaltungselektronikgeräten verwendet, was einen Vorteil bei der Akzeptanz auf dem Markt für Computerbildschirme bedeutet. Eine Videokarte mit einem HDMI-Anschluss sowie HDMI-Kabel mit hoher Geschwindigkeit sind erforderlich. Wenn Sie nicht die richtigen Kabel haben, kann dies zu Bildern mit niedrigerer Auflösung führen.
DisplayPort wird von vielen Computerbildschirmen und Grafikkarten verwendet, ist jedoch im Vergleich zu HDMI-Verbindungen für den durchschnittlichen Benutzer weniger vertraut. Die DisplayPort v1.2-Spezifikation kann das vollständige 4K-UHD-Videosignal mit einer Tiefe von 4096x2160 und 60 Hz oder Frames pro Sekunde ausführen.
Aktualisierungsrate
Bei HDMI und 4K-Video gibt es einen weiteren Aspekt, der ein Problem für Computeranzeigen darstellt. Üblicherweise werden HDMI-Signale mit einer Aktualisierungsrate von 30 Hz oder 30 Bildern pro Sekunde (FPS) übertragen. Dies kann für das Ansehen von Filmen auf einem Fernseher akzeptabel sein, aber für Computerbenutzer, insbesondere für Gamer, ist dies ein anstrengender Blick und verursacht Augenbelastung. Spieler bevorzugen daher Bildwiederholraten von 60 Bildern pro Sekunde oder höher, und das für eine flüssigere Bewegung auf dem Bildschirm. Die HDMI 2.0-Spezifikation korrigiert dies und ist bei vielen PC-Grafikkarten zum Standard geworden.
DisplayPort-Verbindungen können 4K-UHD-Video mit Bildwiederholraten von 60 Hz und 60 Bildern pro Sekunde liefern.
Grafikkartenleistung
Jeder Grafikprozessor, ob er in das Motherboard integriert ist oder eine installierte Grafikkarte ist, kann grundlegende Videoarbeiten mit den 4K-UHD-Auflösungen erledigen. Probleme ergeben sich bei der Beschleunigung von Videos für 3D-Benutzer. Bei einer vierfachen Auflösung von Standard-High-Definition muss die vierfache Datenmenge von der Grafikkarte verarbeitet werden. Schnelle Action-3D-Videospiele, die in 4K vorgestellt werden, erfordern eine erhebliche Grafikverarbeitungsleistung.
Die Verarbeitungslast, mit der diese Karten behandelt werden, erzeugt erhebliche Wärme innerhalb eines Systems, was höhere Kühlfähigkeiten auf der Karte selbst und im System selbst erfordert. Dies alles hat einen höheren Preis. Während High-End-Grafikkarten in der Vergangenheit die Marke von 500 US-Dollar übertreffen konnten, übertreffen High-End-Karten, die 4K verarbeiten, leicht die 1.000-Dollar-Marke.
Das Ausführen mehrerer Monitore ist ein häufigeres Setup, insbesondere bei Spielern sowie bei Berufen. Wenn also 4K-Auflösungen auf mehrere Displays übertragen werden, steigen die Anforderungen an Bandbreite und Rechenleistung erheblich.
Video-CODECs
Ein größerer Prozentsatz des Videos, das wir verwenden, stammt aus Quellen über das Internet und nicht aus herkömmlichen Sendemitteln. Durch die Zunahme des Datenstromumfangs um das Vierfache durch die Einführung von Ultra-HD-Video wird der Internetverkehr enorm belastet, und die Dateigrößen für diejenigen, die digitale Videodateien kaufen und herunterladen, ganz zu schweigen. Plötzlich kann Ihr 64-GB-Tablet nur ein Viertel so viele Filme aufnehmen wie früher.
Aus diesem Grund werden kompaktere Videodateien benötigt, die effizienter über die Netzwerke übertragen werden können und die Dateigrößen gering halten. Bei den meisten HD-Videos wird der H.264-Video-CODEC (kurz für Kompressor-Dekompressor) der Moving Picture Experts Group oder MPEG verwendet. Diese Dateien werden als MPEG4-Videodateien bezeichnet. Dies war ein effizientes Mittel zum Codieren von Daten, aber bei 4K-UHD-Videos könnte eine Blu-ray-Disc nur ein Viertel der Videolänge haben, und Streaming-Video nimmt das Vierfache der Bandbreite in Anspruch, was die Netzwerkverbindungen besonders beim Benutzer sättigt sehr schnell enden. Um dieses Problem zu lösen, wurde der Standard H.265 oder High Efficiency Video CODEC (HEVC) entwickelt, um die Datengröße zu reduzieren.
Ältere Videohardware wurde für die Verwendung des H.264-Videos hartcodiert, um so effizient wie möglich zu sein. Gleiches gilt für viele Grafiklösungen in mobilen Produkten. Ein Teil der erforderlichen Anpassungen kann über Software abgewickelt werden. Dies bedeutet jedoch, dass viele ältere mobile Produkte wie Smartphones und Tablets das neue Videoformat möglicherweise nicht wiedergeben können. Eventuell wird dies mit neuer Hard- und Software gelöst.
