» Warum nennt man das eigentlich UHD (oder 4K) obwohl die Farbabtastung nur 4:2:0 ist?

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15.01.2018, 08:16
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Ich hatte vor kurzem eine Diskussion im Bekanntenkreis. Ich sage immer, dass HDMI der letzte Müll ist, weil HDMI überhaupt kein UHD übertragen kann. Der aktuelle Standard ist nämlich HDMI 2.0(b) und wie man dieser Tabelle entnehmen kann wird 4K -at- 60 bei 10-Bit nur mit einer Farbabtastung von 4:2:0 übertragen:
https://www.hdmi.org/manufacturer/hdmi_2_0/hdmi_2_0_faq.aspx#146


 
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Verfasst am: 15.01.2018, 08:18
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Natürlich schauen wir nur auf 10-Bit, denn der HDR Standard erfordert 10-Bit und Dolby Vision sogar 12-bit:
https://de.wikipedia.org/wiki/High_Dynamic_Range_Video#Dolby_Vision
ZitatBeim HDR10 Media Profile, kurz HDR10, handelt es sich um eine reine Erweiterung der Darstellung bei 10 Bit Farbtiefe im Rec. 2020 Farbraum.

...

Dolby Vision unterstützt das von ihnen entwickelte und standardisierte SMPTE ST-2084 Perceptual Quantizer (PQ) Verfahren[16] und bis zu 12 Bit Farbinformationen.

Außerdem sind 8-Bit auch ziemlich hässlich (auch wenn es der frühere Heimkino-Standard war):
https://www.youtube.com/watch?v=RBjQojrvCg8


 Urheber: http://www.4kledtvreview.com/samsung-ku7000-vs-sony-x850d-un55ku7000-vs-xbr55x850d-un65ku7000-vs-xbr65x850d/

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Verfasst am: 15.01.2018, 08:29
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Und die Farbabtastung 4:2:0 ist dann die eigentliche Narretei. Dazu mal im Vergleich 4:4:4 vs 4:2:2:


Wie man sieht hat man bei 4:4:4 und 8 Pixeln bis zu 8 Farben (Chroma). Bei 4:2:0 dagegen nur 2. Da aber zusätzlich die Helligkeitswerte (Luma) übertragen werden, vermischen sich die 2 Farben "irgendwie" wieder zu 8 verschiedenen Farben (Chroma + Luma), haben aber wie man sieht, nichts mit dem Original zu tun.

Geht man also von 3840 x 2160 Pixeln bei UHD aus, dann sind das 8294400 Pixel. Da aber bei 4:2:0 4x weniger Farben abgespeichert werden, hat man in Wirklichkeit nur 2073600 Pixel, die einfach nur auf UHD hochgerechnet werden.

Und zufälligerweise sind 2 Millionen Pixel genau das was Full HD eigentlich liefern sollte (was bisher auch nur mit 4:2:0 übertragen wurde, also eigentlich nur HD Ready war). Demnach fehlen 6 Millionen Pixel mit eigenen Farbinformationen und damit könnte das Bild eigentlich 4x besser sein (also so wie im Kino).

Fazit
UHD ist in Wirklichkeit nur Full HD + UHD Helligkeitsunterschiede. Allerdings erkaufen wir uns alle Nachteile von UHD. Nämlich teure Abspielgeräte, teure Fernseher und das gepaart mit hohem Stromverbrauch. Da fragt man sich echt was das soll. Warum hat man es nicht bei Full HD gelassen, das dann eben auf 4:4:4 "hochgeschraubt" und es z.B. "Real HD" genannt? Kein Mensch braucht "Upscaling" von Farben.

P.S. beim PC sieht das übrigens anders aus. Dank DisplayPort sind da UHD -at- 60 FPS (oder mehr) mit 10-Bit (oder mehr) und 4:4:4 Abtastung überhaupt kein Problem. Das setzt natürlich den entsprechenden Content voraus. Fürs Kino existiert der, aber nicht für zu Hause, denn BluRay, Youtube, Playstation usw können alle nur 4:2:0. Was das für die Zukunft heißt, weiß denke ich jeder. Dann werden die Filme noch mal neu auf Disc gebrannt, damit wir Lemminge sie dann endlich so sehen können wie sie produziert wurden und während das passiert, werden alle Kinofilme in 4:4:4 8K gefilmt.


 
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15.01.2018, 12:02
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Kenne das Problem.....

