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La 3D en direct avec Mediapro et NVIDIA

 
 

Les retransmissions en direct d’évènements sportifs ont toujours su passionner les téléspectateurs en les faisant plonger en plein cœur des matchs les plus acharnés. Grâce aux dernières innovations de la télévision en 3D, les diffuseurs peuvent donner vie aux rencontres sportives au milieu de votre salon et vous faire vivre une expérience ultra immersive. Désormais, les diffuseurs redoublent d’ingéniosité pour créer des contenus en direct passionnants et immersifs afin de fidéliser les téléspectateurs. C’est ainsi que ces derniers peuvent suivre leurs équipes favorites de football ou assister à des courses automobiles mythiques sans devoir se fondre au milieu de la foule ni payer leur billet au prix fort.

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Malgré tout, la diffusion live en 3D s’accompagne encore de nombreux défis techniques. Contrairement aux films ou aux émissions télévisées, les évènements sportifs en direct ne peuvent pas se payer le luxe d’une procédure de postproduction coûteuse et chronophage. Ce type de diffusion requiert de filmer chaque scène avec deux caméras en simultané : une première pour capturer les images perçues par l’œil gauche, un deuxième pour celles correspondant à l’œil droit. Ces images doivent être parfaitement alignées et utiliser les mêmes paramètres d'objectif, de distance focale, d’orientation, et ainsi de suite. Comme le temps alloué est insuffisant pour recourir à une phase de postproduction, ces caméras doivent s’appuyer sur de complexes processeurs graphiques ou analyseurs d’image pour synchroniser les images stéréoscopiques en temps réel.

Auparavant, la production en 3D stéréoscopique nécessitait une technologie hors de prix. Cependant, grâce à la division R&D de Mediapro, un groupe de diffusion et de production audiovisuelle dont le siège est basé à Barcelone, un système d’analyse d’images en temps réel efficace et abordable a été mis au point. Il est aujourd’hui possible de retransmettre des évènements sportifs en 3D via l’alliance de ce système innovant et de la solution Quadro Digital Video Pipeline, exploitant l’architecture de traitement parallèle NVIDIA CUDA.

Medialuso, une entreprise de production portugaise appartenant au groupe Mediapro, est la première à avoir mis en application ce système boosté par NVIDIA. De nombreux évènements majeurs ont d’ores et déjà été diffusés en 3D et en direct dans le monde entier. Aux quatre coins du globe, des téléspectateurs équipés de téléviseurs compatibles ou des spectateurs de salles de cinéma 3D ont eu la chance de suivre en direct et en 3D des évènements produits par Medialuso, tels que des matchs de football, des tournois de tennis, des étapes de la Coupe du monde de surf ou des concerts.

« L’apport fondamental de la 3D lors de la diffusion d’un évènement sportif, c’est qu’elle vous plonge littéralement au cœur de l’action, » commente Sergi Sagas, Directeur scientifique du département de recherche de Mediapro. « Vous avez envie de courir avec les joueurs de football américain lors des actions les plus importantes, ou encore de vous lever sur votre planche de surf alors qu’une énorme vague se dirige droit vers vous. Nous sommes heureux de participer à la révolution de la 3D alors qu’un nombre grandissant de téléspectateurs en découvre les merveilles. »

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Simplification de la diffusion en direct et en 3D
« La 3D exige d’utiliser des images stéréoscopiques extrêmement précises, c’est pourquoi nous devons accorder une attention particulière à l’alignement des paires de caméras afin de tourner chaque scène, » explique Sagas. « Pour filmer en 3D et en direct, les procédures de correction et de calibrage des caméras se doivent d’être automatiques et instantanées. Pour ce faire, nous devons nous appuyer sur un traitement graphique ultra-rapide. » C’est le principe de base du système de traitement d’image conçu par Mediapro pour la production des évènements en 3D.

