3D元年即將來到 3D電視全攻略大放送

3D電視全攻略一：一個新視代的來臨

    編按：3D電視是近來消費性電子產(chǎn)業(yè)熱烈討論的話題，這個新技術究竟前景如何、有沒有成為殺手級應用的機會？在以下的「3D電視全攻略」特別報導中，EETimes美國版資深編輯Rick Merritt將一一為你解答對3D電視的所有疑惑。

    消費性電子產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在正透過立體3D眼鏡看未來，但左眼雖看到了電視與多媒體產(chǎn)品新商機，右眼卻看到一連串仍待克服的技術問題。

    于是在剛落幕的2010年國際消費性電子展(CES)上可看到一個有趣現(xiàn)象：當一般參觀者擠在廠商攤位透過3D電視觀看震撼人心的立體視訊同時，技術人員則涌進3D電視相關研討會場試圖厘清該領域不兼容規(guī)格與未完成標準的議題。

    廠商積極推動3D電視的理由很充分。根據(jù)DisplaySearch估計，在經(jīng)歷09年1%的衰退后，全球電視出貨量在2010年將恢復6%的成長；不過全球電視出貨金額卻縮水10%，主因是產(chǎn)品平均銷售價格下跌了9%。而這也是平面電視轉機潮開始以來首見的價格下滑。

    同時，制片商發(fā)現(xiàn)電影光盤銷售量在09年下跌了13%之多，雖然在線內(nèi)容營收有成長，卻不足以彌補損失。于是兩年來，由夢工廠動畫公司 (DreamWorks Animation)執(zhí)行長Jeffrey Katzenberg領軍的一群制片業(yè)者，想靠著將3D電影院體驗送到一般家庭來開辟新財源。

    而在2010年的CES，廣播電視業(yè)者以及系統(tǒng)廠商也趕上了3D熱潮；幾乎每家電視大廠都表示將在6月或更早以前推出3D電視，并紛紛在豪華的展場攤位示范自家3D電視。

    “每個人都在飆速搶進3D領域，因為我們深信3D將會讓消費性電子產(chǎn)業(yè)回春；”Panasonic北美分公司執(zhí)行長Eisuke Tsuyuzaki表示：“我們將本屆CES視為分水嶺，所以第一代產(chǎn)品可能還是有一些問題�！币坏﹨⑴c這個新產(chǎn)業(yè)的廠商越來越多，其愿景也會茁壯。

    Tsuyuzak表示，3D電視不是一個新功能，而是一個新平臺：這不只是與消費性電子產(chǎn)業(yè)相關，甚至會為健康照護與工程等領域帶來新應用。實際上，已有廠商計劃推出消費性3D數(shù)字相機/數(shù)字攝影機，最快五年內(nèi)就會問世。

    “YouTube現(xiàn)在已經(jīng)可以支持3D視訊，提供更多樂趣；”LG Electronics先進技術資深副總裁Nandhu Nandhakumar表示：“3D浪潮如雪球般越滾越大，我認為其發(fā)展速度已經(jīng)讓很多人都感到吃驚�！�

    根據(jù)一項以2,000位美國成年人為對象的網(wǎng)絡調查顯示，有三分之一的受訪者表示他們已經(jīng)看過3D電影，而且有八成表示非常享受；受訪者中也有四分之一的人表示他們會想在三年內(nèi)購買3D電視，預算在1,000美元以內(nèi)。

    雖然電視制造商并沒有在CES上宣布3D電視產(chǎn)品價格，但估計應該會是傳統(tǒng)電視機的三倍或更多；LG于2009年8月在韓國上市的3D電視一臺賣3,000美元，Toshiba計劃在美國開賣的Cell TV則可能要價1萬美元。

    “3D電視將會是顯示器市場中的凱迪拉克；”消費性電子協(xié)會(CEA)研究總監(jiān)Shawn DuBravac形容；他并指出，在CES會場上所看到的3D電視展品，最小的尺寸是46寸。

