Trabajo de Sistemas de Comunicaciones 2

1. Tecnología 3D y su transmisión
para la televisión digital.
Realizado por: José Segarra

2. Temario
• Introducción
• Tecnologías Estereoscópicas
• Retos que afronta la transmisión 3D
• Formatos de Transmisión de video 3D
• Transmisión 3D atreves de la televisión digital
• Conclusiones
• Bibliografía

3. Introducción
• La tecnología 3D no es nueva y data desde
comienzos del siglo 20.
• Mucho tiempo había pasado sin presentar
ninguna mejora considerable.

4. Introducción
• En los últimos años a resurgido el interés por
esta tecnología debido principalmente :
• Avances en la tecnología (Proyectores , capacidades de
información , Óptica , entre otros) .
• Deseo de representar de imágenes e información lo mas
cercano a la realidad.
• Gran demanda de innovación por parte de la sociedad.

5. Tecnologías estereoscópicas
• La tecnología estereoscópica trata de dar al
cerebro una impresión de profundidad.
• Efecto que se produce al dar a los ojos una
diferente imagen de un mismo objeto (diferente
perspectiva).
• Existen dos técnicas principales para lograr este
efecto .

6. Lentes Pasivos
• La manera más sencilla de observar imágenes en 3D
• Consiste en mezclar las imágenes de ambos ojos
representando las diferencias con colores .
• Mediante el uso de lentes especiales, cada ojo pueda
filtrar la imagen ignorando la parte que le
corresponde al otro.
• El cerebro vera solo una imagen compuesta de las
dos.

7. Anáglifos
• Consiste en usar lentes de colores distintos para
cada uno de los ojos .
• Antiguamente los colores de estos lentes rojo y
azul
• Mas actuales reemplazan al azul con verde o
cyan.

8. Anáglifos
• El cerebro filtrara el color más concentrado para
ese ojo .
• Interpretara al color rojo como blanco y al cyan
u otro filtro como negro.
• Recrea la sensación de que se percibe dos
imágenes diferentes .

9. Anáglifos
• Método es mas conocido pero presenta grandes
desventajas :
• Perdida de color
• Perdida de calidad de imagen
• Por ello han surgido otras técnicas que buscan disminuir
estas desventajas .

10. Mejoras Anáglifos
• Inficolor :
• Usan lentes color magenta y cyan, es un sistema digital
propietario . Muy usado en algunos videojuegos .

11. Mejoras Anáglifos
• ColorCode3D :
• Utiliza un color ámbar en reemplazo del lente de color
rojo y un filtro de color azul.
• Requiere una compensación de brillo.

12. Lentes polarizados
• Aprovecha una propiedad de las señales
luminosas llamada polarización (describe la
orientación de las oscilaciones en un espacio
tridimensional ).
• Los lentes filtran las imágenes dependiendo de
su polarización (orientación).

13. Lentes polarizados
• Ventajas
• Elimina las perdidas de color
• Mejor calidad
• Desventajas
• Se debe conservar un cierto ángulo respecto al centro de
la pantalla .
• La cabeza debe estar paralela a la pantalla.

14. Lentes polarizados

15. Lentes Activos (Shutter)
• El video convencional está compuesto por una sucesión
muy rápida de imágenes.
• La velocidad a la que se cambia la imagen para que esta
se vea real es de unos 24 a 25 cuadros
• Mostrados dos o tres veces por segundo. (50-60 hz)
• Esta tecnología logra recrear el efecto 3D , proyectando
las imágenes del ojo izquierdo y derecho de forma
intercalada , duplicando la velocidad de refresco por
ejemplo a 100 Hz .

16. Lentes Activos (Shutter)
• Con las gafas especiales se bloquea la luz de la imagen
que está destinada al otro ojo, en el momento preciso .

17. Lentes Activos (Shutter)
Ventajas
• Alta definición
• No hay perdida de Color
Desventajas
• Sincronización con la pantalla
• Pantallas con alta tasa de refresco
• Costosa e incompatible con otras tecnologías

18. Técnicas auto-estereoscópica
• Tecnología reciente
• Imágenes 3D sin la necesidad de ningún tipo de
lentes .
• Se encuentra en investigación .

