21 de janeiro de 2010

Imagens 3D estereoscópicas

Estereoscopia (stereoscopy) é a técnica para geração de imagens 3D mais antiga e mais utilizada até hoje. Inventada pelo físico inglês Charles Wheatstone em 1840, baseia-se na característica da visão humana, ou seja, com a mesma imagem ligeiramente diferente na perspectiva para cada olho, cria-se uma ilusão de profundidade, enganando o cérebro como se fosse uma imagem tridimensional que está sendo visualizada. Normalmente nesta técnica os olhos convergem para um ponto diferente do ponto de foco que é na superfície da tela. Veja A Visão Humana em Imagens 3D, para entender melhor.

Na estereoscopia existe uma diversidade de tecnologias e por isso vamos analisar somente algumas principais. Classificando-as em Uso de óculos Ativo ou Passivo (3D Glasses), Sem óculos (Autostereoscopy) e Stereo Display (HMD).

Óculos 3D Passivo

Anaglifo:
Os óculos anaglifos (anaglyph glasses), utilizam lentes com 2 cores complementares que filtram as imagens que se veem na tela. Os filtros que tem menor distorção nas cores são vermelho e ciano (azul+verde), os mais comuns e que apresentam melhores efeitos 3D são vermelho e azul, mas também podem ser vermelho e verde ou outras cores.
São projetadas duas imagens sobrepostas numa tela, uma em tom avermelhada e a outra azulada, assim cada olho só vê uma imagem que não foi filtrada. O olho do filtro vermelho só vê a imagem azulada, e o de azul a imagem avermelhada. Por isso as cores finais percebidas ficam bem alteradas em relação a original (acinzentada).
Até hoje são utilizadas em DVD ou na internet, pois não requer qualquer tipo de equipamento especial, basta usar óculos simples e barato para visualizar o efeito 3D, como no filme Spy Kids 3-D: Game Over de Robert Rodriguez e apoio técnico para 3D de James Cameron. Para evitar a fadiga visual e dor de cabeça, partes do filme estão em 2D.

Infitec:
É uma tecnologia desenvolvida pela DaimlerChrysler AG licenciada para INFITEC GmbH para comercializar a INterference FIlter TEChnology, que é também conhecida como superanaglifo. Em vez de vermelho e azul, utiliza dois filtros com cores primárias RGB (Red Green Blue) ligeiramente diferentes na tonalidade (ligeira diferença no comprimento de onda das cores). Assim é possível gerar imagens 3D com todas as cores originais sem distorção perceptível. É a tecnologia usada pela Dolby 3D Digital Cinema. Apesar do custo um pouco alto dos óculos, pode ser projetada numa tela comum.

Polarizado:
Em 1929 o cientista americano Edwin Herbert Land, com o objetivo de reduzir o ofuscamento de luz através de polarização de luz, criou o filtro Polaroid. Acreditando na aplicação também em estereoscopia, em 1936 fez demonstração de 3D utilizando filtro Polaroid junto com fotos 3D. O cinema 3D com a tecnologia de polarização de luz deu arrancada em 1952 com o filme Bwana Devil de Arch Oboler, e a partir de então se tornou a tecnologia dominante no cinema, por causa do colorido sem distorção.

Uma luz comum não há nenhuma polarização, ou seja é bem dispersa, mas através de várias técnicas (transmissão, reflexão, refração, etc.) é possível polarizar a luz para qualquer ângulo, como na horizontal, na vertical e até circular.

Duas imagens com polarização de luz diferente são projetadas numa tela. Os óculos usam lentes que filtram ondas de luz projetadas num certo ângulo. Cada lente só permite a passagem da luz que está polarizada de acordo com ela. Assim cada olho só vê uma imagem. Esta tecnologia requer telas especialmente desenvolvidas para manter a polarização correta, quando a luz do projetor é refletida (Silver Screen). Apesar de óculos ser bem barato, a tela é bem cara.