3D電視全攻略二：這是個活生生的新科技

    3D電視全攻略Part II：這是個活生生的新科技

    無論接受度如何，3D電視還是來了；首先是藍光光盤協(xié)會(Blu-ray Disk Association)已經(jīng)在去年12月中旬完成了一套高畫質3D光盤標準，因此3D內(nèi)容光盤片可以與3D電視一起銷售。不過夢工廠的Katzenberg還在CES的記者會上，親手將《怪獸大戰(zhàn)外星人(Monsters vs. Aliens)》動畫電影的3D藍光光盤版本交給三星北美分公司(Samsung North America)總裁。

    在今年，系統(tǒng)廠商將會隨著3D電視問世推出新一代支持3D的藍光光驅；這些設備將符合自有格式與最新的1.4版HDMI接口，能以Full HD分辨率傳遞3D內(nèi)容。其他內(nèi)容供貨商與廣播電視業(yè)者，包括British Sky Broadcasting、DirecTv、Discovery Channel與ESPN也表示，他們將在2010年開始提供3D視訊服務。

    “這是一個活生生的新科技，而我們有自信一切都能發(fā)展順利；”ESPN技術執(zhí)行副總裁Chuck Pagano表示，該公司計劃在6月份開播數(shù)個立體3D頻道，轉播世界杯足球賽(World Cup)。不過這些廣播業(yè)者到目前為止還沒公布他們將采用那種3D視訊格式，不同業(yè)者可能會采用不同的方案；這讓準備推廣第一波3D電視產(chǎn)品的整個供應鏈急得跳腳。

    估計所有廣播業(yè)者發(fā)送的訊號，將會與目前有線電視與機頂盒的內(nèi)容”訊框兼容(frame compatible)”，但都需要經(jīng)過轉換。而芯片與系統(tǒng)制造商表示，他們可以透過在現(xiàn)有芯片內(nèi)加入新韌體來處理這樣的問題，不過在系統(tǒng)上市之前，需要三個月的時間以及視訊樣本來進行新組件的開發(fā)。

    廣播電視網(wǎng)絡缺乏支持左右兩眼Full ,1080p影像分辨率的帶寬，因此恐怕無法傳送透過市面上高階電視機可看到的Full HD視訊；據(jù)了解，他們已經(jīng)試過許多不同的方案，試圖透過現(xiàn)有網(wǎng)絡提供最好的3D視訊效果，包括以棋盤格、交叉線或是字段方式，并排或交錯兩道影像訊號。

    有線電視方案供貨商CableLabs的消費性視訊技術副總裁David Broberg表示，影像傳遞的規(guī)則有很多，他們已經(jīng)找出一個最好的上/下(over/under format)格式，正與電視制造商、數(shù)字內(nèi)容供貨商合作進行試驗，以決定最后的版本，而目前進展順利。該種上/下格式據(jù)說是免授權費的，不過衛(wèi)星電視業(yè)者DirecTv與BskyB卻打算采用并排(side-by-side)格式。

    RealD的技術是目前獲得最多3D電影院采用的，該公司表示擁有并排格式技術的基本專利權；根據(jù)其在CES期間宣布的訊息，幾乎所有的電視大廠都與該公司有技術授權合作，涵蓋3D內(nèi)容格式、3D 眼鏡等等。那些廠商包括Samsung、Panasonic、Sony、Toshiba、JVC與DirecTv等。

    “已經(jīng)有不少大廠對我們做過調查，確認我們擁有并排格式專利；”RealD總裁Josh Greer表示。市場研究機構Envisioneering Group的分析師Rick Doherty指出：”這是一場知識產(chǎn)權(IP)的戰(zhàn)爭�！睅缀跽麄�3D電視技術領域都在打IP戰(zhàn)，不過到目前為止卻沒有相關專利聯(lián)盟(patent pool)成立，這也可能會成為3D電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個弱點。

    “將會有一些在新技術出現(xiàn)時就會肆虐的專利蟑螂(patent trolls)作亂；”Mitsubishi Digital Electronics America產(chǎn)品開發(fā)總監(jiān)David Naranjo擔憂。

    而撇開技術授權問題不談，市場接受度也是每個3D技術供貨商考慮的重點，而RealD的氣勢在今年的CES上亦可見一斑。RealD自信已經(jīng)建立了橫掃3D 電視市場的足夠動能，該公司全球消費性電子業(yè)務副總裁Koji Hase表示：”產(chǎn)業(yè)界應該已經(jīng)看到，包括內(nèi)容、傳遞與顯示端，都已經(jīng)在用我們的3D技術�！�

