隨著電影和數(shù)字內(nèi)容行業(yè)越來越多地制作出3D視頻，消費(fèi)者也越來越容易觀看到3D內(nèi)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

　　人類和一般動物能夠感知深度。當(dāng)我們?nèi)ビ^看同一物體時，可以左右眼輪換閉眼觀看會發(fā)現(xiàn)看到的物體有位置偏差，這種偏差經(jīng)過大腦處理，產(chǎn)生我們習(xí)慣的深度和距離感，這種現(xiàn)象被稱為立體視覺，如下圖所示。這一概念是3D視頻的基礎(chǔ)，因為3D視頻制作都依賴于向左眼和右眼呈現(xiàn)同一場景的略微不同的視圖。

3D視頻格式

　　為了讓左右眼睛看到不同圖像的立體視覺體驗，3D視頻給左眼觀看和給右眼觀看的幀畫面需要依次交替連續(xù)顯示，直到視頻結(jié)束。然后，觀看者佩戴的3D眼鏡通過特殊方式將每一幀引導(dǎo)到其對應(yīng)的左右眼睛。例如下圖中3D投影儀配合3D眼鏡形成的3D視頻觀看方式。

　　在整個過程之前，3D視頻格式?jīng)Q定了如何將視頻的每一幀從輸出源傳輸?shù)酵队皟x，監(jiān)視器等設(shè)備。截至目前，3D視頻技術(shù)已經(jīng)確定了用于傳輸3D視頻的三種常用格式，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每個幀垂直方向拆分為兩半，這樣幀的左半部分包含用于左眼的圖像，而幀的右半部分則包含用于右眼的圖像。

　　例如對于1920×1080 60fps的視頻源，對每一幀畫面都拆分成2個960×1080畫面。投影儀或監(jiān)視器等設(shè)備接收到3D視頻后，將其轉(zhuǎn)換為針對左右眼睛的單獨(dú)幀(因此變成120fps)，如下圖所示

　　2. 【Top-and-Bottom 3D視頻格式】

　　Top-and-Bottom 3D視頻格式與Side-by-Side類似，只是將視頻的每一幀在水平方向拆分為兩半，左眼的圖像包含在上半部分中，右眼的圖像包含在下半部分中。

　　例如對于1920×1080 60fps的視頻源，對每一幀畫面都拆分成2個1920×540畫面。投影儀或監(jiān)視器等設(shè)備接收到3D視頻后，將其轉(zhuǎn)換為針對左右眼睛的單獨(dú)幀，如下圖所示。

　　3. 【Frame Packing 3D視頻格式】

　　Side-by-Side和Top-and-Bottom 3D視頻格式中都會將幀拆分一半進(jìn)行傳輸，這意味著每幀圖像分辨率僅為原始分辨率的一半，會導(dǎo)致視頻內(nèi)容分辨率下降。為解決這個問題，F(xiàn)rame Packing格式將兩個幀(一個用于左眼，一個用于右眼)以其全分辨率組合為一個“打包幀”。

　　例如對于1920×1080 24fps的視頻源，將左眼和有眼的每一幀內(nèi)容組合成1個1920×2160(實(shí)際為1920×2205)畫面。投影儀或監(jiān)視器等設(shè)備接收到3D視頻后，將其轉(zhuǎn)換為針對左右眼睛的單獨(dú)幀(因此變成48fps)，如下圖所示。

　　由于Frame Packing是用全分辨率圖像打包的幀，這種格式的數(shù)據(jù)量比Side-by-Side或Top-and-Bottom大。因此，F(xiàn)rame Packing格式更常用于藍(lán)光3D電影，而Side-by-Side或Top-and-Bottom格式則是流媒體或下載內(nèi)容的常用格式。

美樂威采集設(shè)備支持3D視頻信號采集

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