3D视频格式介绍

随着电影和数字内容行业越来越多地制作出3D视频，消费者也越来越容易观看到3D内容。本文就给大家介绍3D成像原理和常见的3D视频格式。

一、人眼立体视觉成像原理 

人类和一般动物能够感知深度。当我们去观看同一物体时，可以左右眼轮换闭眼观看会发现看到的物体有位置偏差，这种偏差经过大脑处理，以产生我们习惯的深度和距离感，这种现象被称为立体视觉，如下图所示。这一概念是3D视频的基础，因为3D视频制作都依赖于向左眼和右眼呈现同一场景的略微不同的视图。

二、3D视频格式

为了让左右眼睛看到不同图像的立体视觉体验，3D视频给左眼观看和给右眼观看的帧画面需要依次交替连续显示，直到视频结束。然后，通过观看者佩戴的3D眼镜通过特殊方式将每一帧引导到其对应的左右眼睛。例如下图中3D投影仪配合被动3D眼镜形成的3D视频观看方式。

在整个过程之前，3D视频格式决定了如何将视频的每一帧从输出源传输到投影仪，监视器等设备。截至目前，3D视频技术已经确定了用于传输3D视频的三种常用格式，包括左右格式Side-by-Side、上下格式Top-and-Bottom （或者称为 Over-and-Under）和帧封装Frame Packing。

1. Side-by-Side 3D视频格式

Side-by-Side 3D视频格式是将视频的每个帧垂直方向拆分为两半，这样帧的左半部分包含用于左眼的图像，而帧的右半部分则包含用于右眼的图像。

例如对于1920x1080 60fps的视频源，对每一帧画面都拆分成2个960x1080画面。投影仪或监视器等设备接收到3D视频后，将其转换为针对左右眼睛的单独帧（因此变成120fps），如下图所示。

2. Top-and-Bottom 3D视频格式

Top-and-Bottom 3D视频格式与Side-by-Side类似，只是将视频的每一帧在水平方向拆分为两半，左眼的图像包含在上半部分中，右眼的图像包含在下半部分中。

例如对于1920x1080 60fps的视频源，对每一帧画面都拆分成2个1920x540画面。投影仪或监视器等设备接收到3D视频后，将其转换为针对左右眼睛的单独帧，如下图所示。

3. Frame Packing 3D视频格式

Side-by-Side和Top-and-Bottom 3D视频格式中都会将帧拆分一半进行传输，这意味着每帧图像分辨率仅为原始分辨率的一半，会导致视频内容分辨率下降。为解决这个问题，Frame Packing格式将两个帧（一个用于左眼，一个用于右眼）以其全分辨率组合为一个“打包帧”。

例如对于1920×1080 24fps的视频源，将左眼和有眼的每一帧内容组合成1个1920×2160（实际为1920×2205）画面。投影仪或监视器等设备接收到3D视频后，将其转换为针对左右眼睛的单独帧（因此变成48fps），如下图所示。

由于Frame Packing是用全分辨率图像打包的帧，这种格式的数据量比Side-by-Side或Top-and-Bottom大。因此，Frame Packing格式更常用于蓝光3D电影，而Side-by-Side或Top-and-Bottom格式则是流媒体或下载内容的典常用格式。

三、美乐威采集设备支持3D视频信号采集

美乐威Pro Capture、Eco Capture和USB Capture系列采集卡支持三种3D视频格式的HDMI或DVI信号采集，包括Side By Side (half)、Top-and-Bottom和Frame Packing。