自从2010年以来,许多具有3DTV能力的消费电子产品投放市场,特别是南非足球世界杯期间,3DTV着实又火了一把。此后,一些广播机构通过卫星、有线和地面无线相继开办了3DTV的试验广播。
2010年2月,欧洲DVB组织发布了“DVB Bluebook A154(3DTV传送系统规范)”,无疑对3DTV的发展是一个巨大的推动。
笔者认真阅读了 DVB Bluebook A154,也参加了一些3DTV的研讨会,为了便于和大家共同学习和交流3DTV的体会,编写了以下立体电视名词术语解释。
1. 3DTV
现在已经投放市场的立体电视可称为“帧兼容平面立体三维电视(3DTV)”,帧兼容平面立体图像系统,传送左、右眼同时观看或近似同时观看的两个图像,观众感受到增加了图像深度,宛如自然双眼的观看感受。
2. 帧兼容(Frame Compatible)
帧兼容是指3DTV传输中,使用空间复用(Spatial Multiplex),即左眼和右眼的图像这样来安排,这种安排致使图片图像可以像普通的HDTV一样,可由接收机解调器和压缩解码器来处理。
为什么要帧兼容?帧兼容的目的:一方面3DTV业务的提供者,为了传送3DTV可以使用现有的HDTV的基础设施;另一方面,传送3DTV业务能够与已经投放市场的3DTV显示设备兼容。这样,传送系统既包括使用机顶盒STB 的情况(机顶盒的HDMI输出连接到具有3DTV显示能力的显示设备),也包括内置调谐器和解码器的3DTV接收机。帧兼容的结果,可以迅速打开3DTV业务市场。
3. 平面立体(Plano-Stereoscopic)
一个三维图像,使用两个独立的左、右眼图像显示在一个单独的平面上(例如,在3DTV情况下的电视屏幕)。它是利用图像中的明暗变化、阴影、重叠、线性透视、相对大小、相对运动等构图技巧,通过人脑合成形成有深度感的图像。
4. 空间复用(Spatial Multiplex)
空间复用定义了3DTV左、右眼图像的排列方式。空间复用有两种排列方式,即并排方式(Side-by-Side,简称SbS)和上下方式(Top and Bottom,简称TaB)。
(1) 并排方式(Side-by-Side,SbS)
帧兼容空间复用并排排列方式是这样来安排左右眼图像的,即在空间复用中,水平合成(下变换)的左眼图像占用每行的前半行,而水平合成(下变换)的右眼图像占用每行的后半行。
(2) 上下排列方式(Top and Bottom,TaB)
(3) 帧兼容空间复用并排排列方式是这样来安排左右眼图像的:即在空间复用中,垂直合成(下变换)的左眼图像占用一个独立HD视频帧的前半帧,而垂直合成(下变换)的右眼图像占用独立HD视频帧的后半帧。
空间复用并排或上下排列左右眼图像使用下变换是为了传输中实现频道兼容,在接收端显示时进行上变换,以恢复图像原有的分辨率。
5. 帧封装(Frame Packing)
帧封装是3D蓝光盘播放机的标准格式,这种格式可以维持左右眼均1920x1680像素的分辨率,并在同一时间垂直封装两个标准的1080帧,接收时被封装的两幅图像分离并顺序显示。符合HDMI 1.4版本的显示产品支持这种格式。对于不兼容的显示设备,则需要转换器。
6. 视差(Disparity)
双眼的间距成年人大约65毫米左右,儿童小于50毫米。代表空间同样点的一个像素在左右眼中的水平位置之差,称为视差。正视差(水平右坐标大于左坐标、或者说左眼的图像在左侧,右眼的图像在右侧)时物体看起来在屏幕的后面;负视差物体看起来在显示屏幕的前面。
双眼位置不同,看到的物体图像存在差异,通过人的大脑融合感受到立体效果,这就是立体电视所依据的原理。
7. 像素(Pixel)
像素即图像元素,使组成数字图像最基本的单元,是图像显示的基本单位。Pixel一词是由Picture(图像)和Element(元素)缩合而成。
8. 像素排列(Pixel Arrangement)
像素排列是指水平和垂直图像样点的排列,不同排列对垂直、水平或对角线的分辨率有影响。
9. 分辨率(Resolution)
分辨率是表示图像细节程度的参数,对数字图像而言,是指图像能够分辨的像素数目,又称解析度。
分辨率又有水平分辨率和垂直分辨率之分,水平分辨率即图像沿水平方向能够分解的像素数,垂直分辨率即图像沿垂直方向能够分解的像素数。
数字电视的分辨率常常以像素数来表示。例如HDTV 1920x1080,即沿水平方向有1920个像素,沿垂直方向有1080个像素,数字图像HDTV的分辨率为1920x108-=2073600约200万个像素。
