4K tai UltraHD viittaa teräväpiirtonäytön ja -videon luokkaan. Kunto 4K viittaa kuvan vaakasuuntaiseen resoluutioon, yleensä 3840 x 2160 pikseliä tai 4096 pikseliä x 2160 pikseliä. Tämä ominaisuus on noin neljä kertaa nykyisten HD-standardien resoluutio ja enintään 1920 x 1080 pikseliä. Vaikka 4K-tietokonenäytöt ovat yleistymässä, todellisen UltraHD:n saavuttaminen kaikilla tietokoneilla vaatii merkittäviä laitteistopäivityksiä. Tämän artikkelin tiedot koskevat laajalti yhden tyyppistä tietokonelaitteistoa.
Videon kaistanleveys ja yhteydet tietokoneissa
Tietokoneissa on ongelmia 4K- tai UHD-sisällön näyttämisessä. Erittäin korkeat resoluutiot vaativat suuren määrän kaistanleveyttä isomman videodatan siirtämiseksi. Vanhemmissa tietokonevideotekniikoissa, kuten VGA ja DVI, puuttuu kaistanleveys, eivätkä ne siksi pysty toimittamaan näitä resoluutioita luotettavasti. 4K-resoluution ylläpitämiseksi tarvitset uudempia videoliittimiä, kuten HDMI, DisplayPort ja Thunderbolt 2 tai 3. Suurin osa kulutuselektroniikasta tukee HDMI:tä, mikä antaa sille etulyöntiaseman tietokonenäyttömarkkinoilla. Tarvitaan HDMI-portilla varustettu näytönohjain sekä nopeat HDMI-kaapelit. Monet tietokonenäytöt ja näytönohjaimet käyttävät DisplayPort-tekniikkaa, vaikka se ei olekaan tavalliselle käyttäjälle tuttua. DisplayPort v1.2 -spesifikaatio tuottaa täyden 4K UHD -videosignaalin jopa 4096 x 2160 pikseliä 60 ruudulla sekunnissa.
Virkistystaajuus
HDMI-signaalit lähetetään yleensä virkistystaajuudella 30 Hz tai 30 kuvaa sekunnissa. Tämä nopeus toimii katsottaessa elokuvia televisiosta, mutta tietokonepelaajille alhainen kuvataajuus rasittaa silmiä voimakkaasti. Pelaajat pitävät 60 fps:n tai suuremmista virkistystaajuuksista tasaisemman liikkumisen vuoksi näytöllä.
Näytönohjaimen suorituskyky
Mikä tahansa grafiikkaprosessori käsittelee videon perustoiston 4K UHD -resoluutiolla, mutta nopeat 4K-muodossa esitettävät 3D-videopelit vaativat huomattavaa grafiikan käsittelytehoa. Neljä kertaa tavallista teräväpiirtotarkkuutta korkeammalla resoluutiolla näytönohjaimen on käsiteltävä neljä kertaa enemmän dataa. Käsittelykuorma, jonka nämä kortit voivat käsitellä, tuottaa järjestelmään huomattavaa lämpöä, mikä vaatii suurempia jäähdytysominaisuuksia. Kaiken tämän mukana tulee korkeampi hintalappu. Useiden näyttöjen käyttäminen 4K-resoluutiolla lisää huomattavasti kaistanleveyttä ja prosessointitehoa.
Videokoodekit
4K-videoiden suoratoistoon ja lataamiseen liittyy lisähaasteita. Tietovirran koon kasvu vaatii lisää Internet-liikennettä, vaikka videotiedostojen tyypillinen koko on myös kasvanut. Useimmat teräväpiirtovideot käyttävät Moving Picture Experts Groupin H.264-videokoodekkia, joka renderöi MPEG4-videotiedostoja. Tämä koodekki oli tehokas tapa koodata tietoa, mutta 4K UHD -videolla Blu-ray-levy voi sisältää vain neljänneksen videon pituudesta. Myöhempi H.265 eli High-Efficiency Video Codec pienentää datan kokoa entisestään. Vanhempi videolaitteisto on kovakoodattu käyttämään H.264-videota mahdollisimman tehokkaasti. Sama pätee moniin mobiilituotteiden grafiikkaratkaisuihin. Osa 4K:n mukauttamisesta voidaan hoitaa ohjelmiston kautta, mutta monet vanhemmat mobiilituotteet, kuten älypuhelimet ja tabletit, eivät välttämättä pysty toistamaan uutta videomuotoa.