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1、研发项目结题报告(上报集团版)项目名称及编号基于智能终端的裸眼3D终端技术及3D视频业务发展研究主要研究单位及负责人(联系方式)其他研究单位及负责人(联系方式)是否集团级重点项目(是/否)是是否联合研发项目(是/否); 是项目经费(万元)无项目起止时间 2011 年 3 月 2011 年 12 月专业类别终端研究类别超前研究关键词索引(35个)裸眼3D,3D视频,2D转3D该项目在研究单位内部的评审结果优秀该项目在研究单位内部的评审意见: 该项目着眼业界的先进技术发展趋势,通过大量的调研研究掌握了3D技术领域的前沿技术动向。对3D制作技术,3D编码技术,3D显示技术,裸眼3D技术以及高清视频预
2、置技术方案进行了深入的研究,形成了详尽的3D技术分析报告,为中国移动视频业务在3D视频领域的发展做好了技术上的贮备。在研究业界领先技术的同时,积极思考,提出并申请了两项3D技术相关专利,在3D技术标准建立和3D技术专利布局方面迈出了实质性的一步。综上所述,该项目在完成开题计划的所有既定目标的同时积极创新,超计划输出专利2个,评审该项目为优秀项目。项目研究成果简介: 近年来随着3D电影及电视的迅猛发展,3D消费、3D技术研发以及3D产业整合即将进入一个高速发展的历史时期,3D产业在全球范围也迎来了其第三次产业发展机遇。 据中国立体视像产业联盟的消费者调查数据表明:73.7%的消费者未来3年内有购
3、买3D产品的意向。消费者除了对购买3D电视感兴趣外,86.6%的消费 者有购买3D数码相机意向;83.6%的消费者有购买3D手机意向;83.3%的消费者有购买3D笔记本意向。可见,未来3D消费电子市场前景可观,在3D产业高速发展的今天,各大终端厂商纷纷推出3D终端,三星、LG、Sharp、HTC的裸眼3D手机终端相继面世。 中国移动必须紧跟紧跟前沿技术,抓住3D产业的发展时机,探索并研究适用于中国移动数据业务的3D技术和3D业务解决方案;创立新的视频业务展现形式,视频业务除在流畅操控、优质视频内容来吸引用户外,还可创新使用更新的展现形式,裸眼3D技术就是结合目前最流行的技术,给用户带来全新的视
4、频观赏体验,增强用户的粘性。 因此本项目重点研究了目前国内外3D视频产业的现状及发展趋势;3D视频业界相关的技术方案,包含3D视频制作、编码、内容预置加密、显示等技术;3D视频业务标准化工作和3D视频业务内容引入及运营,完成了符合中移动视频基地平台架构的裸眼3D业务开发及运营方案的预研。 本项目输出研究报告一份,申请国内专利2项,研究和提出了2个关键技术决策点的建议。为企业未来的3D业务发展做好技术储备。本项目无软件成果。该项目的专利情况: 本项目申请了国内专利2项,申请专利包括:1视频帧流处理方法、视频服务器及终端设备 研究院 已经通过集团评审 YF1106047该专利提供了一种新的视频保护
5、方法,对于3D视频效果尤佳。该专利可以在保证现有视频业务架构不发生较大变化的情况下,提供数字版权保护解决方案。该专利为基础的技术专利,适用范围广泛,在满足一般的数字版权保护需求的同时,还可以提供精准时间授权的方案,提高数字版权保护的精确性。对于中国移动推广视频业务具有很大的实用价值。23D立体视频编码传输方法及装置 研究院 已经通过集团评审 YF1106037该专利提出一种基于CMMB的3D立体视频编码与传输方法,以满足运营商基于移动多媒体广播技术提供3D视频业务的技术需求。本提案基于CMMB标准对3D视频的编解码及传输进行了改进,并且充分考虑到了部分终端不支持3D视频的市场因素,能够适用于大
6、部分终端。创新性较为明显,具有一定市场前景。上述两项专利均具备较广的应用前景。本项目针对3D技术领域进行了风险专利检索,未发现相关技术领域的风险专利。该项目研究中发现的问题及今后工作建议: 1 密切关注3D视频行业的发展,研究相关技术标准和规范。2 密切关注3D终端发展。项目研究成果的主体内容(3000字以上,可附在表格后):1、研究成果主体内容:本项目主要研究以下内容:1. 研究国内外3D视频产业的现状及发展趋势;2. 研究3D视频业界相关的技术方案,包含3D视频制作、编码、内容预置加密、显示等技术;3. 自适应的3D视频业务后台系统4. 视频预置方案研究历程1. 需求分析确认研究方向和目标
