A atenção voltada à produção de conteúdos 3D atualmente tem sido alta, grande parte devido à aceitação e à manifestação de interesse do público para esta tecnologia. Novas técnicas de captação e codificação e modos de reprodução de vídeos 3D, particularmente vídeos estereoscópicos, vêm surgindo ou sendo melhorados, visando aperfeiçoar e integrar esta nova tecnologia com a infraestrutura disponível. No entanto, em relação a avanços na área de codificação, nota-se a ausência de uma técnica compatível com mais de um método de visualização de vídeos estereoscópicos - para cada método de visualização há uma técnica de codificação diferente, o que inviabiliza ao usuário escolher o método que deseja visualizar o conteúdo. Uma abordagem para resolver este problema é desenvolver uma técnica genérica, isto é, uma técnica que seja independentemente do método de visualização, que através de parâmetros adequados, produza um vídeo estereoscópico sem perda significativa de qualidade ou a percepção de profundidade, que é a característica marcante desse tipo de conteúdo. O método proposto neste trabalho, chamado HaaRGlyph, transforma um vídeo esterescópico em um único fluxo contendo um anáglifo, codificado de modo especial. Esse fluxo além de ser compatível com o método de visualização anaglífica é também reversível à uma aproximação do par estéreo original, possibilitando a independência de visualização. Além disso, a HaaRGlyph atinge maiores taxas de compressão do que o trabalho relacionado. / Attention towards 3D content production has been currently high, mostly because of public acceptance and interest in this kind of technology. Therefore, new capturing techniques, coding and playback modes for 3D video, particularly stereoscopic video, have been emerging or being enhanced, focusing on improving and integrating this new kind of technology with the available infrastructure. However, regarding advances in the coding area, there are conflicts because each stereoscopic visualization method uses a different coding technique. That leads to incompatibility between those methods. An approach to tackle this problem is to develop a generic technique, that is, a technique that is appropriate regardless the visualization method. Such technique, with suitable parameters, outputs a stereoscopic video with no significant loss of quality or depth perception, which is the remarkable feature of this kind of content. The method proposed in this work, named HaaRGlyph, transforms a stereo pair of videos into a single anaglyph stream, coded in a special manner. Such stream is not only compliant with the anaglyph visualization method but also reversible to something close to the original stereo pair, allowing visualization independence. Moreover, HaarGlyph achieves higher compression rates than related work.

A proliferação de conteúdos estereoscópicos atualmente é uma realidade, devido, principalmente, ao interesse e a percepção de valor do público, em geral, como uma tecnologia amigável. Os diversos benefícios trazidos por essa tecnologia, do entretenimento à pesquisa, influenciaram no desenvolvimento de inúmeras técnicas de captação, codificação e reprodução desses vídeos. Tendo em vista a integração com a infraestrutura atual, novas técnicas continuam surgindo e trazendo novas descobertas. No entanto, no campo da codificação, existe um problema que envolve a dificuldade para reproduzir um vídeo sem se conhecer a técnica de codificação que o gerou. Um ponto comum das formas de reprodução é que todas tomam como base um par estéreo, o que, por um lado pode, genericamente, permitir a codificação para operar em modos de reprodução diferentes, mas, por outro lado, traz outro problema, o de duplicar o volume de dados demandados, tornando-o de alto custo para armazenamento e transmissão. Assim, nesta dissertação foi desenvolvida uma nova técnica para reverter um anáglifo a uma aproximação do par estéreo original baseada em busca local rápida, utilizando apenas nas informações intracodificadas do vídeo anáglifo. A utilização anáglifo e da técnica de reversão, reduz o volume dos dados e torna genérico o conteúdo para reprodução. Para mensurar os resultados, foram realizados experimentos submetidos a análise objetiva utilizando o PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) e a análise subjetiva com o método DSCQS (Double Stimulus Continuous Quality Scale). Como resultados foram recuperados aproximações dos pares estéreos originais independentes do modo de visualização com boa qualidade visual e boa percepção de profundidade. / The proliferation of stereoscopic content is currently a reality, mainly due to the public interest and perception of value, in general, as a friendly technology. The diverse benefits brought by this technology, from entertainment to research, have influenced the development of numerous techniques for capturing, coding and reproducing these videos. In view of the integration with the current infrastructure, new techniques continue to emerge and bring new discoveries. However, in the field of coding, there is a problem that involves the difficulty of reproducing a video without knowing the coding technique that generated it. A common point of the forms of reproduction is that all are based on a stereo pair, which, on the one hand, can generically allow coding to operate in different reproduction modes, but on the other hand, it brings another problem, that of duplicate the volume of data demanded, making it costly for storage and transmission. Thus, in this dissertation a new technique was developed to revert an anaglyph to an approximation of the original stereo pair based on fast local search, using only the intracoded information of the anaglyph video. The anaglyph use and reversal technique reduces the volume of data and makes the content for reproduction generic. To measure the results, experiments were performed under objective analysis using PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) and subjective analysis with the DSCQS (Double Stimulus Continuous Quality Scale) method. As a result, approximations of the original stereo pairs independent of the viewing mode with good visual quality and good depth perception were retrieved.

Monitoring volumes of malicious network data for across multiple sources can potentially be overwhelming. As a result, vital data is at a greater risk of being overlooked and the time span for analyzing it could be too lengthy. One way to address this issue is to employ network security visualization techniques to evaluate security risks and identify malicious activity to help mitigate compromised nodes on a network. The purpose of this thesis is to introduce a visualization framework to help reduce task-completion time, enhance situational awareness, and decrease user error of complex visualizations for network security applications. From the developed framework, three techniques are suggested as contributions using visualization and interaction: (1) Stereoscopic visualization technique aims to increase user awareness of vulnerabilities and malicious attacks, (2) the recommender system aims to ensure efficient navigation in complex 3D environments, and (3) an interaction system aims to assist in usability of visualization environments using Natural User Interfaces (NUIs). To investigate the aforementioned techniques, the following tools were created: 3D Stereoscopic Vulnerability Assessment Tool (3DSVAT), Parallel 3D Coordinate Visualization (P3D), NAVSEC recommender system, and Interaction System for Network Security (InterSec).

