AR和VR如何构筑未来电视新生态

城市化进程的加快,背井离乡追寻梦想的年轻人越来越多,独身在外无依无靠,生活的压力、工作的压力没有面对面的倾诉对象能够诉说排解。孤独时分人需要的不仅是言语的陪伴,更是身体的陪伴。AR与VR创造的共同空间共享不仅是电视生态领域的一大创举,更是孤独游子的治愈良药。

5G时代,人们对它的期待主要体现在视频方面,具体而言,则是对速度、分辨率以及逼真性的追求。就目前的发展状态而言,标清、高清、4K超高清……现在绝大多数人对视频的要求仍然停留在前两项。AR和VR并不是没有应用到实际生活中,只是技术的推广是一个缓慢的过程。就目前而言,VR体验式游戏已经遍布各大商场,头戴式VR设备也是某宝上唾手可得的商品,AR卡片也变得不再新鲜,AR与VR似乎已经走进了寻常百姓家,但并没有融入人们的日常生活。

电视,在互联网面前地位逐渐渺小,可电视所创造的共同空间中的交流互动机会是网络无法实现的。在AR/VR时代,新技术如何拯救逐渐衰落的传统电视媒体,改变电视生态系统?本文通过两种方式进行深入挖掘,探讨了未来广播电视生态中AR/VR的发展可能性,介绍了部分研发产品,以望对电视生态的创新产生启发。

在4K、8K之后,未来的媒体生态中,AR和VR可能将成为主流技术。为了探讨未来广播生态系统中AR、VR的发展可能性,我们采取了两种方式进行深入的挖掘:演绎法和归纳法。

从演绎法的视角看,未来电视生态的变化依靠研发技术的发展,或者也可以说技术发展推动持续创新。由于这种方法是针对对如何实现AR/VR,我们将其称为「用于AR/VR」。

从归纳法的视角来看,首先,我们期待从科技与社会的发展中把握目前与未来的潜在需求。然后,考虑我们能够提供怎样的服务。之后针对服务所需的技术拟定研发计划,有目的性地进行研发工作。我们并不会利用我们已有的技术力量,但这种思考角度或许能迸发出新的灵感,创造颠覆性创新的东西。媒体公司的目的是为了通过广播创造价值,或者用广播内容加强家庭内部交流等。比起「用于AR/VR」,这里技术研发有着更深层次的社会意义。因此,鉴于我们只是把技术作为一种手段,我们将这种方法称为「借助AR/VR」。

本文,我们将介绍过去和现在两个时间维度的「用于AR/VR」和「借助AR/VR」案例,从中总结出未来电视生态领域的观看方式,并对AR/VR时代的媒体作用进行讨论。

一、回顾:过去的研发成果

为了进一步思考未来的AR/VR广播技术与广播策略,我们介绍了过去的四个研发试验作为案例参考。

「用于AR/VR」案例1:使用8K显示屏的VR观看系统

适用于360VR的头戴式显示器(HMD)还需要从各种方面加以改进。尤其是,既有事实证明目前的像素,并不足以提供高度沉浸感与现实感的舒适观看体验,以下便是运用8K研究的成果之一。

当通过HMD在宽视野范围内观看360°全景图像的一部分时,需要HMD具有非常高的空间分辨率才能保证不会看到像素块。这便对360°图像提出了更高的空间分辨率要求。为了解决这个问题,我们在此基础上推出了使用OLED屏幕的HMD模型,能够达到8K(1058ppi)的空间分辨率,并利用该模型捕捉到了30K x 15K空间分辨率的360°全景图像。该成果在ITU-R BT.2123-0建议的讨论总中被当作案例。

「用于AR/VR」案例2:AR广播同步系统

在大量的作品和标准中,网络内容能对广播节目提供额外补充。广播节目与网络内容之间的同步性是核心主题之一。以下便是川村和大月利用我们在MPEG媒体传输(MMT)方面的领先研究开发的AR应用案例。

