Blu-ray Üzerinde 3D Film Teknolojisi
Üç boyutlu sinema deneyimi oturma odasında ve normal oynatıcılarda artık mümkün. Filmleri Multiview-Coding ile üç boyutlu olarak dönüştürmek için H.264 standardı geliştiriliyor.
Avatar’ın kazandığı başarının ardından, çoklu ortam sektörü tümüyle 3D modasına bel bağladı. Gelecek nesil TV’ler ve Blu-ray oynatıcılar 3D deneyimim salonlarımıza taşıyacak ve böylelikle sinema salonlarının eksikliği hissedilmeyecek. Aynı anda, Hollywood da gelecek nesli disklere taşıma çabası içinde. İlk 3D Blu-ray’ler raflardaki yerini aldı bile. Çoğunluk, yılbaşı satışlarını bekliyor. Filmlerin bu disklere uygun şekilde nasıl dönüştürüldüğünü anlamak için, H.264 standartlarının Stereo Yüksek Profil (stereo high profile) genişletmesine bakmak gerekiyor.
Buradaki “stereo” sözcüğü, stereoskopik görüşü, yani insanların çevreyi iki gözle görmesini anlatıyor. Beyin, iki farklı görüş açısından elde edilen görüntüyü birleştirerek üç boyutlu bir etki yaratıyor. Filmler de tıpatıp aynı mantıkla yapılıyor: Bir 3D TV, sağ ve sol göze farklı görüntüler yolluyor. Bu da teoride 3D filmler için gereken yer miktarının ikiye katlanması anlamına geliyor.
İki boyutlu bir Blu-ray filminde saniyede 24 tekil görüntü (kare) yer alırken 3D disklerde 48 görüntüye gereksinim var. Bu yüzden de en kolayı bir Blu-ray’e iki video akışı yerleştirmek gibi görünüyor. Ne var ki sorun da burada: Tüm video bit oram saniyede 40 MB ile sınırlı. Bir 3D diskte bu değer kanal başına 20 MB/s’ye düşünce görüntü kalitesi de aşağı iniyor. İşte, bu darboğazın üstesinden gelecek teknoloji “Multi Video Coding” (MVC) adını taşıyor.
MVC’nin altında yatan çalışma ilkesi, aslında gözlerin gördüklerinin birbirinden çok az farklı olması. Böylece bir gözün gördüğü, diğerinin gördüklerinden yola çıkarak hesaplanabiliyor. MVC filmleri de iki akış içeriyor ama sadece biri, yani temel görünüm (base view) sıradan bir 2B video gibi kodlanıyor. Temel olmayan görünüm diye bilinen diğer akış ise (non base view) birincisi olmadan oynatılamıyor. Bu teknoloji, H.264 standardının yeni Stereo Yüksek Profili’nin merkezinde bulunuyor. Böylelikle, ikinci akış için gereken bellek miktarı da %50 azalıyor.
H.264: Sürekli genişleyen bir standart
H.264′e birçok aygıtta rastlamak mümkün. Bu, izin verilen sıkıştırma teknolojileri için kare koşullarını belirleyen profil seçenekleri sayesinde oluyor. Akıllı telefonlar için temel profillerden tutun da yeni ve güçlü oynatıcılar için 3D Blu-ray’e varıncaya kadar türlü profiller var.
Video sıkıştırma adeta bir sanat; zira hem olabildiğince yer tasarrufu yapmak, bir yandan da kalitenin göze çarpacak kadar kötüleşmemesi lazım. Bir MPEG2 ya da H.264 kodlayıcı, karelerin çok az bir kısmını tam görüntü (I karesi) olarak saklıyor, tıpkı JPEG’lerde olduğu gibi. Kodlayıcı, I karelerinden yola çıkarak diğer kare türleri olan P ve B karelerini türetiyor.
