入门需知 “3D热”中的解疑答问

3D蓝光篇

    在全球范围内，三维(3D)技术几年来的发展，尤其是近一两年，正以前所未有的惊人速度向前迈进，其应用的领域在不断扩大、延伸、拓展。3D技术的推出，不仅是因为添增的第三维深度元素还原了真实世界的本来面貌，使人们从习以为常的平面影像视图转变为3D立体影像视图中获得更真切的视感体验，视觉享受得到提升，更主要的是给教学、科研、开发、制造等工作带来了极大的方便。3D渗透的范围已从最初的3D影视扩展至3D游戏、3D电脑、3D广告、3D网络及3D诊疗等诸多领域。不少人因来不及对其“消化”，对它的了解朦朦胧胧，或一知半解，或知其然而不知其所以然，产生各种各样的疑问或不解也是很自然的。下面就对过渡或正在过渡到3D消费电子产品领域可能出现或产生的疑问进行解答，不详不细、不深不透那是肯定的，但是只要有读者不同程度地从中知晓点什么，笔者的期望也就达到了。

    1、什么是Blu-ray 3D?

    Blu-ray 3D是指内存3D电影与3D电视节目的3D蓝光盘。2009年12月，蓝光盘协会(BDA)宣布已制订完成了Blu-ray 3D标准，由业界领先的电影制片商、消费电子和I T制造商共同合作完成。标准规定，3D蓝光盘的视频编码采用新开发的基于多视角视频的MPEG4-M VC 格式，是在I T U H. 26 4 标准的AVC视频编码技术基础上的拓展。相比Blu-ray 2D，Blu-ray 3D标准规定使用的MPEG4-MVC编码技术仅压缩了左右视图各50%。标准要求Blu-ray 3D蓝光盘提供观赏者左右眼的两幅视图的分辨率均应达到全高清的1080p，以确保观赏者从Blu-ray 3D蓝光盘中获得身临其境的逼真体验。

    B l u - r a y 3 D 标准的参数被指定为Profile 5，最大的数据传输率为72MB/s。Blu-ray 3D标准支持在PS3游戏机上以3D格式播放游戏内容。2010年6月左右，索尼的PS3游戏机有望借助固件升级来使其具有播放Blu-ray 3D蓝光盘游戏的能力。在3D上有两种菜单制作方案，一种是2D菜单图形，同时为菜单指定一个第三维的深度值；另一种是3D菜单，在该菜单中，每一菜单元素均有三维深度值。另外，该标准还提供增强版的3D图形功能以及伴有3D字幕显示，为观赏者提供一种全新的视觉体验。

    2、播放Blu-ray 3D蓝光碟片节目对播放机有什么要求？

    Blu-ray 3D蓝光播放机首先应符合Blu-ray 3D标准，为了实现这一点，播放机必须具备HDMI 1.4端口，而接收终端的电视机必须能接收与处理这一信号，换句话说，电视机也必须提供相同的HDMI 1.4端口。最近推出的某些新型Blu-ray 3D蓝光播放机已具备这一能力，可以直接用于Blu-ray 3D蓝光碟片的播放。对于一些可以兼容的Profile 2.0 (BD-Live)播放机，具有下载升级固件的能力，同样能播放3D蓝光盘。值得注意的是，这种升级成3D的播

    放机所处理、显示以及被眼睛接收的是两个1080i格式的图像信号。据悉，目前许多Profile2.0(BD Live)播放机都能借助固件升级至Blu-ray 3D蓝光盘播放机。现在市场上有两类3D影片，一类是“旧3D”，另一类是“新3D(全高清)”，消费者在购买时要注意区分。凡印有“Blu-ray 3D”标识的光盘则表明光盘内存有3D内容；凡蓝光播放机上印有“Blu-ray 3D”标识，则表示该机可以播放Blu-ray 3D蓝光盘，提供3D效果。

