数字立体图像编码和平面兼容性-ITU.doc

ITU-R
立体电视
(2006年)
1 引言
立体图像系统可以通过平面显示器给人一种深度幻觉。这些系统是为电影、电视和医学造影等其它用途开发的。不应把立体图像系统与全息摄影混为一谈,因为后者需要使用激光,而且总体上与现有的电影或电视技术不相兼容。
固定立体成像技术大致可以追溯到发明照相技术的19世纪中叶,而动态图像则是在20世纪50年代投入商用的。
ITU-R 有关目前立体电视的文件包括一个正在研究的课题、一份提交申请程序的课题、两份报告和两份建议书:
ITU-R 第88/6号课题–对立体电视图像的主观评估。
ITU-R –立体电视的系统构成(1990年最后一次更新)。此报告简要介绍了再现立体图像,列举了开发实用立体电视系统的要求,IR 文件并包括一份简短的书目。
ITU-R –立体电视MPEG-2多视角类型。
本报告介绍了对MPEG-2视频编码标准(ITU-T 13818-2建议书)的修正案,这项1996年批准的标准旨在实现立体图像的编码。
ITU-R –基于左右眼双频道信号(1995年)的立体电视。
它提供了一份简要(一页)清单,列出了对广播用平面和立体视觉信号间兼容性的要求,还在其考虑的问题当中具体谈到了自由立体显示问题。
ITU-R –对立体电视图像的主观评估(源于第88/6号课题“对立体电视图像的主观评估”,即原ITU-R第 234/11ITU-R 号课题)。
这其中包括评估因素、评估方法、收视条件、观测者的视频筛选以及静止和动态的测试材料。
多种原因证明目前是审议立体成像问题的恰当时机:
– 随着广播图像技术的发展,出现了价格更可接受的更大和更平的电视屏幕,因而为立体图像的不同应用提供了理想的平台。
– 个人电脑技术促进了电子游戏液晶显示“快门眼镜”(shutter spectacles)的发展。目前,这些技术的价格可以承受,且已上市提供。
– 数字广播的出现提高了图像编码格式的灵活性。这种灵活性提供了极大提高立体图像平面兼容性的可能。反之,采用模拟技术编码的立体图像则往往出现明显的伪影,如幽灵(ghosting)、闪烁(flicker)或“木偶剧效应”,而且平面兼容性有限。
– 电脑成像的发展已使细致入微的合成立体图像,几乎与平面图像一样易于生成。
2 立体视觉与视差
立体图像系统使用两幅图像,向两只眼睛各提供一幅。为获得正确视差,必须从大约一个瞳孔间距(约65毫米)的位置捕获这些图像。从两点的透视差异可以看出景深,供大脑对分别展示给左右眼的两幅图像进行比较。
图像捕获点的间距狭小给摄影机和镜头带来了局限,甚至在某些情况下限制了允许的光圈和焦距组合。然而使用反射镜可以在一定程度上缓解这类问题。但目前尚不可能为改变其视差而对立体图像进行后处理。因此,摄影机的设计者和操作者都有责任随时考虑到视差效果问题。
在为创新效果而进行的三维制作中,视差往往出现变化。常规视差会使立体图像看上去位于屏幕之后。不过可以通过左右图像的互换倒换视差,使立体图像看上去位于屏幕前面,但这会引起图像失真。为增减视深而变换镜头间距,也可能夸大视差。
视差是微距近拍图像特有的问题,因为焦距相当于