在该案例中,观看者将能够享受到新的观看体验:电视上的广播节目,作为第二屏幕的移动设备上的3DCG内容(包括AR内容)将按照世界标准时间进行同步。其中特点之一就是我们利用了MMT上视频帧具有基于UTC的演示时间戳(PTS)这一规则。

「借助AR/VR」案例1:增强型电视

增强现实型电视使得,「电视人物从电视机里蹦出来」的想象不再是梦。增强现实型电视能提供AR技术支持下的服务,通过该服务,观众能在电视机前感受到电视世界与真实世界融为了一体。

它主要有两大功能:第一,电视图像和移动设备上的3DCG内容(AR内容)之间的帧显示时间同步;第二,对电视与移动设备之间相对位置与方向进行估计。同步的特点是,初始移动标记(包括电视节目的回放时间)将作为电视节目的一部分显示在电视上。通过使用移动设备扫描该标记,观看者能够享受到同步的AR内容。

从电视与移动设备之间的同步性来看,这个例子与「用于AR/VR」案例2很相似。然而,方法是完全相反的。「用于AR/VR」案例2中,电视上的广播节目无需更改即可实现同步。另外,服务专用技术使其不仅可以用于电视直播,也可以用于时移观看、打包媒体或者数字标牌等。

「借助AR/VR」案例2:360°视频传递系统,看到框架外的世界

这是另一个电视节目的增强系统。NHK提供了这样一款VR服务,观看者可以通过移动设备看到电视框架之外的电视节目所展现的景象。在移动设备上安装这样一款可提供360°全景视频的传递系统,观看者就能够看到整个电视节目所展现背景的全貌,而不只是被限制在屏幕上的平面内容。

二、展望:由过去迈向未来

「用于AR/VR」案例3:使用8K摄像机进行高沉浸式VR制作

在VR视频拍摄中,理想情况是使用单个摄像头无需缝合即可准确拍摄到对象,以避免后期人工处理带来错位问题。然而并没有能进行360°拍摄的设备。为了减少针迹,经常需要使用高清相机来实现高分辨率的VR视频。

相关生产者使用8K相机尝试着拍摄过VR视频,例如使用了不同的镜头和相机进行8K相机的组合拍下多个场景,并对这些视频进行评估。尽管不能忽略结果取决于现场这一事实,但仍然期待制作高分辨率VR视频的技术实现,并将为拍摄更流畅的视频制定计划。

·使用AR眼镜的观看方式

最近AR眼镜受到了极大的关注,人们认为AR眼镜是最可能取代智能手机的设备之一。文章探讨了AR眼镜时代的观看方式将是什么样的。下图展示了预期中未来AR眼镜的主要功能。它和智能手机最大的区别在于高度的空间自由。举例来说,AR眼镜能够代替观看2D视频图像的常规显示器。正如川北所提到的那样,文中将2D视频图像称为源于AR眼镜「虚拟电视」带来的3D真实空间。

下面的表格分类简单展示了从传统电视时代到虚拟电视时代不同的观看体验。下图则以图示意了表格中阐述的理想坐标系统。从表格与图片中可以看出,未来AR眼镜观看方式的特点就是能以观看者为中心建立坐标轴。因此将这个系统称为VCS(观看者坐标系统)。

·共享空间共同观看

一直以来人们都认同媒体价值之一在于提供普世话题。电视媒体能够将人们聚集在客厅中,为人们提供在同一空间内相互交流的机会。对于媒体而言,不仅需要为观众提供内容信息服务,还应该提供共享空间的服务,这在虚拟电视时代也同样重要。下图便展示了这种服务的模拟图。

在这项服务中,观看者戴上AR眼镜就可以看到一场仿佛真实存在的表演。他们同样可以体验到和远方的家人、朋友,过去的自己或家人,甚至同样对该节目感兴趣的陌生人一起看电视的经历。公司或许可以提供元数据支持,以允许观众更容易地邀请合适的人。

