Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
2D-изображение и его карта глубины
2D-изображение и его карта глубины, более светлые области карты глубины рассматриваются как более близкие к зрителю

2D-плюс-глубина [a] - это формат стереоскопического кодирования видео , который используется для 3D-дисплеев, например Philips WOWvx . Philips прекратил работу над линейкой WOWvx в 2009 году, сославшись на «текущие события на рынке». [1] В настоящее время эту технологию Philips использует компания SeeCubic, возглавляемая бывшими ключевыми 3D-инженерами и учеными Philips. Они предлагают автостереоскопические 3D-дисплеи, которые используют формат 2D-плюс-глубина для ввода 3D-видео. [2]

Обзор [ править ]

Формат «2D плюс глубина» описан в официальном документе Philips [3] и статьях. [4]

Каждый кадр 2D-изображения дополняется картой глубины в градациях серого, которая указывает, должен ли конкретный пиксель в 2D-изображении отображаться перед дисплеем (белый) или за плоскостью экрана (черный). 256 оттенков серого позволяют создать плавный градиент глубины в изображении. Обработка в мониторе использовала этот вход для рендеринга многовидовых изображений.

Поддерживаемый различными компаниями в индустрии отображения, 2D-plus-Depth был стандартизирован в MPEG как расширение для 3D-файлов в соответствии с ISO / IEC FDIS 23002-3: 2007 (E). [5]

Существует также расширение формата 2D-plus-Depth, называемое форматом WOWvx Declipse. Он описан в том же официальном документе Philips «Характеристики 3D-интерфейса». В этом расширенном формате к исходному 2D-изображению и его карте глубины добавляются еще две плоскости для каждого кадра: области фона, покрытые объектами переднего плана, и их соответствующая карта глубины. Итак, каждый кадр в формате Declipse описывается изображением, содержащим четыре части или квадранта. Это расширение улучшает потенциальное визуальное качество, предоставляя данные для более правильного и точного заполнения непокрытых областей загораживания, созданных смещением объектов переднего плана во время процесса генерации многовидового изображения.

Преимущества [ править ]

Преимущество 2D-plus-Depth в том, что он имеет ограниченное увеличение пропускной способности по сравнению с 2D (сжатая шкала серого увеличивает пропускную способность на 5–20%), так что его можно использовать в существующих инфраструктурах распределения.

2D-plus-Depth предлагает гибкость и совместимость с существующим производственным оборудованием и инструментами для сжатия. [6] [7]

Это позволяет приложениям использовать в одной системе разные размеры и дизайн экранов 3D-дисплеев.

Еще одно преимущество состоит в том, что карты глубины создаются в процессе преобразования 2D-в-стерео-3D с использованием практически любого подхода к этому преобразованию видео. [8] Вот почему почти во всех случаях существует соответствующее 2D-представление с глубиной для преобразованного стерео материала. Учитывая отсутствие 3D-контента, снятого в стерео, и количество конвертированных 3D-фильмов , это большое преимущество.

Недостатки [ править ]

2D-плюс-глубина несовместима с существующими дисплеями 2D или 3D-Ready. Формат подвергался критике из-за ограниченной глубины, которая может отображаться в 8-битной шкале серого.

2d-plus-Depth не может обрабатывать прозрачность (полупрозрачные объекты в сцене) и окклюзию (объект, блокирующий вид для другого). Формат 2d плюс DOT учитывает эти факторы. [9] Кроме того, он не может обрабатывать отражение, преломление (помимо простой прозрачности) и другие оптические явления.

Создание точных изображений 2D плюс глубина может быть дорогостоящим и трудным, хотя недавние достижения в области построения изображений дальности сделали этот процесс более доступным. [10] [11]

2d-plus-Depth не обладает потенциалом увеличения разрешения при использовании двух полных изображений.

