技術(shù)瓶頸已突破 裸眼3D手機(jī)即將陸續(xù)上市
摘要： 目前業(yè)界在針對中小屏的、個人觀看的裸眼3D技術(shù)上不斷取得突破，整個生態(tài)環(huán)境正在形成，在HTC、夏普和LG等品牌的帶動下，今年將會有更多的裸眼3D手機(jī)上市?！安⑶遥瑩?jù)我們和一些3D玩家分析，蘋果近來申請的各種專利中發(fā)現(xiàn)不少是與3D視頻相關(guān)的專利，我們猜測蘋果正在為裸眼3D產(chǎn)品布局，很有可能再給大家一個震撼?！睏顏嗆妼Σ穹治龅馈２贿^，雖然個人觀看的裸眼技術(shù)已成功，但裸眼3D的大屏幕、多人觀看還存在很大技術(shù)挑戰(zhàn)，下面將有分析解釋，3DVstar也在進(jìn)行這方面研究。
關(guān)鍵字： 裸眼3D， 手機(jī)， 3DVstar， CMMB
時間進(jìn)入火熱的夏季，電子賣場或網(wǎng)店的各種裸眼3D移動終端也隨之火熱起來。愛國者的裸眼3D電影本、裸眼3D月光寶盒、佳的美P83、紐曼的D40、愛普泰克的裸眼3D視頻DV，以及鳳凰的裸眼3D數(shù)碼相機(jī)PH-C1和3D電影本PH-M1等等走入消費(fèi)者的視線，也打開了消費(fèi)者的錢包。
在以上各種大屏播放器與拍攝相機(jī)火熱的同時，國際品牌的手機(jī)也在今夏推出多款最新的裸眼3D手機(jī)，HTC EVO 3D和夏普006SH是最新推出的裸眼3D手機(jī)，相比以前的老款具有更高分辨率、更大屏并更加炫酷，掀起全球手機(jī)業(yè)不小的浪花，“夏普已經(jīng)先后發(fā)布了5款裸眼3D手機(jī)，國內(nèi)發(fā)布2款(8158U/8168U)，LG發(fā)布一款，HTC也發(fā)布了兩款。”深圳市維尚視界立體顯示技術(shù)公司(3DVstar)總經(jīng)理楊亞軍對昌旭說道，“年底前將會有國內(nèi)品牌的手機(jī)上市，到時國內(nèi)與海外品牌加起來，裸眼3D手機(jī)將出現(xiàn)十款以上?！?/P>
3DVstar是何公司?也許是過份低調(diào)的原因，很少人知道它。其實，以上提到的國內(nèi)這幾款裸眼3D播放器與裸眼3D拍攝機(jī)都是采用該公司的整體方案與3D顯示屏模組，而他們也正在與超過十家手機(jī)設(shè)計公司或手機(jī)品牌廠商合作，“手機(jī)設(shè)計公司中已有龍旗，鼎為，華勤，合興基業(yè)，銳嘉科，安可信等超過十家公司采用我們的裸眼3D技術(shù)授權(quán)，已立項在設(shè)計裸眼3D手機(jī)，還有幾家品牌廠商不方便透露名字。今年內(nèi)這些公司中肯定有上市的裸眼3D手機(jī)產(chǎn)品?！睏顏嗆姺浅？隙ǖ谋硎?。
他解釋，目前業(yè)界在針對中小屏的、個人觀看的裸眼3D技術(shù)上不斷取得突破，整個生態(tài)環(huán)境正在形成，在HTC、夏普和LG等品牌的帶動下，今年將會有更多的裸眼3D手機(jī)上市?！安⑶?，據(jù)我們和一些3D玩家分析，蘋果近來申請的各種專利中發(fā)現(xiàn)不少是與3D視頻相關(guān)的專利，我們猜測蘋果正在為裸眼3D產(chǎn)品布局，很有可能再給大家一個震撼?！睏顏嗆妼Σ穹治龅?。不過，雖然個人觀看的裸眼技術(shù)已成功，但裸眼3D的大屏幕、多人觀看還存在很大技術(shù)挑戰(zhàn)，下面將有分析解釋，3DVstar也在進(jìn)行這方面研究。
