「色深」和「位深」有什么区别?(显卡显示10bit12bit)
在各大视频网站搜索“显示器科普”,你就会看到很多关于显示器参数的科普视频,其中绝大多数视频都会提到一个叫“色深”的东西,并告诉大家,我们常说的“8bit,10b...
大家好,今天我想和大家谈谈我对“10bit是指什么”的一些看法。为了让大家更好地理解这个问题,我将相关资料进行了分类,现在就让我们一起来探讨吧。
「色深」和「位深」有什么区别?
在各大视频网站搜索“显示器科普”,你就会看到很多关于显示器参数的科普视频,其中绝大多数视频都会提到一个叫“色深”的东西,并告诉大家,我们常说的“8bit,10bit”指的就是色深。
色深(Color Depth),顾名思义,就是“色彩的深度”,这里的“深度”就是指精细度,色深又叫“色位深”,看名字就可以知道,色深也是位深的一部分,用来描述色彩的精细度,在数字图像中,最小的单位叫“像素”(Pixel),这里的像素是彩色的像素,每一个像素都有自己独立完整的参数,在RGB三通道图像中,每一个像素都由R,G,B三个通道组成,其中每个通道又由若干个二进制位来表示其“含量”,例如,11001101100110011111111(共24位),表示102红,204绿和255蓝,根据加色系理论,这个颜色就是我们常说的“天依蓝”
其中,用来表示该颜色的2进制位数,就是“色深”,即24bit。
当然,在日常中,我们见到的绝大多数数字图像都不是用RGB来表示的,而使用YUV来表示,虽然二者描述色彩的原理有很多不同,但在色深上二者是基本一致的,也是用若干位二进制位来分别记录亮度和色差信息,最终用来描述每个像素的总二进制位数,就叫“色深”。
位深(Bit Depth)的概念则要宽泛一些,它可以用来描述一切将模拟信号量化或将数字信号模拟化的设备的精度。
其中,用来描述每个点亮度的脉冲信号位数,就叫“位深”。
?色深仅应用于数字图像领域,位深应用于大量数模转换设备领域
色深,看名字就知道,这只是用来描述色彩的概念,所以,色深的应用范围其实相当狭窄,只有在数字图像传输和转换时,才会应用到“色深”这个概念,在我们的日常生活中,色深的概念几乎是从来不用的。
常见的色深有:18bit(RGB/YUV各6位)24bit(RGB/YUV各8位)30bit(RGB/YUV各10位)32bit(RGBA各8位)40bit(RGBA/YUVA各10位)等
位深的应用宽泛许多,除显示领域外,摄影领域,录音领域,遥感测绘领域等量化采样领域都会有“位深”的概念,其常用于表示精度,我们平时常说的摄影机8bit,10bit也是指位深,指摄影机量化采样等精度。
这里再解释一下量化采样的位深,与显示器相似,摄影机,录音机等需要将现实中连续的模拟光学或声学信号转化成离散的数字信号,而摄影机的“点”与显示器的“点”一样,是无法分辨颜色(波长)的,只能通过拜耳滤色片将特定波长的电磁波强度转化为电平信号,而电平信号就需要被量化成单一强度的亮度信号来储存,也就是说,摄影机传感器中输出的只有亮度信号,而没有色彩信息。只能通过后期将预设好的拜耳滤色片信息叠加至亮度信号,才有了“色彩”。而录音机因为本来就只有单一的电平信息,所以也就不需要进行额外的转换,减少了计算量。因此录音机的量化位深通常可以很高,达到16bit或24bit,远超过摄影机的8bit和10bit。
常见的位深有:8bit(普通手机和消费级照相机和显示器),10bit(旗舰手机视频和高端相机视频以及顶级显示器),12bit(普通手机raw格式和中端摄影机),14bit(普通照相机raw格式,遥感卫星),16bit(高端**机和高端照相机raw格式,以及录音机),24bit(高清录音机)等。
总结:色深和位深的分辨其实非常简单,只需要看其描述对象即可,除数字图像以外,所有与“设备”相关的对象一律使用“位深”来描述。另外,如果数字较小,如8bit,10bit等,通常就是指位深而非色深,24bit以下色深的数字图像极其罕见(例如GIF图像),生活中绝大多数照片和视频都是24bit色深,在显示器上就是8bit位深。
"10 bit"是一个什么样的视频技术指标?