    3、Blu-ray 3D对显示设备的要求是什么？

    现今，用于3 D 的立体显示技术主要有Stereoscopy、Autostereoscopy、CGH、Volumetric和Laser beam五种。Stereoscopy是最早出现的3D显示技术，是一项通过记录图像三维视觉信息生成立体感效应的显示技术，被普遍应用于摄影测量，也时有被用于娱乐领域。Autostereoscopy是一种无需特殊头盔显示设备或眼镜观看的立体图像显示技术，主要应用于精度要求较高的容积测量显示设备，应用范围覆盖大学实验室到商业场所等多个领域。CGH(Computer　Generated Holography)是一种以数字方式生成全息图像的显示技术，该技术有两大特点，一是无需物体本体；二是物体的全息数据虽由光生成，但却可以数字方式进行数据的记录、处理和显示。C G H显示技术的应用范围非常广泛，可以应用在CAD(Computer Aided Design)计算机辅助设计和游戏、全息视频和电视节目、汽车与通信等。Volumetric是一种清晰展示物体三维尺寸的直观图形显示技术，通过许多不同的视觉效应来模拟图形的深度状况。该显示技术通过光的发射、散射及传送，在被界定的长宽高三维空间形成3D图形效果。Laser beam是一种采用激光方式生成立体图案、图形或图像的显示技术，通常大都运用在大型音乐会或音乐舞蹈表演中。

    大多数人也许知晓不是所有的显示设备都能显示3D内容，只有采用上述技术之一的显示设备才有能力完好精确地显示。能显示3D内容的显示设备通常其信号处理能力要强于普通的2D显示设备，因为生成3D立体效果，需要它们显示左右两幅视图给相对应的左右眼，由于有效帧率被平分减半，因此显示设备需要将通常的60Hz帧率加倍，这就是为何所有3D 显示屏的帧率至少在120Hz以上的原因，有的还达到240Hz甚至更高的480Hz，普通2D显示设备则不具备3D显示所必须拥有的功能与参数。在家里观赏Blu-ray 3D蓝光碟片节目应重新购买一台新的具有3D显示能力的设备，可以是一台HDT V电视机，也可以是一台单作显示用的监视器，或者购买一部家用投影机也行。

    4、观赏Blu-ray 3D蓝光碟片节目对3D眼镜有何要求？

    虽然现今观看3D影视节目有戴眼镜和裸眼两种方式，但由于裸眼 3D 立体显示还不是很成熟，在技术上仍有许多限制，因而主要被用于手机、数码相机等个人化小型化的显示设备。目前，无论在影院还是在家里，往往采用戴眼镜观看的方式居多，而在戴眼镜观看的方式中由于立体成像原理不同，主要分为两类：一类是无源(被动)偏光眼镜，另一类是有源(主动)快门眼镜。使用后者时，通常由不透明的液晶来充当关闭观视的快门，运用液晶可借助电场来改变透光状态的原理，以每秒数十次的频率交替遮蔽左右眼视线。显示左视图时眼镜右镜片关闭，显示右视图时眼镜左镜片关闭，这样在大脑里就可以形成立体影像的显示效果。与此同时，一台具备3D显示能力的HDTV电视机的显示屏(或其它显示设备)将会显示两幅图像，一幅用于左眼观看，另一幅用于右眼观看。它们与有源(主动)快门眼镜的同步通信采用蓝光、红外或无线电技术等方式。值得注意的是，眼镜品牌应与具有3D显示能力的HDT V电视机或显示设备相同，如松下的3D眼镜不能与三星HDTV电视机配合使用，反之亦然。目前，有源(主动)快门眼镜已被包括LG、三星、松下、索尼等在内的大多数消费电子开发厂商所采纳。