在這一波全球裸眼3D潮流中，3DVstar起步不算晚，他們從2008年開始研究裸眼3D技術(shù)，至目前已成功研發(fā)出可商用的裸眼3D全套方案，提供從裸眼3D顯示屏模組(2-20寸)，到菜單/UI設(shè)計，2D/3D轉(zhuǎn)換的全套軟硬件方案，去年5月集團(tuán)下還成立一個專業(yè)的3D網(wǎng)站——名為“立體中國”，已可提供海量的3D視頻內(nèi)容?！澳壳?，立體中國上已有超過14萬專業(yè)用戶或玩家，很多內(nèi)容都是他們上傳上去的，每天的在線網(wǎng)友達(dá)一萬多。并且，這半年來用戶/玩家的數(shù)量爆漲，表示大家對3D的熱度也在迅速上升。”楊亞軍表示。
除技術(shù)外，3D內(nèi)容是裸眼3D終端能否被用戶迅速接受的一個很重要因素，“立體中國”是3DVstar的一個重要嘗試。然而，目前以上幾家國際品牌的3D播放器還不能互通，用戶也只能看手機(jī)內(nèi)置的3D內(nèi)容。3DVstar正在研究，可能會推出通用的3D視頻播放器，將來內(nèi)容就可以共享了，國際國內(nèi)的3D手機(jī)都可以觀看“立體中國”上的海量內(nèi)容。
裸眼3D對很多人來講都還是一個神秘的技術(shù)，實現(xiàn)方式多種多樣，技術(shù)流派也不少，3DVstar提供的是一種什么樣的技術(shù)?還有哪些技術(shù)是大家正在挑戰(zhàn)的?下面讓楊亞軍為我們揭開裸眼3D的神秘面紗吧!
<STRONG>裸眼3D播放的幾種技術(shù)流派比較
目前裸眼3D顯示已經(jīng)發(fā)布或披露的有以下幾種：
1.視差屏障式(視障式)：通過在液晶顯示表面一定高度設(shè)置光線障礙方式使左右眼看到對應(yīng)的畫面
2.柱鏡式(棱鏡式)：通過凸透鏡原理將左右畫面折射至左右眼
3.指向背光式：通過將TFT背光源配合畫面以交替顯示的方式使左右畫面顯示至左右眼
4.雙液晶顯示：通過雙層液晶不同指向光線方向?qū)崿F(xiàn)左右眼畫面
目前已經(jīng)上市的裸眼3D產(chǎn)品主要以視障式為主，視障式優(yōu)點(diǎn)是電子可控，可開關(guān)使3D/2D切換時對2D顯示沒有影響，可控制能用于橫屏豎屏顯示切換，局部3D顯示等，缺點(diǎn)是橫向分辨率下降一半(3D下單眼)，亮度有一定損失，個別展示和發(fā)布的有柱鏡式，優(yōu)點(diǎn)是對流明沒有損失，缺點(diǎn)是分辨率也是橫向下降一半(3D下單眼)，而且由于不可開關(guān)和控制，所以柱鏡多用于大面板，大面板觀看距離比較遠(yuǎn)，不容易看到柱鏡對2D圖像造成的影響，其他技術(shù)目前還都沒有形成產(chǎn)品，都是因為技術(shù)和成本的原因，短期不可能商用。
我們采用的技術(shù)(夏普也是)是基于視障式技術(shù)而經(jīng)過優(yōu)化的，優(yōu)化主要改善的是亮度損失降低、可視距離增加(看原理示意你就明白可視距離理論上不夠)，優(yōu)化的實現(xiàn)方法鑒于保密的原因為暫時不做描述，總之用視障式實現(xiàn)并不復(fù)雜，但是優(yōu)化卻是有難度的。[!--empirenews.page--]
2D內(nèi)容轉(zhuǎn)3D播放，3D觀累了一鍵回2D
