立体采集系统在上海世博园无锡论坛中的展示

　　清华大学自动化系教授 戴琼海

　　立体产业化日趋成熟

　　立体产业是一个关联广泛的技术链与产业链，除了与之直接相关的显示设备制造、摄像机研制、影视内容制作等行业之外，还更加广泛地包括了诸如教育、医疗、旅游、娱乐、展览、印刷、服装等各种行业。因此，立体产业链所具有的市场潜力与价值非常巨大。据不完全统计，全球立体产业市场在2006年的市场价值已超过830亿美元，随后的几年增长速度极快，预计今年的立体市场价值将远远超过5000亿美元。

　　当前各发达国家都在进行立体产业相关领域的研发和推广，其中欧美等国在立体视频的研发方面投入较早。欧盟计划(2002年欧洲的ATTEST计划)力图将立体广播电视带入普通家庭;美国致力于进行三维对象的逼真再现，并在2004年拍摄了火星及太阳的立体全景图;日韩等国也一直在高投入地开展立体视频的理论探讨与关键技术的研制，形成了如立体手机等的多种产品，这些都是早期立体产业化发展中的一些重要标志。2009年，二十世纪福克斯公司投入超过5亿美元制作的“阿凡达”影片获得了可观的经济效益，表明了立体视频技术是整个立体产业中最值得关注的方向之一。目前正在进行的南非世界杯、法网赛事已经开始向全球进行立体直播，2012年伦敦奥运会也将向进行立体直播，这些电影和赛事直播表明立体影视节目已经开始逐渐受到更多国家和人们的喜爱，暗示着立体产业化的时机逐步趋于成熟。

　　我国的立体技术的研制与产业起步较晚，但发展速度很快。今年5月，包括长虹、海尔、TCL在内的全国各大电视机制造企业纷纷推出了立体电视样机;无锡景象数字技术有限公司也开展了立体内容制作、采集方面的工作，其成果在上海世博会中的多个展馆都进行了展示。2009年年初，具有自主知识产权的国家立体视频编解码标准开始制定，我国的立体电视频道也将随着该标准的实施而开通，国内用户将在不久的将来即可在家中享受原来只有在科技馆中才能看到的立体电视节目。

　　深入研发助力“中国标准”

　　清华大学自动化系宽带网数字媒体实验室在国家自然科学基金项目、科技部863项目、国家无线重大科技专项和广东省科技厅产学研等多个项目支持下，开展了光场、立体视频等领域的研究，并于2006年建立了“广东省教育部产学研结合立体视频研发基地”。

　　在光场的研究方面，该实验室主要针对真实三维世界的重建机理、光照与运动的特征分析等一系列国际前沿课题展开深入的探索，取得一定成果。在此基础上，围绕立体视频领域中的多目采集、平面视频立体化、视频压缩与传输、客户端重建与播放等一系列立体产业中的关键问题展开研究，近5年在国际国内重要的学术期刊、会议发表学术论文百余篇，申请发明专利60余项，软件著作权2项。

　　清华大学自动化系宽带网数字媒体实验室也积极投身于立体视频的编解码与传输的研究工作，对立体视频压缩、自由立体视点电视信号处理、面向网络与终端的传输与控制等关键问题展开研究，在理论与关键技术上形成突破。此外，该实验室也积极参与了国际和国家立体视频编解码标准制定工作，承担AVS立体视频编解码专项的研发工作，是AVS立体视频编解码软件平台BM唯一的代码提供与维护单位，同时也承担了国际立体视频编解码标准制定工作中的多项任务。

　　2D转3D技术步入市场化

　　清华大学自动化系宽带网数字媒体实验室针对立体视频信号中的多目视频采集环节，设计研发了仿人类立体视觉的双目立体采集系统、面向裸眼显示的八目立体采集系统等多种产品用于立体视频内容的生成与制作。在与立体采集相配套的其他相关技术上，如多相机的同步采集、云台控制、镜头同步控制、颜色校正、相机标定、几何校准等方面，该实验室也分别形成了对应的软、硬件平台。目前，该实验室所搭建的双目、八目立体采集系统正在上海世博会无锡论坛中进行实时立体采集、处理与播放。

　　在对立体视频信号采集系统进行内容生成与制作研究的同时，该实验室还开展了半自动及全自动的平面视频立体化，即2D转3D的研究工作。首先，实验室在深度计算与传播、对象跟踪、场景切换、关键帧检测等关键技术上取得了重要突破。在上述核心技术的基础上，实验室构建了半自动2D转3D开发平台，所转换的立体视频具有深度连贯性高、演示过程无抖动、用户观看无眩晕等优点。