数字视频中的“ 10 bit ”
10 bit 在数字**制作领域并不是陌生的新名词,早在上个世纪 90 年代前期就开始广泛使用,现在,随着 HDTV 的逼近,关于 “ 10 bit “ 这一视频技术指标的描述越来越多地出现在我们面前,这里,让我们一起探讨一下关于 10 bit 的一些问题。
10 bit 深度
我们了解,目前主要使用的图像质量是 24 bit 或 32 bit 颜色深度,它等于每通道 8 bit 的 R 、 G 、 B 或每通道 8 bit R 、 G 、 B 、 A 色彩通道的相加,而 8 bit 表示每个原色具有 256 个灰阶,即 0 - 255 对应色彩从黑到白的灰度级别, 10 bit 表示单色彩通道具有 1024 个灰度级别,色阶范围是 0-1023 。
通常的我们使用的显示器色彩是 24 bit ,那么现在提出的 10 bit 单通道色彩,两者是怎样一种关系呢?
这是一个非常容易混淆的概念,实际上,可以这样计算, 1 位单通道色彩的图像只是黑色和白色两种色彩,而单通道 8 bit 实际相当于显示器定义的 24 bit 或 32 bit ,显示器定义只是简单的色彩通道相加,而不是单通道色彩深度;单通道 16 bit 具有 65536 个灰度级别,和显示器的色彩定义不同,显示器是两个 5 bit 通道加上 1 个 6 bit 通道,色彩还没有达到单通道 8 bit 的图像显示质量。
下图所使用的位深表示 1 bit 、 2 bit 、 3 bit 以及 8 bit 图像的灰度级别,随着位深的增加,色彩梯度更加平滑,色阈也更加宽广, 8 bit 和 10 bit 也是这样。高位深表示在一个色阈中更多的采样数值, 8 bit 提供 256 个采样点,而 10 bit 提供 1024 个采样点,其色彩精度是 8 bit 的 4 倍。
也就是说,显示器和图像深度之间是一个单通道色深与颜色数量之间的关系, 24 bit 真彩色显示器显示数量是单通道 10 bit 色彩数量的六十四分之一。如果按照三原色计算, 10 bit 单色彩通道相加为 30 bit 色彩,或者说 10 亿色。
那么, 10 bit 的意义何在呢?
举一个很简单的例子,显示器所显示的色彩分辨率是 72 dpi ,足够日常使用了,但在印刷的时候,却还是需要 300 dpi 的图像,并且在印刷高质量的印刷品时,可能需要更高的分辨率,比如 1200 dpi 。
视频也是如此,虽然肉眼不足以分辨高动态范围的色彩,但在一些专业领域,普遍存在高位深色彩的需要,最明显的应用比如胶片的扫描和输出以及三维动画序列输出。从人眼能分辨的量化来说最高是在 8-10bit ,使用 14 bit 采样保留胶片制作和图像数据的余量已经完全够了,而 14 bit 的采样数据能够完美地保留到 10 bit Cin 、 DPX 或者 OpenEXR 文件格式当中。
工业光魔开发的 10 bit openEXR 图像用于他们的后期特效制作
目前,主流的 3D 应用程序和合成系统对于 10 bit Cin 、 DPX 和 OpenEXR 文件格式都非常好。
10 bit 应用
在影视编辑合成领域,数字 Betacam 的量化就是 10 bit ,而多数数字视频卡的 8 bit 采样输入输出都不能达到数字 Betacam 的色彩精度。
单通道 16 bit 目前在视频领域没有被使用,**胶片的采样也只在 10 bit 到 14 bit 之间,这是因为,无论设备和计算机处理性能、还有磁盘存储都远远没有达到能够处理 16 bit 数字视频的能力, 10 bit 是**胶片质量和计算机处理性能,分辨率以及磁盘存储之间的一个比较好的平衡点。
下面的例子模拟了 8 bit 图像在视频特效处理过程中丢失细节的一些情况。在 Digital Fusion 流程中,给 FastNoise 节点添加 Filter 特效工具的浮雕效果,左图流程中 FastNoise 图像为 8 位深度,右图流程中 FastNoise 为 32 位浮点,其他设置相同。可以看到, Filter 特效工具在不同位深下由于采样细节不同,而得到了两种不同的结果,只是因为使用 8 bit 滤镜的限制导致高亮和暗部图像细节被裁切。