7、 联同视频基地分析项目研究目标,与中国移动视频业务的实际情况相结合, 确定重点关注的领域。2. 梳理研究报告大纲,确认分工 根据双方确认的重点研究领域和方向,梳理研究报告大纲,以及内容分工; 研究院重点关注移动终端3D技术标准,技术方向和技术方案; 视频基地重点关注3D视频业务运营,以及与现有视频业务的融合方案3. 充分调研,把握3D技术方向与动态 与Sharp,水晶石等公司交流调研3D技术方案; 与Sandisk,合力迅达等公司交流调研3D高清视频预置技术方案。4. 汇总技术调研信息,形成技术报告 与视频基地总双方的调研报告,形成基于智能终端的裸眼3D终端技术及3D视频业务发展研究报告技术调
8、研1. 夏普时间:2011年3月 调研目的:调研移动终端裸眼3D技术实现方案 调研对象: Sharp公司,Sharp在裸眼3D屏幕制造领域处于业界领先地位。 调研成果:形成裸眼3D技术分析报告。2. 水晶石时间:2011年4月 调研目的:3D视频动画制作方案 调研对象: 水晶石公司,专注于以三维图像为核心的数字媒体技术,并涵盖影视拍摄、互动程序开发、互联网图像应用等多方面技术领域。 调研成果:形成3D视频制作技术分析报告。 3. SanDisk时间:2011年5月 调研目的:调研高清视频内容预置方案 调研对象: SandDisk公司, SanDisk是闪存卡生产和销售领域的领导者,基于Sand
9、Disk的SD card,该公司推出了完整的视频内容预置方案。 调研成果:整理形成JIL Card方案技术报告。 4. 福丰达时间:2011年6月 调研目标:2D转3D技术方案,3D视频制作技术 调研对象:福丰达,整合先进3D技术和资源,自主研发了2D转3D智能转制系统,拥有一套独特、严密的2D转3D制作流程。 调研成果:形成2D转3D方案技术分析报告。5. 合力迅达时间:2011年7月 调研目标:调研类OMA DRM解决方案 调研对象:合力迅达,是移动数字版权保护方案提供商和行业领先者,是中国移动音乐基地的合作伙伴。调研成果:形成类OMA DRM技术分析报告6. 无锡景象时间:2011年8月
10、 调研目标:2D转3D软件与硬件解决方案 调研对象:无锡景象,是“立体中国”计划的产业化实体,致力于数字媒体技术的产业化。 调研成果:形成2D转3D方案技术分析报告。1 3D视频产业的现状及发展趋势2009年底阿凡达的热映掀起一股3D热,3D电视也借助这股势头高调上市。2010年年初在美国拉斯维加斯CES国际消费电子展上,包括索尼、三星在内的多个品牌推出了3D电视,而3D电视也在2010年4月开始陆续登陆国内家电连锁卖场,至今,包括三星、索尼、LG、松下、夏普、海信、长虹都推出了3D电视,几乎就在一夜之间,3D电视已经呈现出“千树万树梨花开”的景象。据预测,到2012年全球3D电视的出货量将超
11、过1000万台,随着3D电视产品的不断扩充,消费者的认知度不断增强,“3D功能”甚至被部分厂商誉为下一代电视的必备功能。2 3D视频业界相关的技术方案2.1 3D视频制作2.1.1立体动画制作 立体动画是当前立体市场的主力,三维模型渲染技术(3D CG)是目前立体电影制作的主要手段,其特点:l 与传统CG电影制作流程基本相同;l 只需要在场景合适的位置架设2台虚拟相机,配合以后期的微调,就可以实现立体内容的制作;l 成本低,对设备的要求不高,基本还是遵循了传统立体制作的方式。2.1.2 立体拍摄拍摄立体电影时需将两台摄影机架在一具可调角度的特制云台上,并以特定的夹角来拍摄。两台摄影机的同步性非
12、常重要,因为哪怕是几十分之一秒的误差都会让左右眼觉得不协调;所以拍片时必须打板,这样在剪辑时才能找得到同步点。最基本的解决方案是,一两台为一组,三组同时拍.哪组同步好就用哪组的视频编辑。立体电影拍摄在大致流程上和普通影视的拍摄技术一样,普通影视的拍摄技法采用的是“推、拉、摇、移、俯、仰、跟、追”,几乎都可以互用的,立体电影的拍摄使用双镜头摄影机,拍摄比较复杂,需要用很多的机位,更多的采用移动镜头。2.1.3 半自动2D转3D 半自动2D转3D技术有以下特点:l 将现有的平面片源转为立体片源,效果可以接近实拍电影l 核心技术在于生成平面片源对应的深度图l 人工参与深度判断,得到精细的深度图结果2
