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　　立體采集系統(tǒng)在上海世博園無錫論壇中的展示

　　清華大學自動化系教授 戴瓊海

　　立體產(chǎn)業(yè)化日趨成熟

　　立體產(chǎn)業(yè)是一個關(guān)聯(lián)廣泛的技術(shù)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈，除了與之直接相關(guān)的顯示設(shè)備制造、攝像機研制、影視內(nèi)容制作等行業(yè)之外，還更加廣泛地包括了諸如教育、醫(yī)療、旅游、娛樂、展覽、印刷、服裝等各種行業(yè)。因此，立體產(chǎn)業(yè)鏈所具有的市場潛力與價值非常巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計，全球立體產(chǎn)業(yè)市場在2006年的市場價值已超過830億美元，隨后的幾年增長速度極快，預(yù)計今年的立體市場價值將遠遠超過5000億美元。

　　當前各發(fā)達國家都在進行立體產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)和推廣，其中歐美等國在立體視頻的研發(fā)方面投入較早。歐盟計劃(2002年歐洲的ATTEST計劃)力圖將立體廣播電視帶入普通家庭;美國致力于進行三維對象的逼真再現(xiàn)，并在2004年拍攝了火星及太陽的立體全景圖;日韓等國也一直在高投入地開展立體視頻的理論探討與關(guān)鍵技術(shù)的研制，形成了如立體手機等的多種產(chǎn)品，這些都是早期立體產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中的一些重要標志。2009年，二十世紀福克斯公司投入超過5億美元制作的“阿凡達”影片獲得了可觀的經(jīng)濟效益，表明了立體視頻技術(shù)是整個立體產(chǎn)業(yè)中最值得關(guān)注的方向之一。目前正在進行的南非世界杯、法網(wǎng)賽事已經(jīng)開始向全球進行立體直播，2012年倫敦奧運會也將向進行立體直播，這些電影和賽事直播表明立體影視節(jié)目已經(jīng)開始逐漸受到更多國家和人們的喜愛，暗示著立體產(chǎn)業(yè)化的時機逐步趨于成熟。

　　我國的立體技術(shù)的研制與產(chǎn)業(yè)起步較晚，但發(fā)展速度很快。今年5月，包括長虹、海爾、TCL在內(nèi)的全國各大電視機制造企業(yè)紛紛推出了立體電視樣機;無錫景象數(shù)字技術(shù)有限公司也開展了立體內(nèi)容制作、采集方面的工作，其成果在上海世博會中的多個展館都進行了展示。2009年年初，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國家立體視頻編解碼標準開始制定，我國的立體電視頻道也將隨著該標準的實施而開通，國內(nèi)用戶將在不久的將來即可在家中享受原來只有在科技館中才能看到的立體電視節(jié)目。

　　深入研發(fā)助力“中國標準”

　　清華大學自動化系寬帶網(wǎng)數(shù)字媒體實驗室在國家自然科學基金項目、科技部863項目、國家無線重大科技專項和廣東省科技廳產(chǎn)學研等多個項目支持下，開展了光場、立體視頻等領(lǐng)域的研究，并于2006年建立了“廣東省教育部產(chǎn)學研結(jié)合立體視頻研發(fā)基地”。

　　在光場的研究方面，該實驗室主要針對真實三維世界的重建機理、光照與運動的特征分析等一系列國際前沿課題展開深入的探索，取得一定成果。在此基礎(chǔ)上，圍繞立體視頻領(lǐng)域中的多目采集、平面視頻立體化、視頻壓縮與傳輸、客戶端重建與播放等一系列立體產(chǎn)業(yè)中的關(guān)鍵問題展開研究，近5年在國際國內(nèi)重要的學術(shù)期刊、會議發(fā)表學術(shù)論文百余篇，申請發(fā)明專利60余項，軟件著作權(quán)2項。

　　清華大學自動化系寬帶網(wǎng)數(shù)字媒體實驗室也積極投身于立體視頻的編解碼與傳輸?shù)难芯抗ぷ鳎瑢αⅢw視頻壓縮、自由立體視點電視信號處理、面向網(wǎng)絡(luò)與終端的傳輸與控制等關(guān)鍵問題展開研究，在理論與關(guān)鍵技術(shù)上形成突破。此外，該實驗室也積極參與了國際和國家立體視頻編解碼標準制定工作，承擔AVS立體視頻編解碼專項的研發(fā)工作，是AVS立體視頻編解碼軟件平臺BM唯一的代碼提供與維護單位，同時也承擔了國際立體視頻編解碼標準制定工作中的多項任務(wù)。

　　2D轉(zhuǎn)3D技術(shù)步入市場化

　　清華大學自動化系寬帶網(wǎng)數(shù)字媒體實驗室針對立體視頻信號中的多目視頻采集環(huán)節(jié)，設(shè)計研發(fā)了仿人類立體視覺的雙目立體采集系統(tǒng)、面向裸眼顯示的八目立體采集系統(tǒng)等多種產(chǎn)品用于立體視頻內(nèi)容的生成與制作。在與立體采集相配套的其他相關(guān)技術(shù)上，如多相機的同步采集、云臺控制、鏡頭同步控制、顏色校正、相機標定、幾何校準等方面，該實驗室也分別形成了對應(yīng)的軟、硬件平臺。目前，該實驗室所搭建的雙目、八目立體采集系統(tǒng)正在上海世博會無錫論壇中進行實時立體采集、處理與播放。

　　在對立體視頻信號采集系統(tǒng)進行內(nèi)容生成與制作研究的同時，該實驗室還開展了半自動及全自動的平面視頻立體化，即2D轉(zhuǎn)3D的研究工作。首先，實驗室在深度計算與傳播、對象跟蹤、場景切換、關(guān)鍵幀檢測等關(guān)鍵技術(shù)上取得了重要突破。在上述核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，實驗室構(gòu)建了半自動2D轉(zhuǎn)3D開發(fā)平臺，所轉(zhuǎn)換的立體視頻具有深度連貫性高、演示過程無抖動、用戶觀看無眩暈等優(yōu)點。