徐大鹏:掌网力推立体整合方案
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3D显示技术的日趋成熟,裸眼3D显示技术逐渐成为下一代显示技术的关注方向。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%。但就技术层面来说,全方位多角度观看裸眼3D仍然受到一定的限制,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。故而实现自由观看3D也成为裸眼3D技术目前亟须攻克的难关所在。
国内3D产品发展迅速,与日韩厂商同一起跑线
由于个人观看终端不存在多视角观看的问题,因此中小屏数码产品如手机、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,目前裸眼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。但是与日系厂商相比,国内厂商在3D领域起步并不慢,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2010年,北京举行的3D摄像机及照相机国家标准的项目组筹备会议上,到会的13家企业中,除了掌网是中国公司外,其余11家为日本企业,1家韩国企业。
据了解,对于整个3D产业链来说,从3D产品的技术角度来看,主要分为前端处理和后端处理两个环节。其中前端处理环节主要是3D内容的采集和合成:包括拍摄系统(光学系统)、传感器系统、主处理器(MPU)等。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。后端环节则是3D内容的播放流程:包括3D显示屏、解码单元、解压单元、交织单元等。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“双路视频信号实时立体合成专用芯片HNT2201/2202”,涵盖了前端的3D内容采集和后端的视频处理两个环节。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。
对于国内的影像处理行业来说,比较严重的问题是大部分的图像处理算法、格式和标准,主要被国外企业所掌握,同时存在大量的知识产权门槛。为了解决这个问题,掌网所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,采用目前成熟的国际知名厂商的现成方案;另一块是掌网自主开发的立体合成芯片,其中采用了掌网的专利和算法。这样做的好处有两个方面,其一,可以避免在知识产仅方面遇到麻烦;其二,合成芯片可以与各种主处理芯片配合,适应不同终端产品的要求,从而事实上成为一个通用的方案。
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,整个3D产业环境尚未成熟,包括上下游资源及生产资源等方面,因此第一款产品尽管在业内引起了轰动,但市场表现并不十分理想。为此,掌网在2010年就与凤凰光学集团合资成立了凤凰立体影像有限公司,并将3D相机、摄像机和播放机等产品的生产交给在光电产业内具备丰富经验的凤凰光学来做。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,在数码电子技术方面积累相对薄弱的凤凰光学将经营重点放到了光学配件上。目前,随着3D技术的兴起,各大相机厂商又站到了一个相同的新起点上,凤凰光学希望借重于掌网在数码立体技术方面的积累,重新把凤凰相机的品牌树立起来。
“照相或拍摄的发展趋势之一,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。“我们现在看比较老的窄银幕纪录影片资料的时候,往往感叹其无色彩,清晰度很差,图象层次也很差。同理,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,为了尽可能满足未来的需求,我们所记录的影像信息肯定是信息量越多越好,3D景深只是其中的一种必要信息,有了这些信息,未来甚至还可以完全还原当时所记录的空间情景。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。”
当然,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》等影片,就是利用原来的2D影片转成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除了3D实拍之外,也还在从事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。根据他们的经验,从影像质量和3D效果来说,实拍手段要比2D转3D等人工处理方式具备一定的优势。有两个原因,其一,对于人工处理,有很多场景深信息需要预知,这对于影片拍摄是可以获得的,但对于随机拍摄则比较困难。其二,人工处理总是或多或少会出现景深逻辑偏差,而实拍则不会出现该情况。
最后,徐大鹏表示,目前对于3D技术和产品,还需要一段时间的市场培育及推广,整个产业生态链还需要进一步完善。与相机和摄像机相比,手机和平板可能是一个更有潜力的3D应用市场。但从目前来看,手机及平板电脑的3D产业配套还需要进一步磨合,与标准结构的相机、摄像机不同,手机如果要做成一体化结构,各方面都还需要进行技术整合,也存在一定的风险,因此部分手机和平板电脑的方案厂商也还处在观望状态。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500~1000万台的出货量,而3D手机和平板电脑则很可能都达到上亿的规模。”