13、D转3D可以获得很好的效果,其实阿凡达中的少数镜头也采取了2D转3D的处理。不过针对一部2D影片而言,后期转3D只有付出巨大的成本,才可能获得好的效果。不同影片,应当根据不同生产方式和预算来进行最适合自己的选择。爱丽丝梦游仙境2D转3D的费用大概是一分钟8万美元。2.1.4 全自动2D转3D全自动2D转3D根据多种深度线索提取与融合,自动计算视频帧的深度图,主要有以下一些技术方案:场景分类处理方法效果效率场景静止摄像机静止图像集合:机器学习/分类方法 好(取决于数据库规模)较低单目深度线索:线性透视、相对高度、阴影、遮挡、纹理、大气散射、亮度/对比度、聚焦等 中(取决于线索种类)可以控制摄像机
14、运动SFM(Structure from Motion)方法好低场景运动运动单一基于时间差(Time Difference)的方法中偏差高运动丰富基于运动估计的方法中中2.2 3D视频编码技术编码方案压缩码率算法复杂度技术成熟度技术先进性独立编码2*单路视频流带宽2*单路视频编码复杂度非常成熟大部分厂家均可实现双拼编码1*单路视频流带宽略大于单路视频编码复杂度(增加上下采样模块)成熟目前市场推广实现中联合预测编码1.7*单路视频流带宽3*单路视频编码复杂度优化后实现国际领先颜色+深度编码1.3*单路视频流带宽2*单路视频编码复杂度(不包括深度获取与虚拟视点绘制的复杂度)预研中国际前沿2.3 3
15、D视频显示技术2.3.1分色技术 分色技术简单的说就是使用“红蓝(或者红-绿、红-青)眼镜”将左右眼睛看到的画面分离出来,这种电影在电影后期制作的时候将左眼的影像和右眼的影像分别进行偏红和偏蓝的着色,也就是说一只眼睛看到的影像色彩偏红另一只眼睛看到的影像偏蓝,在播放电影时将这两种不同偏色的影像重叠播放,观看电影时戴上特制的“红蓝眼镜”,一只眼镜红色镜片另一只眼镜蓝色镜片,通过不同的颜色过滤,比如透过红色镜片看到的影像会将电影中偏红的影像过滤掉,反之另一只眼睛通过蓝色镜片将蓝色的影像过滤掉,这样每只眼睛就可以看到不同的影像,达到观看立体电影的目的了。2.3.2 光分技术 偏振立体眼镜与偏振的片源
16、配合,片源通过奇偶帧分别播放左眼和右眼的信号,通过立体分配分开,进入两个投影机,通过偏振光透射而出,偏振眼镜两个眼睛分别允许不同偏振光进入,于是就接收了各自眼睛的信号,最终产生了立体感。 2.3.3 时分技术 时分技术主要是通过提高画面的刷新率来实现3D效果的,通过把图像按帧一分为二,形成对应左眼和右眼的两组画面,连续交错显示出来,同时红外信号发射器将同步控制快门式3D眼镜的左右镜片开关,使左、右双眼能够在正确的时刻看到相应画面。2.3.4 指向光源 指向光源(Directional Backlight)3D技术搭配两组LED,配合快速反应的LCD面板和驱动方法,让3D内容以排序(sequen
17、tial)方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差,进而让人眼感受到3D三维效果。2.3.5 狭缝光栅 狭缝光栅式3D技术的原理和偏振式3D较为类似,是由夏普欧洲实验室的工程师十余年研究成功的。光屏障式3D产品与既有的LCD液晶工艺兼容,因此在量产性和成本上较具优势,但采用此种技术的产品影像分辨率和亮度会下降。其实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层,利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90的垂直条纹。这些条纹宽几十微米,通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式,称之为“视差障壁”。而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差障壁,在立体显示模式下,应该由左眼看到的图像显示在液晶
18、屏上时,不透明的条纹会遮挡右眼;同理,应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时,不透明的条纹会遮挡左眼,通过将左眼和右眼的可视画面分开,使观者看到3D影像。2.3.6 柱状棱角 柱状棱角技术是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜,使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上,这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素,这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏,就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大,因此不能简单地叠加子像素。让柱透镜与像素列不是平行的,而是成一定的角度。这样就可以使每一组子像素重复投射视区,而不是只投射一组视差图像。之所以它的亮度不会受到影响,是因为
