多通道立体投影InfoComm China 2012大视电子立体解决方案揭秘

　　随着3D立体投影技术的迅速发展和技术成熟，特别是《阿凡达》刮起的3D电影的旋风使得3D立体投影技术已经成为近在眼前的应用，而虚拟建造、虚拟设计、虚拟漫游等虚拟仿真应用对立体显示的需求也越来越高，无论是展会，媒体发布，影院还是企业宣传，虚拟仿真，甚至是家庭娱乐立体投影应用已经呈现爆发式的增长。对于3D立体投影的临场体验而言，画面的幅度和亮度都是非常重要的影响因素，为了获得震撼的超宽沉浸3D效果和用相对经济的投影设备获得足够的亮度，立体投影结合多通道无缝边缘融合成为高端立体投影系统的不二选择。由于这两种技术都是处于蓬勃发展之中的先进技术，两者结合可以将视觉体验发挥到一个新的高度，可以说多通道边缘融合将视觉广度推向极致而结合立体应用又一次将画面深度推向高峰。在立体投影中增加运用多通道边缘融合技术不仅可以增强画面效果，而且设计合理的系统可以极大降低整个系统的成本，因为高端高分辨率高亮度的单台立体投影机价格非常高昂，而通过恰当的投影机组合可以用性价比高很多的投影机实现效果完美的立体宽超宽画面，但是面对众多的技术实现方式，怎样有机的结合他们，他们又有何优缺点，怎么发挥出各自所长也是许多用户和工程人员面临的问题。

　　在这次北京国家会议中心举行的Infocomm China 2012中，大视电子给众多专业观众带来了120Hz主动立体边缘融合和主动立体转被动立体边缘融合演示，给大家一个身临其境理解和体验最新立体显示技术的机会，这里我们通过与大视电子的资深工程师深入交流获得了更详细的技术资料，希望能够帮助大家进一步理解这一系列前沿技术。

　　对于3D投影显示技术而言按照最终的实现方式主要分为主动式和被动式两种实现方式，在多通道边缘融合立体投影系统中也是一样的，被动式立体投影发展较早，早期的借助双眼分色的红蓝红绿被动投影，到后来的线偏振和圆偏振3D立体投影技术都可以被认为是被动式3D解决方案。

　　大视纯硬件被动立体典型双通道边缘融合构成

　　被动投影的优势是对用户眼镜要求低只需要价格低廉的偏振片眼镜，没有同步要求，但是大多数被动投影需要借助更多台的投影机(一般为投影通道数的两倍，也有部分技术可以减少如RealD技术，利用偏振结合专利的z-screen但是其代价高昂，应用也有不少限制)，更多通道的融合机，同时对幕布系统的要求高，使得整个系统的代价比较高昂，比较适合于观众数量比较多的场合。在左右眼的分离上需要借助偏振片放在投影机输出光路上，再利用和左右眼偏振片的对应关系实现左右眼立体。但是被动3D系统也有独特的优势，由于运用两个投影的叠加，光强比较容易做好，同时眼镜的成本优势大，如果观众人数达到上百人的场合，被动投影的优势就体现出来。同时被动投影的眼镜可以做到很轻薄，有利于观众佩戴，回收使用成本也低，由于被动投影单台投影机的传输带宽要求不高，只需要普通的60Hz投影系统即可，因此在多通道应用中对融合机的硬件性能不会提出苛刻的要求，但是是以更多的通道数作为代价，在一个典型的三通道融合投影系统中，需要六路通道输出，被动立体融合机的输入一般采用双输入，输入信号分别是供左右眼的60Hz信号即可，一般采用显卡的双头输出来作为信号源。典型的硬件被动立体融合机具备两个DVI输入，分别接受左右眼60Hz信号的输入，图一展示了一个典型的由大视电子纯硬件被动立体边缘融合机构成的双通道被动立体融合系统的框图。

