De toekomst van video: bytes aan de macht

Nieuwe schermtechnologie volgt elkaar dezer dagen in een razendsnel tempo op. Je 4K-tv krijgt op dit moment maar weinig zwaar werk voor de kiezen, want beeldmateriaal met Ultra HD-resolutie is schaars, en toch staan de eerste 8K-schermen al in de coulissen te trappelen. Om maar te zeggen: de beschikbare hardware is met een aanzienlijke marge klaar om de video van de toekomst in haarscherpe beelden te tonen.

Extra dimensie

Het is echter niet alleen de resolutie van je scherm waar fabrikanten aan sleutelen. De volgende reuzenstap waar het medium zich op voorbereid is 3D: een volwaardige ervaring die je in je eigen woonkamer kan beleven, en niet enkel in de cinema.

Stel je voor dat je de mogelijkheid hebt om een film of een live verslag op je beeldbuis te zien waarbij je naar eigen goeddunken met het standpunt van de camera kan draaien, en die je dankzij het 3D-perspectief het gevoel geeft dat je midden in de actie staat. Zonder verplicht brilletje, bovendien. Als alles goed gaat moet die evolutie naar 3D-beelden over een decennium in de introductie van authentieke hologrammen uitmonden. De Vlaamse onderzoeksinstelling iMinds heeft rond 3D-technologie verschillende toekomstgerichte projecten lopen, en nodigde een select publiek uit om diverse demo’s te volgen. Ook wij gingen graag een kijkje nemen.

Omsloten beeld

[related_article id=”177216″] De eerste praktische 3D-toepassingen doen momenteel hun intrede: dankzij fototoestellen als de Ricoh Theta S of de nieuwe Samsung 360° kan je foto’s trekken die je volledige omgeving bestrijken, en eenzelfde perspectief is mogelijk voor de opname van video’s. Daarnaast rollen tevens de eerste premium VR-brillen dit jaar van de band en is het uitkijken naar de beloftevolle AR-headset van Microsoft, de Hololens.

Een van de demo’s die iMinds presenteerde betrof een encoder voor de verwerking en het afspelen van 360°-video’s, die de belasting voor je internetlijn tot een minimum beperkt. Doordat de encoder enkel de data uit het 360°-beeld doorstuurt van de plekken waar je effectief naar kijkt, is 10 Mb/s voldoende om een dergelijke video te beleven. De technologie is beschikbaar, maar omdat zowel hardware bij de eindgebruikers als voor opname aangepast moeten worden, zal het effectieve gebruik ervan nog even op zich laten wachten.

Lichtveld

Op het vlak van stille beelden is er ook de Lytro, een camera die via Light Field Imaging beelden vastlegt. Nadien kunnen fotografen nog spelen met het standpunt en de focus van de foto. Light Field is een oude techniek, die je onbewust al wel eens in handen hebt gehad: hetzelfde principe wordt gebruikt om de plaatjes te maken die bewegen wanneer je er mee draait.

https://www.youtube.com/watch?v=mx0HMY7E9R0

Het paradepaardje dat iMinds introduceerde tijdens zijn demonstraties was ook gebaseerd op dezelfde Light Field Imaging-techniek: een uniek scherm op basis van projectoren waarmee het multiview video’s kan afspelen die verschillende kijkhoeken bevatten en die zo een 3D-effect creëren. Een voorloper van de brilloze 3D, maar eentje die nog wel verschillende jaren op punt zal moeten worden gebracht.

Dat die technologie nog in zijn kinderschoenen staat, is af te leiden aan de rekenkracht die nodig is om die verschillende standpunten te combineren tot één geheel. Om één filmpje van 45 seconden te produceren, heb je met standaardsoftware 181 uur nodig. Dankzij de ontwikkeling van een specifieke programma om die verwerkingstijd terug te dringen, heeft iMinds dit al teruggebracht tot 37 minuten – nog altijd lang, maar alvast een stuk sneller.

Video zonder camera

De echte toekomst van de 3D-video ligt echter buiten de klassieke camera. “De focus van 3D zal op de techniek van Point Cloud Imaging liggen, waarbij men met laserscanners te werk gaat,” stelt professor Peter Schelkens, verbonden aan de VUB en aan iMinds. “De data die men op die manier verzamelt worden nadien nog door software verwerkt tot de gepaste beelden.”

En dan is er nog de heilige graal: Holographic Imaging. Voor de creatie van holografische beelden is al hardware beschikbaar: Spatial Light-modulatoren (SLM) die, kort door de bocht, lichtstralen kunnen manipuleren tot golven.

De kostprijs van dergelijke SLM ligt momenteel nog enorm hoog, maar het grootste knelpunt is, net zoals bij multiview video’s, de input zelf: nieuwe videobeeldtoepassingen vereisen en genereren een indrukwekkende berg data die verwerkt moet worden. Alleen al voor de verwerking van holografische data tot een beeld heb je momenteel een supercomputer nodig, en dan is de video met zijn terabits aan informatie nog niet verstuurd naar een kijklustige.

Ook hier werken de ontwikkelaars van iMinds aan software die dat proces behapbaar maakt voor consumentencomputers. Ze hebben al heel wat vooruitgang geboekt: “We hebben de datagrootte met een factor 2500 kunnen terugdringen, en de bitrate met factor vier,” stelt Schelkens. Toch zal het nog even duren vooraleer men zover is dat holografische video je processor niet oververhit noch je netwerk platlegt.

Paradox

3D-technologie dompelt ons sterker onder in het visuele, maar tegelijkertijd is er de paradox dat je nooit “het volledige beeld” ziet: “De video van de toekomst zal altijd eerst gefilterd zijn via software. Vanwege de zware bestanden wordt het onmogelijk om deze compleet om te zetten en bij de gebruiker te krijgen: een proces van selectie zorgt ervoor dat het noodzakelijke doorkomt,” aldus Peter Schelkens.