    所以這是否代表能適用衛(wèi)星、有線與地面廣播電視的3D標準之誕生將遙遙無期？對此Hase認為，這不應該是由單一個委員會來做的決定，3D標準應該是一個產(chǎn)業(yè)共同接受的現(xiàn)存標準。 RealD的3D技術優(yōu)勢在于，它是適用所有種類顯示技術的，無論是偏光3D眼鏡或是主動快門式眼鏡都支持；Hase指出，更重要的是，該技術能建立在現(xiàn)有的基礎架構上。

    自去年六月，美國電影電視工程師協(xié)會(SMPTE)開始推動3D視訊格式的標準化，但有意見認為，標準應該是由市場來決定。

    而無論是用那一種格式，很多市場觀察家指出，消費者都沒有注意到廣播3D視訊內(nèi)容分辨率下降的問題。雖然芯片與系統(tǒng)工程師表示，他們能夠利用一些增強技術來協(xié)助彌補這方面的缺陷，但廣播業(yè)者還是希望能夠拓展帶寬并采用新的編譯碼格式，例如被視為是3D視訊優(yōu)化解決方案的MVC (MPEG-4 multiview codec)；但這些都需要花費大量時間與金錢。

    BskyB產(chǎn)品設計總監(jiān)Brian Lenz估計，現(xiàn)有的衛(wèi)星電視機頂盒帶寬可能得拓展兩倍，才能支持60 frames/second的1,080p內(nèi)容，而這恐怕接下來幾年很難看到。CableLabs的Broberg則表示，市面上大部分有線電視機頂盒支持24 frames/second的1,080p內(nèi)容，而多數(shù)可望在兩年內(nèi)升級到60 frames/second。

    在這方面地面廣播業(yè)者則遭遇最多障礙，因為他們所擁有的帶寬比衛(wèi)星與有線電視業(yè)者小得多。不過，負責管理美國地面廣播標準的ATSC，已經(jīng)給3D視訊一些發(fā)展空間，因為該機構希望能在接下來兩年，讓行動廣播技術上路。

    SMPTE工程副總裁、同時也是制片商Warner Brothers技術長的Wendy Aylsworth表示，光學媒介(光盤片)，是傳遞3D視訊的最佳方式，其次是有線電視與衛(wèi)星電視，而地面廣播則是最差的，因為所需克服的挑戰(zhàn)也最多。

3D電視全攻略三：十年內(nèi)擺脫不掉的眼鏡

    3D電視全攻略Part III：十年內(nèi)擺脫不掉的眼鏡

    由于光盤片與廣播訊號都有多種格式，也許第一批3D電視產(chǎn)品會需要用戶先選好他們到底要看那一種3D內(nèi)容。

    “有一天，3D電視機將可自動識別3D格式，但現(xiàn)在的用戶還是必須在屏幕選單上選擇正確的內(nèi)容格式；”南加大電影藝術學院(University of Southern California's School of Cinematic Arts)附屬的娛樂科技中心(Entertainment Technology Center) 3D研究項目經(jīng)理Phil Lelyveld表示，但這并不是消費性市場會接受的狀況，因此南加大正在開發(fā)自動化格式辨別的技術。

    同樣的，CableLabs已經(jīng)找到從HDMI 1.4擷取3D句柄的解決方案，并讓目前大多數(shù)消費者家中的HDMI 1.2與1.3版本機頂盒也能支持該技術。此外該機構也協(xié)助說服HDMI Licensing釋出其規(guī)格，好讓上述解決方案可行。

    CableLabs呼吁電視制造商能參與該3D實驗室的互操作性測試，以確保第一批系統(tǒng)能夠運作順利�！盚DMI雖然非常夠力，但還有其他許多技術選項；如果人們不采用該接口，一切仍無法進展順利。”CableLabs的Broberg表示。

    與廣播業(yè)者一樣，各家電視機制造商采用不同的顯示與眼鏡技術來展示立體3D畫面，于是舉例來說，Toshiba牌3D電視所使用的3D眼鏡就無法適用Samsung牌的電視。因此像是Panasonic等品牌大廠，就得在第一批3D電視用眼鏡打上自家商標，除了避免混淆也宣示他們的專利技術主權。