Bir I karesinden elde edilen iki tür bilgi var: Görüntü içeriğindeki fark, yani parlaklık ve renk değerlerindeki değişim. Bununla birlikte, hareket vektörleri de öğreniliyor. Hareket vektörleri, aynı içeriğe sahip olduğu halde ardışık karelerde yer değiştiren blokları gösteriyor. Özel bir durum ise “atlanmış” olarak işaretlenen bloklar. Böyle blokların içeriği bir kareden diğerine değişmiyor.
I karesi ve ondan türetilen kareler bir GOP (Group of Pictures, yani Resim Grubu) oluşturuyor. İlke itibariyle bir GOP 12 ila 24 kare içeriyor, bu da filmde yarım ila 1 saniyeye denk düşüyor. GOP, I karesinin yanı sıra, bir önceki I karesinden türetilmiş en az bir adet de P karesi içeriyor. B kareleri ise hem takip eden hem de önceki I ve P kareleriyle ilgili. Böylece muazzam bir yer kazanımı söz konusu: Bit oranı 7 MB/sn olan bir HD filmde I karesi 100 KB, bir P karesi sadece 50 KB ve B karesi ise yalnızca 20 KB yer tutuyor. H.264′te B karelerini başka B karelerinden türetmek de mümkün olduğundan, oynatıcının önce hangi karelerin kodunu çözüp tampon belleğe taşıyacağını bilmesi için bir hiyerarşi şart. Kod çözücü, 3. adımda bir B karesi görüntüleyebilmek için gereken I ve P karelerinin yanı sıra, 1. ve 2. adım B karelerine de ihtiyaç duyuyor.
Kareler: 3D‘de hiyerarşi
Kare hiyerarşisi aynı zamanda 3D’de tahmin için de temel olarak kullanılıyor. Benzer şekilde bir 3D resim grubu temel görünümün başlangıç görüntüsü olarak sadece bir I karesinden ve temel olmayan görünümün başlangıç görüntüsü olarak da bir P karesinden oluşuyor. Geriye kalanları B karelerinden oluşuyor ve temel görünümün farklarından, temel olmayan görünüm hesaplanıyor. Eşzamanlı B kareleri arasında ufak tefek parlaklık ve renk farkları olsa da, bu değerler arasındaki fark açılmıyor. Kare ne kadar küçükse o kadar iyi sıkıştırılabiliyor, dolayısıyla da temel olmayan görünümdeki görüntüler temel görünümün ancak yarısı kadar yer tutuyor.
Yeni profilin endüstri için teşkil ettiği en büyük zorluk, sıradan oynatıcılarda geriye doğru uyumluluğu sağlamak. Bu da bir 3D diskin herhangi bir Blu-ray oynatıcıda gösterilebilmesi demek. Bu da büyük olasılıkla karelerin temel görünüme ve temel olmayan görünüme ait diye ikiye ayrılması sayesinde gerçekleşiyor. 2B oynatıcı temel olmayan görünümün karelerini tanımadığı için, sadece temel görünümün karelerini gösteriyor ve bu da zaten normal bir Blu-ray video akışı demek.
Bu hilenin işe yaramasını sağlayan şey ise H.264 akış verilerinin sıkıştırılmış ve ek olarak bir NAL paketinde (Network Abstraction Layer, yani Ağ Soyutlama Katmanı) gönderiliyor olması. Temel olmayan görünümün kareleri yeni bir paket türüne uyuyor ve bunu sadece 3D oynatıcılardaki MVC kod çözücüsü değerlendirebiliyor. 3D disklere ne zaman geçmek isterseniz, bunu kolayca yapabilirsiniz.
Bir 3D filmin anatomisi
3D filmlerde sağ ve sol gözler için farklı resimler (kareler) gösteriliyor. Sol gözün kareleri sağ gözün karelerinden tümüyle farklı olduğundan, 2B oynatıcılarda hile filmler izlenebiliyor. Onun dışında film yapısı normal video akışlarıyla aynı. I kareleri JPEG gibi kodlanırken diğer iki tür kare görüntü içeriğini kendine bağlı karelerdeki değişiklik şeklinde saklıyor.
Kategori: Video
