Normas para conteúdo 3D

Normas são uma parte essencial de qualquer sistema em que muitas companhias fornecem ferramentas, produtos e serviços. Neste tópico serão abordadas as duas formas para criação de conteúdo 3D: Stereo e depth-based (utilizando profundidade).

Formato de conteúdo 3D - Stereo

Conteúdo 3D criado utilizando o formato Stereo é simplesmente a representação da mesma cena, neste caso uma flor, utilizando duas imagens ligeiramente distintas, simulando a disparidade binocular que existe nos olhos do ser humano. Stereo tem a vantagem de poder ser gerado no momento, utilizando duas câmaras. No entanto, também apresenta algumas desvantagens. Utilizando este formato apenas se obtêm duas imagens, não permitindo assim o efeito de "olhar à volta" e por vezes o Stereo não é um Stereo correcto. Para que os espectadores tenham uma boa percepção 3D ao visualizar imagens Stereo é necessário que a imagem esquerda e direita tenham a disparidade correcta. Isto está relacionado com a distância entre os olhos do observador e a distância a que este se encontra do ecrã. Para uma dada distância a disparidade óptima tem um valor absoluto, ou seja, se o conteúdo foi criado para uma dada situação e for utilizado numa configuração diferente, a experiência 3D resultante não é boa. Por exemplo, se um dado conteúdo Stereo foi criado para ser visualizado num ecrã mas for mostrado num cinema, a disparidade no cinema é demasiado grande, criando esforço nos olhos dos utilizadores e uma má experiência 3D.



Formato de conteúdo 3D – Depth-based

Depois de termos analisado o format Stereo para representação de imagens 3D, pode-se concluir que uma abordagem depth-based tem as suas vantages, especialmente para conteúdos baseados em computação gráfica. No caso de computação gráfica, a informação de profundidade pode ser extraída facilmente pois já existe uma representação 3D interna. Quando se trata de utilizar imagens 2D com informação de profundidade, é possível obter mais do que apenas duas vistas de uma cena, dando assim a possibilidade de criar experiências "multi-vista". Com uma renderização dinâmica destas vistas, pode-se tomar em conta as características do ecrã em que serão apresentadas, tratando-se assim o equivalente de disparidade localmente, evitando os problemas inerentes ao formato Stereo mencionados na secção 3.1. Se este processo for efectuado correctamente, oferece um desacoplamento completo entre o formato do conteúdo e as características do ecrã. Outra vantagem deste formato é o facto de que os mapas de profundidade (ilustrado na figura abaixo, imagem à direita) não necessitam ser demasiado detalhados para serem eficazes perante o olho humano, obtendo-se assim um mapa de profundidade que pode ser codificado a um custo de menos de 20% da imagem original 2D a cores.



Normas para distribuição da TV 3D

Normalização de conteúdos 3D para packaged media (Blu-ray) tem provado ser um desafio, mas para se emitir estes conteúdos através de broadcast televisivo, que envolve vários elementos adicionais bem como diferentes formatos 2D, esta tarefa será ainda mais complexa. Já em 2007 foi anunciada a possibilidade da codificação e entrega de vídeo mais informação de profundidade por parte da MPEG, definida em ISO/IEC 23002-3 Representation of Auxiliary Video and Supplemental Information. O transporte de informação de profundidade sobre as streams de transporte MPEG-2 está definida numa nova emenda às especificações de sistema MPEG-2 ISO/IEC 13818-1:2003 Amendment on Carriage of Auxiliary Video Streams. Mesmo havendo muito trabalho a ser desenvolvido nesta área, ainda levará algum tempo até que estas normas sejam aprovadas por organizações como a ISO ou ITU.

Abordagens actuais para distribuição de TV 3D

A distribuição de conteúdos 3D para a televisão vai ter de se basear nas redes de distribuição televisivas actuais durante os próximos anos. Actualmente não há espaço para desenhar e implementar algo específico para conteúdo 3D em larga escala além do que existe agora, HD em 2D. Para utilizar a infraestrutura 2D, é importante ter em conta diversas considerações.

1. Para se conseguir um nível de aceitação aceitável é necessário que a cadeia de produção e distribuição 3D seja semelhante à que existe actualmente para 2D.

2. Escalável – Ter um sistema que tenha possibilidades para começar pequeno e crescer ao longo do tempo sem se deparar com problemas na sua evolução devido a más decisões tomadas no início. É também importante que esteja preparado para passar qualquer tipo de conteúdo (desporto, filmes, eventos musicais, etc.). Necessita também de encontrar um balanço entre ter poucos elementos caros (ex. codificadores) e muitos baratos (ex. descodificadores) dado que sistemas de distribuição televisivos são muito assimétricos por natureza.

3. Interoperabilidade - Um sistema deste tipo deve suportar o objectivo principal da normalização "any content on any display".

4. Competição – A longo prazo, soluções proprietárias não serão aceites, como tal, normalização será um passo chave para o futuro da distruibuição deste novo conteúdo (como aconteceu com MPEG, CD, DVD, etc.).

Soluções ad-hoc

Uma abordagem prática para a distribuição de televisão 3D é fazer uso do "frame packing": as imagens esquerda e direita de um par stereo são unidas numa trama 2D HD no lado da produção, que é distribuida utilizando a norma de distribuição MPEG e do lado do consumidor esta trama é novamente dividida nas duas imagens originais esquerda e direita. Desta forma, o sistema de transmissão não se apercebe que o conteúdo que está a tranportar é 3D, fazendo com que esta solução possa ser utilizada sem necessitar de fazer alterações ou upgrades à cadeia de distribuição, tratando o conteúdo como se fosse 2D HD regular.

Trabalho realizado por Eduardo Bettencourt, Hugo Mineiro e Fábio Constantino no âmbito da cadeira Comunicação de Áudio e Vídeo do curso de MERC
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