由于目前3D內(nèi)容仍少，所以2D轉(zhuǎn)3D成為必要功能。目前有兩種技術(shù)實現(xiàn)，一種是前期人工干預(yù)制作，一種是實時處理。目前主要以前者為主，后者全球還沒有一家公司能做得好。前期人工干預(yù)制作基本就是人工將畫面景深賦值，將原畫面加工產(chǎn)生另一視角畫面，實時技術(shù)實際應(yīng)該叫2D視頻3D播放技術(shù)，是在2D視頻解碼后利用視頻畫面移動的特點(diǎn)，由于移動是畫面不同景深物體移動量是不同的，播放時根據(jù)多幀緩存畫面簡單處理衍生另一視角畫面。不過，這樣的效果是無法和3D拍攝的畫面、人工轉(zhuǎn)制的3D畫面的效果比較，具體體現(xiàn)在比如：物體本身的形狀無法還原，景深邏輯一定幾率是錯誤的等等，這樣的3D效果會讓大多人長時間產(chǎn)生眩暈等不適，所以我們將此技術(shù)對外稱為“準(zhǔn)3D”，內(nèi)部稱為“偽3D”。
此外，很多人擔(dān)心長期觀看3D視頻會導(dǎo)致不適，其實，這大可不必?fù)?dān)心，由于雙眼在不斷的景深變化時也在不斷調(diào)整焦距，對保護(hù)視力、預(yù)防近視都是有益的，而且我們在不想看3D時可以一鍵切換至2D播放。由于我們3D/2D切換時，普通產(chǎn)品視頻解碼和刷新都能達(dá)到每秒20幀以上，所以我們切換時只需1/20秒以內(nèi)，客戶可以無縫切換，感受畫面立體和平面顯示變化。
我們3D/2D切換主要應(yīng)用于真3D內(nèi)容，所以技術(shù)處理很簡單，將2個畫面丟掉其中一個，顯示一個單畫面、關(guān)掉3D視障就成為普通2D了。普通產(chǎn)品視頻解碼和刷新都能達(dá)到每秒20幀以上，所以我們切換時只需1/20秒就不是什么技術(shù)難度了。
多人裸眼觀看的技術(shù)壁壘：雙目轉(zhuǎn)多目
在前面我介紹各種技術(shù)方式將左右眼畫面隔離顯示從而達(dá)到立體顯示的效果，但是這樣的實現(xiàn)只能滿足單人觀看，其他人觀看是需要調(diào)節(jié)自己雙眼到合適位置才能看到正確圖像，要實現(xiàn)多人觀看就要使用多目畫面。所以，目前能夠?qū)崿F(xiàn)多人觀看的裸眼大屏電視都是播放的廣告節(jié)目，通過特定的多攝相機(jī)拍攝的多目畫面。
然而，目前全球3D制作現(xiàn)狀是為了院線和TV觀看，拍攝時一個機(jī)位2個鏡頭，我們不可能改變目前這種雙目視頻采集方式，因此，雙目轉(zhuǎn)多目圖像的技術(shù)成為目前業(yè)界在攻克的一個重要瓶頸。我們相信全球很多公司都在研發(fā)，我們只是其中一家。相比2D轉(zhuǎn)3D實時技術(shù)，雙目轉(zhuǎn)多目從理論上是完全可以做到真3D而不是偽3D效果，由于要產(chǎn)生第三個以上的視角畫面，那實際是根據(jù)已有的2目圖像進(jìn)行同幀比對、多幀移動比對產(chǎn)生景深系數(shù)，根據(jù)景深系數(shù)將其中一幅畫面的賦值產(chǎn)生相鄰新視角畫面。
講起來原理并不難理解，但是實際上要將畫面變化和物理類別各種水平視差現(xiàn)象拆分為很多種情況，這些情況又能讓軟件可以判斷，每種情況軟件所做的事情又有區(qū)別，所以我們搞了一年多了，只能說有部分進(jìn)展?？紤]到轉(zhuǎn)換運(yùn)算量和效率，我們的目標(biāo)是爭取在未來2年內(nèi)實現(xiàn)人工不用干預(yù)可以后臺制作，最后再考慮實時轉(zhuǎn)換，總之雙目轉(zhuǎn)多目技術(shù)是決定裸眼3D在家用TV上商用的最后一個技術(shù)壁壘。
在電視機(jī)上多人觀看裸眼3D需要多目轉(zhuǎn)雙目技術(shù)，目前是業(yè)界最大挑戰(zhàn)
如何在手機(jī)上實現(xiàn)3D拍攝?