    所有參與CES的頂尖大廠都展示了采用主動式快門(active shutter)眼鏡的系統(tǒng)原型，而據(jù)說這是將全1,080p分辨率訊號傳遞到雙眼的最佳解決方案。至于成本較低的、3D電影院使用的被動式偏光眼鏡，只能傳遞每訊框540水平像素(horizontal pixels per frame)的訊號；不過還是有部分廠商在較低價或是用于運動酒吧等公共場合的3D電視產(chǎn)品采用這種眼鏡。

    “我們必須讓視訊源能都傳遞到這兩種眼鏡，而我們希望能公平對待它們；”CableLabs的Broberg表示：”這兩種技術都有優(yōu)點�！蹦壳吧胁磺宄�電視制造商各自會采用哪種顯示技術，或者是將從何處取得。不過在CES上，大多數(shù)的主動是快門眼鏡都帶著RealD商標。

    無論喜不喜歡，使用者還是會需要一種眼鏡來觀看高畫質內(nèi)容，至少在接下來的十年之內(nèi)；研究人員表示，如果要以裸眼方式來觀看高畫質的3D影像，至少需要分辨率比現(xiàn)有電視高四倍的顯示器。對內(nèi)容制作公司來說更是困難，那需要每部攝影機都配備至少8個鏡頭，甚至要一打以上，才能精確擷取不需要眼鏡就能看到的3D畫面。

    Technicolor在CES上展示了利用其插補式算法(interpolation algorithm)技術的所謂自動立體化(auto-stereoscopic) 3D電視。不過這種技術的視角相對較窄，約只有10度左右，因此觀眾如果稍微轉頭可能就會看到模糊影像。

    “那需要8K分辨率的屏幕才能完美呈現(xiàn)，因此可能還要10~15年的時間；”Technicolor參與該項目的研究人員Thierry Borel表示。

    不過好消息是，在CES期間的一項調查顯示，消費者對3D眼鏡的容忍度其實還是有的，雖約有三分之一的受訪者在觀賞3D電影前認為戴3D眼鏡很煩，不過在看了電影之后，只剩下20%左右的人認為戴眼鏡不舒服。

3D電視全攻略最終篇：航向未知的旅程

    各家標準團體都在積極趕上產(chǎn)業(yè)界瘋3D的腳步，例如消費性電子產(chǎn)業(yè)協(xié)會(CEA)已經(jīng)著手為主動式快門3D眼鏡訂定紅外線信令標準，不過在第一批產(chǎn)品出貨以前恐怕難以完成；RealD的Greer則表示，該公司并沒有參與以上工作。

    目前在歐洲進行的數(shù)字視頻廣播研究項目(Digital Video Broadcasting Project)才剛剛展開，準備為立體3D電視訂定標準；該項目的第一場DVB小組會議將在1月26日舉行，將討論一系列有關該技術的市場需求。

    BskyB資深技術人員David Daniels則表示，還有另一個小組將同時針對技術方面的需求進行討論，包括視訊源規(guī)格、透過HDMI傳遞訊號，以及MVC等編譯碼規(guī)格；此外DVB小組會議也將探討該如何在3D電視上顯示2D圖形與字幕。

    Sony的Hays表示，在眾多展示3D電視產(chǎn)品的廠商中，有人就能把菜單所顯示的內(nèi)容做得非常雅致，但有的卻讓人看了頭痛。而因此有部份廠商將目前2D與3D畫面缺乏轉換接口的狀況，視為一個商機。

    一位來自Motorola機頂盒業(yè)務部門的代表指出，該公司已經(jīng)開發(fā)出一種專利技術，能解決3D電視字幕的問題；而立體3D攝影機廠商3ality Digital Systems則表示，目前該公司正在與一家新創(chuàng)公司合作，開發(fā)3D導航軟件。

    另一個熱門的技術是實時性的2D/3D畫面轉換，包括Toshiba、Samsung等廠商都表示，在一開始3D內(nèi)容有限的情況下，他們的3D電視產(chǎn)品將提供上述的特別功能；兩家公司也都聲稱自家產(chǎn)品將采用具備獨特算法的專利處理器。