« Nos systèmes boostés par Quadro sont dix fois moins coûteux que les outils concurrents de traitement 3D, » ajoute Sagas. « Alors que les autres systèmes utilisent des technologies propriétaires, nous avons développé une solution flexible répondant à des standards technologiques stricts. »

Performances élevées et marge d’erreur réduite
Mediapro a pu compter sur la fiabilité de NVIDIA pour la bonne marche du projet. Les diffusions en direct ne manquent pas de risques et les équipements doivent fonctionner à la perfection. C’est pourquoi Mediapro s’est tourné vers les technologies NVIDIA pour mener à bien cette tâche.

« Notre signal 3D est transmis dans le monde entier. Aucune erreur n’est permise, » explique Sagas. « Nos clients comptent sur nous pour obtenir un résultat conforme à leurs attentes. Nous n’aurions jamais pu le faire sans NVIDIA. »

L’analyseur d’image de Mediapro décrypte en temps réel les deux flux vidéo HD via une paire de caméras numériques puis traite les images directement en corrigeant chaque problème de variation de couleur, d’alignement, de rotation, ou toute autre disparité entre les images des deux caméras. La solution logicielle de Mediapro boostée par Quadro gère par ailleurs des configurations de caméras robotiques conçues par Kronomav, une autre entreprise espagnole. Le logiciel demande aux machines de Kronomav de modifier en temps réel la distance focale, la balance des couleurs, les angles de rotation et d’autres paramètres ; ceci afin de produire des images stéréoscopiques parfaitement alignées.

Chaque paire de caméras est gérée automatiquement grâce au système de Mediapro : via une puissante station de travail équipée de la solution NVIDIA Quadro Digital Video Pipeline, l’acquisition, la correction et le rendu des deux flux vidéo HD-SDI sont effectués en temps réel. Cette solution boostée par Quadro exploite la puissance de traitement parallèle de l’architecture CUDA pour calculer les correspondances de couleur, l’alignement et les autres paramètres requis pour gérer en direct chaque paire de caméras.

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Quadro Digital Video Pipeline est la seule solution de l’industrie accélérée par les GPU permettant d’acquérir, de traiter et de publier des vidéos en haute résolution dans des environnements de diffusion traditionnels et en 3D. Par ailleurs, c’est la seule plateforme intégrant quatre entrées HD-SDI sur chaque carte graphique tout en maintenant une puissance de traitement suffisante pour les opérations de rendu.

« La production en temps réel d’images stéréoscopiques cohérentes exige de recourir à des procédures ultra-rapides, » déclare Jordi Alonso, Chercheur senior pour Mediapro et expert en technologie 3D. « Seules les solutions Quadro exploitant CUDA le permettent. Grâce à elles, nous pouvons traiter en temps réel - avec une latence proche de zéro - un grand nombre de données entre les entrées et sorties SDI de notre système. »

« Nous avons travaillé en étroite collaboration avec NVIDIA pour optimiser notre technologie et pour accélérer le développement de notre système d’analyse d’images en temps réel et en 3D, » renchérit Sagas.

C’est en toute logique que Mediapro a choisi de renforcer l’adoption des systèmes boostés par NVIDIA afin d’assister les équipes de production dans la diffusion d’évènements en 3D. Par exemple, les équipes de recherche de Mediapro travaillent actuellement sur l’amélioration de leurs procédures de calcul (redéfinition des cartes de disparité permettant d’indiquer la distance d’un objet entre chaque paire de caméras, égalisation automatique des disparités entre les caméras de production) afin d’aider les réalisateurs à changer en temps réel de paire de caméras ; mais également pour améliorer les interfaces et les méthodes de communication matérielles afin d’accélérer les opérations de calibrage.

« La solution Quadro Digital Video Pipeline nous a permis de bénéficier de capacités de production 3D en temps réel encore jamais vues chez la concurrence. La compétitivité de Mediapro s’en est trouvée grandement améliorée, » déclare Sagas.

Images fournies avec l’aimable autorisation de Mediapro.



 
 
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