3D摄像技术的进步和发展趋势

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3D技术发展趋势主要为眼镜式与裸眼式两大类，其中眼镜式3D产品以3D电视为主。随着产业链各环节的梳通，2011年全球3D电视发展迅速，根据中国3D产业研究院最新研究数据显示，2011年中国3D电视市场渗透率超过20%，销售量超过800万台。而在日前深圳会展中心举行的3D立体视像论坛上，工信部电子司视听产业副处周海燕则表示，今年一季度，3D电视销量占比己达32％，预计今年出货总量会超过2000万台。

随着眼镜式3D显示产品的迅速普及，裸眼3D显示技术在逐渐成为下一代显示技术的热点和主流方向。根据全球知识产权组织的数据显示，目前涉及裸眼式的专利申请量占3D立体显示技术专利申请总量的50%。脱离辅助设备，可以自由观看3D内容是裸眼技术的优势所在，但技术上无法实现多视角观看，用户必须在一定的角度和距离内才可观看到3D效果，这使得裸眼3D在大屏设备的推广上存在很大难度。

国内3D产品发展迅速，与日韩厂商同一起跑线

由于不存在多视角观看的问题，因此中小屏设备如手机、平板电脑等产品是目前裸眼3D技术主要针对的市场。据了解，裸眼3D终端方面发展得比较成熟的主要是日系厂商，如富士就最早推出了业界第一款立体相机W1，夏普推出了业界第一款3D手机，任天堂推出了第一款3D游戏机3DS，索尼则推出了第一款3D摄像机。此外包括LG、HTC等厂商推出的3D解决方案也是来自日本厂商。与日系厂商相比，国内厂商在3D领域起步不慢，几乎处于同一起跑线上。早在2010年10月，中一无线就推出了国产裸眼3D手机ZiNN CJ-3(长江3号)，这个时间甚至早于夏普推出的号称首款裸眼3D手机的SH8158U。

国产厂商在3D领域的迅速发展离不开3D技术提供商的支持。成立于07年的深圳市掌网立体时代视讯技术有限公司，是国内最早针对3D立体技术进行研发、投入的国家级高新技术产业。其自主研发的3D技术解决方案“3D in life”目前已被广泛应用到立体摄像机、立体照相机、立体多媒体播放机、立体移动电视等产品中。在3D的实时影像的合成和处理领域，掌网是国内唯一能提供完整立体解决方案的公司。在日前北京举行的国家3D标准起草会议上，到会的13家企业，除了掌网是中国公司，其余11家均为日本企业，1家韩国企业为三星。

据了解，对于整个3D产业链来说，主要分为前端和后端流程。其中前端流程主要是3D内容的产生流程：包括拍摄系统（光学系统）、传感器系统、主处理器（MPU）。通过拍摄系统来采集信号，将采集到的信号传送到主处理器进行还原，处理成图像或视频，最后对数字格式进行压缩，从数据线进行压缩传输。后端流程则是3D内容的播放流程：包括玻璃、触摸屏、sensor等。主要是指将已生成的数据流进行解压缩，得到立体格式的内容输出，其中立体格式的处理与前端的处理是关联的。

掌网总经理徐大鹏对笔者表示，目前掌网自主研发生产的双路视频内信号实时立体合成专用芯片HNT2201/2202，主要针对前端的3D内容采集和后端的视频处理。可以将双路视频信号进行实时的处理，并合成一路正常视频信号提供给图像处理器，获得3D图像或视频输出。另外，HNT芯片还可以对图像处理器输出的实时视频信号进行交织处理，实现3D裸眼屏幕的显示驱动。其中，HNT2201芯片主要应用于3D数码相机、3D数码摄像机领域，而HNT2202则应用于手机、平板等移动便携设备。

在国内的影像处理行业，比较头痛的问题是大部分图像处理算法和格式，主要被国外企业所掌握，同时有大量的专利陷阱在里面。为了规避专利问题，掌网采用的方法是把整个前端系统拆成两块：一块是主处理芯片，采用目前最成熟的封装好的芯片；另一块是立体合成芯片，采用掌网的专利和算法。这样做的好处是可以适应不同终端的要求，变成一个通用的芯片。


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3D摄相将成未来发展趋势

“我们从05年开始进行3D技术研发，到09年拿出第一款产品，但是具体表现惨不忍睹，只是初步的实现了3D的显示功能。”徐大鹏表示，由于掌网在成立前期一直以技术研发为主，缺乏对市场有经验的方案商的支持，因此第一款产品表现并不理想。因此，掌网在2010年就与凤凰光学成立了合资的凤凰立体公司，并将３Ｄ相机、摄像机和播放机等产品交给产品经验丰富的凤凰光学来做。事实上，凤凰光学生产的“凤凰”牌照相机曾经一度占领国内６０％以上的市场，只是随着数码技术的发展和国外品牌的竞争，在上世纪九十年代后期凤凰才逐渐退出了消费类市场，目前希望通过数码立体技术的变更，重新把凤凰相机的品牌树立起来。

多年来3D商用普及受限于技术及产业生态发展的制约，一直发展缓慢。事实上3D技术存在已有多年，其双目实现原理并无太大门槛，主要难点在于制程、工艺以及装配。同类型产品，普通屏和3D屏的差距在十几到几十美金。如果屏本身指标越高，其3D屏要求更高、更贵。以相机为例，高端光学镜头主要由日本、德国厂商控制，而国内厂商只能发展中低端产品。

“照相或拍摄的发展趋势就是存储更多的信息量，信息量越大越好，种类越丰富越好。”徐大鹏认为，从黑白照片到彩色照片，从窄银幕胶片到高清数字胶片，从2D到3D，人类对于信息记录量的追求永无止境。“我们看老的影片资料的时候，看到的是窄银幕胶片，清晰度很差，图象层次很差。过了若干年后，我们再看现在拍的东西，是不是也会有这个感觉？所以未来的话，我们记录的信息肯定会增加很多的信息量，3D景深只是其中的一种，甚至未来可以完全还原当时所记录的情景。比如大型的体育赛事，你可以通过虚拟现实技术进行还原，仿佛直接置身于赛场之中。”

即使没有足够的信息量，通过一些技术手段也可以进行一定程度的情景还原，比如最近的上映的《3D版泰坦尼克号》，就是利用2D影片转3D。但是其中一些景深的镜头是要通过人工制作的，需要花费大量的成本。据介绍，目前掌网的子公司立体时代就在从事2D转3D的内容制作，同时其旗下网站“3D中国”也是国内发展最早的3D门户网站。徐大鹏表示，3D的内容制作相对容易，但承担的风险比生产硬件产品要大，因为硬件是一个综合系统，3D只是其中的一个附加功能；而针对3D开发的内容如果不能在立体设备上播放，则失去了任何意义。

最后，徐大鹏表示，目前对于3D技术的市场培育还需要很长时间，产业生态链还需要进一步完善。与相机和摄像机相比，手机和平板是一个更大的市场。但目前来看，手机及平板的3D产业配套还需要磨合，与标准结构的相机不同，手机如果要做成一体化结构，各方面都要调试，不少方案厂商也还处在观望态度。不过他仍然非常看好未来3D在该领域的发展，“3D相机有可能在2到3年内达到100~150万的量，而3D手机则是上亿规模。”