Win7之家（ www.airtaxifl.com）：Win7版英偉達驅動彩蛋：HDMI 1.4實戰(zhàn)4K 60Hz輸出
雖然我們之前已經(jīng)多次探討過4K平臺的性能及代價問題，甚至廉價4K顯示器都降到了3000-4000元價位，但是4K顯示器的選擇依然是最讓人糾結的部分——60Hz刷新率的顯示器大多是高端產(chǎn)品，售價昂貴，而廉價的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，用起來又讓人糾結，魚和熊掌不能兼得啊。
在這種情況下，英偉達XP/Win7/Win8.1顯卡驅動v340.43版本一下子給人帶來了曙光——雖然官方說明中根本沒提，但有用戶發(fā)現(xiàn)340驅動能讓HDMI 1.4接口實現(xiàn)4K分辨率下的60Hz輸出，這樣就不必依賴DisplayPort 1.2接口。由此帶來的好處就是，很多具備HDMI接口而沒有DP接口的4K電視就能更方便地充當廉價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，那就來試試吧。
HDMI 4K@60Hz原理：YUV420壓縮立功
在實際嘗試之前，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規(guī)格的還是帶寬，我們可以簡單地把它當成一條高速公路，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，我們的目標是60Hz刷新率(60fps)，那么需要的帶寬就是：
3840*2160*24bit*60fps=11.94Gbs
當然，這個計算結果是非常理論化的，還有別的因素要考慮。HDMI使用的TMDS(最小化傳輸差分信號)機制，8bit/10bit編碼方式，實際效率是理論值的80%，所以那個11.94Gbps的帶寬實際需要1.25倍帶寬，也就是14.9Gbps。
這個帶寬要求已經(jīng)超過了HDMI 1.4的要求，后者的規(guī)范能實現(xiàn)的帶寬是10.2Gbps，HDMI 2.0才能達到18Gps，而DP 1.2規(guī)范能達到21.6Gbps帶寬，因此才可以輕易支持4K 60Hz輸出。
既然我們的目標是4K 60Hz輸出，有兩個因素都已經(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，我們國家的電視制式也屬于這一體系。
有關YUV編碼的介紹可以講很多，簡單入門的也可以看下百科介紹。就這里來說，NVIDIA的340.43驅動選擇的是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。
實戰(zhàn)4K 60Hz輸出：意料外的不成功
既然NVIDIA能通過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，那么說明這個思路是行得通的。手頭雖然沒有4K電視，不過我們有一臺戴爾UP2414Q 24寸的4K顯示器，有DP和HDMI接口，可以拿來驗證一下。
首先在驅動程序控制面板中將色彩改為YCbCr444
如果順利的話，這里應該會出現(xiàn)3860x2160 @60Hz的分辨率選項，可惜現(xiàn)在沒有
手動設置的話也通不過測試
意外的是，在我們這臺4K顯示器上，通過HDMI接口并沒有實現(xiàn)4K 60Hz的輸出。在嘗試更換顯卡、HDMI線及硬件平臺之后，折騰幾次都沒有成功。
筆者也就此咨詢過NVIDIA技術人員，最終解開了這個疑惑：由于HDMI 1.4標準及EDID（擴展顯示識別數(shù)據(jù)）比較混亂，驅動支持的HDMI實現(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，所以這個功能并沒有公開出現(xiàn)在驅動說明中，只是一個隱藏福利。
雖然最終的結果有點遺憾，不過這也解開了一個疑惑。剩下的問題就是YUV420采樣畢竟是有損壓縮，它是否對畫質有影響呢？
壓縮后畫質變差了嗎？RGB、YCbCr畫質對比
從RGB到閹割版的YUV420顯然是會有畫質損失的，關鍵的問題是這個畫質損失會有多大。我們這里沒能成功實現(xiàn)4K 60Hz的HDMI輸出，不過日本4Gamer網(wǎng)站在東芝40寸的4K電視上成功了，而且做了畫質對比，來看一下。
以下圖片可以點擊放大查看原圖。
對于這個畫質對比，原文給出了兩點結論：首先，40K 60Hz（YCbCr=4：2：0）的陰影主體還是能比較正確地重現(xiàn)出來的，第二，輝度差、色度差給人以更模糊的感覺。
PS：對于畫質對比，YUV420壓縮之后肯定會有損失，不過考慮到上圖圖片實際上是在數(shù)字顯微鏡下拍到的，實際畫質差異肯定會很小，看電影的話恐怕很多人根本不會注意到這些細微差別。
實際游戲體驗
除了視頻畫質對比，原文還做了游戲體驗。
死亡空間3游戲的設置
刺客信條4游戲體驗，左上角的游戲幀數(shù)是72fps
選擇30Hz還是60Hz對游戲體驗來說或許更重要，雖然YCbCr420會有一些不足，不過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驅動帶來的HDMI 1.4接口實現(xiàn)4K分辨率、60Hz刷新率輸出確實很美好，如此以來很多沒有DP 1.2接口的4K電視都可以充當桌面顯示器來用了，它們的價格通常要比PC用的4K顯示器便宜得多。
NVIDIA采用的YUV420采樣實際上也是一種很成熟的標準，在DVD、H.264甚至藍光視頻中都有應用，雖然是有損壓縮，不過畫質影響并不大，權衡得失之后還是非常值得的，畢竟換來了60Hz刷新率，這對游戲來更為重要。
唯一的問題就在于NVIDIA這個功能還不能用于所有HDMI 1.4設備，官方繼續(xù)說是因為HDMI及EDID混亂，因此目前只能支持很少一部分設備，所以官方也沒有大張旗鼓宣傳這個功能。對于普通用戶來說，這真的只能是一個隱藏福利了，能用到算運氣，用不到也很正常，畢竟這是HDMI 1.4標準之外的功能。
再說，有了DP 1.2標準，HDMI 1.4上4K 60Hz也只是權宜之計，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，預計明年就會有更多HDMI 2.0設備問世，HDMI接口上60Hz 4K分辨率的問題也會隨之解決的。