視聽行業(yè)在格式和標(biāo)準(zhǔn)方面從來都是爭奪不斷,前有藍(lán)光播放機(jī) VS HD-DVD、HDMI VS DisplayPort,進(jìn)入3D時(shí)代,3D標(biāo)準(zhǔn)的話語權(quán)也成為各個(gè)組織關(guān)注的焦點(diǎn)。現(xiàn)在市場上已經(jīng)有越來越多3D的電視機(jī)、投影機(jī)、游戲機(jī),同時(shí)也有多種3D傳輸格式,并且多家機(jī)構(gòu)也都在進(jìn)行3D標(biāo)準(zhǔn)的制定,包括從被DirecTV采用的Side-by-side格式到最新發(fā)布的藍(lán)光3D格式。那么要了解3D信號源是否能夠和終端顯示設(shè)備一起工作,我們就首先需要對不同的格式有所認(rèn)識。
主流3D傳輸格式
目前有多個(gè)3D傳輸格式,常用的包括Frame packing(幀封裝)、Side-by-side(并排)、 Top-Bottom(上下)等格式,此外還有Frame sequential(幀連續(xù))、Checkerboard(棋盤)等格式。
Frame packing:
Frame packing 是3D藍(lán)光播放機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)格式,這種格式可以維持左右眼均1,920×1,080像素分辨率,并在同一時(shí)間垂直封裝兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)1080p幀,被封裝的兩幅圖像分離并且順序顯示(注:如果不考慮上下兩幀之間的微小間隔,可以認(rèn)為信源發(fā)送的是1,920×2,160的幀,其垂直分辨率為1,920×1,080的兩倍)。盡管信號源本地幀率僅為每只眼睛24幀每秒,但是用使用商業(yè)影院中所用的Triple-Flash(三重閃光技術(shù))處理信號,相當(dāng)于每幀處理3次,同樣可以產(chǎn)生非常好的3D效果。Frame packing對投影機(jī)的處理能力提出了更高的要求。它還可以讓1,280×720原始3D格式以類似的幀封裝格式傳輸,但是可以達(dá)到每只眼60幀每秒,適合用于系統(tǒng)帶寬小于藍(lán)光播放機(jī)的傳輸設(shè)備。
Side-by-side:
Side-by-side分為兩種版本,progressive和interlaced(即逐行和隔行),因?yàn)楸泵佬l(wèi)星電視服務(wù)商DirecTV的采用而得以普及。
Side-by-side progressive應(yīng)用了1080p高清格式,左右眼圖像被并排封裝為1,920×1,080像素的幀,每只眼睛的圖像為960像素寬、1,080線高的分辨率。由于每只眼睛的圖像只有1080p的一半,所以對于顯示器的倍線質(zhì)量提出更高的要求。這種格式適合于3D圖像和PC游戲,因?yàn)樗ヅ浒ㄓ?jì)算機(jī)顯卡上的一般的DVI輸出能力。雖然犧牲了水平分辨率,但是60幀每秒的幀速非常適合快速運(yùn)動(dòng)的游戲內(nèi)容顯示。
Side-by-side interlaced使用了1080i的高清格式,左眼和右眼的圖像被并排封裝到視頻信號場的每個(gè)奇數(shù)行和偶數(shù)行。每個(gè)場僅提供一半的1,080垂直線,每只眼睛的分辨率為960像素寬、540像素高。使用Side-by-side interlaced格式的1080i窗口要求顯示設(shè)備具備高質(zhì)量的去隔行能力。一旦去隔行完成,即可顯示信號源的最大垂直分辨率。另外,由于每只眼睛的水平分辨率僅為960像素寬,顯示器的倍線質(zhì)量亦尤顯重要。盡管有這些問題,Side-by-side interlaced被多數(shù)有線和衛(wèi)星電視提供商所采用,用于分配3D內(nèi)容,因?yàn)樗軌蚝芎玫仄胶猬F(xiàn)有帶寬和最大化分辨率。據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱,這種格式能夠與最新款(2010款)的3D電視機(jī)以及目前的DirecTV高清機(jī)頂盒兼容,較早的3D電視機(jī)很可能無法顯示這種格式,而目前市場上的低價(jià)位DLP 3D Ready投影機(jī)也不能顯示這種格式。