Polarização Linear: Uma imagem é polarizada na horizontal e a outra na vertical. Com este tipo de polarização é preciso manter a cabeça estável, pois a mudança no nível provoca uma instabilidade na imagem, logo o espectador percebe e acaba ajeitando, mas por causa disso se torna cansativo assistir a um filme de longa duração. Sendo uma das tecnologias usadas pela Imax 3D, e por ter uma tela enorme, a impressão de imagem saindo da tela (pop out) é bem mais reforçada do que na profundidade (depth) dentro da tela.

Polarização Circular: Neste caso uma lente é polarizada no sentido horário e a outra no anti-horário. Com este óculos, pode mexer a cabeça sem problema. Por ser menos cansativo, é possível assistir a filme de longa duração, por isso é a mais adotada hoje nos cinemas 3D. É a tecnologia utilizada pela RealD.

Óculos 3D Ativo

Active LC Shutter Glasses:
Nesta tecnologia, também conhecida como método eclipse, utiliza na lente, cristal líquido (LC - Liquid Crystal) como obturador para passagem ou não da luz. É necessário projetar imagens referentes a cada olho alternadamente na tela (alternate-frame sequencing), que são sincronizados com óculos através de transmissor infravermelho, para alternar também a passagem da luz, e assim liberar a imagem referente a cada olho corretamente.
Nesta tecnologia não há necessidade de tela especial, mas como o óculos possui bateria e componentes eletrônicos, acaba se tornando mais caro e um pouco mais pesado do que os outros óculos. É a tecnologia utilizada pela XpanD 3D e por algumas Imax 3D no cinema e também pela maioria dos HDTV 3D.

Vem sendo muito utilizada pelos computadores e videogames, como o Master System da Sega lançado no Japão em 1988, produzido e distribuído no Brasil pela Tectoy. Hoje a tecnologia está bem mais avançada, com óculos menores e mais leves, como pode ver acima no XpanD 3D.


Sem Óculos

A imagem estereoscópica que não necessita de óculos para sentir o efeito 3D, é conhecida como autoestereoscópica (autostereoscopic). Tecnologia ainda em evolução, pode-se obter imagens 3D através de Barreira de Paralaxe (Parallax Barrier) ou Lente Lenticular que utilizam truques ópticos através de espelhos ou lentes que direcionam as luzes, onde cada olho recebe uma imagem diferente. Há a necessidade em que o espectador esteja posicionado em algumas determinadas posições para conseguir visualizar o efeito 3D. No futuro em 3D TV, provavelmente o próprio televisor deverá detectar a posição de olhos de cada espectador e direcionar a imagem.

Stereo Display

É a tecnologia que utiliza um par de Display normalmente de LCD ou OLED, apresentando imagens ligeiramente diferentes, acoplada numa armação para que cada olho visualize um dos Displays, criando uma ilusão de profundidade numa tela virtual de 60 a 80 polegadas em média. Já vem com o fone de ouvido acoplado.

HMD - Head Mounted Device: São equipamentos sofisticados e muito utilizados em simuladores (militar, polícia, medicina, esporte, etc.) e videogames. Pode ser acoplado a dispositivo de head-tracking, que pelo auxílio de sensores de movimento, permite visualizar um mundo virtual, movimentando a cabeça, ou seja, pode entrar e passear no mundo virtual (Virtual Reality). Se o Display tiver ainda a capacidade de see-through, poderá misturar a imagem externa real e criar a Augmented Reality (Realidade Aumentada), onde há a mistura da imagem real com a virtual.
Um bom exemplo é o Visette45 SXGA 3D da Cybermind que tem uma resolução de 1280x1024, com um campo de visão (FOV - Field Of View) de 45°, numa tela virtual de 80 polegadas e pesa 750g. Tem também o modelo com see-through.

EyeWear: É mais simples, como se fosse um óculos com um par de Display. Pode ser conectado a qualquer equipamento portátil e ter uma imagem 2D grande, e com um conversor de imagem 2D para 3D em tempo real, poderá assistir com efeito 3D.
O iWear AV920 da Vuzix tem resolução de 640x480 e simula uma tela virtual de 62 polegadas e pesa 82,2g. Também dispõem de modelos com see-through.