Для монокулярного видео в большинстве случаев невозможно надежно оценить глубину. Заметными исключениями являются сцены движения камеры, когда движение объекта статично или почти отсутствует, и пейзажные сцены, когда карту глубины можно достаточно хорошо аппроксимировать с помощью градиента. Это позволяет автоматически оценивать глубину. [12] [13] В общем случае для преобразования 2D в 2D плюс глубина приемлем только полуавтоматический подход. Philips разработала программный пакет для создания 3D-контента под названием BlueBox [14]который включает полуавтоматическое преобразование 2D-контента в формат 2D-плюс-глубина и автоматическое создание 2D-плюс-глубины из стерео. Аналогичный полуавтоматический подход к высококачественному преобразованию 2D в 2D с глубиной реализован в YUVsoft 2D to 3D Suite, доступном в виде набора плагинов для After Effects и программного обеспечения для композитинга видео NUKE. [15]

Преобразование стереоскопического изображения в 2D плюс глубина включает несколько алгоритмов, включая обнаружение изменения сцены, сегментацию, оценку движения и сопоставление изображений. Автоматическое преобразование стерео в 2D + глубину теперь возможно благодаря новому высокопроизводительному программному обеспечению и технологии графического процессора, даже в режиме реального времени. [16]

Альтернативы [ править ]

Другие 3D-форматы - это стерео (левый-правый или чередующиеся кадры) и многоракурсный 3D-формат (например, Multiview Video Coding и Scalable Video Coding ), а также 2D плюс Delta .

Заметки [ править ]

  1. ^ Не путать с 2D плюс Дельта или 2D плюс DOT .

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Philips решает прекратить работу с 3D, 27 марта 2009 г.» . Архивировано из оригинала на 2010-08-23 . Проверено 3 июня 2010 .
  2. ^ «3D-дисплеи и технологии Dimenco» . Архивировано из оригинала на 2014-03-17 . Проверено 17 марта 2014 .
  3. ^ «Решения Philips 3D: технические характеристики интерфейса 3D» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) на 2011-07-15 . Проверено 3 июня 2010 .
  4. ^ Редерт, Андре; и другие. (2006). Решения Philips 3D: от создания контента к визуализации . Третий международный симпозиум по обработке, визуализации и передаче данных 3D (3DPVT'06). DOI : 10.1109 / 3DPVT.2006.107 .
  5. ^ Предварительный просмотр "ISO / IEC 23002-3. Информационные технологии - Видео технологии MPEG - Часть 3: Представление вспомогательного видео и дополнительной информации"
  6. ^ «2D + Z и его преимущества» . Архивировано из оригинала на 2014-03-17 . Проверено 17 марта 2014 .
  7. ^ Адаптация и оптимизация алгоритмов кодирования для мобильного 3DTV
  8. ^ Преобразование 2D в 3D, Скотт Сквайрс
  9. ^ Бернард Ф. Колл, Фейсал Иштиак, Кевин О'Коннелл (2010) «3DTV дома: состояние, проблемы и решения для обеспечения высокого качества». Архивировано 19 июля 2011 г. на Wayback Machine Proceedings VPQM 2010.
  10. ↑ Уилсон, Эндрю (1 июля 2004 г.). «Однокристальный датчик CMOS позволяет снимать трехмерные изображения». Архивировано 5 февраля 2013 г. в Archive.today . Системы зрения .
  11. ^ Spare, Джеймс (август 2004 г.). «Машинное зрение: добавление третьего измерения. Технология электронного восприятия - это новый способ делать прямые, а не производные измерения глубины целевых объектов ». Архивировано 18 октября 2006 г. на Wayback Machine . Датчики .
  12. ^ Пример автоматического преобразования 2D в 2D плюс глубина для сцены движения камеры
  13. ^ Автоматическая оценка глубины по геометрии сцены
  14. ^ «BlueBox - набор услуг по созданию 3D-контента, генерирующий 3D-контент в формате 2D-plus-Depth» . Архивировано из оригинала на 2011-07-15 . Проверено 3 июня 2010 .
  15. ^ Программное обеспечение YUVsoft 2D to 3D Suite для преобразования 2D из стерео в 3D под управлением человека
  16. ^ Пример автоматического преобразования стерео в 2D + глубину