　　主动立体系统眼镜原理

　　主动式投影系统近年来发展迅速，主要得益于Nvidia的3D vision和TI的DLP-link技术的推广使得主动投影技术逐渐成为一种主流技术配置，大大降低了立体投影的门槛。主动立体技术要求观众佩戴采用主动快门的眼镜眼镜，配合能够支持120Hz输入的主动立体投影机，主动立体技术对环境依赖较低，普遍反映主动立体技术在相同条件下的 实现效果更加优秀，同时主动立体技术不需要被动偏振技术所必须的金属非极化幕布系统，一套高质量的宽荧幕金属幕布价格也很高昂，同时也在不放映立体内容时这块金属幕布就显得很浪费，而采用快门眼镜的主动立体技术就只需要普通幕布甚至是一面白墙就可以立刻呈现立体效果，这样的环境依赖性低的优势是显而易见的，而且金属幕布一般增益高，在边缘融合系统中高增益率容易造成可视角下降带来的融合带可见问题，这也会在一定程度上影响多通道被动立体融合的效果。主动立体投影由于采用了单接口120Hz输入，因此工作在非3D内容模式时自动就变成2D显示，不会出现被动立体在2D显示时还需设置或软件弥补的问题。

　　在结合主动立体进行多通道边缘融合时，无论是3D vision还是DLP-link技术的核心都是采用120Hz刷新率的高带宽图像，由于对硬件处理能力提出了高出一倍的要求，使得在结合多通道边缘融合时的困难加大，基于传统架构的硬件融合机都无法在不损失效果的条件下完成，而基于PC软件处理的软件融合方案只能实现本机播放或IP采集，不可能通过采集卡支持120Hz信号的无损输入。只有采用内部可编程架构内部处理带宽极大的纯硬件边缘融合机才有可能完120Hz多通道信号的实时边缘融合，有些市面上的硬件融合机所宣传的支持多通道主动立体投影采用的是将输入60Hz信号倍频的方式到120Hz不是真正的120Hz处理能力，这种多通道主动立体的性能是无法保障高刷新率要求的主动立体系统的，用户在选择时一定要注意分辩这类内部倍频的伪主动立体和全通道120Hz全带宽处理硬件融合机区别。同时主动多通道投影还要求每通道处理的绝对延迟和相对延迟都低，绝对延迟是对硬件融合机输入的信号到多通道输出信号的延迟，相对延迟是硬件融合机各输出通道间的输出信号的延迟，一般要求绝对延迟在微妙数量级而相对延迟在纳秒级的硬件融合机才可以保证多通道边缘融合主动投影的画面不闪烁保持同步。

　　在构建主动多通道立体投影系统时，除了要注意融合机的性能以外，在运用主动立体120Hz的投影机的选择上也有一些额外注意事项，目前市场上的120Hz主动立体投影机的亮度和对比度在120Hz工作时的性能指标会劣化，在120Hz打开主动同步信号的情况下，投影机的对比度和亮度都会有明显下降，导致黑位控制能力明显下降，这时多通道投影的过渡带问题就会明显，解决这类问题的办法一要选择相对对比度高的120Hz投影机，同时在硬件融合机上配备黑位补偿功能可以抵消一些影响，大视电子的主动立体边缘融合机是业内完全支持Nvidia 3D vision的纯硬件边缘融合机，因此在很多场合可以通过关闭DLP-link所带来的白场输出，结合大视电子的众多专利融合过渡技术可以获得业内领先的主动立体融合效果。

　　大视电子在本次展会还展示了世界上首个符合120Hz 主动立体的纯硬件主动立体转被动立体边缘融合机演示，MPGA2P20X系列纯硬件主动立体转被动立体边缘融合机可以将输入的120Hz主动立体多通道信号利用内部的纯硬件进行左右眼的帧分类成两路60Hz的左右眼信号，再分别进行边缘融合后输出到多台投影机进行偏振立体叠加。现场演示中采用与主动立体融合演示完全相同的1792x768@120Hz主动立体信号(通过大视电子的纯硬件双通道DVI复制模块实现主动立体信号的复制)作为MPGA2P202纯硬件主动立体转被动立体边缘融合机的输入，利用内部的硬件进行帧分离成两路1792x768@60Hz的左右眼信号，再进行融合分离，最终输出四路1024x768@60hz的被动立体信号到4台普通投影机， 投影机分别利用偏振片实现左右眼分离。传统的被动立体的边缘融合一般利用显卡的双头输出来实现，但这种方法存在一定的局限：