Atualizações

26/jan/2011: NICT (National Institute of Information and Communications Technology) do Japão e JVC anunciam o desenvolvimento da tecnologia em apresentar imagem 3D autoestereoscópica de alta definição em tela de 200". Nas telas maiores vinham apresentando ruído listrado na mudança do ângulo de visualização e a imagem ficava nublada. Baseado no resultado de análise das causas desta redução na qualidade da imagem, conseguiram realizar correção e obter imagem de qualidade superior.

Uma das grandes causas na redução da qualidade de imagem  é o ruído listrado apresentado entre as áreas de visualização da imagem 3D, que está na diferença de cor e luminosidade. A redução foi obtida através da correção de balanço da cor e distribuição da luminosidade. Este sistema de display utiliza lente condensador, tela de display especial e um filme de difusão. Até agora foi obtido melhoria, utilizando imagens geradas por computação gráfica, mas a partir de agora irão utilizar imagens de pessoas e paisagens e esperam obter os mesmos resultados, melhorando a qualidade da imagem e aumentar a área de visualização da imagem 3D. Mais detalhes no site em japonês da NICT.

31/ago/2011: A Sony apresenta o seu Head Mount Display (HMD), Personal 3D Viewer, HMZ-T1 de alta definição. Início da comercialização está prevista para 11 de novembro no Japão com expectativa de preço no mercado em torno de ¥60.000 (com iene valorizado, aproximadamente US$ 780.00). Utiliza 2 painéis OLED de 0.7 polegadas com resolução de 1280x720 e taxa de atualização de 0,01ms, ficando livre de Crosstalk.  Simula uma tela de 750 polegadas visualizada a 20 m de distância. Tem fone de ouvido acoplado que pode simular surround virtual de 5.1 canais utilizando Virtual Phones Technology. Vem com unidade de processamento de vídeo que decodifica a imagem 3D e envia para HMD, possui uma saída HDMI 1.4 que permite acoplar diretamente num display (HDTV). Pode transformar imagem de 8bit para 14 bit utilizando a tecnologia Super Bit Mapping for Video (SBMV), mas não faz conversão de imagem 2D para 3D. Mercado alvo é para quem tem BD Player 3D ou PS3, e recomendado para maiores de 16 anos. Formatos aceitos são Frame Packing, Side by Side e Top and Bottom. Maior detalhe no site japonês da Sony.


Acompanhe Novidades 3D.

Veja também:
Imagens 3D
HDTV 3D

17 de janeiro de 2010

Imagens 3D

A Visão Humana

Vamos entender um pouco do funcionamento da nossa visão que é binocular (2 olhos). Na visão binocular, além de ampliar o ângulo de visão (180°), temos a estereoscopia, que é a capacidade em determinar a profundidade bastante precisa de um objeto, através do paralaxe, provido por 2 olhos em posições diferentes.

Cada olho vê uma imagem ligeiramente diferente por causa da sua posição, e o cérebro faz a fusão binocular juntando as duas imagens numa só, e ter a percepção de profundidade. Processando a diferença das imagens junto com a convergência dos olhos, o cérebro consegue definir com bastante precisão, a que distância está o objeto, principalmente aqueles que estão entre 6 a 7 metros. Convergência é o ponto em que as linhas de visão de cada olho se cruzam ou convergem.
Quando se visualiza um objeto, o cérebro verifica o esforço requerido pelos olhos para ajustar o seu foco e o quanto precisou convergir, estas informações permitem estimar a distância em que o objeto se encontra.

Técnicas 3D

A grosso modo podemos classificar as técnicas de produção de imagens 3D (três dimensões ou tridimensional) em estereoscópica, volumétrica e holográfica.

Estereoscópica:
Esta técnica utiliza duas imagens ligeiramente diferentes, uma para cada olho e criar uma ilusão de tridimensionalidade, enganando o cérebro. A estereoscópica é a mais utilizada atualmente, e com ramificações e variadas tecnologias, por isso será tema para uma abordagem a parte. Veja em Imagens 3D Estereoscópica.

Volumétrica:
É a técnica ainda em evolução. Aqui utiliza o voxel (volume pixel), ou seja além da largura e altura, tem o pixel de profundidade, que forma uma representação visual de um objeto em 3 dimensões, através de pontos de luz. Pode ser virtual ou real.

