第1章 绪论

1.1 立体视频技术的研究背景及意义

毋庸讳言，现在处于立体产业发展的一个高峰期，与立体产业相关的立体采集、立体重建、立体内容制作以及立体显示器制造工艺等理论和技术日趋成熟。立体技术和产品在动画和游戏开发、电影电视、医疗成像、远程教育和视频会议、工业产品模拟和仿真、广告和广播［1］,［2］等多个领域得到了迅速而广泛的应用（如图1.1）。

图1.1 立体显示终端

立体视频技术是一种能够提供立体感的视频技术，是继高清视频之后，未来多媒体技术的重要发展方向。近年来，立体视频技术受到学术界与产业界的广泛关注。自1922年第一部立体电影问世以来，为了满足人们对震撼和逼真的视觉享受的不断追求，研究人员一直致力于如何提高立体电影显示效果和改善观赏的舒适度。2010年电影《阿凡达》的成功向人们展示了立体影像独特的魅力，使立体视频走出了实验室，步入大众的视野。3D立体大片风靡全球，预示着立体时代的到来。与传统的平面视频相比，立体视频增加了画面场景的视差、深度信息，从而给观看者带来了三维立体的观感，以及身临其境的观影体验。立体视频的蓬勃发展带来影音播放技术的变革，高清立体视频将取代平面视频，成为多媒体技术的主要表现形式。借此时机，立体电视、立体手机、立体投影等各类立体终端纷纷走向市场，进入普通百姓的家中。同时，在工业设计、远程医疗、航空航天等领域，立体视频技术也被广泛地应用，其产业价值及学术价值可见一斑。

尽管如此，目前立体产业领域依然存在着这样的矛盾：立体显示设备的飞速普及和立体显示片源的严重匮乏。解决目前立体显示内容短缺的途径大体上有两种，一是设计新的拍摄设备，如双目立体摄像机，利用现有的视觉方法获取立体信息，二是转换已经拍摄好的单目（monocular）的视频。一方面，可供立体显示的内容极度匮乏，另一方面，现有的平面媒体资源，诸如大量的电影和影视资源又十分充足；如何能够获取现有平面媒体资源中的立体信息成了摆在立体研究领域的科学工作者面前的一大难题。各类视频的形成如图1.2所示。因此，解决好从现有平面媒体获取立体信息，做到平面视频转立体视频，不仅能够解决目前立体视频产业的巨大瓶颈——立体视频内容匮乏的问题，而且由于问题本身的难度，也具有很高的学术意义。同时，在获取到立体视频内容之后，需要在终端显示之前对其进行相应的表示，由于视频数据量十分庞大，因此本书也涉及最新的立体视频编码和传输的相关内容。

图1.2 立体视频内容生产的主要方法