Top-bottom 3D:
Top-bottom使用720p HD格式,使用左眼內(nèi)容上行360線和右眼內(nèi)容下行360線。每只眼內(nèi)容是一個(gè)720p信號垂直分辨率的一半,但它可達(dá)到全720p的水平分辨率(1,280像素),幀速率為60幀每秒。所以盡管Top-bottom提供相對最低的分辨率,但它使用了最高的幀率。此外,Top-bottom標(biāo)準(zhǔn)還有一個(gè)不同版本,能夠?qū)崿F(xiàn)1,080/24幀每秒的格式,并使用垂直540線和左右每眼1,920像素寬。 [Page]
Frame sequential:
Frame sequential,顧名思義就是交替的連續(xù)幀,F(xiàn)rame sequential信號以120幀每秒的速率發(fā)送全解像度畫面。各幀按順序交替,因此顯示設(shè)備接收到一個(gè)左眼幀,接下來一個(gè)右眼幀,然后再一個(gè)左眼幀,接下來又一個(gè)右眼幀,依此類推。對于投影機(jī)來說,F(xiàn)rame sequential是一種重要的格式,它意味著投影機(jī)本身不需要對信號進(jìn)行任何解碼操作,它只要能夠接收120Hz信號即可。目前,號稱3D Ready的低價(jià)位DLP投影機(jī)只能接收Frame sequential 3D信號,因此,一般需要使用計(jì)算機(jī),例如配備了NVIDIA 3D Vision系統(tǒng)的PC發(fā)送Frame sequential信號,藍(lán)光3D播放機(jī)和機(jī)頂盒不能輸出Frame sequential 3D信號。在3D電視方面,這一格式同樣受到歡迎,因?yàn)樗m合于基于主動(dòng)快門技術(shù)的3D電視,這種3D電視也是依賴快速連接的左右眼圖像的交替顯示實(shí)現(xiàn)的,因此,F(xiàn)rame sequential 3D視頻可以直接顯示在這種3D屏幕上。
Checkerboard:
Checkerboard,用于左眼和右眼的兩幅圖像被交織,即每隔一個(gè)像素用于左眼或者右眼。電視機(jī)分離這兩幅被交織的圖像并且依序顯示。最后的圖像具有一半的解像度。雖然投影機(jī)并不支持這種格式,但較早的DLP 3D Ready電視機(jī)能夠并且只能接收Checkerboard格式,而這種電視機(jī)在過去幾年賣出去了相當(dāng)多的數(shù)量。因此需要一臺轉(zhuǎn)換器,將Frame-packed(藍(lán)光)3D或者Side-by-side(DirecTV電視廣播)3D格式轉(zhuǎn)換成Checkerboard 3D,然后顯示在DLP電視機(jī)上。
HDMI 對3D的支持
HDMI1.4對于3D的發(fā)展同樣重要,盡管HDMI的主要競爭對手也已經(jīng)或者在準(zhǔn)備推出支持3D的新規(guī)范,但不可否認(rèn),在支持3D技術(shù)的設(shè)備市場中,HDMI的使用仍然是最為廣泛的。在去年6月,該組織發(fā)布的HDMI1.4規(guī)格中包括了3D游戲和3D電影(藍(lán)光) 格式,但并沒有包括廣播3D格式。去年12月HDMI聯(lián)盟已宣布將對一些許可限制放寬要求,允許相關(guān)設(shè)備不支持在HDMI1.4版本中強(qiáng)制規(guī)定的電影或游戲格式,以便讓現(xiàn)有的新型機(jī)頂盒具備支持3D廣播信號的能力,并能將3D廣播信號傳送給新的3D高清電視機(jī)。而且,HDMI聯(lián)盟宣布,符合HDMI1.3版本的機(jī)頂盒可以獲得固件升級,這樣舊版本的機(jī)頂盒也能夠直接連接到符合HDMI1.4版本的新3D設(shè)備上,并支持多種3D高清廣播格式信號的顯示。2010年3月,HDMI1.4a版規(guī)范發(fā)布,此版對3D應(yīng)用進(jìn)行了重大改良,包括新增廣播內(nèi)容的強(qiáng)制性3D格式,以及新增被稱為Top-and-Bottom的3D格式。
