Win7之家（ afsion.com.cn）：Win7版英偉達(dá)驅(qū)動(dòng)彩蛋：HDMI 1.4實(shí)戰(zhàn)4K 60Hz輸出
雖然我們之前已經(jīng)多次探討過(guò)4K平臺(tái)的性能及代價(jià)問(wèn)題，甚至廉價(jià)4K顯示器都降到了3000-4000元價(jià)位，但是4K顯示器的選擇依然是最讓人糾結(jié)的部分——60Hz刷新率的顯示器大多是高端產(chǎn)品，售價(jià)昂貴，而廉價(jià)的4K顯示器以及4K電視通常都是30Hz刷新率的，特別是后者經(jīng)常只有HDMI接口，用起來(lái)又讓人糾結(jié)，魚和熊掌不能兼得啊。
在這種情況下，英偉達(dá)XP/Win7/Win8.1顯卡驅(qū)動(dòng)v340.43版本一下子給人帶來(lái)了曙光——雖然官方說(shuō)明中根本沒(méi)提，但有用戶發(fā)現(xiàn)340驅(qū)動(dòng)能讓HDMI 1.4接口實(shí)現(xiàn)4K分辨率下的60Hz輸出，這樣就不必依賴DisplayPort 1.2接口。由此帶來(lái)的好處就是，很多具備HDMI接口而沒(méi)有DP接口的4K電視就能更方便地充當(dāng)廉價(jià)4K顯示器了，這妥妥的是一大隱藏福利。
我們之前只知道HDMI 1.4接口帶寬有限，不足以支撐60Hz的4K輸出，只能實(shí)現(xiàn)30Hz輸出，那么是NVIDIA掌握了什么黑科技了嗎？正好我們手頭也有4K顯示器，那就來(lái)試試吧。
HDMI 4K@60Hz原理：YUV420壓縮立功
在實(shí)際嘗試之前，我們先要了解下NVIDIA的黑魔法到底有什么根據(jù)。
決定某種接口能否輸出什么樣的視頻信號(hào)規(guī)格的還是帶寬，我們可以簡(jiǎn)單地把它當(dāng)成一條高速公路，影響這條視頻高速公路的因素主要有分辨率、色彩深度以及刷新速度，4K分辨率我們選最常用的3860x2160分辨率，色深的話常用的是8位，RGB三色就是24bit，我們的目標(biāo)是60Hz刷新率(60fps)，那么需要的帶寬就是：
3840*2160*24bit*60fps=11.94Gbs
當(dāng)然，這個(gè)計(jì)算結(jié)果是非常理論化的，還有別的因素要考慮。HDMI使用的TMDS(最小化傳輸差分信號(hào))機(jī)制，8bit/10bit編碼方式，實(shí)際效率是理論值的80%，所以那個(gè)11.94Gbps的帶寬實(shí)際需要1.25倍帶寬，也就是14.9Gbps。
這個(gè)帶寬要求已經(jīng)超過(guò)了HDMI 1.4的要求，后者的規(guī)范能實(shí)現(xiàn)的帶寬是10.2Gbps，HDMI 2.0才能達(dá)到18Gps，而DP 1.2規(guī)范能達(dá)到21.6Gbps帶寬，因此才可以輕易支持4K 60Hz輸出。
既然我們的目標(biāo)是4K 60Hz輸出，有兩個(gè)因素都已經(jīng)固定了，而TMDS編碼也不能改，所以只能從色深上著手了，24位RGB輸出可以做點(diǎn)調(diào)整，這樣就能壓縮一下帶寬要求。至于如何壓縮，人們開發(fā)了多種色度抽樣方法，其中YUV是歐洲電視系統(tǒng)使用的一種顏色編碼方式，使用很普遍，我們國(guó)家的電視制式也屬于這一體系。
有關(guān)YUV編碼的介紹可以講很多，簡(jiǎn)單入門的也可以看下百科介紹。就這里來(lái)說(shuō)，NVIDIA的340.43驅(qū)動(dòng)選擇的是YUV=4：2：0的壓縮方式，水平方向、垂直方向都的抽樣率都是2：1，這樣原本需要RGB 24bit的顏色現(xiàn)在只需要8+8/4+8/4=12bit，實(shí)現(xiàn)4K、60Hz輸出需要的帶寬就是：
3840*2160*12*60*1.25=7.46Gbps
現(xiàn)在這個(gè)帶寬要求已經(jīng)低于HDMI 1.4接口的10.2Gbps總帶寬了，具備了4K分辨率、60Hz輸出的可能了。
實(shí)戰(zhàn)4K 60Hz輸出：意料外的不成功
既然NVIDIA能通過(guò)YUV420色度抽樣將4K 60Hz的要求降低到HDMI 1.4接口的帶寬之外，而且也有人嘗試成功了，那么說(shuō)明這個(gè)思路是行得通的。手頭雖然沒(méi)有4K電視，不過(guò)我們有一臺(tái)戴爾UP2414Q 24寸的4K顯示器，有DP和HDMI接口，可以拿來(lái)驗(yàn)證一下。
首先在驅(qū)動(dòng)程序控制面板中將色彩改為YCbCr444
如果順利的話，這里應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)3860x2160 @60Hz的分辨率選項(xiàng)，可惜現(xiàn)在沒(méi)有
