本刊編輯 余健儀

一部阿凡達(dá)使3D熱至今未退，如今，這輪熱潮已經(jīng)蔓延到終端行業(yè)，不少?gòu)S家正抓住這一商機(jī)搶推3D電視、3D手機(jī)。但由于3D傳輸技術(shù)仍未成熟造成目前3D內(nèi)容的缺失，3D設(shè)備的推廣必將是艱苦而漫長(zhǎng)。且看全高清電視的發(fā)展之路，盡管目前全高清數(shù)字拍攝已經(jīng)普及，但家庭數(shù)字電視信號(hào)還是千呼萬(wàn)喚始出來，主要原因是傳輸限制了數(shù)字節(jié)目，必須將拍攝的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)成模擬信號(hào)后傳輸?shù)郊彝?，再通過機(jī)頂盒還原，使節(jié)目的清晰度和音效大打折扣。反觀3D的傳輸，也必將遇到這種問題，3D文件必將大于目前信號(hào)，3D信號(hào)如何傳輸，目前仍在探究實(shí)質(zhì)性的解決辦法。

南非世界杯試水3D傳輸

早在今年1月31日，在英超曼聯(lián)對(duì)陣阿森納的比賽中，英國(guó)天空體育頻道有史以來首次使用3D技術(shù)對(duì)這場(chǎng)比賽進(jìn)行電視直播。南非世界杯期間，3D直播技術(shù)再次亮相更為其搶盡了風(fēng)頭，對(duì)于世界各地不能親臨現(xiàn)場(chǎng)觀戰(zhàn)的球迷而言，能戴上3D眼鏡、逼真觀賞球員的細(xì)膩腳法，淋漓感受現(xiàn)場(chǎng)的吶喊和熱情也是極具吸引力的選擇。

然而，此次3D試水也曝露它還存在著相當(dāng)多的技術(shù)問題。首先，收看本屆世界杯主要在少數(shù)國(guó)家實(shí)現(xiàn)，主要集中在歐、美、日等地區(qū)，例如ESPN、Discovery、Sky等，都是專業(yè)的3D轉(zhuǎn)播機(jī)構(gòu)。不過，鑒于3D電視也仍然不夠普及，要佩戴專門的眼鏡才能收看，還要求當(dāng)?shù)仉娨暸_(tái)的機(jī)頂盒可以適用3D信號(hào)，大多數(shù)電視觀眾將無(wú)福在家中享受這場(chǎng)視覺盛宴。因此本屆世界杯的25場(chǎng)3D直播賽事也主要在電影院中實(shí)現(xiàn)。

另外，3D攝像需要有兩個(gè)攝像機(jī)同時(shí)拍攝，并在拍攝全程中保持固定位置，通過兩者之間的位移偏差，獲取同步但角度略有差別的兩個(gè)影像文件。這時(shí)3D雙機(jī)信號(hào)的傳輸就面臨著一個(gè)較為尷尬的情況——3D直播的視覺立體感犧牲了圖像的清晰度。因?yàn)槟戏鞘澜绫?D直播與普通直播一樣主要是通過衛(wèi)星來進(jìn)行傳輸，以現(xiàn)有的技術(shù)手段，它只能與普通衛(wèi)星傳輸一樣利用同樣的圖像帶寬，其它一些技術(shù)條件也相同。所以，這就不可避免地造成了圖像質(zhì)量的偏差，通過3D傳輸?shù)膱D像在滿屏顯示的時(shí)候，顆粒明顯粗糙，畫面不夠理想。當(dāng)鏡頭給遠(yuǎn)景時(shí)，球場(chǎng)內(nèi)的細(xì)節(jié)都會(huì)變得很模糊，立體感較差。而且，不同于3D數(shù)字影片是用硬盤存放，無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)定容易導(dǎo)致直播時(shí)出現(xiàn)突發(fā)問題，這是很難解決的。

德國(guó)研發(fā)3D視頻網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星傳輸技術(shù)

學(xué)者對(duì)3D傳輸技術(shù)的研究從未間斷。近日，德國(guó)的Heinrich-Hertz研究所研發(fā)了可將多視角視頻編碼(MVC)格式的3D電影通過網(wǎng)絡(luò)或者衛(wèi)星傳輸?shù)募夹g(shù)，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)或者電視轉(zhuǎn)播。據(jù)悉，一部藍(lán)光3D格式的《阿凡達(dá)》就有40多吉比特，傳輸如此龐大的數(shù)據(jù)量對(duì)網(wǎng)絡(luò)和電視轉(zhuǎn)播來說并不現(xiàn)實(shí)。而該所的技術(shù)能讓數(shù)據(jù)量減少40%，且不影響畫質(zhì)。配上接收數(shù)據(jù)的相關(guān)儀器，還能在舊式機(jī)頂盒和電視機(jī)上實(shí)現(xiàn)無(wú)配鏡3D效果。這一研究對(duì)于解決目前3D的技術(shù)問題無(wú)疑邁進(jìn)了一大步。

多視點(diǎn)視頻編碼（MVC）是用于三維電影壓縮的新標(biāo)準(zhǔn)。其中多視點(diǎn)視頻指的是由不同視點(diǎn)的多個(gè)攝像機(jī)從不同視角拍攝同一景得到的一組視頻信號(hào)，是一種有效的3D視頻表示方法，能夠更加生動(dòng)地再現(xiàn)場(chǎng)景，提供立體感和交互功能。MVC可以顯著減少數(shù)據(jù)量，而不會(huì)影響清晰度和時(shí)效性，是未來視頻通信領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，也是國(guó)際視頻標(biāo)準(zhǔn)化組織正在研究的熱點(diǎn)問題。