10. 极化平面(Polarisation Planes)
一种光学滤波系统,用以把左眼和右眼的图像指向左眼和右眼。
11. 3DTV一致性 IRD(3DTV Compliant IRD)
3DTV一致性IRD是一种既能认知3DTV,又能直接再现帧兼容平面立体3DTV视频内容的IRD。正像在[TS 101154]中所定义的那样,既可以是25Hz的平面立体3DTV IRD,也可以是30Hz的平面立体3DTV IRD。
12. 3DTV认知IRD(3DTV Cognisant IRD)
3DTV认知IRD是这样的一种IRD,通过相应的SI信息(DVB-SI)能够识别帧兼容平面立体业务和帧兼容平面立体3DTV的视频格式,但是并不需要直接再现帧兼容平面立体3DTV的视频内容。
13. 3DTV非认知IRD(3DTV Incognisant IRD)
与3DTV认知IRD相反,通过相应的SI信息(DVB-SI)既不能识别帧兼容平面立体业务,也不能帧兼容平面立体3DTV的视频格式
14. “3D Ready”电视机
具备3D显示能力的电视机。
15. Full HD 3D
在双眼视觉的两路视频中,每一路视频的分辨率均为1920x1080。
16. 有源快门眼镜立体电视
有源快门眼镜立体电视,属于时分立体电视。它把立体对图像信号分别安排在奇数和偶数场中显示。比方说,奇数场显示左眼图像,偶数场显示右眼图像。观看时戴上有源快门眼镜,当显示奇数场时,左眼快门打开,右眼快门关闭;当显示偶数场时,右眼快门打开,左眼快门关闭。这样,根据双眼视差原理,在观察者头脑中形成景物不同的深度感,即立体感。
有源快门眼镜时铁电液晶(FLC)制成的一种无线控制的液晶眼镜,在这种眼镜上装上红外接收机,电视机发射红外控制信号,并操作眼镜的同步开关动作,达到与屏幕上显示的左右眼图像同步。
17. 偏振光无源眼镜3D技术
偏振光无源眼镜的原理是:眼镜的左眼和右眼分别装在横偏振光片和纵偏振光片。横偏振光只能通过横偏振光片,纵偏振光片只能通过纵偏振光片。这样就保证了左右眼获得差异图像,形成立体效果。但是画面清晰度指示原图像清晰度的一半。
18. 裸眼立体电视
无论是有源快门眼镜立体电视,还是无源偏振光眼镜立体电视,眼镜的束缚带来种种弊端是人们所不希望的,人们期待裸眼立体电视。但是,由于技术的复杂,裸眼立体电视技术上尚不成熟。
根据媒体报道,日本东芝公司推出一种裸眼立体电视方案:其方案是由电视机前放一个双凸透镜构成的光栅面板和视频处理技术构成。对于每一幅2D图像,电视机都可以在屏幕前方投射出9对具有一定视差的左右眼图像。只要站在适当位置,电视用户的左眼和右眼就能分别看到两个不同视角的画面,进而大脑将这些画面融合,,产生3DTV的景深感。
目前存在的问题是屏幕尺寸太小,最佳观察的视角范围小。
19. 高清多媒体接口HDMI(High Definition Multimedia Interface)
高清晰度多媒体接口协议HDMI,它规定了HD视频源和显示设备之间的数字连接方式。例如,高清机顶盒STB的输出和高清显示设备之间就是通过HDMI接口连接的。
20. 3DTV业务
3DTV业务的视频分量包括一个帧兼容的平面立体视频格式的比特流和传送3DTV业务的信令信息(DVB-SI)。除了食品层的信令信息以外,帧兼容平面立体3DTV视频比特流完全符合HDTV视频格式的要求,有关的音频和辅助内容流与HDTV业务具有相同的格式。
21. 业务兼容(Service Compatible)
帧兼容平面立体3DTV业务是这样来安排左右眼图像的:现有的HDTV接收机能够以一个帧兼容平面立体3DTV业务中抽取视频内容的2D方案,称作业务兼容。
22. 同播(Simucast)
同样节目的同时(或平行)广播,常常是以不同的形式或格式广播。例如HDTV和SDTV的同播,HDTV和3DTV的同播。
23. 业务指南(Service Guide)
显示在屏幕上关于节目选择的一般信息,常常是由复用中现在的和下一个信息广播导出。
24. 解说字幕(Captions)
和普通电视一样,3DTV可以用文字和可以看得见的元素叠在图像上(一般是出现在屏幕的最下方),作为图像的一种可选特征,用于双语对照和听力受损观众观看电视用。
25. 标题字幕(Titles)
一般是指出现在电视布景或另一个背景顶部(显著位置)的文字和图形的所有形式,有意让所有的电视观众都能看得见。
(作者为国家广电总局广播电视规划院原副院长 高凤吉)