　　很多应用不能通过显卡双输出，当然可以通过采用一些特殊驱动或者修改软件的方法，但是兼容性和通用性大打折扣

　　在运行非3D应用时，如果采用显卡双头输出，则无法显示一个正常的桌面或完整画面，当然可以通过一些切换操作或者软件干预，但是兼容性和方便性不好

　　采用大视电子的MPGA2P20X系列纯硬件主动立体转被动立体边缘融合机，可以使得任何主动立体的内容信号，包括任何支持Nvidia 3D vision的专业仿真信号或者是立体游戏都可以利用被动立体投影来显示，现场大视电子利用3D vision 游戏《战地2》来做了实际演示，证明整个系统是符合Nvidia 3D vision的主动立体输入要求的， 这使得很多专业仿真立体软件的立体显示输出无需修改就可以直接输入到大视电子的融合机，极大方便的仿真和虚拟现实应用。

　　可以说大视电子的主动立体转被动立体融合机给原来传统的被动或主动两者立体融合的基础上增加了一种新的高性能的选择，当用户需要演示主动立体的内容但有不想使用主动立体投影机时，可以考虑采用这种设备来用传统的被动立体设备来显示。当用户希望最终的观众数量大，但又希望能够演示主动立体内容时大视电子的主动立体转被动立体融合机将会成为最佳选择，可以说大视电子的主动立体转被动立体融合机极大的扩大了主动和被动立体的应用范围。

　　大视电子提供的纯硬件被动立体融合机、纯硬件主动立体融合机和纯硬件主动立体转被动立体融合机一起构成了大视电子业内最齐全系列纯硬件立体融合机，可以实现几乎任何立体融合领域的任何多通道融合应用。主被动多通道立体投影系统都有各自适合的应用场合，目前在使用设备中被动多通道立体系统由于出现较早占有比例较高，不过随着主动立体技术投影机和新一代支持主动120Hz的高性能纯硬件边缘融合机的出现，主动无缝边缘融合多通道立体投影系统已经获得市场份额方面的强劲增长，也为广大用户和工程设计提供更多更好的选择，而大视电子的主动立体转被动立体边缘融合机更提供了第三种选择，可以说是结合了两者之所长，相信会在虚拟仿真等应用中获得广泛的应用。

　　最后给出被动立体边缘融合机，主动立体边缘融合机和主动转被动立体边缘融机这三者的应用比较表及简单选项指南，供大家参考：

　　关于大视电子

　　上海大视电子科技有限公司(Mviewtech)是一家专注于多屏超高清晰显示、超高清实时图像处理及传输的创新型高科技公司，在多通道投影融合，边缘融合，主动立体边缘融合，被动立体边缘融合，主动立体转被动立体边缘融合，多屏显示(多屏宝，三屏宝，四屏宝，五屏宝和六屏宝)以及主被动立体显示领域掌握多项核心专利技术，公司研发团队在视频接口、图像高速处理等方面具有非常丰富的经验，具备从芯片级到系统级的核心开发能力，开发产品全部具有自主知识产权，拥有多项核心专利，公司本着创新进取专业的精神致力于将突破性的技术方案不断引进到变化的市场环境中。

　　凭借领先的技术优势和锐意进取的创新精神，大视电子不断推出震撼业内的高质量产品，目前大视电子的产品主要包括多屏扩展系列和多通道边缘融合两大系列，由于产品架构上的先进性和远远领先的灵活性，使得大视电子的多屏扩展系列和多通道边缘融合产品大量运用在国内外工程、企业、教育、仿真研究及个人用户市场，在众多用户案例中表现出的极高可靠性、灵活性和极强的环境适应性更是得到广大用户的交口称赞。

　　大视电子将继续以创新研发为主导将更多的国际领先技术运用到大视电子的专业视频产品系列中，本公司产品同时提供工程定制解决方案，满足不同用户的特殊需求，做最专业的解决方案供应商一直是大视人不断努力的追求。