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(多图) 三维电视近在咫尺

Brian Dipert?? EDN高级技术编辑?? 2010年06月30日 ?? 收藏0
,或三维视频片断的分辨率更高,都会发现HDMI 1.3或HDMI 1.4(速度与1.3相同)仍缺少带宽。这种高要求的数据有效载荷可能只是来自于在一台计算机或游戏机上运行的游戏(参考文献10)。

  较低带宽的连接对三维性能更具挑战性,虽然它们的视频编解码器中经常采用低码率有损压缩的算法,这些连接如宽带互联WAN(广域网)、有线与无线LAN(局域网),以及ATSC广播信标等(参考文献11)。同样,帧分辨率的降低通常也是必要的,这样两帧的信息(对应于左眼与右眼的数据)就可以压缩到相当于以前一帧数据的传输空间中。降低分辨率的技术采用了不同方案,优化了图像质量与处理复杂性之间的折中(图3)。

要将两只眼的信息压缩到原来为一帧数据所准备的带宽内,一种方法是采用各种像素组合技术,降低每只眼图像的分辨率:并排 (a)、叠排 (b)、逐行 (c),以及棋盘格 (d)。即使有足够的容量装下每个三维图像的两个满帧像素,但也不能保证后面的硬件能够接收它 (e)。

  图3,要将两只眼的信息压缩到原来为一帧数据所准备的带宽内,一种方法是采用各种像素组合技术,降低每只眼图像的分辨率:并排 (a)、叠排 (b)、逐行 (c),以及棋盘格 (d)。即使有足够的容量装下每个三维图像的两个满帧像素,但也不能保证后面的硬件能够接收它 (e)。

  并排方法(side-by-side)需要显示器或投影仪里的视频处理器水平地扩充每只眼的图像,使之充满全帧画面尺寸,而

叠排(over-and-under)、上下(above-and-below)或顶底(top-and-bottom)方案则需要在以后作垂直缩放。增加对叠排方案支持是HDMI 1.4a版规范的动力,现在已公布。另外,该技术能够以一种逐行或棋盘格模式,打散源帧上的左、右眼数据。记住,一旦视频数据穿过互连线路,到达目标回放设备时,可能需要进一步的交错来改变目标显示素材。

  投影仪、等离子显示器和某些液晶电视都是按照帧序列,为左、右眼快速展现信息,并使其与有源LCD快门眼镜同步,而其它液晶电视则采用将一个显示帧中双眼数据“条纹化”的方法。尽管可以通过传输管道回放出满帧的三维视频,但未经固件升级的目标设备却可能无法接收。例如,叠排三维实现的满帧尺寸为192032205个像素,它与当前几乎所有显示器的EDID(扩展显示标识数据)都不兼容,包括中间的AV(音视频)接收机和HDMI切换盒(参考文献12)。

  录制与存储

  在做二维-三维变换时,同样存在着可能影响传输通道的数据载荷约束问题,它也可能影响到存储视频信息的存储设备。保存满帧的左右眼帧信息需要的容量可能是二维技术的两倍以上。蓝光光盘协会在去年12月宣布了支持三维视频格式。具有讽刺意味的是,三维可能会最终成为蓝光容量高于其DVD前身的充分理由,因为多层DVD有先进的视频编解码器,如H.264或VC-1,提供的容量足以装下一部好莱坞的高清晰全长二维电影(参考文献13)。

  说到电影,制片商如何创建三维电影呢?有了全计算机图形动画镜头技术,这个过程相对简单,它包括渲染出每帧几何数据的左眼和右眼单独视角版本(见附文3“二维转换”)。在一款现代的图形处理器上,这个算法有时甚至可以实时地运行,这已被那种采用AMD/ATI和Nvidia芯片的眼镜+电路板零售套件所证明(图4)。

三维游戏套件通过有线或无线红外或RF连接

  图4,三维游戏套件通过有线或无线红外或RF连接,将眼镜与计算机互相连接。

  更传统的视频图像录制都需要双镜结构,通常是有双传感器和双存储设备。松下公司在1月的CES上展示了这样一款面向专业摄像师的摄像机。该公司最初是在2009年4月的NAB(全美广播商协会)大展上发布了这款价格为21000美元的AG-3DA1,今年秋天将上市销售。在同届CES上,Nvidia发布会上展示了富士公司价格更适中的多功能FinePix Real 3D W13D照相机(图5)。大型消费电子公司都在规划支持三维的数码相机和摄像机,如蓝光的支持者索尼公司,而CES上入门级影像制造商的演示也表明,该技术将快速而普遍地进入市场。在业界和缺省标准尚未建立以前,在录制源、回放目标以及中间设备方面存在某种程度的初期不兼容是不可避免的,但三维的长远未来是可以期待的。

松下公司计划提供面向专业摄像师的三维摄像机 (a);而富士通的硬件产品的姿态与价格都较低 (b)。

  图5,松下公司计划提供面向专业摄像师的三维摄像机 (a);而富士通的硬件产品的姿态与价格都较低 (b)。

  附文1:剧院的转型

  如果三维技术快速进入家庭,可能会很快消除电影院与起居室影音系统之间的差距。但这一步并非预示着电影院的消亡。例如,看看各个城市和国家中成功的现场直播音乐会、体育赛事和剧院中的其它活动。这些演出多数是二维的,但没有理由不会快速转向三维,只要现场有了相应的基础设施。2012年夏季奥运会、甚至一个根本就不会来我家乡的乐队演唱会,都可以通过大屏幕三维现场和环绕声展现出来。

  附文2:眼镜的替代品

  立体照片、有源LCD快门,以及无源极化三维眼镜可能是今天最常见的选择,但它们却不是唯一的。看一下Dolby 3D,它就兼有立体照片与无源极化方案的特点。与


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三维电视? 二维/三维转换?

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