[pt] Tecnologias de vídeos bidimensionais (2D) têm evoluído rapidamente nos últimos anos. Apesar disso, elas não permitem uma visão realista e imersiva do mundo, pois não oferecem importantes dicas de profundidade para o sistema visual humano. Tecnologias de vídeo tridimensionais (3D) têm como objetivo preencher essa lacuna, provendo representações que permitem a reprodução de informações de profundidade em displays 3D. Embora a representação baseada em vídeos estereoscópicos ainda seja a mais utilizada até o momento, novas representações de vídeo 3D têm emergido, tais como MVV (Multi-view video), 2D plus Z (2D plus depth), MVD (Multi-view plus depth) e LDV (Layered-depth video). A integração de aplicações multimídia com mídias 3D tem o potencial de permitir novos conteúdos interativos, novas experiências com o usuário e novos modelos de negócio. Nesta tese, duas abordagens para a integração de aplicações multimídia em cadeias de transmissão de vídeo 3D fim-a-fim são propostas. Primeiro, uma abordagem que é compatível com cadeias de transmissão de vídeo 3D baseado em vídeos estereoscópicos é discutida. A proposta consiste em extensões para linguagens multimídia 2D e um processo de conversão de aplicações multimídia 2D para sua versão estereoscópica. Essa proposta não requer nenhuma alteração no exibidor de linguagens multimídia 2D para a apresentação de mídias estereoscópicas. Em uma segunda abordagem, extensões adicionais a linguagens multimídia também são propostas visando a integração de aplicações multimídia em cadeias de vídeo 3D baseado em profundidade (2D plus Z ou LDV). Além disso, uma arquitetura para a composição gráfica dessas aplicações, baseada no conceito de LDV e que permite a integração de objetos de mídia baseado em profundidade em exibidores de aplicações multimídias é apresentada. Como um exemplo de aplicação prática das proposta desta tese, ambas são implementadas e integradas em um sistema de vídeo 3D fim-a-fim baseado no Sistema Brasileiro de TV Digital. / [en] Two-dimensional video technologies have evolved quickly in the last few years. Even so, they do not achieve a realistic and immersive view of the world since they do not offer important depth cues to the human vision system. Three-dimensional video (3DV) technologies try to fulfill this gap through video representations that enable 3D displays to provide those additional depth cues. Although CSV (Conventional Stereoscopic Video) has been the most widely-used 3DV representation, other 3DV representations have emerged during the last years. Examples of those representations include MVV (Multi-view video), 2D plus Z (2D plus depth), MVD (Multi-view plus depth), and LDV (Layered-depth Video). Although end-to-end 3DV delivery chains based on those 3DV formats have been studied, the integration of interactive multimedia applications into those 3DV delivery chains has not yet been explored enough. The integration of multimedia applications with 3D media using those new representations has the potential of allowing new rich content, user experiences and business models. In this thesis, two approaches for the integration of multimedia applications into 3DV end-to-end delivery chains are proposed. First, a backward-compatible approach for integrating CSV-based media into 2D-only multimedia languages is discussed. In this proposal, it is possible to add depth information to 2D-only media objects. The proposal consists of extensions to multimedia languages and a process for converting the original multimedia application into its stereoscopic version. It does not require any change on the language player and is ready-to-run in current CSV-based 3DV delivery chains and digital receiver s hardware. Second, extensions to multimedia languages based on layered-depth media are proposed and a software architecture for the graphics composition of multimedia applications using those extensions is presented. As an example, both proposals are implemented and integrated into an end-to-end 3DV delivery chain based on the Brazilian Digital TV System.

[pt] A detecção e o subsequente rastreamento de objetos em sequencias de vídeo é um desafio no que tange o processamento de vídeos em tempo real. Nesta tese propomos um método de detecção em tempo real adequado para o processamento de vídeos de alta definição. Neste método utilizamos um procedimento de segmentação de quadros usando as imagens integrais de frente, o que permite o rápido descarte de várias partes da imagem a cada quadro, desta maneira atingindo uma alta taxa de quadros processados por segundo. Estendemos ainda o algoritmo proposto para que seja possível detectar múltiplos objetos em paralelo. Além disto, através da utilização de uma GPU e técnicas que podem ter seu desempenho aumentado por meio de paralelismo, como o operador prefix sum, conseguimos atingir um desempenho ainda melhor do algoritmo, tanto para a detecção do objeto, como na etapa de treinamento de novas classes de objetos. / [en] The detection and subsequent tracking of objects in video sequences is a challenge in terms of video processing in real time. In this thesis we propose an detection method suitable for processing high-definition video in real-time. In this method we use a segmentation procedure through integral image of the foreground, which allows a very quick disposal of various parts of the image in each frame, thus achieving a high rate of processed frames per second. Further we extend the proposed method to be able to detect multiple objects in parallel. Furthermore, by using a GPU and techniques that can have its performance enhanced through parallelism, as the operator prefix sum, we can achieve an even better performance of the algorithm, both for the detection of the object, as in the training stage of new classes of objects.

[pt] O desenvolvimento tecnológico, cada vez mais acelerado, possibilitou o aperfeiçoamento das mídias disponíveis em um nível nunca antes visto, contribuindo significativamente para a transmissão de diversos conteúdos aos discentes no âmbito escolar como, por exemplo, os pontos notáveis de um triângulo e a Reta de Euler trazendo vários conceitos como: mediana, baricentro, bissetriz, incentro, ortocentro, mediatriz e o circuncentro, sendo este último o foco deste estudo que busca apresentar a proposta da utilização do vídeo A Comunidade: Circuncentro do triângulo, como forma de aperfeiçoar o conhecimento deste conceito de uma maneira dinâmica, através da solução de um problema prático sobre o local mais ideal para a construção de uma horta, sem que a mesma cause problemas às fazendas vizinhas. O tema se justifica devido à necessidade de desenvolvimento de competências necessárias para que os alunos estejam preparados para superar desafios sobre o conteúdo, sendo este possível através da análise de problemas práticos, como o apresentado no vídeo sugerido, que agrega valor ao processo de ensino aprendizagem desenvolvido em sala de aula. / [en] The increasingly accelerated technological development has enabled the improvement of available media at a level never seen before, significantly contributing to the transmission of various contents to students in the school environment, such as the remarkable points of a triangle and the Euler Line bringing several concepts such as: median, barycenter, bisector, incenter, orthocenter, bisector and circumcenter, the latter being the focus of this study that seeks to present the proposal to use the video The Community: Circumcenter of the triangle as a way to improve the knowledge of this concept in a dynamic way, through the solution of a practical problem about the most ideal place to build a vegetable garden, without causing any problems to neighboring farms. The theme is justified due to the need to develop the skills necessary for students to be prepared to overcome challenges regarding the content, which is possible through the analysis of practical problems, such as the one presented in the suggested video, which adds value to the teaching-learning process developed in the classroom.