Etude de l'influence de la qualité audiovisuelle sur la qualité d'expérience du spectateur : combinaison d'indicateurs subjectifs, physiologiques et oculaires

Study of the influence of the audiovisual quality on the spectator quality of experience: combination of subjective, physiological and ocular indicators

• Auteur / Autrice : Julie Lassalle
• Direction : Gilles Coppin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologies de l'information et de la communication
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Télécom Bretagne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Audiovisuel

Qualité -- Contrôle

Psychophysiologie

Évaluation technologique

Résumé

Dans un contexte fortement concurrentiel, l'un des principaux enjeux pour les acteurs de l'offre de services audiovisuels (AV) est de garantir au spectateur une qualité d'expérience (QoE) optimale. Aujourd'hui, la QoE est souvent restreinte à la perception de la qualité audiovisuelle restituée (QAV) par le système. Elle est principalement mesurée à travers la collecte de notes données par des participants sur des échelles de qualité, après visualisation et écoute de séquences AV traitées par le ou les technologies à évaluer. Ces tests subjectifs suivent des procédures recommandées par l'Union Internationale des Télécommunications. Cependant, la qualité restituée peut affecter la QoE (fatigue, effort, etc. ) sans être reflétée par les notes de qualité. Une méthode considérant l'évaluation non plus de la QAV perçue seule mais de la qualité d'expérience, plus largement considérée, pourrait permettre de mieux rendre compte de l'influence de la qualité du son et de l'image sur le spectateur. Le présent travail est centré sur la recherche d'une méthode alternative aux méthodes actuelles de l'évaluation de qualité pour applications multimédias dans un contexte de visualisation et d'écoute de contenus AV 2D ou 3D. L'approche proposée aborde la QoE sous l'angle de l'analyse conjointe d'indicateurs subjectifs et d'indicateurs toniques physiologiques (activité électrodermale, rythme cardiaque, température cutanée périphérique, volume sanguin périphérique) et oculaires (PERCLOS, durée et fréquence de clignement de l'oeil, nombre de saccades, diamètre pupillaire). Les mesures physiologiques et oculaires ont pour avantage de ne pas être assujetties aux biais des mesures subjectives (représentativité, échelles, etc. ) et de traduire des phénomènes comme la fatigue ou l'effort mental, potentiellement induits par la présence de dégradations sur les signaux audio et/ou vidéo et pouvant être critiques du point de vue de la QoE. Deux protocoles ont été testés. Les résultats ont montré que la QAV module l'expérience subjective et que les notes de qualité ne sont pas suffisantes pour refléter fidèlement cet effet. L'influence de la QAV sur les mesures physiologiques et oculaires est moins évidente. Un ensemble de facteurs, notamment lié à certains attributs du contenu de test comme la dynamique ou la luminosité, aurait pu masquer ou atténuer l'observation d'un effet de la qualité restituée. Néanmoins, deux des indicateurs physiologiques ont réagi à la présence de dégradations audio et/ou vidéo lorsque celles-ci étaient cumulées à l'effet préjudiciable d'autres facteurs (vidéo 3D ou effet de passation). .

In a strongly competitive context, one of the main stakes for the actors of the audiovisual services offer is to guarantee to the spectator an optimal Quality of Experience (QoE). Nowadays, QoE is often limited to the perception of the audiovisual quality (AVQ) received by the system. It is mainly measured through the collection of rates given by testers onto quality scales, after visualization and listening of the AV sequences treated by one or several technologies to be evaluated. These subjective tests are following procedures recommended by the International Telecommunication Union. However, the restored quality can affect some factors of QoE (fatigue, effort, etc. ) which are not reflected by the quality scores. A method considering the evaluation either of the AV quality only received but of the quality of experience, widely considered, could allow to report better the influence of the sound and image quality on the spectator. The present work is centered on the research of an alternative method to current methods of quality assessment for multimedia applications in a context of viewing/listening of 2D or 3D AV contents. The proposed approach addresses the QoE in terms of analysis of subjective indicators and tonic physiological (electrodermal activity, heart rate, peripheral cutaneous temperature, blood volume pulse) and oculars indicators (PERCLOS, duration and frequency of the blinking of the eye, number of saccadic movements, pupillary diameter). Physiological and ocular measures have for advantage not to be subjected to the biases of the subjective measures (representativeness, scales, etc. ) and to reflect phenomena such as fatigue or mental effort, potentially induced by the presence of audio and/or video degradations, which may be critical in terms of QoE. Two protocols were tested to study the relevance of this approach. The results showed that QAV modulates the subjective measures and have putted forward the insufficiency of quality rates to reflect faithfully this effect. The impact of the quality on the physiological and ocular measures is less obvious. A set of factors in particular connected to certain attributes of the test contents, as the dynamics or the luminosity, would have been able to mask or decrease the quality effects observation on gathered measures. However, two of the physiological indicators reacted to the presence of audio and/or video degradations when these were accumulated to the detrimental effect of other factors (3D video or test period effect). .