美樂威Magewell|3D視頻格式介紹

　　隨著電影和數字內容行業越來越多地制作出3D視頻，消費者也越來越容易觀看到3D內容。本文就給大家介紹3D成像原理和常見的3D視頻格式。

人眼立體視覺成像原理

　　人(ren)類和(he)一般動(dong)物能(neng)夠感知深(shen)度。當(dang)我們去觀(guan)看同一物體時(shi)，可以(yi)左右眼(yan)輪換閉(bi)眼(yan)觀(guan)看會(hui)發現(xian)看到(dao)的物體有(you)位(wei)置偏差(cha)，這(zhe)(zhe)種(zhong)偏差(cha)經過大腦處理，產生我們習慣的深(shen)度和(he)距(ju)離感，這(zhe)(zhe)種(zhong)現(xian)象被稱(cheng)為立體視覺，如(ru)下圖所(suo)示。這(zhe)(zhe)一概念是3D視頻(pin)(pin)的基礎，因為3D視頻(pin)(pin)制作都依賴于向(xiang)左眼(yan)和(he)右眼(yan)呈(cheng)現(xian)同一場景的略微不同的視圖。

3D視頻格式

　　為了讓左(zuo)右(you)眼(yan)睛(jing)看到(dao)(dao)不同圖像的(de)立體視(shi)覺體驗，3D視(shi)頻(pin)給(gei)左(zuo)眼(yan)觀(guan)(guan)看和(he)給(gei)右(you)眼(yan)觀(guan)(guan)看的(de)幀(zhen)(zhen)畫面需要依次交(jiao)替連(lian)續顯(xian)示，直到(dao)(dao)視(shi)頻(pin)結束。然后，觀(guan)(guan)看者佩(pei)戴的(de)3D眼(yan)鏡(jing)通(tong)過特(te)殊方(fang)式將每一幀(zhen)(zhen)引(yin)導到(dao)(dao)其對應(ying)的(de)左(zuo)右(you)眼(yan)睛(jing)。例如下圖中3D投影儀配合(he)3D眼(yan)鏡(jing)形成(cheng)的(de)3D視(shi)頻(pin)觀(guan)(guan)看方(fang)式。

　　在(zai)整個過程(cheng)之(zhi)前，3D視(shi)頻(pin)格式(shi)決定了如何(he)將視(shi)頻(pin)的每(mei)一(yi)幀(zhen)從輸出(chu)源傳(chuan)輸到投影儀(yi)，監視(shi)器等設備。截(jie)至(zhi)目前，3D視(shi)頻(pin)技術已(yi)經確定了用(yong)于傳(chuan)輸3D視(shi)頻(pin)的三種(zhong)常(chang)用(yong)格式(shi)，包括Side By Side、Top-and-Bottom (或者稱為 Over-and-Under)和Frame Packing。

　　1.【Side-by-Side 3D視頻格式】

　　Side-by-Side 3D視頻格式是將視頻的(de)每個幀(zhen)垂直方(fang)向拆分(fen)(fen)為兩半(ban)，這樣幀(zhen)的(de)左半(ban)部(bu)分(fen)(fen)包含(han)用于左眼的(de)圖(tu)像，而幀(zhen)的(de)右半(ban)部(bu)分(fen)(fen)則包含(han)用于右眼的(de)圖(tu)像。

　　例如(ru)對于1920×1080 60fps的視頻(pin)源，對每一幀(zhen)畫(hua)面都(dou)拆分成2個960×1080畫(hua)面。投(tou)影儀或監視器等設(she)備接收到3D視頻(pin)后，將其轉換為針對左右眼睛的單(dan)獨幀(zhen)(因此變(bian)成120fps)，如(ru)下圖所(suo)示(shi)

　　2. 【Top-and-Bottom 3D視頻格式】

　　Top-and-Bottom 3D視頻(pin)格(ge)式(shi)與Side-by-Side類似(si)，只是將視頻(pin)的每一幀在(zai)水平(ping)方(fang)向拆分(fen)為(wei)兩半，左(zuo)眼(yan)的圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)包(bao)含在(zai)上半部分(fen)中，右(you)眼(yan)的圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)包(bao)含在(zai)下(xia)半部分(fen)中。

　　例如(ru)對(dui)于1920×1080 60fps的視頻(pin)源，對(dui)每一幀畫面(mian)都拆分(fen)成(cheng)2個1920×540畫面(mian)。投影儀或監視器等設備(bei)接收到3D視頻(pin)后，將(jiang)其轉換(huan)為(wei)針對(dui)左(zuo)右眼(yan)睛的單獨幀，如(ru)下(xia)圖所示(shi)。

　　3. 【Frame Packing 3D視頻格式】

　　Side-by-Side和Top-and-Bottom 3D視頻(pin)格式(shi)中都(dou)會(hui)將幀(zhen)拆分(fen)一(yi)(yi)半進行傳輸，這意味著每(mei)幀(zhen)圖像分(fen)辨(bian)率(lv)僅為原始分(fen)辨(bian)率(lv)的一(yi)(yi)半，會(hui)導(dao)致視頻(pin)內容分(fen)辨(bian)率(lv)下降。為解決這個(ge)問題，Frame Packing格式(shi)將兩個(ge)幀(zhen)(一(yi)(yi)個(ge)用(yong)于(yu)左眼，一(yi)(yi)個(ge)用(yong)于(yu)右眼)以其全分(fen)辨(bian)率(lv)組合為一(yi)(yi)個(ge)“打包幀(zhen)”。

 　　例如對于1920×1080 24fps的(de)視(shi)頻(pin)源，將左(zuo)眼(yan)和有眼(yan)的(de)每一幀內容組(zu)合成1個1920×2160(實際為1920×2205)畫面。投影儀或監視(shi)器(qi)等(deng)設(she)備接收(shou)到3D視(shi)頻(pin)后(hou)，將其轉(zhuan)換為針對左(zuo)右眼(yan)睛(jing)的(de)單(dan)獨幀(因此變成48fps)，如下圖(tu)所示。

　　由于Frame Packing是用全分辨率圖像打包(bao)的(de)幀(zhen)，這種格(ge)式的(de)數據量(liang)比Side-by-Side或Top-and-Bottom大。因此，Frame Packing格(ge)式更常(chang)(chang)用于藍光3D電影，而(er)Side-by-Side或Top-and-Bottom格(ge)式則是流(liu)媒(mei)體或下載(zai)內容(rong)的(de)常(chang)(chang)用格(ge)式。

美樂威采集設備支持3D視頻信號采集

　　美樂威Pro Capture、Eco Capture和(he)USB Capture系列采集(ji)卡支持三種3D視頻格(ge)式的HDMI或(huo)DVI信號采集(ji)，包括Side By Side、Top-and-Bottom和(he)Frame Packing。