因此,需要更高采样的视频卡最大地保留色彩信息以保证复杂特效的处理和多代复制过程。
高精度在合成工作中的简单应用包括:
1 )校色
10 bit 提供更精确的选色范围,使校色更加方便。在对 10 bit 高动态范围图像进行处理的时候, 10 bit 提供非常宽广的颜色范围,使色彩校准变得更加自由。在下面的例子中,对左边的源图像高进行 Gama 调整,可以发现高亮部分仍然保持图像信息。而在普通 8 bit 图像中,高亮部分降低 Gama 值会变为灰色。
2 )抠像
10 bit 为抠像工作提供更宽广的色度范围,更精确的 Alpha 控制,以及更平滑的 Matter 边缘。下图显示了不同精度的视频在抠像处理中的差别,低精度图像有严重的锯齿,使得抠像很难达到理想的边缘。
3 )跟踪
对于跟踪解算,跟踪点的设置最为重要,如果图像压缩太高,放大后马赛克太大,或在序列播放中像素点变化太快,就会导致跟踪点无法确定而失败。高质量、高精度图像为跟踪提供更容易辨识的像素和色彩,使跟踪结果更为精确。
10 bit 流程
10 bit YUV 和 10 bit RGB 是工业标准,这一标准来自于北美电视**工程师协会的标准:
SMPTE 259M 、 SMPTE 292M 、 SMPTE 296M 、 SMPTE 372M
SMPTE 虽然严格地说是美国的标准,但由于其兼容性和影响力,多数 SMPTE 标准成为实际的国际标准。 Sony Digital Betacam 和 Panasonic D5 录机都是采用了完全 10 bit 标准,新一代的非编卡如 Decklink 、 Bluefish444 都采用了 10 bit 量化提高采集质量。
板卡
系统
Blackmagic Decklink
O 2 Anole (高端 影视包装 合成 /DI )
O 2 CLIPPER7 (编辑、合成系统)
O 2 FCP (苹果编辑、合成系统)
DVS
Discreet Flint/Flame (高端合成)
Discreet Smoke (高端剪辑)
Discreet Luster ( DI )
目前主要 10bit 后期制作设备
作为高清的一个重要标准之一, 10 bit 似乎与 SD 无关,那么对于 SD 电视的制作是不是没有一点意义呢?
首先, 10 bit 解决了在 SD 视频中 YUV 色彩空间转换为 RGB 色彩空间时可能出现带状线和轮廓线的问题,这个问题是色彩空间转换时二次取整造成的,而 10 bit 能够很好地解决这个问题。
其次,从整个数字制作环境来考虑, 10bit 同样也是很有意义的。从 10 bit 和 12 bit 量化的数字摄像机、到 10 bit 量化的数字 Betacam 以及最后采集、制作到输出磁带,标清电视已经可以建立完全 10 bit 的数字环境。
我们了解,在数字图像技术中,采样本身就是信号损失的过程,越大的采样值使图像更精确,并且能够降低噪波的产生,在需要后期处理的图像中,从校色、抠像到跟踪技术都需要更精细的图像,高采样图像得到更加柔和的边缘,而低采样的图像会得到很严重锯齿和噪波,甚至导致数字处理失败。与目前市场上的非编工作站相比, 10 bit 制作环境在对图像信息的保留和多代复制来说具有质的变化。
存储和数据量
一般传送标清无压缩 10 bit YUV 文件的数据速率大约是 30MB 每秒。所以,采集一分钟序列文件将需要 1800MB 或者 1.8GB 存储空间, 1 小时将需要 108 GB 存储空间,而 HD 完全不同,与 HD 相比需要大得多的存储空间。
下图列表是 10 bit 存储空间的最低要求,由于硬盘使用物理寻道,在计算硬盘系统的数据传输速率时,需要考虑到硬盘速度的波动,应增加一定的安全余量,通过增加硬盘数量可以减小安全量度。
无压缩 10 bit YUV(4:2:2)
标准清晰度
帧尺寸
MB/ 秒
MB/ 分
GB/ 小时
720*486/29.97fps
27
1 600
94
720*576/25fps
26
1 582
93
高清晰度
帧尺寸
MB/ 秒
MB/ 分
GB/ 小时
1280*720p/60fps
141
8 438
494
1920*1080/24PsF
127
7 594
445
1920*1080/50i