「借助AR/VR」案例3:利用具有Alpha通道的360°视频

各式各样的2D内容可能将在虚拟电视时代融合在一起。例如,「借助AR/VR」案例2中所描绘的矩形2D图像和360°视频的融合,或者矩形2D图像和无背景人体之间的融合.考虑到内容或设备类型的多样性,NHK提出了新的广播服务概念,以与虚拟时代「多样化视觉」相对应。

为了更好地处理各种类型的2D图像,文章建议在VCS中使用具有Alpha通道的360°全景图像。VCS中具有Alpha通道的360°图像可以包含几乎所有类型的2D视频,无论是传统的长方形图像,全景图像,或者任意形状的图像。由于可以使用一些现有的编解码器来处理这种具有Alpha通道的360°图像(例如VP8/WebM),因此并不需要创建新的文件格式。除此之外,如果大多数图像是透明的,则图像数据能够以高压缩率压缩。

为了提高人体此类物体在具有Alpha通道的360°图像中的存在感,文章仅引入了一个参数,提出一种新的距离感知方式。正如下图所示,直径d指的是观看者的位置(起点)到球状图像(虚拟屏幕)之间的距离,同时也具有时间功能。内容提供者进一步明确了d的含义,即观看者将通过VCS的距离感知享受所提供的内容服务。具体来说,观看者有两种感知距离感的方式:一是使用双目HMD,观看者会感觉到具有Alpha通道的全景图像中的物体以及虚拟背景之间的视差;二是通过AR眼镜,全景图像中的物体和真实物体之间存在区隔。

「借助AR/VR」案例4:共享VR体验

上面AR眼镜的例子讲到了在共享空间内共享观看体验,除此之外,吉野设计的VR头戴式显示器(HMD)也能实现这种情况。像全景图像一样,VR中也有一个众所周知的问题:观看者无法与其他人在同一个地方一起观看。在这种情况下,观看者需要佩戴安装了立体摄像机的HMD。通过立体摄像机展示的深度图,系统会向观看者展示附近的实物,这些物体将会AR的方式展示出来,而剩余地方则将以全景的方式呈现。

在下图中,观看者能够看到他附近的观看者,比如他的朋友,以及全景图像。如果他的朋友指向某件物品,改观看着能够同一时间看向他朋友所指的方向。因此,观看者能够和附近的观看者共享VR体验过程。

三、结语

旅游是什么?有人的旅游装在眼睛里,有人的旅游装在相机里。相机里的记忆当然能够存储更长的时间甚至能永久保存,可相机也将所有的风景限制在了矩形的框架中。

我们生活在一个「屏幕时代」,屏幕里的世界成为了我们生活中的一部分。纵然屏幕里的世界千姿百态,拓宽了我们的视野,但也不得不承认屏幕的框架将一切的立体变成了平面,它限制了观看的视角,限制了我们对世界的全面认知。360°全景图像传递系统能打破人类的生理局限,也能打破屏幕框架的束缚,帮助我们全方位地认知世界。

电视里和电视外是截然不同的两个世界,是虚拟与现实的对照。两个世界都有好有坏,而两个不同世界的交互或许能让我们身临其境地体验另一种生活,有时是心理的放松,有时也能帮助心智的成熟。

城市化进程的加快,背井离乡追寻梦想的年轻人越来越多,独身在外无依无靠,生活的压力、工作的压力没有面对面的倾诉对象能够诉说排解。孤独时分人需要的不仅是言语的陪伴,更是身体的陪伴。AR与VR创造的共同空间共享不仅是电视生态领域的一大创举,更是孤独游子的治愈良药。

技术总能让人产生无比的期待,我们不敢贸然断定这些技术能否都能真正实现,但我们敢确定的是,只有想不到,没有做不到,生活需要多点期待。

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