Wir sehen oft Wörter wie 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 in den Codec-Informationen. Beispielsweise unterstützt Controller A 4K@30Hz 4:4:4 und Controller B unterstützt 4K. @30Hz 4:2:2. Egal 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0, sie alle beschreiben die Art der Bildkomprimierung und -abtastung. Was ist also der Unterschied zwischen ihnen? Auf dieser Seite stellen wir Ihnen die Konzepte rund um das Chroma-Sampling vor.
Was ist Chroma Subsampling?
Die Chroma-Unterabtastung ist eine Art der Komprimierung, die die Farbinformationen in einem Signal zugunsten von Luminanzdaten reduziert. Dies reduziert die Bandbreite, ohne die Bildqualität wesentlich zu beeinträchtigen.
Ein Videosignal wird in zwei verschiedene Aspekte unterteilt: Luminanzinformationen und Farbinformationen. Die Luminanz, kurz Luma, definiert den größten Teil des Bildes, da der Kontrast die Formen bildet, die Sie auf dem Bildschirm sehen. Beispielsweise sieht ein Schwarzweißbild nicht weniger detailliert aus als ein Farbbild. Farbinformationen, Chrominanz oder einfach Chroma sind ebenfalls wichtig, haben jedoch weniger visuelle Auswirkungen. Durch die Chroma-Unterabtastung wird die Menge der Farbinformationen im Signal reduziert, um stattdessen mehr Luminanzdaten zu ermöglichen. Auf diese Weise können Sie die Bildschärfe beibehalten und gleichzeitig die Dateigröße effektiv um bis zu 50% reduzieren. Im YUV-Format macht Luma nur 1/3 des Signals aus, daher hilft es sehr, die Menge der Chroma-Daten zu reduzieren. Aufgrund der Bandbreitenbeschränkungen aufgrund von Internetgeschwindigkeit und HDMI können aktuelle Systeme dadurch wesentlich effizienter genutzt werden.
4:4:4 gegen 4:2:2 gegen 4:2:0
Die erste Zahl (in diesem Beispiel 4) bezieht sich auf die Größe der Stichprobe. Die folgenden zwei Zahlen beziehen sich auf Chroma. Sie alle definieren horizontale bzw. vertikale Stichproben relativ zur ersten Zahl.
Das Signal mit einer Farbintensität von 4: 4: 4 wird nicht komprimiert (daher wird keine Unterabtastung durchgeführt), und die Helligkeits- und Farbdaten werden vollständig übertragen. In der Vier-mal-Zwei-Pixel-Anordnung beträgt die Chromatizität von 4: 2: 2 die Hälfte von 4: 4: 4, und die Chromatizitätsinformation von 4: 2: 0 ist ein Viertel der verfügbaren Farben. Die horizontale Abtastrate von 4: 2: 2-Signalen ist halb so hoch, aber die vertikale Abtastrate ist immer noch vollständig. Andererseits tastet 4: 2: 0 nur die Hälfte der Farben der Pixel in der ersten Reihe ab und ignoriert die zweite Reihe von Abtastwerten vollständig.
