立体电视发展线路及相关标准化工作进展(4)

3.3 编码与传输

视频编码的作用在于去除视频数据的各类冗余以便于传输和存储。采用不同信号格式的立体电视系统需采用不同的信源编码方案。对于第2节所述的第1代Level 1和Level 2级别立体电视系统，其视频信号可看作一路传统2D电视信号，因此可采用MPEG-2或H.264/AVC标准进行编码。第1代Level 3级别立体电视信号是在第1代Level 2信号的基础上迭加增强信号而形成。如果把增强信号看作分辨率增强层，则与可伸缩视频编码的概念吻合，所以可采用H.264 SVC标准进行编码。编码第1代Level 4级别立体电视信号可采用MPEG-2 Multiview Profile或H.264 MVC标准。编码的基本思路是，对左视（或右视）画面进行传统编码，而右视（或左视）画面可以进行视间预测提高编码效率。编码立体电视信号的指导原则是编码后的数据适合各类信道传输，这包括满足码率、容错性能、时延等方面的要求。

立体电视节目可以在DVB等网络架构下以广播的形式传输，也可以在IP网络下以流媒体的形式传输。为人所熟知的数字电视广播系统包括，DVB-C/S/T，ATSC，ISDB-C/S/T，地面国标等。立体电视节目经编码复用后可以在以上系统中广播播出，在实际应用中需要注意特定传输信道对码率的要求。互联网的快速发展推动了VoIP、IPTV等应用的产生。立体电视节目也可以在IP网络中以单播、组播、P2P等形式传输。目前在IP网络环境下所采用的传输协议主要是RTP/UDP/IP，将来会过渡到RTP/DCCP/IP，后者会提供更好的网络拥塞控制机制。关于立体电视传输技术的进一步信息可参考文献。

3.4 立体显示

目前，进入可用阶段的立体显示技术主要分为两类，分别为stereoscopic显示技术以及autostereoscopic显示技术。Stereoscopic显示技术需要观看者佩戴眼镜，主要包括偏振光和主动快门式显示方式。Autostereoscopic显示技术不需要观看者佩戴眼镜，其基本原理是通过视差屏障（parallex barrier）、透镜（lenticular lens）等机制将左右眼的画面分别传送到观看者的左右眼。Autostereoscopic显示技术的最大优势是让观看者摆脱了眼镜的束缚，但是在分辨率、可视角度和可视距离等方面还存在不足，而且目前价格昂贵，很难进入家庭。偏振方式stereoscopic显示技术利用了光线有振动方向的原理。例如：显示时左右画面分别经过横向偏振和纵向偏振，以水平偏振光和垂直偏振光的方式显示出来，观看者配戴相应的偏振眼镜，左右镜片的偏振方向与左右画面的偏振方向相同，这样不合偏振方向的画面会被镜片过滤掉，左右眼分别看到相应的左右画面。由于在任一时刻要同时显示两路画面，通常两路画面在垂直方向的分辨率都要减半，这导致每路画面亮度降低。Sony公司推出的24和42英寸3D监视器采用了偏振技术。目前，影院所采用的投影式偏振3D系统即基于以上原理。

主动快门式stereoscopic显示技术是通过提高画面刷新率来实现。显示时左右画面交替进行显示，同时信号发射器同步控制快门式3D眼镜的左右镜片开关，使左右双眼能够在正确的时刻看到相应的画面。主动快门式stereoscopic显示技术能够保持画面的原始分辨率，让观看者享受到全高清立体效果。该种显示方式视觉效果出色，因此被很多厂商采用。目前，各公司推出的家用立体电视主要采用了主动快门式显示技术。

4、相关标准化组织的工作进展

近年，相关国际标准组织积极开展了立体电视相关标准的研究、制定工作。ITU-R WP 6C在2009年11月发布了ITU-R Report BT.2160 Features of three-dimensional television video systems for broadcasting。该报告对立体电视系统进行了较全面的分析与总结，反映了ITU-R对立体电视系统发展线路的判断，并提出了需要进一步研究以及进行标准化工作的领域。DVB将ITU-R所定义的第1代Level 2级别系统称为第1阶段（Phase 1）立体电视系统。2010年7月，DVB发布了第1阶段立体电视系统的商业需求，见DVB BlueBook A151 Commercial requirements for DVB 3D-TV。A151对第1阶段立体电视信号格式、信号格式的表示、立体字幕等方面的技术需求进行了描述。SMPTE在2009年3月发布了3D Home Master的技术需求。这是一个关于立体电视无压缩信号格式、内容文件格式、图形覆盖、字幕等方面的技术需求。目前SMPTE正在进行3D Home Master标准的制定。ITU-T VCEG与ISO/IEC MPEG共同制定完成了H.264/AVC MVC标准。该标准可用于第1代Level 4级别系统立体电视信号的编码。目前，MPEG正在着手制定具有深度信息的立体电视信号的信源编码标准，目标是为第2代立体电视系统提供更好的支持。Blu-ray Disc Association在2009年11月发布了3D Blu-ray Disc规范，该规范采用H.264/AVC MVC标准的Stereo High Profile对双视立体视频进行压缩编码。HDMI发布了HDMI规范1.4a版本，明确了机顶盒等接收解码设备与立体显示设备连接时的接口要求。HDMI 1.4a支持第1代Level 2级别信号格式，包括SbS 1080i/50、1080i/59.94，OaU 720p/50、720p/59.94、1080p/23.97；支持第1代Level 4级别信号格式，包括1080p/23.96，720p/50，720p/59.94。Consumer Electronics Association正在考虑“3D-READY”产品该满足何种技术要求，同时正在考虑制定3D眼镜标准。日本和韩国的相关机构正在对立体电视带来的视觉疲劳问题进行研究，并计划给出安全观看的相关建议。(责任编辑：admin)