目前正在使用的二维视频系统,传输的仅是单路视频。但由于数字化使数字视频的贷款已远大于模拟视频,对于目前观看的标清电视,数字化后的比特率已达到216Mb/s,为使其能再6MHz或8MHz带宽的信道内传输,压缩编码方法从MPEG-1,MPEG-2到MPEG-4或H.264/AVC历经了近二十年的研究。对双目3D立体视频而言,将单路视频增加为双路视频,其中的一路采用目前压缩效率最高的H.264编码,另一路利用两路视频间的视点间相关性或运动与视点间预测的联合预测编码,可使两路视频编码后的总比特率约是单路视频的1.25倍。目前,双目3D立体视频编码已达到实时应用阶段。对于多视点视频编码,随着视点数N的增加(目前用的较多的是N=8~16),对高效压缩的要求远比双目立体视频编码的要高,离实际的应用,尤其是实时应用尚有较大距离。
目前所有的家庭几乎都已有了播放二维视频图像的电视机,若开播双目或者多视点立体视频后,应使现有的遍及每个家庭的电视机也能接受到3D立体节目(尽管看到的仍是二维视频图像)。为实现此种后向兼容,无论是在立体视频还是多视点视频编码中,基本视点应沿用二维视频的编码标准,这样就可以由标准的二维视频解码器重建双目或多视点视频中的基本视点,提供给标准的二维视频显示器。
立体显示方式可分为需佩戴立体眼镜的立体显示和用裸眼直接观看的自动立体显示。佩戴立体眼镜的显示方式,有立体眼镜可分为偏振式、快门式和分色式。这方面大家比较熟悉,暂不多介绍,之后将会更多介绍下更细节的内容,比如Sony在2011BIRTV中就是用了圆偏振片的眼镜给现场观众观看那个超大的LED屏,而不是更常用的垂直与水平极化偏振。自动立体显示方式为不戴眼镜由人眼直接观看的自动立体显示方式,常用的有视差栅栏式和柱透镜光栅式。前者的原理是利用视差挡板分光,在液晶显示器的液晶层之前或之后安装视差栅栏,将其分为挡光和透光两部分,使得显示屏上各像素交替左右眼对应的图像,令一幅经过匹配处理的是视差图像分别投射到左右眼,产生立体视觉。视差栅栏式的优点是工艺结构简单,但由于被遮挡了约50%的光,因此显示屏的亮度也损失了一半。柱透镜光栅是在显示器内部安装一排垂直排列的柱面透镜,利用每个柱面透镜对入射光的折射作用,把两幅不同的视差图像分别投射到对应于双眼视域,使左图像聚焦于观看者左眼、有图像聚焦于观看者右眼,从而产生立体视觉。柱透镜光栅式的优点是大幅度减少了光的损失,使显示屏的亮度几乎是栅栏式的一倍。但是柱透镜光栅式的工艺要求高,每个透镜的截面达到微米级,较适用于大屏幕。
3D立体图像显示器可分为单用户立体显示器和多用户立体显示器。单用户立体显示器对应于双目立体视频系统。双目立体视频由于只有两个视点,能显示立体效果的区域范围小,即立体视角小,一般只适用于单个观众看。这是因为若多人同时观看时,有的观众会因其双眼无法同时接受视差图像源而感受不到立体效果,在裸眼双视点显示器上由为明显。多用户立体显示器对应于多视点视频系统。多视点视频是由N个(N>3)摄像机从不同角度同时拍摄相同场景获得的,可以使多个观众在不同位置接受到不同的视差图像源,因此,多视点视频的立体视角宽,可供多个观众同时观看。但是,正因为屏上要容纳多对视差图像源,立体显示分辨率也就相应降低,为此要求显示器自身的分辨率很高,且使柱透镜阵列适度倾斜,以便由垂直分辨率补偿水平分辨率,相对提高所观看立体图像的清晰度。
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