随着3D技术的不断发展,可获得的内容数量不断增加,以及3D电视机销量稳步增长,全世界3D市场将增长,但增速也许没有最初炒作的那样快。我相信随着时间的推移,3D无疑会成为广播机构和节目商一种关键的竞争利器。
3D电视提高了质量和精确性的门槛,而且增大对带宽的需求。3D视频制作,尤其是对最高图像质量的要求带来内容如何拍摄、制作和播出等问题。播出实况3D电视比像DVD或影院放映的影片这样的“罐装”(即拍摄好并经过处理)的3D内容难度更高。电视广播设施非常复杂,涉及很长距离,且包含多种技术部件、编辑阶段和播出分发机制。
在回传/馈送阶段,左眼和右眼信息必须与其它必需的元数据一起传输,以便产生最高质量的3D图像,而且必须与所有3D压缩和显示解决方案兼容。为确保高质量的观看体验,正确显示左眼和右眼信息所需的所有数据在整个传输链得到传送极为重要。无论是制作实况内容还是“罐装”视频,都必须保持左眼和右眼图像的同步,以便保持3D透视。
在我们看现实世界的物体时,来自左眼和右眼的不同图像在大脑的视觉皮质被处理,产生三维合成的感觉——立体视觉。3D电视屏幕的目标是尽可能精确地还原这种立体视觉。
全高清馈送
对于3D视频,最重要内容是左眼和右眼图像。为确保3D电视节目产生消费者期待的观看质量,一个关键的前提是3D馈送/回传系统支持全高清分辨率的左眼和右眼图像以及现有的2D HD图像。
把3D内容从现场传到编辑间,从编辑间传到广播中心,接着传到播出主分配点,要求两个全4:2:2、10比特分辨率的HD质量链路。应该从如何最佳地保持内容质量和带宽的经济成本两方面深思熟虑挑选3D内容回传的压缩格式。
左眼和右眼图像必须同步以便保证最佳的3D观看体验。同步意味着3D摄像机同时拍摄的左眼和右眼图像如同它们最初被拍摄的那样被分发到编辑和处理设备。这听起来很简单,但实际上同步对视频传输(有时甚至对音频信号)依然是个挑战。SMPTE技术委员会10E目前正在制定一个定义左眼和右眼信号变换为3G HD SDI信号的标准。
图像必须包含足够的信息以便方便3D深度和视差信息的处理,也可能需要摄像机元数据以便简化或改善3D处理。这可能包括变焦、焦距、到焦点的距离、锐度范围、摄像机ID、机位、方向、隔离和对准。显然摄像机元数据必须与视频图像同步,而我们相信,采用如MXF这样的打包或容器技术,这能够最佳地实现。
最佳的3D压缩技术
我们认为,当与接受HD输入的双编码器一起使用时,JPEG2000压缩为一个最佳传输立体图像的优异解决方案。JPEG2000压缩的小波变换为全部像素提供相同的处理,而采用的逐帧压缩为所有图像提供一致的高质量。JPEG2000还保证对有严格质量要求的3D非常重要的水平分辨率得以保持。由于JPEG2000是一种逐一图像压缩技术,因此使用JPEG2000,图像之间无误差传播。这确保所有图像有一致的高质量,且延迟极低。
从馈送/回传链路接收的左眼和右眼图像需要得到处理,以便包含台标字幕及其它图文。在后期制作过程的末端,最终的作品必须被压缩且在一个MPEG频道上被发送到家庭。
为达到此目的及同时保持左眼和右眼图像,在压缩前有许多可采用的格式选择。目前最常见的格式为并排格式。一个可以正常方式处理的标准HD信号被馈送给MPEG编码器和解码器。
高质量3D内容正日益增多,从体育比赛直播到具有代表性的影片。随着主动和被动式3D屏幕现在日益上市,价格也将不可避免下降。影响3D电视快速普及到家庭的第三个关键因素是视频传输基础设施。
更多的3D,更多的带宽
从节目商或广播机构的角度来看,提供更多的3D内容意味着使用更多的成本不菲的带宽。广播机构能够以多种方式解决此问题:购买更多的容量,投资新设备,使用基于IP的技术,以及利用像JPEG2000这样的高效压缩技术。无论选择哪种方案,值得一提的是家庭中高质量的观看体验从馈送/回传阶段的高质量开始。
随着出现更多的3D内容(如体育大赛和流行的电视剧),3D电视机销量将达到临界数量,消费者需求的闸门将打开。考虑到基本建设项目和基础设施投资的长提前期,广播机构和节目商现在应该开始把3D纳入其基础设施计划之内。B&P