No virtual, um vídeo é projetado em lente ou espelho giratório. O 360° Light Field Display, é um display de baixo custo, onde um vídeo de alta velocidade é projetado num espelho girando rapidamente. Neste caso muitos já consideram como holográfica.
Veja no site do Laboratório Gráfico do ICT (Institute for Creative Technologies) da Universidade do Sul da Califórnia.

No real a imagem é projetada em tela especial como multiplanar translúcida ou gerada por um conjunto de LEDs. Veja um protótipo de display volumétrico de LED apresentada pela Sony, no HDTV: LCD ou Plasma.

Tanto no virtual como no real, são criadas imagens tridimensionais visíveis por várias pessoas e sem a necessidade de uso de óculos especiais.

Holográfica:
É uma técnica que gravam as luzes emanadas e dispersas por um objeto e depois reconstruí-las. É considerada imagem tridimensional verdadeira, pois pode ser vista por diversos ângulos e sem óculos. É uma técnica ainda em pesquisa e desenvolvimento nas diversas universidades e institutos do mundo. São imagens que aparecem muito nos filmes da série Guerra nas Estrelas do diretor George Lucas.

Foi inventado acidentalmente em 1947 pelo cientista húngaro, Dennis Gabor na Grã Bretanha, enquanto estava trabalhando num microscópio de elétron, mas a evolução começou mesmo só depois da invenção do LASER funcional em 1960. O primeiro filme 3D holográfico apresentado ao público era de 2 minutos e monocromático em 1976, no congresso de Moscou pela equipe do Victor Komar do Laboratório NIKFI (Russian Cinema & Photo Research Institute), na época da União das Repúblicas Socialistas Soviéticas. Em 1984 foram produzidas várias curtas 3D de até 5 minutos em colorido. Todos os projetos foram interrompidos com o corte de financiamento por causa da perestroika, plano de reestruturação do sistema político e econômico.

Algumas tecnologias utilizam projeções numa placa fotográfica, em que as imagens virtuais e tridimensionais aparecem no fundo desta placa, como se estivesse olhando para uma maquete. Espectadores em posições diferentes, veem imagens em ângulos diferentes. Deverá ser o cinema holográfico do futuro. Os displays holográficos utilizam este princípio.

A AIST (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology - 産業技術総合研究所), junto com a Universidade Keio de Tóquio (慶応大学) e com a colaboração da Burton Inc., estão desenvolvendo produção de imagens holográficas no ar, chamada de tecnologia Laser Plasma. LASER infravermelho (talvez seria melhor chamar de MASER, por ser onda invisível) é focalizada em um certo ponto no espaço, transformando o ar numa pequena bolha de plasma, que emite uma luz visível. É possível controlar a sua luminosidade e a duração. Esta seria a verdadeira imagem holográfica tridimensional, projetada no ar, como nos filmes de ficção científica. Veja no site da AIST.

NICT (National Institute of Information and Communications Technology) do Japão anuncia o primeiro sistema de Display Holográfico Eletrônico Colorido com ângulo de visualização de 15° do mundo, utilizando 3 dispositovos LCOS de 33Mpixels e Display de 4cm. Veja no site da NICT.

Cinema 3D

A evolução do cinema podemos classificar como sendo o início em preto e branco e mudo, depois para sonoro, colorido, computação gráfica e agora em 3D.

Em 1920, um revolucionário diretor de cinema russo, Sergei M. Eisenstein disse que o futuro do cinema seria 3D. Em 1922 foi exibido o primeiro filme comercial em 3D, The Power of Love de Nat G. Deverich e Harry K. Fairhall, que utilizava óculos com filtro vermelho e verde (anaglifos), e a imagem final ficava em preto e branco. Primeiro filme 3D colorido foi apresentado em 1935.

O grande boom do cinema 3D (chamado de 3D movie craze) ocorreu entre 1952 a 1955, iniciado em 1950. Depois de perder muitos espectadores por causa da TV, precisou inovar para trazê-los de volta, inclusive com a introdução da imagem CinemaScope. O filme de terror House of Wax com Vincent Price e direção de André De Toth de 1953 foi um dos filmes 3D que teve grande sucesso de bilheteria.

