多種立體電影播放器性能測(cè)試比較

一、背景及技術(shù)要求描述

    北京直真視通科技有限公司在中航工業(yè)集團(tuán)公司總部建設(shè)了一套含有四臺(tái)Christie Mirage HD18立體投影機(jī)的多通道三維仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)的總像素分辨率達(dá)到了6240X1080；我們積極尋找一種最適合本系統(tǒng)的主動(dòng)立體電影播出解決方案，要求該方案能實(shí)時(shí)播放盡量接近設(shè)計(jì)分辨率(6240X1080)尺寸的立體電影源素材。我們知道立體影像的成像原理是交替播出左、右眼的影像，按照此理論推導(dǎo)，正常播出分辨率是6240X1080的立體影像時(shí)，需要計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在1/25秒內(nèi)完成對(duì)12480X1080像素的解碼工作。這是一項(xiàng)對(duì)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)技術(shù)的極限挑戰(zhàn)，它需要綜合最新的I/O技術(shù)，紋理處理&下載技術(shù)及CPU解碼算法。

二、測(cè)試內(nèi)容

    1、我們將提供統(tǒng)一的立體電影素材對(duì)下列三個(gè)軟件進(jìn)行功能測(cè)試：StereoScopic、Stereo Server、Delta(7thsense)

    2、我們將對(duì)硬件上可能存在的瓶頸進(jìn)行測(cè)試及分析

三、測(cè)試過程描述及測(cè)試結(jié)果

    1、測(cè)試素材

    選用的測(cè)試素材是一段長15秒的圖像序列，共計(jì)750幀畫面。其中375幀是左眼畫面，剩余375幀是右眼畫面。每幀畫面原始尺寸為4992X860(80%投影分辨率(6240X1080))。

    2、測(cè)試功能列表

    3、測(cè)試結(jié)果

    3.1、Stereoscopic

    Stereoscopic是一個(gè)單機(jī)的立體播放軟件，能支持的立體播出分辨率是720P和1080P。它無法通過其本身功能來合成圖像序列到媒體播出文件（AVI、MPEG…），必需通過第三方軟件完成(例如，ADOBE Premier…)。Stereoscopic通過CPU獨(dú)立解碼來播放立體影片，所以播出畫面的最高分辨率取決于CPU的速度，根據(jù)用戶對(duì)立體影片分辨率的需求(6240X1080)，通過單臺(tái)計(jì)算機(jī)的CPU來解決問題，是幾乎沒有可行性的。唯一的解決之道是通過多臺(tái)計(jì)算機(jī)（集群）同時(shí)解碼（每臺(tái)計(jì)算機(jī)解壓畫面中固定某個(gè)區(qū)域的像素）。但是，Stereoscopic沒有集群的版本，所以無法滿足用戶的技術(shù)需求。

    3.2、Stereo Server

    Stereo Server 能夠支持單機(jī)立體影片播放，也能支持多臺(tái)計(jì)算機(jī)（集群）的播放模式。我們?cè)敿?xì)測(cè)試了它的各項(xiàng)功能：它有自帶的專門工具能將圖像序列合成到媒體播出文件（VSM、PAK…）。最令人感到滿意的是，通過Stereo Server，我們只需通過單機(jī)就能播出高分辨率的立體畫面。在此次測(cè)試中，我們成功實(shí)時(shí)播出了4992X860（投影分辨率的80%）和3500X1024分辨率的測(cè)試立體素材。這主要得益于Stereo Server 采用的高速紋理下載技術(shù)，GPU解碼算法和優(yōu)化I/O的VSM文件讀取技術(shù)的綜合應(yīng)用。通過技術(shù)分析，只要存儲(chǔ)的速度足夠快，播出分辨率6240X1080的立體素材是可行的。

    在測(cè)試過程中，針對(duì)一些專家提到的Stereo Server支持的媒體格式種類的問題，我們給出Stereo Server是采用Windows DirectShow內(nèi)核編寫的代碼，因此只要裝上相應(yīng)的解碼器(CODEC)，理論上能支持所有Windows Media Player能支持的格式。所有的解碼器能在www.free-codecs.com找到，所以通過Stereo Server讀取QUICKTIME（MOV）和RMVB等格式不存在技術(shù)問題。

    3.3、Delta (7thsense)

    Delta (7thsense) 能夠支持單機(jī)立體影片播放，也能支持多臺(tái)計(jì)算機(jī)（集群）的播放模式。但是，Delta (7thsense)只支持基于CPU的解碼模式來播放立體影片。也就是說，Delta (7thsense)無法通過單機(jī)播出測(cè)試要求的分辨率的立體素材。播出該分辨率的立體素材的唯一方法是使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)（集群）同時(shí)解碼（每臺(tái)計(jì)算機(jī)解壓畫面中固定某個(gè)區(qū)域的像素）。當(dāng)立體播放素材的分辨率大于4K的時(shí)候，7thsense播放的圖像明顯出現(xiàn)丟幀，無法流暢的進(jìn)行視頻播放。

    3.4、硬件瓶頸

    CPU解碼瓶頸：在播放視頻編碼如AVI、RMVB格式，分辨率為4096*1600的視頻文件時(shí)，3種軟件都存在跳幀的情況，但顯示畫面效果及流暢度Stereo Server> Delta (7thsense)>=Stereoscopic。

    硬盤讀取速度瓶頸：播放幀序列4992X860格式時(shí)，明顯硬盤讀取速度成為最主要瓶頸：使用兩塊硬盤（2*SAS 300G 15K）分別存儲(chǔ)左右眼素材時(shí)，跳幀明顯；使用磁盤陣列（6*SAS 300G 15K）使用RAID 0存儲(chǔ)方式時(shí)圖像非常流暢。

四、選型結(jié)論

    (1)  Stereo Server是目前最符合用戶需求的解決方案，適應(yīng)各種分辨率的視頻格式播放。

    (2)  Stereoscopic能被用于通過Vista Spyder 融合器的單通道畫中畫立體影片播出，但由于使用的是CPU解碼，所以不能流暢播放高分辨率視頻圖像。

    (3) Delta (7thsense)可以滿足多種分辨率的視頻格式播放，但不是最適合本項(xiàng)目的解決方案。

    (4)磁盤陣列的高速讀取方式是高分辨率視頻流暢播放的必要條件。