    5、Blu-ray 3D系统的设备连接对线缆作了哪些规定？

    为了连接3D显示设备与3D蓝光盘播放机，用户需要配备10.2Gbps或更高速的1.4、甚至1.4a版本的HDMI 1.4线缆。电视机、蓝光盘播放机和AV放大器设有HDMI1.4端口时，其拥有的“以太网连接、音频返回通道增设、3D图像传输、更高分辨率支持、色彩空间拓展支持、微型HDMI连接器(Micro HDMI)新增以及车用系统连接”等七大功能与用途的实现将变得轻而易举。在HDMI 1.4有关3D传输的条文中明确规定必须支持两路分辨率为1080p的视频信号，并对家用3D系统的输入/输出给予了规范。如果消费者现有设备的HDMI接口标准使用的是1.0-1.3版本的规范，那么用户就无法享用1.4版本所拥有的一切功能，当然也不能通过3D蓝光播放机与HDT V电视机及其它显示设备的连接来观赏3D蓝光碟片。

    6、早期的AV放大器能否与3D蓝光播放机连接使用?

    如果用户想连接早期的AV放大器与准3D蓝光播放机(3D-ready)，那么，蓝光播放机需要有多个HDMI输出，或者具有同步HDMI和光纤/同轴输出的能力。要看到全高清的3D视频图像，就需要有3D直通的HDMI 端口，但对声音的传输没有这方面的要求。多个HDMI输出端口的设置将给用户的连接带来方便，用户可以用其中一个端口直接将蓝光播放机连接到“3D-ready”准3D HDT V电视机，同时用另一端口连接蓝光播放机与已拥有的早期AV放大器。声音的传输则可采用HDMI/光纤/同轴几种端口中的任何一种，但这样的连接可能会产生图像与声音不同步的问题，这时，用户可以通过手调接收机性能参数来改善这一现象，不过调整的效果也许不会十分理想。

    7、Blu-ray 3D提供哪些兼容特性？

    Blu-ray 3 D提供了极方便的兼容特性，它支持Blu-ray 3D播放机播放Blu-ray2D蓝光碟片；同时，Blu-ray 3D的MVC视频流信号与非Profile 5的早期蓝光播放机反向兼容。早期的Blu-ray 2D蓝光播放机依然可以播放内存MVC视频流信号的3D光盘中的2D内容，在不支持3 D的设备上播放Blu-ray 3D光碟片时仍能够正常显示，只是显示的图像没有立体效果。这一特性为消费者进入3D家庭娱乐时代后继续使用现有的播放机和收藏的光盘创造了条件。一般来讲，大多数Blu-ray 3D蓝光盘是可以经Blu-ray 3D蓝光盘播放机的播放，在3D显示设备上看到其内存的3D立体图像内容，同时也可以经2D 的BD-Live播放机以及具有BonusView功能的Blu-ray2D播放机播放其内存的2D平面图像内容，不过，某些3D蓝光盘与2D播放机不兼容。明确来说，凡被标以“Blu-ray 3D”字样的光盘是既可以在3D播放机上播放，也可以在2D播放机播放，即兼容两种级别的播放机，而标有“3D Only”字样的光盘就一定需要采用3D播放机来播放。

“3D DLP”篇

    1、什么是DLP HDTV 3D？

    美国TI德州仪器公司近年紧跟3D热潮，推出了能提供立体影像的DLP HDTV3D方案。DLP 3D有两类，一类是DLP 3D正投影机，另一类就是DLP 3D-Ready背投电视。后者实际上是3D LCD 液晶快门成像技术在DLP电视机上的一次成功新应用，成像的技术核心就是有源LC D液晶快门眼镜其左右镜片与电视机或显示设备交替同步打开或关闭。为使1080p的高清3D图像逼真地呈现在显示设备屏幕上，120Hz的分割拼合(Split)成像格式或6 0 Hz的棋盘(Checkerboard)成像格式在图像画质与3D立体效果的提高上起到了相当重要的作用。对于固有分辨率为1080p的 DLP 3D背投电视，要求输入的3D信号必须是刷新率为60Hz的1080p棋盘格式，然后经过其它单元对这一输入信号的处理，产生分辨率各为一半(960H×1080V)的左右视图，该左右视图每1/60秒就有一幅显示在屏幕上(非左即右)，如单独算则左或右视图轮番显示的时间是1/120秒。与其它3D成像方案相比较，这一立体成像方案对通常易发生的闪烁现象的抑制非常有效。在这一3D成像方案中，对左右视图信号的处理是独立取样、滤波，然后显示的，其信号传送既可使用HDMI端口，也可采用DVI端口。从2008年至今，所有能输入与处理1080p图像格式信号的DLP背投以及120Hz的 DLP HD投影机都能支持DLP HDTV 3D。

