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3D TV——解决立体电视制作问题

2011-3-1 09:37| 发布者: admin| 查看: 753| 评论: 0|原作者: Nigel Spratling|来自: ims

制作3D或立体媒体的要求长期以来一直伴随着我们。事实上有史以来首部3D电影称为《爱的力量》(The Power of Love),它于1922年正式公映!3D观看是近一个世纪我们一直梦寐以求的。

  前提当然是简单的。我们都有双眼,每只眼睛看到来自一个稍稍不同位置的东西。我们的大脑处理这两幅图像以决定深度。因此像我们的每只眼睛那样捕促图像是相对简单的。你只需两台代表每只眼睛的相同的摄像机,并确保它们之间同步。

  但实际上比这要复杂得多,因为我们的眼睛肌肉使我们的大脑能够重新调整每只眼睛的位置,以便聚焦于不同距离的物体,而用3D摄像机支架实际上你不能做到,因为你不可能知道观众实际观看的物件。将由导演负责判断作品“深度”的最佳选择。

  因此,我们能颇容易地拍摄立体画面,但我们将怎样分发和观看它们?

  3D电影的早期显示依靠红/绿视差图像(每只眼睛对应一幅图像),观众佩戴纸和纤维红/绿3D眼镜。虽然这产生有效的3D效果,并在50年代的惊恐片中风行一时,但图像质量还有许多待提高之处,而好的图像色度当然也是不可能取得的。

  因此进入到21世纪,更大、更好、更亮和更快的显示技术出现了。

  所有显示器都是2D,那么如何令它们为每只眼睛显示不同的画面?在3D影院是使用偏振滤光片,观众佩戴简单的“被动式”眼镜,阻挡供另一只眼睛观看的内容。这简单而有效,电影院使用两台同步放映机或一台放映机以及经过处理有“帧连续”左眼、右眼内容的影片及一个“偏振”快门就可以了。遗憾的是这在家庭中很难设置。

  如果我们像放映机开闭其帧连续内容那样开闭双眼,我们能够达到相同的效果吗?回答是肯定的,但若帧频为50或60Hz,将意味着每只眼睛会收到一半的帧频,许多观众会感到不舒服和头痛。不过不用担心,用技术去补救—刷新频率!

  针对等离子、LCD和DLP所取得的刷新率速度的巨大进展确实使显示器能够极快速地刷新图像。大部分下一代“准3D电视机”只有两倍或四倍帧刷新率,并配备昂贵的3D快门眼镜。因此如果我们能够以如100或120fps提供帧连续的3D内容且用昂贵的眼镜同步开闭每只眼睛,这就是3D TV了。
不要那么快下定论,100或120Hz的视频可能是荒谬的,此行业刚刚才解决HD分发,而我们还在设法计算如何把1080P/60Hz压缩到可用带宽内供分发,可120Hz,我认为不是这样。

  事实上,蓝光能够这样做,因此你能用合适的设备看3D《阿凡达》。但需要另一种方式,这里又牵涉到显示技术,让我们骗人!

  毕竟我们总是一直在用隔行扫描欺骗观众,而他们从不知道。隔行扫描把所需的带宽减半,不是吗?

  但当我们每只眼睛需要一全帧时,让我们减半分辨率,并把两个画面左右并排(side-by-side)或一上一下安排在同一帧内,并把责任推给昂贵的新显示器的处理器。现在ESPN正在使用此方式分发720p 3D(图1)。

  每个发送的视频帧实际上包含两个左右并排图像,每只眼对应一个图像,因此一个1280x720帧有两个640x720图像。显示器处理器然后把这个图像切成两部分,且将它们重新调整为其原始分辨率,并以两倍帧频连续显示它们。终于是3D了(图2)。

  因此,如果我们能够发送1080P/60,我们每只眼就可获得960x1080像素。我们计算一下。

720P 3D:
·每只眼获得640x720 = 460800像素
1080P 3D
·每只眼获得960x1080 = 1036800像素
多125%像素
快速合理性检查……
标清NTSC (720x480) = 345600像素
标清PAL (720x576) =414720像素
高清720 (1280x720) = 921600像素
高清1080 (1920x1080) = 2073600像素