Mas mesmo com a introdução de polarização de luz, e óculos com lentes polarizados, criava-se fadiga visual e dor de cabeça aos espectadores e aliado a alto custo de produção, filmes 3D acabaram ficando em segundo plano. Ficando mais presentes em parques de diversões ou temáticos, apresentações especiais e videogames.

Com a evolução da tecnologia e o novo conceito como o Imax 3D, menos cansativo e mais realístico, cada vez mais vem se produzindo filmes também na versão 3D, que hoje é mais assistido do que na versão 2D. Grandes sucessos de bilheterias como Viagem ao Centro da Terra (Journey to the Center of the Earth), nova versão baseada na literatura clássica do Júlio Verne, dirigido por Eric Brevig, que foi o primeiro a ser filmado totalmente em 3D Digital e também o Avatar dirigido por James Cameron.

No cinema é mais utilizada a tecnologia estereoscópica de polarização circular de luz, projetada numa tela especial prateada, por 2 projetores, que é RealD. Existem também cinemas com tecnologias INFITEC (Dolby 3D) e o ativo com obturador de cristal líquido (XpanD 3D). Veja mais detalhes em Imagens 3D Estereoscópicas.


No cinema Digital, com projetor digital de 2K (2048x1080) ou 4K (4096x2160), é cada vez mais comum a utilização de 1 só projetor com a taxa de 144Hz (24x3x2), ou seja, 3 vezes a velocidade de um projetor de filme normal (24Fps), para cada imagem (esquerda e direita).

Atualizações

30/set/2011: A Hitachi apresenta evolução da tecnologia de apresentação de imagem 3D sobre um objeto real, visualizada sem óculos. A tecnologia (Full Parallax 3D Display) utiliza imagens de 24 projetores que são combinadas através de lentes e espelhos (half-mirror) e projetada sobre um objeto real. A imagem 3D pode ser visualizada por várias pessoas. Será apresentada na CEATEC JAPAN 2011 que iniciará em 4 de outubro. Veja mais detalhes no Press Release (japonês) da Hitachi.   

Veja também Imagens 3D estereoscópicas, HDTV 3D e acompanhe Novidades 3D.

12 de janeiro de 2010

CES 2010

A seguir, alguns produtos 3D que foram apresentados e que foram destaques em CES (Consumer Electronics Show) 2010, realizado entre 7 a 10 de janeiro no centro de convenção de Las Vegas, EUA.

Panasonic: Apresentação de maior 3D TV UHD (Ultra High Definition) 4K2K de Plasma do mundo. Tela de 152 polegadas, com resolução de 4096x2160 (relação de aspecto de 17:9), utilizando o novo PDP (Plasma Display Panel), que tem luminosidade 4 vezes superior que os painéis anteriores e de baixo consumo de energia. Por exemplo, um painel de 42 polegadas tem o consumo de apenas 95 Watts neste novo PDP, enquanto os anteriores do mesmo tamanho consumiam 484 Watts (consumo de energia era um dos pontos fracos do Plasma em relação ao LCD - Veja em Tecnologias de display HD, HDTVHDTV: LCD ou Plasma). O 3D TV série VT25 com este novo PDP, já vem com 1 par de óculos. A Panasonic continua apostando e investindo em Plasma, principalmente agora em 3D, que por enquanto é superior em relação ao LCD, pois diz que não gera o efeito crosstalk.

Apresentou também o Camcorder profissional Full HD 3D, AG-3DA1, com duas lentes no mesmo corpo, que custará em torno de US$ 21,000.00, e Blu-ray 3D Player BDT350.

Anunciou o acordo com a Skype de alta definição (720p) e Twitter, que poderão ter acesso na série de TV Viera Cast.


LG: Apresentou 3D TV de LCD, LCD com backlight de LED (série LE9500) e de Plasma, além do OLED de 15 polegadas e TV UHD de 84 polegadas com resolução de 3840x2160 (relação de aspecto de 16:9).

Também o Blu-ray 3D Player e Projetor 3D Full HD com tecnologia SXRD de 2500 lumens, contraste de 7.000:1, de lente simples (CF3D).