19、柱状透镜不会阻挡背光,因此画面亮度能够得到很好地保障。不过由于它的3D显示基本原理仍与视差障壁技术有异曲同工之处,所以分辨率仍是一个比较难解决的问题。3 客户端系统裸眼3D的视频客户端基于目前的手机视频旗舰客户端软件架构,重点改造播放器模块和客户端登陆及应用界面(如上图红色背景模块)。1. 客户端登陆流程变更,客户端登陆服务节点时上报该机型是否支持3D显示的标识,便于服务节点下发包含3D节目的页面;2. 播放器需改造使支持3D内容格式解析,至少支持目前已经成熟的“独立编码”和“双拼编码”技术;3. 客户端界面需修改增加3D栏目专区、增加2D、3D切换功能和交互界面。 登陆流程变更: 客户端登陆
20、流程变更,客户端登陆服务节点时上报该机型是否支持3D显示的标识,便与服务节点下发包含3D节目的相关内容:增加3D栏目专区,以及节目列表内包含支持3D视频源的节点等。获取3D视频内容支持流程图客户端用户界面变更:首页界面:可在首页界面的垂直栏目或合作伙伴专区开辟3D专栏,该界面修改不需要改动客户端代码,只需由服务端给支持3D功能的客户端下发该页面数据即可。播放界面:播放器界面需修增加2D/3D切换功能,需要修改客户端代码。编码方案 3D视频编码方案选用目前最成熟的双路独立编码方案,该方案可与目前流媒体系统兼容,开发成本最低,该方案缺点是码流占用带宽大相当于两路2D码流的叠加,但随着3G及WLAN
21、网络的普及,带宽的瓶颈已经越来越小。终端显示方案 目前市面上的裸眼3D终端的显示方案主要是基于狭缝光栅式3D显示技术,3D流媒体业务可基于该类型的终端。 但原理上3D流媒体业务并不受限于3D显示技术,理论上可在任何3D显示终端上实现,随着裸眼3D显示技术的不断发展,3D流媒体业务通过与不同显示技术的适配就可方便的扩展到各类3D终端上。4 高清视频终端预置方案 类OMA 2.0 DRM目前的应用模型只有分离发送。采用http方式请求和下发版权。使用类似OMA 2.0 DRM引擎进行版权管理,使用对称加密方式加密。版权对象RO请求响应消息格式采用类似OMA DRM2.0相关格式,内容格式采用OMA
22、 DRM1.0 DCF。 通过将手机视频业务客户端与Sandisk JIL卡建立安全访问的绑定关系,客户端成为能够访问与播放JIL Card安全区中视频的唯一应用。通过JIL卡安全区域的访问控制能力对用户访问预置视频内容进行访问策略控制。 研究院提出了一种新的视频版权保护方案,通过对原始视频文件的视频流进行分组乱序处理,并记录视频帧乱序信息。达到保护视频文件的版权保护目标。该方案已经申请专利。几种方案进行比较后,JIL Card方案局限性较大,因此高清视频的预置方案采用类OMA DRM 2.0方案,且该方案在中国移动音乐业务中已经有成功的实施案例。预置在终端的高清内容可选取较经典的3D视频片段
23、,版权保护技术选择类OMA DRM2.0方案,手机视频客户端中的3D专区将设“3D视频体验”区,用户可免费快捷的体验3D视频。5自适应的3D视频业务后台系统 技术创新点流媒体业务系统大概架构图如上:1. 所有视频采用两路摄像设备录制,左右眼视频分别存储在不同的媒体服务器。2. 3D视频整合分发服务器负责按照不同3D技术,合并形成3D视频流(裸眼、偏振、红兰、或者直接提供2D视频流)。3. 流媒体门户接口服务器负责与不同的终端和3D设备交互设备信息,通知3D视频整合服务器,制造合适的流媒体视频源。4. 各种3D终端可以收看符合自己技术的3D视频,2D终端可以收看2D视频2、请项目负责人填写“项目
24、对企业绩效贡献的量化路径图”和“项目特征指标的年度预期数值表”:1)项目对企业绩效贡献的量化路径图项目特征指标(PAV)指标名称项目应用前指标现状值:PAVc项目应用1年后指标预期值:PAVe1此项目带来的指标变动量:PAV客户端月活跃用户数159万163万4万企业特征指标网络及生产类(EAV-PS)指标名称项目应用前指标现状值(EAVc)项目应用1年后指标预期值(EAVe)此项目应用带来的指标变动量(EAV)企业特征指标市场及财务类(EAV-MF)指标名称项目应用前指标现状值(EAVc)项目应用1年后指标预期值(EAVe)此项目应用带来的指标变动量(EAV)客户端月营销收入1272万1304
