يشير 4K أو UltraHD (UHD) كما هو معروف أيضًا إلى فئة من عروض الفيديو والفيديو فائقة الدقة. "4K" هو مرجع إلى الدقة الأفقية لصورة الصورة ، عادةً إما 3840 × 2160 أو 4096 × 2160 دقة. هذا هو ما يقرب من أربعة أضعاف دقة معايير HD الحالية التي تنتهي في 1920x1080.
لقد تأخر توافر شاشات الكمبيوتر 4K UHD وراء سوق التلفزيون قليلا ، ولكن لعدة أسباب وجيهة.
عرض النطاق الترددي الفيديو والاتصالات على أجهزة الكمبيوتر
تواجه أجهزة الكمبيوتر مشكلة في محتوى 4K أو UHD وتعرضها على الشاشات - ما وراء توفر شاشات 4K. تتطلب الدقة العالية جدًا مقدارًا كبيرًا من النطاق الترددي لنقل الحجم المتزايد لبيانات الفيديو. تقنيات الفيديو الكمبيوتر السابقة مثل VGA و DVI تفتقر إلى عرض النطاق الترددي ولا يمكن تقديم تلك القرارات بشكل موثوق. هذا يترك أحدث موصلات الفيديو HDMI و DisplayPort و Thunderbolt 2 و Thunderbolt 3 ، ولكن تم العثور عليها في معظمها في أجهزة الكمبيوتر المتطورة. HDMI هو الأكثر شيوعًا من هذه الاتصالات القادرة على 4K.
يتم استخدام HDMI من قبل جميع الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية وهذا يمنحها ميزة عندما يتعلق الأمر بالتبني من قبل سوق عرض الكمبيوتر. مطلوب بطاقة فيديو مع منفذ HDMI ، فضلا عن كابلات HDMI عالية السرعة تصنيفا. قد يؤدي الفشل في الحصول على الكبلات الصحيحة إلى الحصول على صور منخفضة الدقة.
يتم استخدام DisplayPort بواسطة العديد من شاشات الكمبيوتر وبطاقات الفيديو ، على الرغم من أنها أقل استخدامًا للمستخدم العادي مقارنةً باتصالات HDMI. يمكن أن تعمل مواصفات DisplayPort v1.2 على تشغيل إشارة الفيديو بدقة 4K UHD بالكامل حتى 4096 × 2160 مع لون عميق و 60 هرتز أو إطارات لكل ثانية.
معدل التحديث
هناك جانب آخر لفيديو HDMI و 4 K الذي يقدم مشكلة لشاشات الكمبيوتر. إشارات HDMI تنتقل عادة مع معدل تحديث 30 هرتز ، أو 30 إطارًا في الثانية (fps). قد يكون هذا مقبولًا لمشاهدة الأفلام على التليفزيون ، ولكن بالنسبة لمستخدمي الكمبيوتر ، وخاصة اللاعبين ، يفرض ضرائب على العرض ويسبب إجهادًا للعين. يفضل اللاعبون معدل تحديث 60 إطارًا في الثانية أو أعلى لهذا السبب ، ولحركة الحركة الأكثر مرونة على الشاشة. مواصفات HDMI 2.0 بتصحيح هذا وأصبح المعيار في العديد من بطاقات العرض PC.
اتصالات DisplayPort قادرة على توصيل فيديو بدقة 4K UHD بمعدل 60 هرتز ، 60 إطارًا في الثانية ، معدلات التحديث.
أداء بطاقة الفيديو
يمكن لكل معالج رسومات ، سواء كان مدمجًا في اللوحة الأم أو بطاقة فيديو مثبتة ، التعامل مع أعمال الفيديو الأساسية بدقة 4K UHD. تنشأ مشاكل مع تسارع الفيديو لمستخدمي 3D. في أربعة أضعاف دقة الوضوح العالي القياسي ، أربعة أضعاف كمية البيانات التي يجب معالجتها بواسطة بطاقة الرسومات. تتطلب ألعاب الفيديو ثلاثية الأبعاد سريعة الحركة المقدمة في 4K قوة معالجة رسومات كبيرة.
ينتج عن معالجة تحميل هذه البطاقات حرارة كبيرة داخل نظام ، الأمر الذي يتطلب قدرات تبريد أكبر على البطاقة نفسها وضمن النظام نفسه. كل هذا يأتي مع سعر أعلى. حيث يمكن لبطاقات الرسومات الراقية أن تتجاوز 500 دولار في الماضي ، فإن البطاقات المتطورة التي تتعامل مع 4K تتجاوز بسهولة علامة 1000 دولار.
يعد تشغيل أجهزة عرض متعددة إعدادًا أكثر شيوعًا ، لا سيما بين اللاعبين والمهن. وبالتالي ، عندما يتعلق الأمر بقرارات 4K التي تم دفعها إلى شاشات عرض متعددة ، فإنها تزيد بشكل كبير من الطلب على عرض النطاق الترددي وقوة المعالجة.
فيديو الترميز
نسبة أكبر من الفيديو الذي نستهلكه تأتي من مصادر عبر الإنترنت بدلاً من وسائل البث التقليدية. مع زيادة حجم تدفق البيانات أربع مرات من اعتماد فيديو Ultra HD ، سيتم وضع عبء كبير على حركة المرور على الإنترنت دون ذكر أحجام الملفات لتلك التي تشتري وتنزيل ملفات الفيديو الرقمية. فجأة يمكن لجهازك اللوحي الذي سعته 64 غيغابايت فقط الاحتفاظ بربع عدد الأفلام التي كان يعمل بها في السابق.
ولهذا السبب ، هناك حاجة إلى المزيد من ملفات الفيديو المدمجة التي يمكن نقلها بشكل أكثر كفاءة عبر الشبكات والحفاظ على انخفاض أحجام الملفات. يستخدم معظم الفيديو عالي الوضوح الفيديو H.264 CODEC (اختصار لـ ضاغط - برنامج إلغاء ضغط) من Moving Picture Experts Group أو MPEG. تتم الإشارة إلى هذه الملفات باسم ملفات فيديو MPEG4. لقد كانت هذه وسيلة فعالة لترميز البيانات ، ولكن مع فيديو 4K UHD ، يمكن أن يحتوي قرص Blu-ray على ربع طول الفيديو فقط ، ويشغل بث الفيديو أربعة أضعاف النطاق الترددي الذي يشبع ارتباطات الشبكة خاصة عند المستخدم نهاية بسرعة كبيرة. ولحل هذه المشكلة ، تم إعداد معيار H.265 أو فيديو عالي الكفاءة (CODE) (HEVC) ، كمعيار ، كوسيلة لتقليل أحجام البيانات.
تم استخدام أجهزة الفيديو القديمة بشكل ضمني لاستخدام الفيديو H.264 من أجل أن تكون فعالة قدر الإمكان. وينطبق الشيء نفسه على العديد من حلول الرسومات الموجودة في منتجات الأجهزة المحمولة. يمكن التعامل مع بعض التعديلات الضرورية من خلال البرامج ، ولكن هذا يعني أن العديد من منتجات الأجهزة المحمولة القديمة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية قد لا تتمكن من تشغيل تنسيق الفيديو الجديد. في نهاية المطاف ، سيتم حل هذا مع الأجهزة والبرامج الجديدة.
