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显示器8bit抖动到10bit还是8bit的好?为什么?

123xiaowang蓝色_ 2017-11-23 164975

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描述

　　什么是bit？

　　如果要说10bit能为我们带来什么，最好还是先从“bit”开始说起。如果要翻译成中文，一般会用“位深”作为它的译名。当然了，就算是翻译过来，我们还是很难从译名中得知它的概念。这样一来，还不如举个例子呢。

　　10bit有什么用？如果要用最直观的说法去描述，它能够让色彩呈现出更加细腻的渐变变化，因为每一个颜色通道中的色彩级数由8bit的256级（目前我们绝大多数的显示设备都采用的是8bit，甚至还有6bit）一下子暴涨到了1024级。这样，颜色的呈现自然就更加细腻了。

　　

　　我们可以从最简单的黑白两色这个通道说起。从黑色过渡到白色，在8bit下我们可以视为中间会经过256个色段，而10bit下这个数字就会增值1024个。中间的颜色分层越多，我们可以轻易想象，从黑色到白色的渐变过渡就会更加细腻自然。如果位深比8bit更低，我们可能就会在这段过渡中看到明显的分层现象。如果有一张低位深的夕阳风景图，你会看到太阳由内到外的橘黄色过渡并不自然。这就是因为色彩级数不够，无法体现细腻变化所致。

　　再举个极端的例子，如果位深仅仅是1bit，那么颜色就可以说毫无过渡可言，只有明显的黑白两色了。

　　总的来说，位深每往上加1，一个颜色通道中所包含的分层信息量就能提升一倍。比如1bit只能呈现黑白两色，而2bit就能从黑到白就能有4种可能的分层。正因为如此，8bit的256级到了10bit就有了1024级，其提升实际上是非常大的。

　　既然颜色通道中的渐变分层会变得更细腻，可想而知10bit下能够呈现的颜色种类也就会更多。我们总说8bit能够呈现出1600万种颜色，那是因为存在红绿蓝三原色，实际的颜色数量是256 x 256？56。如果进化到10bit，简单的计算可知它能够呈现的颜色将超过10亿。

　　8bit与10bit有什么不同？

　　我们目前主要接触到的图像多数是24bit或32bit颜色深度，它等于每通道8bit的 R、G、B或每通道8bitR、G、B、A色彩通道的相加，而8bit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，10bit表示单色彩通道具有1024个灰度级别，色阶范围是0-1023。8bit提供256个采样点，而10bit提供1024个采样点，其色彩精度是8bit的4倍。

　　目前市销的显示器绝大多数都是6bit的TN和IPS面板，少数IPS面板可以达到8bit。国内著名的wiki、chd、hdchina等压制小组之前的作品都是8bit重编码，而官方的x264目前也只支持8bit，我们所用到的支持10bit编码的x264都是经过高手重编译的版本。普通MKV在6bit面板播放时，都是显示器以抖动（dither）的方式转换成8bit实现的。

　　在此引用好像是taor大的一句话：“在二进制下对8bit的源数据进行有损编码，造成相同量化损失时，以8bit为100%的error（残差）时，9bit为50%的error，10bit为25%，12bit为6.25%……”其实就是说8bit转换为10bit是无损的，而10bit转换为8bit是有损的，换句话说，由低位深向高位深的转换是无损的，反之则是有损的。一般显示器由10位dither为8bit总要比8位dither为8bit的损失要小得多。因此，10bit片源在播放画质方面是极占优势的。

　　

　　而我们有时为了达到更佳画质，会极端的使用madvr解码器，普遍理解madvr解码器解码效果最好，那是因为madvr内部是不管你8bit还是10bit输入，都先升到16bit进行处理，最后再dither成8bitRGB32进行输出，所以它才能实现最高精度的转换和最小的error。而8bit转换成RGB后远远到达不了8bitRGB的16777216色（目前大部分高清视频就是属于8bit-Rec709的情况），只有用10bit及以上转换为8bitRGB才能达到16.7M色。

　　由以上论述得出结论：10bit重编码，实际上就是用更高位深来进行数据的有损编码，而且bit越高效果越好。一句话：重编码压缩率更高，以更低的码率提供更接近原盘画质的还原效果，这已经足够我们去尝试了。

　　8bit的好还是8bit抖动到10bit的显示器好？

　　有关10bit重编码的优势，实际上就是用更高位深来进行数据的有损编码的优势，而且bit越高效果越好。最简单的一句话就是，压缩率更高，以更低的码率提供更好的还原效果，这已经足够具有意义了。

　　

　　例如：

　　8bit源数据： 10011010

　　8bit量化后： 10011011

　　10bit量化后：1001101001

　　12bit量化后：100110100001

　　当然相同量化时肯定是bit越高的数据占的容量多，但由于损失程度的降低，综合下来的结果是，相同码率下高位深编码的还原程度始终大于等于低位深。

　　而其实在目前的大部分有损音频编码里，不管输入的是16bit整数还是24bit整数，其内部都是用32bit浮点数来进行编码的，能大大减小error。至于为什么不在视频里用浮点数编码，可能的原因之一是，目前最强的桌面级CPU也只能勉强解码一个浮点数编码的1080p 24fps视频。

　　至于你想说：“我只有8bit的显示设备，10bit有什么用呢？” 这不是什么问题，因为最终是要靠dither（抖动）转换成8bit RGB的，事实上madVR内部是不管你8bit还是10bit输入，都先升到16bit进行处理，最后再dither成8bit RGB32进行输出，所以它才能实现最高精度的转换和最小的error。

　　而且最近还有这么一篇文章，对不同位深的YUV空间的色彩数量进行分析，发现8bit YUV转换成RGB后远远到达不了8bit RGB的16777216色（目前大部分高清视频就是属于8bit-Rec709的情况），只有用10bit及以上精度YUV转换为8bit RGB才能达到16.7M色。

　　换句话说，10bit技术层面上更高一筹。但实质上和8bit的区别并非很大。我觉得如果只是下来看看而已，到可以不必太在乎这些。如果是拿来收藏，10bit的更好一点吧。但这也得考虑到你的播放器之不支持。

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