Samsung: Apresentou 3D TV de LCD série 750, LCD com backlight de LED série 9000 e de Plasma série 8000. Blu-ray 3D Player BD-C6900 e conversor em tempo real de imagem 2D para 3D, utilizando Hyper Real Engine.


Sony: Apresentou 3D TV de LCD Bravia. A série XBR-LX900 com backlight de LED, já vem com o transmissor integrado e 2 óculos 3D. Na série HX900, é necessário comprar a parte. 

Apresentou também o Blu-ray 3D Player BDP-S770 e 3D TV OLED de 24.5 polegadas.


JVC: Apresentou além do processador de imagem 2D para 3D (IF-2D3D1), um monitor 3D LCD Full HD de 46 polegadas de uso profissional (GD-463D10). Com tecnologia Xpol Polarizing Filter, usando óculos passivo, que filtra, dirigindo as imagens de linhas ímpares para a visão direita e pares para a esquerda. Nesta tecnologia diz que não há o efeito crosstalk ou flicker.

Mitsubishi: Apresentou Blu-ray 3D Player e 3D Rear Projection TV (TV de retroprojeção) de 82 polegadas (WD-82837) de tecnologia DLP. Veja mais, inclusive Laser TV em HDTV.

Toshiba: Apresentou o 3D TV CELL série ZX900 com HDD de 1TB para ser comercializado nos EUA. É o CELL REGZA 55X1 com HDD de 3TB comercializado no Japão. Além do drive Blu-ray 3D integrado, consegue realizar a conversão de imagem 2D para 3D em tempo real, utilizando o processador CELL BroadBand Engine, o mesmo do Playstation 3 da Sony. Além de diversos outros recursos existentes, graças a este processador. O painel chega a ter refresh rate (taxa de atualização) de até 480Hz. O seu firmware é atualizável, evitando o problema de rápida obsolescência. É a tendência futura de todos os TVs. Veja detalhes deste televisor em HDTV.

Apresentou também o seu Blu-ray 3D Player BDX3000, com acesso a Netflix, Cinema Now, Pandora e VUDU.


Outros grandes fabricantes apresentaram os seus produtos 3D, como também vários outros produtos. A SHARP que, além do 3D TV Aquos, apresentou o Display com 4 cores primárias, RGBY (Red, Green, Blue e Yellow), ou seja a adição da cor amarela.

BDA (Blu-ray Disc Association) apresentou o logo do Blu-ray 3D.

Veja também:
Novidades 3D
Imagens 3D
Imagens 3D Estereoscópicas
HDTV 3D

6 de janeiro de 2010

Feliz 2010

Estamos começando o novo ano de 2010, e por isso desejo a todos um
FELIZ ANO NOVO!
HAPPY NEW YEAR!
新年明けましておめでとうございます!

Espero que haja muitas realizações neste ano de tigre, conforme o zodíaco chinês, que começa em 15 de fevereiro.

Na área de áudio e vídeo de alta definição, o que podemos esperar para este ano?

BRASIL:
Entrando no terceiro ano, deve ser a consolidação da TV Digital. O comércio vendendo cada vez mais televisores de tela grande e fina de Plasma ou LCD, conforme registrou nos últimos meses de 2009. Aumentando também as emissoras transmitindo em digital, e abrangendo uma boa área do território brasileiro. Afinal é o ano da Copa.
Sendo também o ano eleitoral com muita propaganda de panetones, meias e cuecas, espero que haja uma boa redução nos preços de BD Player, e iniciar a popularização e redução de preço dos filmes em Blu-ray Disc.

PRIMEIRO MUNDO:
Verificando o que será a grande estrela da 2010 International CES (Consumer Electronics Show) que será realizada em Las Vegas, entre 7 a 10 de janeiro agora, dá para afirmar que será o ano de TV 3D (TV de imagem tridimensional).
Mas a maioria dos países recém está começando, ou ainda pensando em TV Digital, será que já podemos falar em 3D?

