润物细无声：4K时代已悄然到来
kenshin FPGA开发圈
作者：LincolnBurrows
最近当我们在逛商场的时候，经常会听到销售员讲到4K这个词，例如4K电视、4K摄像机、4K电影等以新名词开头的产品，相信很多人并不是很了解4K的概念，以及它有哪些独特之处，它以润物细无声之势正在慢慢的深入到我们的日常生活中。
什么是4K？
4K是图像分辨率一个新的等级标准，类型我们以前听到了720P、1080P。标准的4K分辨率标准是4096×2160像素，以4K电视为例，它是传统1080p电视机分辨率的四倍，像素点从200万提高到了800万个。这就意味着4K将会带来更细腻的显示细节、更逼真的纹理和更流畅的平滑度。
4K摄像机
随着4K时代的到来，各大摄影厂商都推出了自己版本的4K摄像机，如索尼公司推出的首款民用FDR-AX1E民用4K摄像机以及两款专业级电影摄像机F55和F5；Blackmagic Design在BMCC（2K摄像机）的基础上又最新推出了Blackmagic Production Camera 4K摄影机；主打户外运动摄影的GoPro发布了旗下第三代4K摄像机产品GoPro Hero 3。可以看出4K摄像机正如雨后春笋涌现出来。
当然4K摄像机中最终要的组件要属CMOS成像模组了，这是在硬件上提升画质分辨率。下面我们就来介绍一款CMOS摄像头模块：
图1 XIMEA CB120 4K摄像头模块
就在上个月，来自德国的XIMEA公司发布了这款4K成像摄像头模块。这款摄像头模块封装尺寸只有60x60x38mm，采用的是CMOSIS CMV12K图像传感器，功耗只有8w。XIMEA公司采用的是赛灵思公司高端的Kintex-7系列FPGA作为核心处理芯片，并向外扩展了高速PCIE接口，这款摄像头不仅能够实现高分辨（包括120万像素点）的图像采集，而且能够实现高速的图像传输帧率，可达130帧/秒。一年前XIMEA公司同样采用Xilinx Kintex-7 FPGA+CMOS图像传感器的结构退出了其5K数字视频摄像机模块。这款摄像头模块支持著名的摄像机公司佳能（Canon）的多个镜头，目前佳能公司已经采用它用于其EOS SLR（单反）和DSLR（数字单反）摄像机。
图2 Xilinx Kintex-7 系列FPGA
4K电视机
与摄像机相比，我们对电视机的接触会更多一些，4K电视机采用的分辨率为3840x2160，长宽比为16:9，属于超高清分辨率，目前市场上各大厂商也打出4K的旗号来吸引消费者，如长虹、康佳、TCL和乐视TV等。
图3 4K电视机
当然很多消费者仍然不确定是否购买4K电视，下面就给出本人的一些观点：首先4K电视确实有它自身的优点，画质清晰，分辨率高。但是目前存在的普遍状况是价格偏高，毕竟刚刚进入市场不久，需要一段时间后价格才会趋于合理稳定，另外想要观看4K画质的视频还得需要4K的片源才行，否则是能当普通电视来看，目前网络上的4K片源稀少，如果使用硬盘等载体，一部简单的48分钟硬件就要占据300G左右的空间。当然也不是一笔否定了4K电视，随着时间的推移4K电视将走进千家万户。
4K展望
4K算是近两年来流行的科技热词，历史上每次的科技革新都不是一下子就被民众们接受的，就如同现在同样很火的电动汽车，只有经过一定的互相调整才会互相适应对方。4K摄像机、4K电视、4K电影、4K成像、4K显示器等正逐步走进我们的生活，笔者认为这是未来发展的趋势，毕竟各大厂商已经信心满满，付诸行动了。
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