手動(dòng)設(shè)置的話也通不過(guò)測(cè)試
意外的是，在我們這臺(tái)4K顯示器上，通過(guò)HDMI接口并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)4K 60Hz的輸出。在嘗試更換顯卡、HDMI線及硬件平臺(tái)之后，折騰幾次都沒(méi)有成功。
筆者也就此咨詢過(guò)NVIDIA技術(shù)人員，最終解開了這個(gè)疑惑：由于HDMI 1.4標(biāo)準(zhǔn)及EDID（擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù)）比較混亂，驅(qū)動(dòng)支持的HDMI實(shí)現(xiàn)4K 60Hz輸出的功能目前只限于華碩、夏普部分顯示器，并且需要雙HDMI接口，考慮到顯示器這部分是NVIDIA控制不了的，所以這個(gè)功能并沒(méi)有公開出現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)說(shuō)明中，只是一個(gè)隱藏福利。
雖然最終的結(jié)果有點(diǎn)遺憾，不過(guò)這也解開了一個(gè)疑惑。剩下的問(wèn)題就是YUV420采樣畢竟是有損壓縮，它是否對(duì)畫質(zhì)有影響呢？
壓縮后畫質(zhì)變差了嗎？RGB、YCbCr畫質(zhì)對(duì)比
從RGB到閹割版的YUV420顯然是會(huì)有畫質(zhì)損失的，關(guān)鍵的問(wèn)題是這個(gè)畫質(zhì)損失會(huì)有多大。我們這里沒(méi)能成功實(shí)現(xiàn)4K 60Hz的HDMI輸出，不過(guò)日本4Gamer網(wǎng)站在東芝40寸的4K電視上成功了，而且做了畫質(zhì)對(duì)比，來(lái)看一下。
以下圖片可以點(diǎn)擊放大查看原圖。
對(duì)于這個(gè)畫質(zhì)對(duì)比，原文給出了兩點(diǎn)結(jié)論：首先，40K 60Hz（YCbCr=4：2：0）的陰影主體還是能比較正確地重現(xiàn)出來(lái)的，第二，輝度差、色度差給人以更模糊的感覺(jué)。
PS：對(duì)于畫質(zhì)對(duì)比，YUV420壓縮之后肯定會(huì)有損失，不過(guò)考慮到上圖圖片實(shí)際上是在數(shù)字顯微鏡下拍到的，實(shí)際畫質(zhì)差異肯定會(huì)很小，看電影的話恐怕很多人根本不會(huì)注意到這些細(xì)微差別。
實(shí)際游戲體驗(yàn)
除了視頻畫質(zhì)對(duì)比，原文還做了游戲體驗(yàn)。
死亡空間3游戲的設(shè)置
刺客信條4游戲體驗(yàn)，左上角的游戲幀數(shù)是72fps
選擇30Hz還是60Hz對(duì)游戲體驗(yàn)來(lái)說(shuō)或許更重要，雖然YCbCr420會(huì)有一些不足，不過(guò)他還是傾向于高幀數(shù)及高分辨率，因此HDMI接口下4K 60Hz給他的感覺(jué)還是更正面一些。
福利，也只能是福利，還是等HDMI 2.0吧
NVIDIA的340.43驅(qū)動(dòng)帶來(lái)的HDMI 1.4接口實(shí)現(xiàn)4K分辨率、60Hz刷新率輸出確實(shí)很美好，如此以來(lái)很多沒(méi)有DP 1.2接口的4K電視都可以充當(dāng)桌面顯示器來(lái)用了，它們的價(jià)格通常要比PC用的4K顯示器便宜得多。
NVIDIA采用的YUV420采樣實(shí)際上也是一種很成熟的標(biāo)準(zhǔn)，在DVD、H.264甚至藍(lán)光視頻中都有應(yīng)用，雖然是有損壓縮，不過(guò)畫質(zhì)影響并不大，權(quán)衡得失之后還是非常值得的，畢竟換來(lái)了60Hz刷新率，這對(duì)游戲來(lái)更為重要。
唯一的問(wèn)題就在于NVIDIA這個(gè)功能還不能用于所有HDMI 1.4設(shè)備，官方繼續(xù)說(shuō)是因?yàn)镠DMI及EDID混亂，因此目前只能支持很少一部分設(shè)備，所以官方也沒(méi)有大張旗鼓宣傳這個(gè)功能。對(duì)于普通用戶來(lái)說(shuō)，這真的只能是一個(gè)隱藏福利了，能用到算運(yùn)氣，用不到也很正常，畢竟這是HDMI 1.4標(biāo)準(zhǔn)之外的功能。
再說(shuō)，有了DP 1.2標(biāo)準(zhǔn)，HDMI 1.4上4K 60Hz也只是權(quán)宜之計(jì)，而HDMI 2.0規(guī)范早已發(fā)布，華碩前不久推出了首款支持HDMI 2.0的PB287Q顯示器，年底上市，預(yù)計(jì)明年就會(huì)有更多HDMI 2.0設(shè)備問(wèn)世，HDMI接口上60Hz 4K分辨率的問(wèn)題也會(huì)隨之解決的。