132
7 910
463
1920*1080/60i
158
9 482
556
无压缩 10 bit RGB(4:4:4)
高清晰度
帧尺寸
MB/ 秒
MB/ 分
GB/ 小时
1280*720p/60fps
211
12 656
742
1920*1080/24PsF
190
11 391
667
1920*1080/50i
198
11 865
695
1920*1080/60i
237
14 238
834
BMD 公司 DeckLink 系列采用的编码方式码流列表
采集视频必须实时,需要能够完成长时间采集的输出和写入的处理能力。在短时间采集和长时间采集两者之间执行性能可能很不相同,特别是碎片、磁盘写入通路速度等等,执行性能需要达到引人注目的数据吞吐能力。
单盘对于所有的情况下的数据吞吐量和容量都不足,需要考虑 RAID 。串行 ATA 硬盘空间满时,其速率将下降一半,所以对于 SATA 双硬盘阵列,应保证一倍的安全余量,而对 SATA 八硬盘阵列, 30 %的安全余量就足够了。 SCSI 硬盘阵列的波动性似乎较小,所以对于 SCSI 八硬盘阵列, 20 %的安全余量都已经足够了。一般来说,阵列中硬盘越多越好。
结论
由此,我们已经了解到, HD 不仅仅是一个简单分辨率的增加, 10 bit 也不仅仅是简单视觉观感的改善,他是整个标准的革新,也是一场电视技术的革命。
“工欲善其事,必先利其器”,在 HD 到来之前,需要掌握新技术做好充分准备,只有在大量技术知识和经验的积累,我们才能保证 HD 电视的顺利制作。
10bit是什么意思?
全称是High 10 Profile,指的是H.264编码使用10位深的色彩讯息。
动漫压缩常用,因为动漫特有的图像,采用此压缩算法大量减少体积但保持画面质量。
High 10 Profile视频是指一种视频编码的特征,意思是每个颜色通道用10个bit来表达。
这样,每个颜色通道的色彩级数从8bit的256级提高到了1024级,就可以更细致地表达颜色。
资料来源:视频分辨率 ?百度百科
显卡显示10bit12bit
指的是支持的颜色位深度。位深度是指每个像素所能表达的颜色数量,通常用位数表示,比如8位颜色可以表达256种颜色,而10位颜色可以表达1024种颜色,12位颜色可以表达4096种颜色。在图像、视频等领域,颜色位深度越高,图像的细节表现就越好,色彩过渡也更加平滑自然。
1920x1080 10bit H.264/AVC FLAC,是什么意思
10bit指一种视频编码技术,能够提供非常高的视频画质,能够在色彩的渐进和变化方面表现出非凡的细腻度,但是能播放10bit的配置要求还是非常高的
H 2.64是指编码方式为H 2.64,是DPCM加变换编码的混合编码模式。但它采用“回归基本”的简洁设计,不用众多的选项,获得比MEPG-4好得多的压缩性能;H.264加强了对各种信道的适应能力,采用“网络友好”的结构和语法,有利于对误友和丢包的处理;H.264应用目标范围较宽,可以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求
视频中的音频是FLAC格式的,FLAC是一套著名的自由音频压缩编码,其特点是无损压缩。不同于其他有损压缩编码如MP3?及?AAC,它不会破坏任何原有的音频资讯,所以可以还原音乐光盘音质。现在它已被很多软件及硬件音频产品所支持。
还有这个不叫文件的后缀名,后缀名指MKV,MP4,RMVB等
至于为何这么大,你看看我上面的回答就自然明白了
(部分内容参阅其他网友回答和百度百科)
10bit420和10bit422的区别
两个参数。8bit与10bit,指的是数字信号量化的位数,2的8次方和10次方的区别,10bit包含的色彩远多于8bit,细节更多。420和422,指的是色彩的记录,摄像机记录的是色差信号,4指的是Y信号(黑白)的抽样比例,20是两个色差信号轮流的抽样比例,22是两个色差信号的抽样比例,就是22比20多两个抽样。因此,最好的是10bit422,但数据量很大。
好了,关于“10bit是指什么”的话题就到这里了。希望大家通过我的介绍对“10bit是指什么”有更全面、深入的认识,并且能够在今后的实践中更好地运用所学知识。