Mein tv hat auch kein displayport eingang :no:


Hab extra gutes kabel gekauft um 60fps bei 4k zu bekommen. Aber das reizt das voll aus.




So viele sagen hdmi hdmi... bis ich die aufkläre das hdmi müll ist :D




Hast du mal nen guten test, bzw bild das ich per tv direkt abspielen kann im vergleich mit pc über hdmi?


pn
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16.01.2018, 06:47
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Über HDMI kannst du niemals UHD [ ät ] 60 mit 4:2:2 oder 4:4:4 realisieren. Zumindest nicht bei 10-bit. Entweder 8-bit und 4:4:4 und damit grobe Farbübergänge oder 4:2:0 und 10-bit und damit von der Farbanzahl her nur wie bei Full HD.

Hier hat jemand einen Test mit einer Grafik gemacht, weil er dachte er könne 4:4:4 mit seinem TV erreichen, doch dass das keinen Sinn macht, zeigt schon der erste Kommentar:
http://www.geeks3d.com/20141203/how-to-quickly-check-the-chroma-subsampling-used-with-your-4k-uhd-tv/
ZitatAFAIK, there still exists no HDMI 2.0 Chip for TVs that can do 4k 60 Hz together with 4:4:4. That’s why they often use 2 different Brands of chips, so you can choose to use 4:4:4 OR 60 Hz.


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Verfasst am: 01.02.2018, 22:53
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2019 kommt übrigens HDMI 2.1 und dann geht auch 4:4:4 sofern man uns dann auch die passenden BluRays verkaufen mag ;)

Leider steht in der Tabelle nichts zur Farbtiefe, aber bei 48 Gbit wäre dann locker 10 Bit möglich:
https://www.anandtech.com/show/11003/hdmi-21-announced-8kp60-48gbps-cable

Auch sollte man die Einleitung nicht überlesen:
ZitatHDMI Forum has notified us that the HDMI 2.1 uses DSC 1.2 compression for everything higher than 8K with 4:2:0 chroma sub sampling


 
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Verfasst am: 01.02.2018, 22:57
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DSC nutzt auch DisplayPort bei zu hohen Auflösungen, aber bei DisplayPort geht man grundsätzlich von 4:4:4 aus (DP 1.5 wird es übrigens ohne Kompression schaffen):

 
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Verfasst am: 01.02.2018, 23:05
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VESA sagt, dass man DSC keinen Qualitätsverlust ansehen könnte und dabei die Bandbreite bis zu 3x geringer ausfällt. Da fragt man sich natürlich warum das nicht immer so gemacht wird. Klingt für mich nicht seriös diese Aussage:
https://www.hardent.com/vesa-display-stream-compression-guide/
ZitatVESA DSC v1.1 enables visually lossless compression between the application processor and the display sub-system inside UHD (ultra-high-definition) devices such as mobiles, tablets, and televisions. Visually lossless means that there is no perceivable difference in the quality of the image or video while compression is active.

Wenn das nämlich alles so toll wäre, würde man es einfach immer so machen und könnte problemlos vier 4K Monitore mit einem Kabel verbinden.

Verfasst am: 16.02.2018, 07:22
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Die neue XBOX One X wird übrigens ein Update auf HDMI 2.1 erhalten:
http://www.eurogamer.net/articles/digitalfoundry-2017-project-scorpio-supports-freesync-and-hdmi-vrr

Erst mit 2.1 geht dann wie gesagt 4K 4:4:4 und sogar variable Bildrate mit Freesync. Das ist begrüßenswert, wäre da nicht der kleine Haken, dass es keinen einzigen Fernseher mit HDMI 2.1 gibt und auch noch keiner angekündigt ist. Außerdem hat Microsoft die Chance vertan einfach DisplayPort einzubauen. Dann ginge es bereits ab Tag des Releases. Zwar nur mit einem PC Monitor, aber dann hätte es bestimmt auch mehr TV Hersteller gegeben, die DP Eingänge in ihren Modellen verbaut hätten. Denn auch hier gibt es ja komischerweise nichts, obwohl DP lizenzfrei ist im Gegensatz zu HDMI und DP sogar HDMI verarbeiten kann. Muss man einfach nicht verstehen.
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16.02.2018, 07:38
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Der Grund ist doch ganz klar. Die müssen erstmal ihren ganzen "alten" Kram an den Mann bringen.
Vom Stand der Technik brauch man da schon lange nicht mehr sprechen.


pn
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16.02.2018, 07:38
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