    2、什么是DLP3D-Ready？

    D L P 3 D - R e a d y指的是具有3D信号接收、显示等能力的准3D的DLP 电视机，这一“准”字(“Ready”) 表示除电视机外用户还需准备配合电视机显示3 D视频图像的其它硬件。具体讲，像其它H DT V高清电视机一样，D L P3D-Ready的HDTV高清电视机也应具有下列几个功能与特性：

    ●720p或1080p的高清分辨率；

    ●至少120Hz(早期传统的高清电视机往往只有60Hz)的高刷新率；

    ●内置的电子电路能对3D视频信号进行解码；

    ●设置用于连接3D眼镜的3芯连接器。

    凡是具有以上功能特性的电视机均被认定为3D-Ready电视机。至于用户家中的电视机究竟是不是3D-Ready电视机，用户可以查看电视机后面板或侧面板上的连接端口，看看有没有称作“3D SYNC OUT”或“3D Glasses”的圆形插孔，该插孔看上去像S-Video插口，但它只有3芯，采用无线发射器进行通信的3D眼镜连接器就插在这儿。如果有这类插孔，则电视机就是“3D-Ready”电视机。三星目前发行的“LED 3D” 系列电视机就内置了IR红外发射器，但没有设置VESA 3芯同步连接端口，这意味着用户暂时需购买三星自己品牌的150美元/对的3D眼镜。至于以后LG、松下或索尼的“3D-Ready”电视机是否设置VESA 3芯同步输出连接端口现不得而知。如果家中拥有DLP HDTV 3D电视机，用户佩戴上3D眼镜就能观赏高清3D视频、DVD上的非高清3D影片以及由2D转成的3D视频节目。

    3、Blu-Ray 3D蓝光播放机与DLP3D-Ready兼容吗？

    不兼容。因为2010年上市的3D蓝光播放机需要显示设备设有HDMI 1.4输入端口来接收3D数据，而DLP 3D-Ready 电视机目前大都尚未设置该类新接口。好在三菱在CES2010上宣布已在开发用于无HDMI1.4端口的显示设备与Blu-Ray 3D蓝光播放机等信源设备相连接的适配器。三菱型号为3DC-1000的适配器一经上市推出，所有1080p DLP 3D-Ready(包括三菱与三星的DLP 3D HDTVs)电视机将可实现与Blu-Ray 3D蓝光播放机等信源设备的连接。同时，该适配器也提供了与DirectT V HDT V3D机顶盒的兼容，这意味着，有了这一适配器，家有DLP 3D-Ready电视机的用户将可以接收3D电视广播。三菱3DC-1000可以用作分辨率为1920×1080p/60Hz、采用棋盘式成像方案而无HDMI1.4连接端口的DLP 3D显示设备/电视机视频图像信号的输入/输出。三菱 3DC-10 0 0适配器有望在2010年6月上柜供应，价格约为10 0美元。希望切记的是，该适配器无法与三星720p的DLP 3D HDT Vs背投电视(HL-T4675S、HL-T5075S、PN42A450、PN50A450、PN42B450和PN50B450)匹配使用。

