多种立体电影播放器性能测试比较

一、背景及技术要求描述

    北京直真视通科技有限公司在中航工业集团公司总部建设了一套含有四台Christie Mirage HD18立体投影机的多通道三维仿真系统。该系统的总像素分辨率达到了6240X1080；我们积极寻找一种最适合本系统的主动立体电影播出解决方案，要求该方案能实时播放尽量接近设计分辨率(6240X1080)尺寸的立体电影源素材。我们知道立体影像的成像原理是交替播出左、右眼的影像，按照此理论推导，正常播出分辨率是6240X1080的立体影像时，需要计算机系统在1/25秒内完成对12480X1080像素的解码工作。这是一项对系统综合设计技术的极限挑战，它需要综合最新的I/O技术，纹理处理&下载技术及CPU解码算法。

二、测试内容

    1、我们将提供统一的立体电影素材对下列三个软件进行功能测试：StereoScopic、Stereo Server、Delta(7thsense)

    2、我们将对硬件上可能存在的瓶颈进行测试及分析

三、测试过程描述及测试结果

    1、测试素材

    选用的测试素材是一段长15秒的图像序列，共计750帧画面。其中375帧是左眼画面，剩余375帧是右眼画面。每帧画面原始尺寸为4992X860(80%投影分辨率(6240X1080))。

    2、测试功能列表

    3、测试结果

    3.1、Stereoscopic

    Stereoscopic是一个单机的立体播放软件，能支持的立体播出分辨率是720P和1080P。它无法通过其本身功能来合成图像序列到媒体播出文件（AVI、MPEG…），必需通过第三方软件完成(例如，ADOBE Premier…)。Stereoscopic通过CPU独立解码来播放立体影片，所以播出画面的最高分辨率取决于CPU的速度，根据用户对立体影片分辨率的需求(6240X1080)，通过单台计算机的CPU来解决问题，是几乎没有可行性的。唯一的解决之道是通过多台计算机（集群）同时解码（每台计算机解压画面中固定某个区域的像素）。但是，Stereoscopic没有集群的版本，所以无法满足用户的技术需求。

    3.2、Stereo Server

    Stereo Server 能够支持单机立体影片播放，也能支持多台计算机（集群）的播放模式。我们详细测试了它的各项功能：它有自带的专门工具能将图像序列合成到媒体播出文件（VSM、PAK…）。最令人感到满意的是，通过Stereo Server，我们只需通过单机就能播出高分辨率的立体画面。在此次测试中，我们成功实时播出了4992X860（投影分辨率的80%）和3500X1024分辨率的测试立体素材。这主要得益于Stereo Server 采用的高速纹理下载技术，GPU解码算法和优化I/O的VSM文件读取技术的综合应用。通过技术分析，只要存储的速度足够快，播出分辨率6240X1080的立体素材是可行的。

    在测试过程中，针对一些专家提到的Stereo Server支持的媒体格式种类的问题，我们给出Stereo Server是采用Windows DirectShow内核编写的代码，因此只要装上相应的解码器(CODEC)，理论上能支持所有Windows Media Player能支持的格式。所有的解码器能在www.free-codecs.com找到，所以通过Stereo Server读取QUICKTIME（MOV）和RMVB等格式不存在技术问题。

    3.3、Delta (7thsense)

    Delta (7thsense) 能够支持单机立体影片播放，也能支持多台计算机（集群）的播放模式。但是，Delta (7thsense)只支持基于CPU的解码模式来播放立体影片。也就是说，Delta (7thsense)无法通过单机播出测试要求的分辨率的立体素材。播出该分辨率的立体素材的唯一方法是使用多台计算机（集群）同时解码（每台计算机解压画面中固定某个区域的像素）。当立体播放素材的分辨率大于4K的时候，7thsense播放的图像明显出现丢帧，无法流畅的进行视频播放。

    3.4、硬件瓶颈

    CPU解码瓶颈：在播放视频编码如AVI、RMVB格式，分辨率为4096*1600的视频文件时，3种软件都存在跳帧的情况，但显示画面效果及流畅度Stereo Server> Delta (7thsense)>=Stereoscopic。

    硬盘读取速度瓶颈：播放帧序列4992X860格式时，明显硬盘读取速度成为最主要瓶颈：使用两块硬盘（2*SAS 300G 15K）分别存储左右眼素材时，跳帧明显；使用磁盘阵列（6*SAS 300G 15K）使用RAID 0存储方式时图像非常流畅。

四、选型结论

    (1)  Stereo Server是目前最符合用户需求的解决方案，适应各种分辨率的视频格式播放。

    (2)  Stereoscopic能被用于通过Vista Spyder 融合器的单通道画中画立体影片播出，但由于使用的是CPU解码，所以不能流畅播放高分辨率视频图像。

    (3) Delta (7thsense)可以满足多种分辨率的视频格式播放，但不是最适合本项目的解决方案。

    (4)磁盘阵列的高速读取方式是高分辨率视频流畅播放的必要条件。