    目前Toshiba所采用的是與IBM共同研發(fā)的8核心Cell處理器，該公司強調其所謂的轉換畫面是提供有限的立體3D內(nèi)容，也就是在可能的情況下于屏幕后提供少許畫面深度，但在屏幕之前則不會有深度效果。

    不過立體動畫師與其他競爭電視廠商則對該技術提出抨擊；”我們也考慮過2D與3D畫面的轉換，但一旦你看過實際的3D內(nèi)容，就會很容易發(fā)現(xiàn)轉換后的視訊畫面分解之處，因此我們決定堅持以3D型態(tài)制作內(nèi)容的原則�！盠G.的Nandhakumar表示。

    “這是個非常非常困難的工作，而且我沒看過效果好的(2D轉3D)版本；”人稱“3D隊長(Captain 3-D)的夢工廠Phil McNally表示：”是不是有足夠的信息讓計算機判別畫面是在屏幕前方或后方，也是個問題。”

    3ality執(zhí)行長Steve Schklair目前正在開發(fā)一項立體3D畫面擷取服務，并表示該技術已經(jīng)在一場足球賽上進行過試驗，轉換后的視訊則是顯示在體育場的大屏幕上，不過效果并不好：”才3分鐘不到現(xiàn)場觀眾就噓聲大作，當效果關閉，全場觀眾喝采�！�

    “這實在是需要藝術家之手才能完成的工作；”Sony的Hays表示：”我知道每個人都想要在3D風潮中嶄露頭角，但仍有一些人會失敗�！�

    未知的3D藝術與科學

    在立體3D領域，內(nèi)容制作公司與廣播業(yè)者各有在藝術方面的挑戰(zhàn)；”當你一大早醒來睜開眼就會看到3D，但在現(xiàn)實世界并沒有剪接、淡出(dissolves) 或是特寫等效果，因此我們需要一種語言來處理這些；”Hays強調，包括Steven Spielberg與Peter Jackson等大導也還在學習。

    Sony成立了一個專責機構研究3D內(nèi)容制作技術，Hays表示：”目前在3D領域還沒有太多具備足夠知識的專業(yè)人士，我們希望能夠很快改變這樣的情況�！�

    Electronic Arts的資深藝術總監(jiān)Habib Zargarpour則表示，該公司正在制作3D版本的《極速快感(Need for Speed)》游戲；Nvidia在三年前就于學術會議上展示過該款游戲的自動轉換版本，但效果不佳。他指出：”我們用了不少障眼法，但往往突然就會遇到窘境�！�

    3ality的立體動畫師Ted Kenney則表示，立體3D內(nèi)容需要以必目前的體育節(jié)目更簡約的方式來制作：”通常一場美式足球賽會配備27部攝影機來造勢，不過3D電視是要讓現(xiàn)場氣勢展現(xiàn)在畫面上，因此我認為需要放慢剪接的速度�！�

    Kenney認為，3D攝影機的使用技巧需要經(jīng)驗累積的培養(yǎng)；因此攝影師應該整個球季都坐在同一個位置上攝取鏡頭：”現(xiàn)在Fox與ESPN頻道用了太多繪圖效果以及太多鏡頭�！盓TC的Lelyveld則認為，將會有全新一代的3D攝影師學習如何進行立體影像的拍攝。

    “有一天這將像現(xiàn)今的電影藝術，成為一個獨立的學門；”Lelyveld也希望，能夠有以公共衛(wèi)生角度出發(fā)的研究，探討觀看立體3D畫面對民眾的視力究竟會不會有影響：”目前這些討論都只是研討會上的話題，而且也沒有實際證據(jù)�！�

    Lelyveld并指出，全球可能有4%左右的人是無法看到3D效果的，而有不少批評3D視訊風潮的部落客，也被證實是因為他們不能看到3D視訊效果。

    到了明年的CES就可知道，產(chǎn)業(yè)界一窩蜂的3D電視究竟是不是能夠成功，而在今年可以確定的是，各家廠商已經(jīng)投入3D這條路，盡管包括芯片制造商、系統(tǒng)廠商、廣播網(wǎng)絡與內(nèi)容制作廠商都面臨巨大挑戰(zhàn)，他們?nèi)詽M懷希望。