    4、DLP HDTV 3D在游戏领域的兼容情况如何？

    目前市场上许多标有“3D” 的游戏通常大都搭配传统的红蓝(或红绿)的彩色纸质偏振眼镜来使用，该方式的成像与DLP3D所采用的有源(主动)LCD液晶快门眼镜的成像方案是不兼容的。从硬件角度讲，PS3和XBox360游戏机在技术上是完全与DLP HDTV 3D兼容的，因为它们同样具有1920×1080p的分辨率，帧率同为60Hz。问题是至今尚未有出版商宣布推出兼容支持DLP 3D技术的游戏。索尼虽已宣布将通过固件升级来使其PS3支持Blu-Ray 3D蓝光3D，但却没有宣布是否会出版支持DLP3D技术的游戏，也许用不了多久会有兼容DLP 3D技术的游戏推出。事实上，有许多时尚的PC游戏可以畅通无阻地实时转换成3D方式，不需要补丁，不过用户需购买美国IZ3D公司的DLP 3D驱动器或美国NVidia公司的GeForce 3D可视套件，澳大利亚DDD公司的TriDef系列软件也提供相类似的3D驱动器功能。由于PC游戏开发设计时已考虑了与多种驱动器的兼容使用，因此上述措施之间虽有些不同，但能互换使用，性能优异的自然会胜出。

    5、DLP 3D与数字影院使用的RealD 3D技术有何区别？

    DLP 3D和数字影院所采用的RealD3D 使用了相类似而不完全相同的3D成像方案。RealD是世界上应用最广泛的3D电影放映方式之一，其立体成像过程中放映机以每秒14 4次的频率交替放映左视图像和右视图像，左右视图的投射速率为每秒各72帧，较普通的胶片电影常用的每秒24帧的投射速率快三倍。提供右视图的光偏振采用的是顺时针向序，提供左视图的光偏振采用的是逆时针向序。一个称作Z-screen的推拉式光电调节器被安装在放映机镜头的前面，以实施光偏振向序的转换。生成的两幅图像高速交替投射到银幕上，电影观众只要佩戴合适的附带环形偏振滤光片的眼镜，其左眼和右眼就能分别先后看到来自银幕反射回来的两幅图像，两幅画面的迭加在头脑里就形成了立体影像之感。由于RealD的3D眼镜使用的偏光膜条纹由传统的条状改成环形，能更好地滤光；加上以左右眼单眼计算，每一眼睛看到自己对应的视图的换帧速率为144Hz，是传统胶片电影24帧的6倍，因而能最大限度地减小观看3D电影所带来的视觉疲劳、头晕等不适症状发生的可能性。相比较，DLP3D采用的却是有源(主动)快门眼镜，通过IR红外发射器实现与DLP HDTV 3D电视机显示的同步。显示在屏幕上的是分别对应左右眼的两幅帧率为60Hz的图像，单独对于左或右视图而言，1/120秒在屏幕上显示一帧。虽是两种成像方案，但3D质量与效果却无明显差异。

    6、在2D向3D的转换上有什么进展？

    目前，产生立体效果的方案有两种，一种是从信源开始就采用3D摄像机拍摄的3D内容，另一种就是借助软件对2D信源进行转换的内容。可以这么说，前者是真正的3D，而后者采用软件进行2D向3D的转换，通过增加第三维的深度来获得立体效果的方式，其视感虽不及真正的3D信源带来的立体效果那么强烈，但毕竟能给予与2D明显不同的视觉效果。美国DDD 公司开发的TriDef Experience软件采用的是实时转换处理技术，可对非3D 的普通DVD光盘视频内容或普通的PC游戏进行3D转换。通过软件使2D DVD光盘转换成3D，其视感效果没有信源本身就是3D内容的好。实时3D播放软件(如DDD的TriDef 媒体播放器)通常提供图像深度的控制，以便随时对3D效果进行调整。同样是实时3D DVD转换处理，对普通影片的处理效果要好于卡通影片。TriDef Experience不支持对Blu-Ray和HD-DVD两大高清蓝光盘原有2D内容的3D转换。在PC游戏上，IZ3d提供与DLP HDTV 3D兼容的是DLP 3D驱动器，该驱动器与符合HTPC标准的NVIDIA显卡兼容，目前对拥有ATI Radeon显卡的用户是免费的。类似IZ3d驱动器的还有NVIDIA　GeForce 3D Vision可视产品，用于实时转换PC游戏为3D版。该可视套件包括一副兼容DLP 3D的LCD快门眼镜和专门配合NVIDIA显卡使用的专门软件。大多数时尚PC游戏的开发都采用了Direct3D或OpenGL图形库内置深度缓冲器的视频存储器，PC游戏的3D转换软件就利用了这类视频存储器对呈现在屏幕上的物体的深度进行检测，并将其转换成3D显示。