  因此,如果我的计算正确的话,若我想获得与通过720P HD获得的同样的可观看的分辨率,我必须观看至少以1080P/60信号分发的3D,似乎是公平的!也许分辨不出小于65英寸显示器的任何东西的差异,左右并排方式完胜!当然我们依然必须能够以1080P分发它。

  我们已经解决了如何采集和观看3D,现在考虑如何制作它。

  制作设备要求

  首先考虑的是,假定在显示器的最终结果将有当前的每眼720 HD的有效分辨率,我们可以以720P或1080i创作它—你可以优选任何一种。一旦我们格式化它为供分发的左右并排模式,唯一必须的是把它处理为1080P/60或50。因此我们目前的全部制作设备都将有用!几乎不需额外投资。
让我们想一想,我们将制作3D TV,因此我们需要什么。当然,我们需要某些立体摄像机支架,并且需要一些人知道如何操作它们,还有吗?

  实际上除了一个组合器和你现有的2D制作设备外,你不用别的设备就能制作3D。组合器接受左右眼信号,并把它们预先组合为随后能够通过你现有的HD设备的左右并排格式。当然对此方式有一些告诫:

  ·你只能进行非常简单的过渡—切换或混合
  ·你不能够增加抠像的图形或DVE
  ·你不能够切换到2D内容

  好的一面是完全没有其它设备改动要求。

  当然,如果你想利用我们的观众习惯的相同的制作“价值”制作一个3D节目,那么你的确需要保持信号独立—全分辨率左眼和右眼信号,然后使用合适的设备你将能增加抠像和DVE。那么我们应如何工作?

  我们需要一台能够把对每只眼的两个信号结合在一起的制作切换台,我们需要一个某种类型的3D CG,我们还需要同步记录和回放组合信号的能力。这似乎相当明确。

  当然是这样,在Ross Vision制作切换台上制作实况3D很容易,事实上与标准的2D制作并无二样。在Vision内部,MLE(或ME)可结合在一起,而它们的源信号可独立映射。这使得将MLE设置为一路对应于左眼,一路对应于右眼的一对非常简单。一旦得到配对,两个MLE都由Vision面板上相同的MLE控制面控制步调一致地操作,导播则能按照其想法切换任何一路。Vision还允许每个MLE的3D DVE以相同方式配对,这意味着一个3D DVE移动真正立体!Z空间的一个DVE特效将空间正确地出现—为3D制作增加更大的视觉效果。

  当然配对MLE(或ME)可能有一个问题:你的3 ME切换台也许就降低到1ME(但你可能能够把第三级ME用于一个独立了的2D节目)。不用担心Vision,其制作引擎拥有巨大的能力,能够容易地胜任此工作。事实上,Vision在8RU Octane机箱内(可以有96个输入和48个输出)能够执行一个完全的8 MLE;在立体运作中,Vision Octane能够提供各有4个键的4 MLE、12路3D DVE和18路媒体存储器(Media Store)。

  为Ross立体设备锦上添花的是出众的XPression 3D图形系统。XPression不仅为一个优异的CG和图形平台,而且它有你制作极好的左眼和右眼—立体图像所需的全部能力。

使用Ross SoftMetal服务器,3D存储和播出非常容易。它们有帧精确的联动记录和播出,将确保你的3D作品能够精确回放,不会损害公众的大脑。

  作为唯一一家还生产图形系统的制作切换台厂家,Ross对3D制作有独到的见解。两者相结合使我们能够非常认真地考虑3D制作的实际难题。从技术上来说,目前制作立体电视节目的设备都已有了,不过,要使最终的作品值得一看,还必须考虑若干重大的问题。

  3D 图像捕获

  我们谈一下现实中我们是怎样看到物体的。当我们看东西时,大脑告诉眼睛做几件事:显然我们把它

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