4K-Videoauflösung

4K-Anforderungen

4K-Adaptive-Bit-Streams setzen eine Bandbreite zwischen 10 und 20 Mbps voraus. Der Streaming-Anbieter Netflix allerdings setzt auf Kundenseite 25 Mbps voraus, um 4K-Inhalte abrufen zu können. Für die Wiedergabe von 4K-Videos ist zudem ein entsprechender Monitor oder Fernseher nötig, der die 4K-Auflösung unterstützt.

Die UHD Alliance, ein Konsortium aus mehr als 50 Technologieunternehmen, Filmstudios und Geräteherstellern, hat inzwischen UHD-Spezifikationen (Ultra High-Definition) zur Wiedergabe von 4K-Videoinhalten veröffentlicht. Diese Liste enthält alle nötigen Spezifikationen, die Geräte wie Blu-Ray-Player oder Fernseher erfüllen müssen, um mit 4K-Inhalten kompatibel zu sein.

Die Spezifikationen enthalten unter anderem folgende Vorgaben:

• Eine Auflösung von mindestens 3.840 x 2.160 Pixel.
• Eine Farbtiefe von mindestens zehn Bit, was 1.024 Schattierungen der drei Primärfarben Rot, Grün und Blau ermöglicht.
• High Dynamic Range (HDR) für eine lebensechtere Farbwiedergabe. HDR ist eine Spezifikation, mit der sich die Helligkeitswerte eines 4K-Gerätes erweitern lassen. Durch deutlich höhere Lumen-Werte, also eine erhöhte Leuchtkraft der Bildschirme, werden dabei hellere Farben erzeugt, die denen natürlicher Helligkeitswerte echter Objekte deutlich näherkommen als bei regulären Fernsehern und Monitoren.
• Eine Kombination aus Helligkeits- und Schwarzwerten, die entweder mehr als 1.000 Nits maximale Helligkeit und weniger als 0,5 Nits an Schwarzwert ermöglicht oder aber mehr als 540 Nits Helligkeit und weniger als 0,0005 Nits an Schwarz.

4K-Auflösung und Upscaling

Die 4K-Auflösung wird von unterschiedlichen Video-Codecs unterstützt. H.265 ist ein Standard zur Videokomprimierung, der von der International Telecommunication Union (ITU) im Januar 2013 verabschiedet wurde. H.265, auch als High Efficiency Video Coding (HEVC) bekannt, wurde für die Videounterstützung mit Auflösungen bis hin zu 8K entwickelt. Der Standard enthält skalierbares Video-Encoding und verspricht gegenüber dem Vorgängerstandard H.264 die zweifache Datenkomprimierung, was sich in 30 bis 40 Prozent geringeren Bandbreitenanforderungen niederschlagen soll.

VP9, ein offener Codec zur Videokomprimierung, wurde von Google entwickelt und soll 4K-Videos mit einer reduzierten Bandbreite von bis zu 50 Prozent unterstützen. VP9 startete zunächst für YouTube und wurde im Juni 2013 offiziell veröffentlicht. Verschiedene Webbrowser wie Google Chrome, Mozilla Firefox oder Opera unterstützen VP9. Auch wenn VP9 nicht die gleiche hohe Verbreitung vorweisen kann wie H.265, ist es ein sehr effizienter Streaming-Standard.

Geringere Auflösungen, etwa die Full-HD-Auflösung von 1.920 x 1.080 Pixel, können auf 4K-Bildschirmen hochskaliert werden. Hierfür besitzen 4K-Endgeräte dedizierte Hardware wie Video Scaler und Bildbearbeitungsalgorithmen, die die Pixelanzahl geringerer Auflösungen hochskalieren können. Genauso lassen sich aber auch spezielle Upscaling-Geräte mit mehr Leistung als die in 4K-Geräten eingebaute Hardware zum Upscaling verwenden.

4K versus UHD versus Full HD

Die Begriffe 4K und UHD werden oft austauschbar verwendet. Allerdings kann UHD auch auf Auflösungen jenseits von 4K hindeuten. Ultra High-Definition erfordert eine Mindestauflösung von 3.840x2.160 Pixel, schließt aber zum Beispiel auch eine 8K-Auflösung ein.

Die 4K-Auflösung bezeichnet dagegen ausschließlich die vierfache Full-HD-Auflösung von 1.920x1080 Pixel. Der große Vorteil von 4K gegenüber geringeren Auflösungen ist die bessere Bildqualität. Dabei kommt die höhere 4K-Auflösung nicht nur dem privaten Bereich zugute, sondern zum Beispiel auch Grafikern, Designern oder in der Fertigungsindustrie oder der Gesundheitsbranche.

Als Nachteile sind allerdings die höhere Bandbreitenanforderung und der größere Speicherbedarf anzumerken, was sich negativ auf die Netzwerkinfrastruktur auswirken kann.