MPEG的3DAV工作組最早于2003年至2005年提交了MVC報(bào)告，分析、討論、評(píng)估了MVC的編碼理論框架、算法、驗(yàn)證以及方法的更新等，并于2006年1月對(duì)其所遞交的其中9個(gè)提案進(jìn)行了主觀測(cè)試和核心實(shí)驗(yàn)。測(cè)試和實(shí)驗(yàn)表明，不論相同編碼率下的編碼質(zhì)量還是相同編碼質(zhì)量下的編碼率，所有進(jìn)行測(cè)試的MVC提案均比H.264/AVC獨(dú)立編碼有顯著的增強(qiáng)。隨后，JVT于2006年7月接手MVC的標(biāo)準(zhǔn)研究和制定工作，并在H.264/AVC基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行技術(shù)擴(kuò)展，目前已發(fā)布了多個(gè)MVC的校驗(yàn)?zāi)Ｐ?簡(jiǎn)稱JMVM)。

據(jù)悉，Heinrich-Hertz研究所已經(jīng)研發(fā)出一種能夠保持視頻質(zhì)量的改良的H.264/AVC技術(shù)，結(jié)合MVC多視點(diǎn)視頻編碼，可以對(duì)3D電影進(jìn)行高清壓縮，降低傳輸通道的數(shù)據(jù)速率。

在今年9月即將在阿姆斯特丹舉辦的國(guó)際廣播大會(huì)（IBC）中，學(xué)者們將會(huì)展示如何通過互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星渠道傳輸MVC格式的3D視頻，讓用戶可以方便地通過網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電視觀看3D電影。目前市面上已經(jīng)有可以播放MVC標(biāo)準(zhǔn)的顯示器或新型藍(lán)光播放器，缺少的正是一個(gè)有效的傳輸方式。

盡管有高寬帶或是衛(wèi)星連接條件，3D電影對(duì)數(shù)據(jù)速率的要求依然非?？量?，原因在于它至少要比2D電影多出一倍的數(shù)據(jù)量才能實(shí)現(xiàn)立體效果。與2D圖像不同，3D圖像要由左眼圖像和右眼圖像兩個(gè)視圖組合而成。通過一系列研究發(fā)現(xiàn)：人雙眼大約相隔6.5厘米，觀察物體時(shí)，兩只眼睛從不同的位置和角度注視著物體，左眼看到左側(cè)，右眼看到右側(cè)。物體同時(shí)在視網(wǎng)膜上成像，而我們的大腦可以通過對(duì)比這兩副不同的“影像”自動(dòng)區(qū)分出物體的距離遠(yuǎn)近，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的立體感。

為了讓觀眾可以流暢地觀看電影，影片加載的加載速度要足夠快。Heinrich-Hertz研究院的科學(xué)家Thomas Schierl解釋，MVC會(huì)將立體3D的兩個(gè)視圖打包，使影片數(shù)據(jù)率大大降低，使影片壓縮到原來大小的40%。Thomas Schierl和他的同事在努力研究開發(fā)一個(gè)基于衛(wèi)星或互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)腗VC編碼器，屆時(shí)電視不僅僅是通過藍(lán)光光盤播放3D電影，還可以通過廣播或IPTV來播放。

你還可以在家里享受裸眼3D的樂趣，因?yàn)镸VC可以對(duì)多個(gè)視角進(jìn)行編碼壓縮，適應(yīng)了電視機(jī)前不同角度不同距離的觀眾的特點(diǎn)，然后形成一個(gè)壓縮文件或壓縮流，并存入接收器，經(jīng)機(jī)頂盒解碼后由電視機(jī)播放。這時(shí)兩組畫面被分割開來，左眼畫面進(jìn)入左眼，右眼畫面進(jìn)入右眼，無(wú)需使用專門的3D眼鏡進(jìn)行圖像分離。

MVC并不影響原有的機(jī)頂盒和舊式電視的使用，Thomas Schierl解釋，因?yàn)槠渲幸粋€(gè)視圖將對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有的電視接收信號(hào)；而另一視圖將被隱藏起來，對(duì)于舊式電視成為一種不可視信號(hào)，這對(duì)于制片商和電視臺(tái)都有好處就是無(wú)需擔(dān)心兼容性的問題，也就是在不支持3D的設(shè)備上播放仍能夠正常顯示，只是沒有立體效果。

即使是便攜式視頻設(shè)備制造商也可以分享到MVC帶來的3D傳輸優(yōu)勢(shì)，便攜式視聽設(shè)備的觀眾通常只有一個(gè)人，眼睛距顯示屏的距離也比較近，容易實(shí)現(xiàn)裸眼3D效果，而且小屏幕設(shè)備對(duì)編碼的效果和分辨率的要求要低于大屏幕設(shè)備，所以該技術(shù)能更快應(yīng)用于手機(jī)、數(shù)碼相簿和數(shù)碼照相機(jī)等產(chǎn)品上。

不容質(zhì)疑的是，3D傳輸技術(shù)將會(huì)是推動(dòng)3D普及的重要一環(huán)。但是3D技術(shù)依然停留在研究階段，需要在不斷的實(shí)踐中進(jìn)行驗(yàn)證和改良。盡管不少3D支持者表示“2010將是3D到家元年”，可能這有點(diǎn)言之過早，要從技術(shù)上徹底解決節(jié)目傳輸、兼容性以及標(biāo)準(zhǔn)制定等問題還有很長(zhǎng)的一段路要走。

參考資料：

http://www.fraunhofer.de/en/press/researchnews/2010/08/3d-movies-via-internet-undsatellit.jsp

http://tech.sina.com.cn/t/2010-02-08/15133845077.shtm l

http://www.stdaily.com/kjrb/content/2010-07/16/content_208564.htm