目前,HDMI1.4a的3D強(qiáng)制格式有:
電影內(nèi)容:Frame Packing,1080p@23.98/24Hz;
游戲內(nèi)容:Frame Packing,720p@50或59.94/60Hz;
廣播內(nèi)容:Side-by-Side Horizontal,1080i@50或59.94/60Hz
Top-and-Bottom,720@50或59.94/60Hz,1080p@23.97/24Hz。
對采用3D格式的設(shè)備的強(qiáng)制要求有:
接收端(顯示器)——必須支持所有強(qiáng)制性格式;
輸出源——必須支持至少一種強(qiáng)制性格式;
中繼器——必須能夠通過所有的強(qiáng)制性格式。
3D標(biāo)準(zhǔn)化的努力
整個(gè)行業(yè)都期望電子設(shè)備能夠采用一個(gè)通用的、兼容的3D標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)現(xiàn)高分辨率下更快的幀率,進(jìn)一步提高3D電影、電視、廣播的發(fā)展水平,避免格式戰(zhàn)爭,同時(shí)保障消費(fèi)者所購買的3D設(shè)備能夠觀看3D內(nèi)容。
2008年SMPTE建立了“3D家庭顯示格式工作組”,旨在界定家庭固定設(shè)備上顯示的3D內(nèi)容的主要標(biāo)準(zhǔn)。它所探討的是3D內(nèi)容通過廣播、有線、衛(wèi)星、封裝媒體和網(wǎng)絡(luò)在電視、計(jì)算機(jī)屏幕和其它相關(guān)顯示設(shè)備上播放的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的最終稿有望在今年晚些時(shí)候完成,屆時(shí)將會使3D電影和其它節(jié)目在家庭電視和計(jì)算機(jī)顯示器上播放,無論采用什么傳輸通道。該工作組也在與其他標(biāo)準(zhǔn)制定組織緊密合作開發(fā)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)完全的端對端互操作性。 [Page]
除了SMPTE之外,其他的3D標(biāo)準(zhǔn)制定組織還包括:CEA的3D@home Consortium、 Digital TV Group、DVB等。此外,中國的AVS工作組近期推出了我國首套擁有完整知識產(chǎn)權(quán)的立體電視系統(tǒng),據(jù)了解該系統(tǒng)已經(jīng)完成了全部的開發(fā)工作,無論是標(biāo)準(zhǔn)制定,還是立體編解碼器等系統(tǒng),中國均擁有完整的自主知識產(chǎn)權(quán)。今年11月份的廣州亞運(yùn)會期間應(yīng)該可以進(jìn)行立體電視播出,將要采用的系統(tǒng)就是AVS工作組這套最新成果。
如此種類繁多的格式,是否最終會演變?yōu)楦袷綉?zhàn)爭呢,很多業(yè)內(nèi)人士相對還是比較樂觀,首先,標(biāo)準(zhǔn)制定組織在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中已經(jīng)考慮到兼容的問題;電視機(jī)制造商宣稱2010年以后3D電視機(jī)能夠處理現(xiàn)在主流的3D格式;HDMI 1.4a版規(guī)范為專為通過HDMI連接提供3D內(nèi)容的設(shè)備提供互操作性。同時(shí),我們也希望制造商能夠?yàn)?D顯示終端設(shè)備提供更多關(guān)于3D格式兼容性的描述信息,而不只是籠統(tǒng)地稱為3D或3D Ready,以便讓很難搞清楚這些復(fù)雜技術(shù)的消費(fèi)者作出正確選擇。