3D电视节目的舒适性制作技术是当前3D电视应用的基础性工作，因摄像机间几何位置偏差而导致的垂直视差对于3D电视的舒适性有着重要的影响，通过极线校正处理可以去除因几何失真而引入的垂直视差，从而提高3D电视节目的舒适性；此外，3D电视深度感是相对于电视屏幕的一种深度感受，通过移轴进行视差调整可以调整场景的出入屏深度效果，部分解决3D电视摄像时摄像机参数物理调整这样复杂的操作。针对这两种3D电视拍摄应用，进行研究并开发一个实时高清3D视频的极线校正和视差调整系统具有很好的应用价值。针对3D电视拍摄系统几何失真校正，本文使用帧平均无相机标定极线校正算法，针对原算法中因GCE求解时无水平关系约束而导致的校正后重叠区域非最大化的情况，提出了基于水平视差分布约束的校正矩阵构建方式，实现极线校正算法水平重叠区域与原始取景区域最大化一致性，从而减少了校正后图像的信息损失；针对基于移轴的视差调整，基于射影变换原理，将极线校正与视差调整过程融合，减少了整体处理过程的运算复杂度。本文还结合CUDA架构的特点，给出了一种像素块级别的并行移植方案，相比于像素级别的并行移植方案，更充分的利用了GPU资源，速度更快，达到了实时算法的速度要求；之后本文给出了一套基于DirectShow的系统级解决方案，完全解决了双目高清视频流从输入、处理到后期输出的整个流程，可以给其他相关研究提供参考价值。本文最终设计、搭建并实现了一个高清双目立体视频实时处理系统，实际系统可以支持双路1080i50、1080i59.94等格式的实时处理。证明了本文所进行的算法选择和整体解决方案的正确性。该高清双目立体视频实时处理系统具有一定的工程实用性，也可以给其它类似的实时系统提供参考。