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3D Live mit Mediapro und NVIDIA

 
 

Es gibt nichts aufregenderes, als ein Sport-Event mit allen Details, Sounds und Action live und hautnah mitzuerleben. Durch die Fortschritte in der 3D Sendetechnologie können Fernsehsender ihren Zuschauern jetzt Spiele direkt ins Wohnzimmer liefern, und zwar so realistisch, als wären die Sportfans mitten im Stadion. Fernsehsender erstellen jetzt realistische, ansprechende Live-Sendungen, die die Zuschauer begeistern und immer wieder einschalten lassen. Die Zuschauer genießen jeden Pass beim Fußball oder rasante Sportwagen ohne Gedränge, ohne horrende Eintrittspreise und ohne Parkplatzprobleme.

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Für die Sender sind 3D Live-Übertragungen jedoch eine enorme technische Herausforderung. Im Gegensatz zu Filmen ist bei Live-Übertragungen kein langer Post-Production Prozess möglich. Für Live 3D-Sendungen muss jede Szene gleichzeitig von zwei Kameras aufgenommen werden: eine Kamera für jedes Auge. Die Bilder der zwei Kameras müssen exakt aufeinander abgestimmt sein und mit identischen Objektiven, Brennweiten, Ausrichtungen etc. aufgenommen werden. Da für Post-Production keine Zeit ist, müssen die Kameras die Stereobilder stattdessen mithilfe komplexer Bildprozessoren oder Bildanalysern in Echtzeit synchronisieren.

Bisher erforderte die Stereo 3D Produktion äußerst kostspielige Technologien. Aber jetzt hat die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Mediapro, einer Unternehmensgruppe für Produktion und Broadcasting mit Hauptsitz in Barcelona, einen praktischen, kostengünstigen Bildanalyser entwickelt, mit dem Live-Events in 3D übertragen werden können. Das System nutzt die NVIDIA CUDA-fähige Quadro Digital Video Pipeline.

Medialuso, die Produktionsfirma von Mediapro in Portugal, war der erste Anwender des NVIDIA-basierten Systems und hat mit dieser Technologie bereits mehrere wichtige Live-Events weltweit in 3D übertragen. Fernsehzuschauer in Europa, Asien und anderen Ländern mit 3D Fernsehern oder 3D-fähigen Heimkinos sind begeistert von den 3D Live-Übertragungen von Fußball- und Tennisspielen, Surfing Weltmeisterschaften und Konzerten in Echtzeit von Medialuso.

„Der wesentliche Unterschied beim Betrachten eines Events in 3D ist, dass man das Gefühl hat, viel näher dran zu sein“, erklärt Sergi Sagas, Scientific Director der Forschungsabteilung bei Mediapro. „Man duckt sich, wenn ein Fußball direkt auf einen zu fliegt und hebt die Hand, wenn einem eine Welle ins Gesicht schwappt. Wir freuen uns, an dieser Entwicklung teilhaben zu können, die immer mehr Menschen ermöglicht, Live 3D Fernsehen für sich zu entdecken.“

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Live 3D Übertragungen in der Praxis
„3D erfordert präzise, kohärente Stereobilder. Das bedeutet, dass die Kameras für jede Szene exakt aufeinander ausgerichtet sein müssen“, sagt Sagas. „Bei Live 3D Übertragungen muss die Korrektur zwischen den zwei Kamerabildern automatisch und sofort erfolgen. Das erfordert ein intelligentes und extrem schnelles Bildverarbeitungssystem.“ Ein solches System ist die Basis der Bildbearbeitungslösung von Mediapro für die Produktion von Stereo 3D Live-Übertragungen.

„Unsere Quadro-basierten Systeme kosten nur etwa ein Zehntel im Vergleich zu anderen derzeit verfügbaren Lösungen für die Live 3D Bildverarbeitung“, erläutert Sagas. „Während andere Systeme ausschließlich proprietäre Technologien verwenden, haben wir ein flexibles System entwickelt, das auf Standardtechnologien basiert.“

Höchstleistung ohne Fehlermarge
Mediapro vertraut auf die Zuverlässigkeit von NVIDIA Lösungen. Live-Übertragungen sind immer ein Risiko, da alle Systeme einwandfrei funktionieren müssen. Aus diesem Grund hat sich Mediapro für die bewährten NVIDIA Technologien entschieden.