25、万32万企业绩效指标(EPV)指标名称项目应用前指标现状值:EAVc项目应用1年后指标预期值:EAVe此项目应用带来的指变动量:EAV营运收入营运支出资本开支注:1) 填写各项指标数值时,请在数值后一并填写指标数值的度量单位(如RMB万元、万人、%等)和指标数值对应的应用范围(如XX地市、X省全省、31省全网等)。2) 项目特征指标是本项目应用后产生的主要可量化成效,最多不超过3个。如传输灾难性设备故障抢修系统项目应用的可量化直接成效表现为“缩短故障处理时间”,此即项目特征指标。其EAVc为小时,其EAVe为分钟,其EAV=EAVe EAVc。3) 企业特征指标是本项目应用后对企业生产(产品及
26、服务)和经营(市场及财务)带来的可量化成效,分为“网络及生产类(EAV-PS)”和“市场及财务类(EAV-MF)”,指标清单请见本模板附件1。如传输灾难性设备故障抢修系统通过缩短故障定位时间,使“客户网络类投诉解决及时率”从小时降低到小时,使设备故障抢修时间缩短,由原来需要投入人耗时小时降低为人耗时小时,全省每年节省人工成本万元。其中“客户网络类投诉解决及时率”为EAV-PS指标,“人工成本”就属于EAV-MF指标。4) 以上指标中,项目特征指标和企业特征指标的名称和数值都为必填项。企业绩效指标为选填项。建议项目经理尽量填全以更好地体现本项目对企业的贡献。2)项目特征指标的年度预期数值表项目特
27、征指标(PAV)的名称:客户端月活跃用户数项目应用前指标现状值:PAVc159万项目应用1年后指标预期值:PAVe1163万项目应用2年后指标预期值:PAVe2项目应用3年后指标预期值:PAVe3项目应用4年后指标预期值:PAVe4项目应用5年后指标预期值:PAVe5项目应用6年后指标预期值:PAVe6项目应用7年后指标预期值:PAVe7项目应用8年后指标预期值:PAVe8项目应用9年后指标预期值:PAVe9项目应用10年后指标预期值:PAVe10注:1) 填写以上项目特征指标数值时,请在数值后一并填写指标数值的度量单位(如RMB万元、万人、%等)和指标数值对应的应用范围(如XX地市、X省全省
28、、31省全网等)。2) 对于某些项目,若项目成果所依附的业务或网络在若干年后将退网,则请在预计的退网年度予以注明。如:应用于TDM交换机的某项目成果,预计该TDM交换机在X年后退网,则请在“项目应用X年后指标预期值”中填上“退网”。“研发项目结题报告”的填写说明:1、“项目专业类别”指:无线、传输、IP、核心网、网管、业务支撑、管理信息系统、市场研究、通信电源、数据业务、终端和卡、总体、其他。2、“项目研究类别”指:超前研究、相关网络解决方案、新产品开发、现有业务优化、其他。3、“研究单位内部评审结果”指:优秀、通过。4、“文章主体”:根据不同研发项目的研究类别实施不同的主体要求,具体如下:1
29、)超前研究类项目主体包括: 背景情况 技术特点分析 标准化情况 其他运营商应用情况(可选) 技术发展趋势 引入策略分析 其他补充说明2)相关网络解决方案类项目主体包括: 背景情况 技术方案:概述、网络解决方案(如果涉及到网络方面的改造,信令改造,路由改造等,应有详细的描述)、设备及系统改造/建设要求、码号资源需求 效果(解决了哪些问题) 本省应用推广情况 其他补充说明3)新产品开发类项目主体包括: 业务及功能简介:业务概述、业务主要功能介绍 技术实现方案:包括业务实现组网结构图、相关系统(平台、终端)功能和要求、业务实现流程、码号要求等 业务申请和开通:包括用户范围及业务使用范围、业务申请与注销等 业务商务模式及资费:包括商务模式、业务资费模式、业务收费方式等 市场前景分析 其他补充说明4)现有业务优化类项目主体包括: 业务及功能简介:业务概述、业务主要功能介绍 现有业务存在的问题:现有缺陷分析、解决问题的思路 原有业务方案/流程:业务实现组网结构图、相关系统(平台、终端)功能和要求、业务实现流程 优化后的方案/流程:业务实现组网结构图、相关系统(平台、终端)功能和要求、业务实现流程 优化后达到的效果,产生的经济效益 其他补充说明 5)其他类项目主体,参考1)4)的项目主体要求,阐述清楚项目背景、实现方案、解决的问题、取得的社会和经济效益等。