4K分辨率通常指的是3840x2160像素的分辨率,也称为UHD(Ultra High Definition)。4K视频的每秒数据量取决于多个因素,包括压缩率、帧率、色深和色彩编码格式。
为了估算4K视频的数据量,我们可以使用以下公式:
数据量(每秒) = 分辨率 × 色深 × 帧率 × 色彩编码系数
例如,如果我们假设一个未压缩的4K视频,色深为8位(每个颜色通道),帧率为30fps,使用4:2:0的色彩编码,那么每秒数据量的计算方式如下:
分辨率 = 3840 × 2160 = 8,294,400像素
色深 = 8位 × 3(RGB三个颜色通道)= 24位/像素
帧率 = 30fps
色彩编码系数对于4:2:0色彩编码,实际上每个色彩通道不是每个像素都有独立的色彩信息,所以色彩数据量会减少一半,系数大约是1.5(而不是3)。
数据量(每秒) = 8,294,400像素 × 24位/像素 × 30fps × 1.5 = 8,980,992,000位/秒
换算成字节,因为1字节 = 8位:
数据量(每秒) = 8,980,992,000位/秒 ÷ 8 = 1,122,624,000字节/秒
换算成兆字节(MB),因为1MB = 1,048,576字节:
数据量(每秒) = 1,122,624,000字节/秒 ÷ 1,048,576 ≈ 1070MB/s
换算成千兆比特(Gbps),因为1Gbps = 1,000,000,000位/秒:
数据量(每秒) = 8,980,992,000位/秒 ÷ 1,000,000,000 ≈ 8.98Gbps
这是一个理论上的未压缩数据量。实际上,大多数4K视频都会使用某种形式的压缩来减少数据量。例如,使用H.264或H.265(HEVC)编码的4K视频,数据量会大幅减少,可能在20Mbps到100Mbps之间,这取决于压缩的质量和效率。