19. Técnicas auto-estereoscópica
• Barreras de Paralaje (desviaciones
• de un objeto , dependiendo de la perspectiva ).
• Las barreras ocultan ciertas
• zonas a uno de los ojos
• dependiendo del ángulo .
• Barrera comúnmente
• está hecha de cristal liquido.

20. Técnicas auto-estereoscópica
• Técnica de Imágenes integrales
Usan micro-lentes organizados
en cuadriculas que muestran
una imagen distinta dependiendo
del ángulo y la distancia
del observador

21. Técnicas auto-estereoscópica

22. RETOS DE LA TRANSMISION 3D
• Tecnología 3D principalmente en el cine y la
reproducción de películas de video 3D .
• Aun tiene que afrontar grandes retos para ser utilizadas
de forma estándar, como la televisión.
• Entre los principales están:
▫ Dificultad en la transmisión en tiempo real (mayor ancho de banda) .
▫ Compatibilidad con la tecnología actual .
▫ Factor social.

23. FORMATOS DE LA TRANSMISION DE
VIDEO 3D
• Para que la información estereoscópica sea transmitida
se requiere de formatos de distribución de video o
frame-packing .
• Se requiere empaquetar tanto el cuadro izquierdo y
derecho para su almacenamiento y distribución .
• Entre estos encontramos algunos formatos :

24. Frame-sequential
• Este método consiste en enviar los cuadros para los
distintos ojos de forma intercalada.
• Requiere un mayor ancho de banda.
• No es muy utilizado
• Presentar efectos como parpadeo

25. Frame-compatible
• Mas utilizado
• No requiere exceder el ancho de banda usados
por las transmisiones.
• No requiere cambiar las capacidades de
computo de los equipos de los usuarios.
• Desventaja
• Disminuye la calidad de las imágenes

26. Frame-compatible
• Syde-by-side
• Se requiere que las vistas sean
redimensionadas , para luego juntarlas
una al lado de la otra .
• Requiere una actualización de software.
• TOP –and-Bottom
• Apila las vistas unas sobre las otras
• Recomendado 720p y 1080p

27. H.264 MVC
• MVC corresponde al proceso por el cual el video
estereoscópico y multi-vista es codificado
eficientemente.
• Este se basa en la tecnología de codificación y
compresión de video H.264 AVC , que respectos
a otros estándares de codificación pueden
ahorrar hasta un 50% en la tasa bits.

28. H.264 MVC
• El estándar H.264 MVC es eficiente ya que no
solo aprovecha las redundancias espaciales y
temporales en cada vista , sino que se beneficia
de las similitudes contenidas entre las distintas
vistas.

29. Propuesta MVC
• Una propuesta para la eficiente codificación de
video multi-vista.
▫ Acceso aleatorio : Debe poder ser iniciada desde
cualquier punto aleatorio . (interprediccion)
▫ Escalabilidad : Permite acceder a un flujo de bits y
generar una salida de video .
▫ Compatibilidad anterior :Vista base puede
decodificarse por cualquier decodificador de la
familia H.264 AVC.
▫ Procesamiento paralelo .

30. Modelo MVC
• Propuesta MVC

31. TRANSMISION DIGITAL 3D
• La transmisión digital para la televisión (TDT) se
lo realiza utilizando un estándar.
• Depende del estándar que haya adoptado la
región.
• Estos son :
• DBT – Europa , algunos países como Colombia
• ISTB – Sudamérica , Japón

32. DVB T 3D
• En cuanto al estándar DVBT cuenta con una
segunda versión conocida como DVBT2 .
▫ Transmisión video mayores resoluciones .
▫ Transmisiones Estereoscópicas.

33. DVB T 3D
• Se han planteado una serie de requerimientos para la
implementación de la emisión de contenidos 3D sobre
TDT.
• La cual consta de dos partes :
▫ La fase inicial : Enfocado en satisfacer las necesidades
actuales del mercado (codificadores 3D y no 3D)
▫ La segunda fase: Esta corresponde a la inclusión de
nuevos decodificadores 3D que soporten el estándar
H.264 MPEG-4 AVC / MVC .