消費(fèi)者除了希望看到精彩的3D大片外，也希望能看到自己拍攝的3D內(nèi)容，我們認(rèn)為人們對于自己的3D內(nèi)容更感興趣，并會樂于與人分享。所以3D拍攝也是一個重要的應(yīng)用。
在手機(jī)上實現(xiàn)3D拍攝并不復(fù)雜，由于普通手機(jī)平臺的攝像頭數(shù)據(jù)總線只有一路，技術(shù)點(diǎn)就在于怎么將2路視頻數(shù)據(jù)交給系統(tǒng)進(jìn)行編碼處理，我們利用我們一顆芯片將2個攝像頭采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，使數(shù)據(jù)以普通方式經(jīng)過總線，系統(tǒng)編碼壓縮后形成的就是3D視頻了。
如前所述，愛普泰克的裸眼3D視頻DV，以及鳳凰的裸眼3D相機(jī)，主要部分都是采用了我們的方案。
愛普泰克的雙攝相頭拍攝裸眼3D DV
鳳凰立體即將推出國內(nèi)首款裸眼3D數(shù)碼相機(jī)PH-C1
CMMB上將開通3D視頻頻道
我們正在與有關(guān)部門和公司研討在CMMB上開通3D頻道的可能性，其中一個重要的挑戰(zhàn)是希望現(xiàn)有的CMMB播放器在收到3D頻道時，能還原成為2D播放，這樣就不會影響現(xiàn)有的用戶體驗。
在技術(shù)上來看，CMMB實現(xiàn)3D頻道實際是沒有任何問題了，由于開通3D頻道時視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)以我們3DV的封裝格式就可以做到原有CMMB設(shè)備只識別2D部分?jǐn)?shù)據(jù)，以正常2D顯示，加密的3D圖像部分僅會在新的3D CMMB設(shè)備上解碼，相信以后也會有其他技術(shù)可以實現(xiàn)這個效果。
我們目前已在與幾個省的CMMB運(yùn)營商嘗試這個3D視頻頻道，這將會給CMMB帶來一個新的賣點(diǎn)。
如能在CMMB上開通裸眼3D頻道將是一個新的賣點(diǎn)
裸眼3D顯示模組的成本與良率STRONG>
目前市場上的主流裸眼3D采用了夏普的二層LCD屏的方式，我們也是二層屏方式，但是成本要低很多。
3DVstar的液晶模組是結(jié)合了視障技術(shù)和柱鏡技術(shù)的基，礎(chǔ)經(jīng)過幾年的研發(fā)和實驗，技術(shù)上做了很多的演進(jìn)，主要體現(xiàn)在幾個方面:
1.我們幫客戶設(shè)計的產(chǎn)品并沒有顛覆客戶的使用習(xí)慣，產(chǎn)品上包括UI菜單都是可以在2D/3D之間無縫切換的，比如3D電影觀看中不舒適可以切換至2D觀看。[!--empirenews.page--]
2.由于夏普自身的優(yōu)勢，他們采用的2D顯示玻璃是根據(jù)3D需要而獨(dú)立設(shè)計的，成本較高。3DVstar經(jīng)過長時間的研發(fā)，已經(jīng)可以根據(jù)我們的2D玻璃或者客戶指定的2D玻璃設(shè)計光線干涉部分，所以對客戶來說，原來的2D模組繼續(xù)使用，3D又保證了效果，成本也有較大優(yōu)勢。我們以采用臺灣和大陸面板廠商的玻璃為主。
3.從08年我們設(shè)計出QVGA的第一款產(chǎn)品至今，我們已經(jīng)可以提供的產(chǎn)品從2寸～10.2寸(可以定制更大)，分辨率從320x240到1280x800一系列產(chǎn)品，已經(jīng)幫助客戶從手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)碼相框、PMP、MID等產(chǎn)品上實現(xiàn)3D功能，客戶無需為了3D付出很大的風(fēng)險。
此外，針對目前市場上有宣傳帖膜的方式提供3D功能，這只是增加了一種趣味性，并不科學(xué)。他們是在傳統(tǒng)TFT或其他顯示屏上疊加光線干涉電子光柵，由于這個技術(shù)對對位精度要求達(dá)到±0.0025mm，否則將影響可視距離及范圍，市面已經(jīng)出現(xiàn)的薄膜式裸眼3D配件是無法應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計中的，是為增加產(chǎn)品趣味性而存在的，千萬不要混為一談。
根據(jù)量產(chǎn)一年多的經(jīng)驗積累(我們首次實現(xiàn)量產(chǎn)是2010年5月22)，我們對產(chǎn)品提高直通率和良品率已經(jīng)做了多次技術(shù)革新，由于影響原因主要是精度要求很高，對設(shè)備和工藝制程要求很多，人工干預(yù)很少，在傳統(tǒng)的液晶生產(chǎn)領(lǐng)域很少用到這樣的要求，所以我們光設(shè)備的更改都已經(jīng)進(jìn)行5次，2010年首次量產(chǎn)的時候已經(jīng)都使用的3代設(shè)備，目前投入使用最新的是6代設(shè)備，已經(jīng)將直通率和損耗控制在比較穩(wěn)定和比較滿意的水平了。
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