Durante o ano de 2009, ocorreram muitas transmissões experimentais em 3D, em diversos países do primeiro mundo, principalmente jogos esportivos e filmes. A BSkyB na Europa e Sky Perfect HD no Japão, prometem iniciar transmissões mais regulares neste ano. A SkyLife 3D da Coreia do Sul já iniciou a transmissão, desde o início do ano, que tem acordo de cooperação com a LG.
A indústria cinematográfica já vem produzindo muitos filmes também na versão em 3D, e com grande sucesso de bilheteria como o AVATAR de James Cameron.
A Sony fez um acordo com a FIFA, e fará filmagens de abertura e vários jogos (até 25) da copa deste ano em 3D, e irá apresentar em várias localidades, inclusive no Brasil.

Espera-se em CES 2010, apresentações de equipamentos e protótipos para 3D, como:
3DTV Ready, Projetores 3D, Blu-ray 3D Players, Camcorders 3D, Softwares de autoração 3D, Processadores de imagem 2D para 3D, como o IF-2D3D1 da JVC, desenvolvido em conjunto com a RealD, que transforma em tempo real, imagem 2D em 3D, e que será colocado à venda neste mês de janeiro a um preço estimado de US$ 26,000.00, Etc.

Esperamos que haja um esforço conjunto das indústrias para uma padronização de tecnologia. Talvez o padrão recém definido para o Blu-ray 3D ajude a impor no mercado. Vamos aguardar.

As empresas Discovery, Sony e Imax anunciaram que irão estabelecer uma joint venture para desenvolver uma rede de TV 3D nos EUA.

A Panasonic e a DirecTV fizeram acordo para desenvolver 3 canais 3D (1 aberto, 1 PPV - Pay Per View e 1 VOD - Video On Demand). A intenção é iniciar a transmissão em junho nos EUA.

A ESPN irá transmitir a Copa deste ano em 3D, e pretende transmitir pelo menos mais 85 eventos esportivos em 3D, neste ano.

Parece mesmo que será o ano do 3D!

Veja os destaques do CES 2010.

Veja também HDTV 3D.

3 de janeiro de 2010

TV digital SBTVD/ISDB-TB

Muitas pessoas confundem o TV Digital ou DTV (Digital TeleVision), como sendo TV de alta definição (HD - High Definition) e associa imediatamente com o HDTV (High Definition TV), mas estão equivocadas, pois a DTV pode transmitir na definição baixa (LD - Low Definition), padrão (SD - Standard Definition) e alta (HD - High Definition).

A grande diferença da analógica, é que em vez de sinal de áudio e vídeo analógico, a DTV transmite áudio e vídeo digitalizado, ou seja sequência de bits 0 e 1 (dígito binário). A transmissão digital, além de eliminar ruídos e fantasmas na recepção da imagem, é muito flexível, disponibilizando às emissoras, alternativas de transmissão e recursos que são inviáveis na analógica.

Abordarei aqui, de uma forma bem simplificada, o SBTVD (Sistema Brasileiro de TeleVisão
Digital) ou também conhecido como ISDB-Tb, que é o sistema de transmissão da TV Digital brasileira. Veja mais e outros sistemas em TV Digital.

No DTV, tanto o áudio como o vídeo de um programa são digitalizados (ADC - Analog Digital Converter), e depois compactados em Codec MPEG-4 (vídeo em H.264/AVC e áudio em AAC). É realizada a multiplexação do áudio, vídeo e dados do programa e também o Datacasting, através do MPEG-2 Sistema, gerando o stream (fluxo de bits), que será codificado em camadas hierárquicas, canalizado e depois estruturado em OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), para ser modulado e transmitido em RF (Rádio Frequência de VHF/UHF). A taxa de transmissão é de 19.2 Mbps. Na fig. 1, um diagrama simplificado.

Dados do programa: São dados que estão relacionados com o programa como legendas, dados do áudio, etc.

Datacasting: São dados não vinculados ao programa como EPG (Electronic Program Guide - Guia Eletrônico de Programação), interatividade, previsão de tempo, situação de trânsito, atualização de firmware, etc. Estes dados são codificados em MPE (Multi Protocol Encapsulation) ou Carrossel, que são interpretados pelo middleware do receptor como Ginga, desenvolvido no Brasil.