34. ISTB 3D
• No han presentado una serie de requerimientos
respecto a la televisión 3D.
• Transmisiones iniciales son realizadas mediante
técnicas comunes de empaquetamiento de
frames. (Disminución de calidad ).

35. Técnica de supercompresión
• En los últimos años un gran avance para la
televisión digital en 3D con el estándar ISTB .
• Un ingeniero argentino a logrado desarrollar un
método de supercompresión .
• Puede usarse para comprimir el códec H.264
• Este método no modifica la norma ISTB

36. Técnica de supercompresión
• Realizando una compresión 5:1 .
• Maestriani – Se puede usar solo un 20% del bit
rate, dejando libre el 80% restante para otros
fines .
• Transmisiones de vistas estereoscópicas .

37. Técnica de supercompresión
• El proceso de supercompresión básicamente
consiste :
▫ Tomar las imágenes cuadro por cuadro
▫ Realizar una reducción de tamaño de la misma
▫ Proceso de reducción de la tasa de bits por pixel
(bpp).
▫ Reensambladas y enviadas atreves del canal de
transmisión
Permite un mayor tasa de compresión respecto a
otra técnicas

38. Técnica de supercompresión
• Equivale a transmitir video de menor resolución
, ahorrando una cantidad considerable de ancho
de banda.
• Para la ejecución de esta técnica es necesario un
alto nivel de procesamiento.

40. Técnica de supercompresión
• Para el receptor :
▫ Se recibe la información codificada en H.264
▫ Se aumenta la resolución (upsampling)
▫ Se aplica mascaras para recuperar la definición
perdida mediante técnicas de interpolación .
Esta técnica puede ser usada para el envió video
estereoscópico de Full-HD , sin requerir
necesidades de ancho de banda superiores sobre el
códec de video H.264 .

42. Conclusiones
• La tecnología 3D aunque lleva un tiempo en la
sociedad aún no ha logrado integrarse
completamente de forma estándar .
• Existen factores :
▫ Costo
▫ Dificultad y un uso mayor de recursos para la
transmisión .

43. Conclusiones
• Estas limitaciones se han ido superando con
mejoras en la tecnología de transmisión y
compresión .
• Una de ellas la de supercompresion .
• Nuevas tecnologías como la autoestereoscopia
han logrado llamar de nuevo la atención sobre
esta tecnología , pero requerirán un esfuerzo
extra para que se vuelvan comunes en la
sociedad.

44. Video
• Enlace del Video de presentación.
• http://youtu.be/LnZwnmr_ogo

45. Bibliografía
Carlos Andredy Ardila Andrés Navarro Cadavid,
"Transmisión de contenidos 3D sobre televisión
digital," Universidad Icesi, Cali-Colombia, Articulo
de Revisión 2013.
Lakis Christodoulou, Liam Mayron, Oge Marques,
and Borko Furht Hari Kalva, "CHALLENGES AND
OPPORTUNITIES IN VIDEO CODING FOR 3D
TV," Florida Atlantic University,.
Jackson REINA ALZATE Sebastián NICHOLLS
FRANCO, "Análisis Estado del Arte Codificación
de Video en 3D," Universidad Pontificia
Bolivariana, Medellín, Colombia., 2012.
Alejandro D’Agostino, "La tecnología argentina que
televisará el Mundial de Brasil en 4K 3D ,"
REDUSERS, Enero 2011.
Alejandro D’Agostino, "Argentina es el primer país
en transmitir TV 3D terrestre comprimida.,"
REDUSERS, 2011.
"PERFIL MULTIVISIÓN MPEG-2 PARA
TELEVISIÓN ESTEREOSCÓPICA," 1998.
N. A. Dodgson, "Autostereo displays: 3D without
glasses," University of Cambridge, 1997.
MASAFUMI SAITO MASAYUKI TAKADA,
"Transmission System for ISDB-T," 2006.
Mario Mastriani, "Supercompression for Full-HD
and 4k-3D (8k)," 2010.