    7、为使DLP电视机有好的3D效果，用户需配合准备些什么？

    ●要有与DLP电视机配合的质量优异的3D快门眼镜和IR红外发射器；

    ●拥有的PC电脑其视频存储器的容量至少要512MB，并且在DVI端口能输出平滑的1920×1080p/60Hz高清信号；

    ●应具备由DVI 转为HDMI的1080p线缆，用以连接PC与HDTV；

    ●准备3D软件(如DDD公司的TriDef软件)，用于将PC数据传输给TV；

    ●准备用于游戏的DLP 3D驱动器；

    ●确信PC机被设置为1920×1080p/60Hz；

    ●确信PC已安装3D软件，并已处于工作状态；

    ●连接IR红外发射器与电视机，在规定的有效范围内打开LCD快门眼镜；

    ●借助HDTV遥控器见证DLP HDTV 3D具备了3D功能。

    8、采用HTPC连接DLP HDTV 3D与DLP 3D投影机是何状况？

    目前，推出不久的H T P C ( H o m eTheater PC)在家庭影院的系统连接上起了不小的作用，该设备除具有3D能力外，其它功能特性都强于普通PC。在DLP HDTV3D -Ready家庭影院系统中，采用HTPC有两种连接方案：一种是与D L P H DT V3D-Ready的连接；另一种是与DLP 3D投影机的连接。

    第一种方案中，连接D L P H D T V3D-Ready 到有3D能力的HTPC上的方法与将其连接到任何其它家庭影院PC是没有什么明显的差异的。和平常采用的连接方式一样，将天线、卫星或有线电视机顶盒与用户的DLP HDTV 3D-Ready电视机相连，连接可以采用HDMI线缆、S-Video线缆或者分量视频线缆中的任何一种。选用一根一头为DVI端口、另一头为HDMI端口的线缆，将该线缆的DVI端插入PC显卡的连接处，而将另一HDMI端与DLP HDTV 3D-Ready电视机的相应接口连通。将IR发射器置于电视机机顶上，并将其与电视机后面板上标有“3D SYNC”字样的特殊插口连通即可。至于环绕声的连接可以这样做：也许用户家中已有DVD播放机，或许已经与环绕声单元连接。但是，大多数情况下，用户一般不会使用DVD播放机，也许会采用PC电脑里的DVD驱动器。如果用户除3D视频体验外还需要3D音响效果，那么用户的PC电脑必须支持多通道音频。好在现今几乎所有的PC主板都提供这一功能，用户只需要将信源中的音频信号馈送至用户已有的环绕声接收机就可欣赏到3D节目的环绕声效果。

    第二种方案中，凡喜欢采用H T PC与DLP 3D投影机连接的方式来观赏3D节目的用户，可以借助一个简单的3D视频适配器来实现。为了能获得好的3D效果，对于名副其实的3D-IMA X影院中心在设置上主要是做好两件事：一是必须确信所拥有(所选购)的投影机是携带VGA视频输入连接器的DLP投影机；二是用户的HTPC内置的最好是nVidia显卡。如果用户想玩3D游戏的话，那么需购买一台美国3DflightSim公司推出的立体投影转换器。