Áudio e Vídeo: Podem ter vários fluxos de áudio e vídeo, onde no áudio pode ter até 8 fluxos. Na figura 2 temos uma tabela com alternativas possíveis de áudio e vídeo, que as emissoras podem transmitir no SBTVD. No áudio, além da quantidade de canais, existem opções para reduzir a taxa de transferência, principalmente no One Seg, utilizando SBR (Spectral Band Replication) e PS (Parametric Stereo). No vídeo SD, é utilizada a resolução de 720x480 como no DVD, para poder transmitir imagens na relação de aspecto de 4:3 ou 16:9 (anamórfica).

Canalização: A banda do canal legal no DTV é de 6MHz (igual ao do analógico PAL-M), como por exemplo, o canal 14 começa na frequência de 470MHz e vai até 476MHz. O canal é dividido em 14 segmentos de 428,57KHz, mas um segmento é descartado para a transmissão, ficando somente 13, que são numerados de 0 a 12. Portanto a banda de transmissão de um canal DTV é de 13x428,57=5,57MHz, mas para uma maior segurança é expandida para 5,7MHz.

Segmento 0 que fica bem no centro, por ser de mais fácil recepção, é destinado para receptores portáteis como celular. Por ser transmissão de 1 só segmento, é conhecido como One Seg ou 1 Seg.

Demais segmentos ímpares ficam à esquerda e os pares à direita, incrementando de dentro para fora. A transmissão com a utilização destes segmentos é chamada de Full Seg, que são destinadas a receptores fixos como HDTV e receptores móveis. Veja na figura 3.

Camadas Hierárquicas: Cada segmento tem sua própria especificação de canalização e modulação. Camadas (Layers) hierárquicas podem ser formadas agrupando segmentos com as mesmas especificações (até três camadas), e assim cada camada pode ser um tipo de transmissão (canal lógico).

Escalabilidade: Uma grande vantagem do sistema, é de poder aproveitar as camadas hierárquicas, por exemplo, se uma camada estiver transmitindo um programa em SD e a segunda camada, o mesmo programa em HD, a segunda aproveita também a primeira camada que tem informações de SD para formar o HD. Um receptor móvel que só consegue receber o SD, aproveita a primeira camada e descarta a segunda.


Multiprogramação: Como vimos acima, cada camada pode transmitir um programa diferente, e acaba se tornando um canal lógico. Além da transmissão One Seg, no Full Seg é possível ter até mais 3 programas em definição padrão (SD), mas em Full HD (1920x1080) que utiliza todos os 12 segmentos, só é possível transmitir 1 programa. Como muitas programações ainda estão em SD, ficam camadas ociosas, que poderiam estar sendo aproveitadas.

A multiprogramação está bastante polêmica, pois enquanto a Band e a RedeTV lutam pela liberação, a Globo é contra. Por enquanto está liberada somente para emissoras públicas como TV Brasil, TV Senado, etc., e a TV Cultura de São Paulo, após muitas brigas, obteve autorização especial somente para experiências.

Na minha opinião, deveria ser liberada, pois em vez de assistir um programa de alta definição que não me interessa, é preferível assistir, mesmo que seja em SD e que seja reprise para a emissora por causa do custo, um programa de maior interesse meu, pois as programações estão caóticas, e não adianta melhorar a qualidade da imagem se não tem conteúdo. Mas com certeza necessitará de um grande controle, para que as emissoras não façam locações de canais lógicos para programas independentes de péssima qualidade, e piorar ainda mais as programações.

Modulação: Diferente da transmissão de sinais analógicos que utiliza a modulação de frequência (FM), devido a necessidade de transmitir bits, na DTV, é utilizada a mudança de fase e em alguns casos, também de amplitude, para representar 1 bit ou um conjunto de bits. Isto é necessário porque a transmissão é realizada pela RF que é analógica, e portadora destas informações digitais. No SBTVD foram adotadas QPSK, DQPSK, 16QAM e 64QAM para modulação de programas e DBPSK para sinais de controle. Como exemplo, no 64QAM pode ter 4 fases com 4 amplitudes diferentes, totalizando 64 estados possíveis, o que representa 6 bits. 

Veja também:
Recepção de TV Digital
UHDTV, 8K4K ou SHV
4K2K
Como escolher uma HDTV
Imagem de alta definição
HDTV 3D