A atenção voltada à produção de conteúdos 3D atualmente tem sido alta, grande parte devido à aceitação e à manifestação de interesse do público para esta tecnologia. Novas técnicas de captação e codificação e modos de reprodução de vídeos 3D, particularmente vídeos estereoscópicos, vêm surgindo ou sendo melhorados, visando aperfeiçoar e integrar esta nova tecnologia com a infraestrutura disponível. No entanto, em relação a avanços na área de codificação, nota-se a ausência de uma técnica compatível com mais de um método de visualização de vídeos estereoscópicos - para cada método de visualização há uma técnica de codificação diferente, o que inviabiliza ao usuário escolher o método que deseja visualizar o conteúdo. Uma abordagem para resolver este problema é desenvolver uma técnica genérica, isto é, uma técnica que seja independentemente do método de visualização, que através de parâmetros adequados, produza um vídeo estereoscópico sem perda significativa de qualidade ou a percepção de profundidade, que é a característica marcante desse tipo de conteúdo. O método proposto neste trabalho, chamado HaaRGlyph, transforma um vídeo esterescópico em um único fluxo contendo um anáglifo, codificado de modo especial. Esse fluxo além de ser compatível com o método de visualização anaglífica é também reversível à uma aproximação do par estéreo original, possibilitando a independência de visualização. Além disso, a HaaRGlyph atinge maiores taxas de compressão do que o trabalho relacionado. / Attention towards 3D content production has been currently high, mostly because of public acceptance and interest in this kind of technology. Therefore, new capturing techniques, coding and playback modes for 3D video, particularly stereoscopic video, have been emerging or being enhanced, focusing on improving and integrating this new kind of technology with the available infrastructure. However, regarding advances in the coding area, there are conflicts because each stereoscopic visualization method uses a different coding technique. That leads to incompatibility between those methods. An approach to tackle this problem is to develop a generic technique, that is, a technique that is appropriate regardless the visualization method. Such technique, with suitable parameters, outputs a stereoscopic video with no significant loss of quality or depth perception, which is the remarkable feature of this kind of content. The method proposed in this work, named HaaRGlyph, transforms a stereo pair of videos into a single anaglyph stream, coded in a special manner. Such stream is not only compliant with the anaglyph visualization method but also reversible to something close to the original stereo pair, allowing visualization independence. Moreover, HaarGlyph achieves higher compression rates than related work.

[pt] As comunicações à distância estão crescendo consideravelmente pelo uso de aplicações através da Internet e de ambientes virtuais. Interaçõoes sociais e pessoais têm recebido especial enfoque, sobretudo a videoconferência, acarretando uma grande demanda de tecnologia apropriada para esses sistemas. Resultados de pesquisas em Presença, alguns deles obtidos nesta tese, permitiram inferir os quatro pilares da proposta: 1. visualização é muito importante nas interações sociais/pessoais; 2. tecnologia simples pode promover presença social; 3. imagens de câmera são mais satisfatórias do que avatares para algumas interações sociais/pessoais; 4. estereoscopia influência presença positivamente. Sob a restrição de usar tecnologia simples e de baixo custo, a tese propõe o uso de visualização estereoscópica para webcams, em tempo real. Porque webcams são equipamentos simples com baixa resolução de imagem, a obtenção de um estéreo com qualidade torna- se um desafio. Partindo do princípio que o olho humano não se comporta da mesma forma para ver de perto e de longe, a pesquisa analisou o processamento de estéreo natural do olho humano, e com base em resultados psicofísicos e fisiológicos da visão binocular, a tese propõe um modelo para o processamento de imagens estereoscópicas a serem visualizadas em curta distância, e usa este modelo na implementação apresentada. Os resultados obtidos foram satisfatórios para a visualização de imagens estéreo com webcams, em tempo real, e principalmente, eliminaram a necessidade de reajuste de paralaxe das imagens e do reposicionamento das câmeras a cada movimentação do observador, dando assim mais liberdade de visualização ao observador. / [en] The improvement of communication among remotely located people constitutes a very comprehensive prominent subject nowadays. Among applications to attain this goal, some aim to support social and personal interactions to meet partners, friends and family in distance. Presence research results, some obtained as part of this thesis, allowed to infer the four pillars of the proposal: 1. visualization is very important in social/personal interactions, mainly when people have close social/personal relationship; 2. simple technology can afford social presence; 3. camera images are more satisfactory than avatars during some social/personal interactions; 4. stereoscopy influences presence positively. Under the constraint of using simple technology without adding any special hardware to a PC system, the thesis proposes the use of stereoscopy through webcams, in real- time, as one solution to add 3D features to camera images. Since webcams are simple equipments with low resolution, to obtain stereo images in good quality is a challenge. Considering the fact that human eyes treat short and long distance in a different way, this research analysed the natural stereo processing of human eye, and based on psychophysical and physiological features of binocular vision, the thesis proposes a model to process stereoscopic images to be visualized in short distance, and implemented it as a proof of concept. The obtained results are satisfactory for stereoscopic images visualization through webcams, in real-time, and mainly, eliminated the need of adjusting images parallax and cameras position for each viewer´s movement, allowing more freedom to the viewer.