„Unsere 3D Übertragungen werden auf der ganzen Welt angesehen. Entsprechend groß ist der Druck, dass alles perfekt läuft“, sagt Sagas. „Unsere Kunden erwarten von uns, dass wir erstklassige Ergebnisse liefern, und dafür brauchen wir NVIDIA.“

Der Echtzeit-Bildanalyser von Mediapro liest die zwei HD Video-Streams von den beiden Videokameras und kompensiert Abweichungen bei Farbe, Ausrichtung, Drehung oder anderen Aufnahmeaspekten in Echtzeit. Außerdem steuert die Quadro-basierte Software spezielle Roboterarme, auf denen die Kameras montiert sind, von dem spanischen Partnerunternehmen Kronomav. Die Software regelt die Kronomav Kamerasteuerung und passt in Echtzeit Parameter wie Brennweite, Farbbalance oder Drehungswinkel an, damit das Kamerapaar exakt ausgerichtete Bilder für beide Augen liefert.

Jedes Kamerapaar wird mit dem Bildbearbeitungssystem von Mediapro automatisch in Echtzeit korrigiert. Diese leistungsfähige Workstation verwendet die NVIDIA Quadro Digital Video Pipeline zur Erfassung, Korrektur und Ausgabe von zwei HD-SDI Video-Feeds. Die Quadro-basierte Lösung nutzt die parallele Rechenleistung von CUDA zur Berechnung von Farbangleichung, Ausrichtung und allen anderen Parametern, die zur Anpassung und Korrektur der Kamerapaare nötig sind – und das alles live.

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Die NVIDIA Quadro Digital Video Pipeline ist branchenweit die einzige grafikprozessorbeschleunigte Lösung für Echtzeit-Erfassung, Verarbeitung und Bereitstellung hochauflösender Videoinhalte in Standard- und 3D-Sendeumgebungen. Außerdem ist es die einzige Plattform, die bis zu vier HD-SDI Videoeingangssignale an jede Grafikkarte übertragen und gleichzeitig volle Grafikprozessorleistung zur Grafikverarbeitung bereitstellen kann.

„Um in Echtzeit absolut kohärente Bilder zu produzieren, müssen alle Prozesse extrem schnell ablaufen“, sagt Jordi Alonso, Senior Researcher in der Forschungsabteilung von Mediapro und Spezialist für 3D Technologien. „Die CUDA-fähige Quadro Lösung ist die einzige Technologie, die wir ernsthaft in Betracht gezogen haben. Damit können wir massive Datenmengen in Echtzeit verarbeiten, und die Latenz des Systems zwischen SDI-In und SDI-Out ist extrem gering.“

„NVIDIA hat eng mit uns zusammen gearbeitet und uns geholfen, alle Merkmale der Technologie zu optimieren. NVIDIA hat uns während der gesamten Entwicklung unseres Echtzeit 3D Bildanalyser Systems unterstützt“, fügt Sagas hinzu.

Mediapro verbessert seine NVIDIA-basierten Systeme ständig weiter, um den Produktionsteams die Produktion von 3D Live-Übertragungen zu erleichtern. Zu den Schwerpunkten des Forschungsteams von Mediapro zählen beispielsweise die Verbesserung der Tiefenberechnung (die Berechnung von Tiefenmaps, die den Abstand eines Objekts von den Kameras eines Paars angeben), der automatische Ausgleich von Unterschieden zwischen den Produktionskameras (damit der Regisseur nahtlos zwischen unterschiedlichen Kamerapaaren umschalten kann, die dasselbe Event filmen) und noch bessere Oberflächen und Kommunikation mit der Hardware für schnelleres automatisches Kalibrieren.

„Mit den Quadro Digital Video Pipeline Technologien haben wir Möglichkeiten für Echtzeit 3D Produktionen, von denen andere noch weit entfernt sind. Außerdem ist die Lösung besonders kostengünstig und sichert Mediapro eine ausgezeichnete Position im weltweiten Wettbewerb“, sagt Sagas.

Bilder mit freundlicher Genehmigung von Mediapro.



 
 
 
 
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