Évaluation objective de la qualité vidéo en TV 3D relief

Objective assessment of stereoscopic video quality of 3DTV

• Auteur / Autrice : Darya Khaustova
• Direction : Christine Guillemot, Olivier Le Meur
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 30/01/2015
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : France Telecom Orange labs
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (Rennes) - Inria Rennes – Bretagne Atlantique - Sirocco
• Partenaire(s) de recherche : PRES : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vidéo 3D (imagerie tridimensionnelle)

Mots clés libres

Vidéo 3D

Métrique objective

Échelle de couleur

Évaluation subjective

Acceptabilité

Gêne visuelle

Évaluation de la qualité vidéo

Asymétrie entre les vues

Confort visuel

Attention visuelle

Profondeur

Texture

Carte de saillance

Mouvement saccade

Temps de fixationdisparité

3D video

Objective metric

Color scale

Subjective assessment

Acceptability

Visual annoyance

Views asymmetry

Visual comfort

Video quality assessment

Human factors

Visual attention

Depth

Texture

Saliency map

Depth map

Saccade length

Fixation duration

Disparity

Résumé

Le niveau d'exigence minimum pour tout système 3D (images stéréoscopiques) est de garantir le confort visuel des utilisateurs. Le confort visuel est un des trois axes perceptuels de la qualité d'expérience (QoE) 3D qui peut être directement lié aux paramètres techniques du système 3D. Par conséquent, le but de cette thèse est de caractériser objectivement l'impact de ces paramètres sur la perception humaine afin de contrôler la qualité stéréoscopique. La première partie de la thèse examine l'intérêt de prendre en compte l'attention visuelle des spectateurs dans la conception d'une mesure objective de qualité 3D. Premièrement, l'attention visuelle en 2D et 3D sont comparées en utilisant des stimuli simples. Les conclusions de cette première expérience sont validées en utilisant des scènes complexes avec des disparités croisées et décroisées. De plus, nous explorons l'impact de l'inconfort visuel causé par des disparités excessives sur l'attention visuelle. La seconde partie de la thèse est dédiée à la conception d'un modèle objectif de QoE pour des vidéos 3D, basé sur les seuils perceptuels humains et le niveau d'acceptabilité. De plus nous explorons la possibilité d'utiliser la modèle proposé comme une nouvelle échelle subjective. Pour la validation de ce modèle, des expériences subjectives sont conduites présentant aux sujets des images stéréoscopiques fixes et animées avec différents niveaux d'asymétrie. La performance est évaluée en comparant des prédictions objectives avec des notes subjectives pour différents niveaux d'asymétrie qui pourraient provoquer un inconfort visuel.

The minimum requirement for any 3D (stereoscopic images) system is to guarantee visual comfort of viewers. Visual comfort is one of the three primary perceptual attributes of 3D QoE, which can be linked directly with technical parameters of a 3D system. Therefore, the goal of this thesis is to characterize objectively the impact of these parameters on human perception for stereoscopic quality monitoring. The first part of the thesis investigates whether visual attention of the viewers should be considered when designing an objective 3D quality metrics. First, the visual attention in 2D and 3D is compared using simple test patterns. The conclusions of this first experiment are validated using complex stimuli with crossed and uncrossed disparities. In addition, we explore the impact of visual discomfort caused by excessive disparities on visual attention. The second part of the thesis is dedicated to the design of an objective model of 3D video QoE, which is based on human perceptual thresholds and acceptability level. Additionally we explore the possibility to use the proposed model as a new subjective scale. For the validation of proposed model, subjective experiments with fully controlled still and moving stereoscopic images with different types of view asymmetries are conducted. The performance is evaluated by comparing objective predictions with subjective scores for various levels of view discrepancies which might provoke visual discomfort.