Methods for assessment and prediction of QoE, preference and visual discomfort in multimedia application with focus on S-3DTV
Méthodes pour l'évaluation et la prédiction de la Qualité d'expérience, la préférence et l'inconfort visuel dans les applications multimédia. Focus sur la TV 3D stéréoscopique
Résumé
Multimedia technology is aiming to improve people's viewing experience, seeking for better immersiveness and naturalness. The development of HDTV, 3DTV, and Ultra HDTV are recent illustrative examples of this trend. The Quality of Experience (QoE) in multimedia encompass multiple perceptual dimensions. For instance, in 3DTV, three primary dimensions have been identified in literature: image quality, depth quality and visual comfort. In this thesis, focusing on the 3DTV, two basic questions about QoE are studied. One is "how to subjectively assess QoE taking care of its multidimensional aspect?". The other is dedicated to one particular dimension, i.e., "what would induce visual discomfort and how to predict it?". In the first part, the challenges of the subjective assessment on QoE are introduced, and a possible solution called "Paired Comparison" is analyzed. To overcome drawbacks of Paired Comparison method, a new formalism based on a set of optimized paired comparison designs is proposed and evaluated by different subjective experiments. The test results verified efficiency and robustness of this new formalism. An application is the described focusing on the evaluation of the influence factor on 3D QoE. In the second part, the influence of 3D motion on visual discomfort is studied. An objective visual discomfort model is proposed. The model showed high correlation with the subjective data obtained through various experimental conditions. Finally, a physiological study on the relationship between visual discomfort and eye blinking rate is presented.
La technologie multimédia vise à améliorer l'expérience visuelle des spectateurs, notamment sur le plan de l'immersion. Les développements récents de la TV HD, TV 3D, et TV Ultra HD s'inscrivent dans cette logique. La qualité d'expérience (QoE) multimédia implique plusieurs dimensions perceptuelles. Dans le cas particulier de la TV 3D stéréoscopique, trois dimensions primaires ont été identifiées dans la littérature: qualité d'image, qualité de la profondeur et confort visuel. Dans cette thèse, deux questions fondamentales sur la QoE sont étudiés. L'une a pour objet "comment évaluer subjectivement le caractère multidimensionnel de la QoE". L'autre s'intéresse à une dimension particuliére de QoE, "la mesure de l'inconfort et sa prédiction?". Dans la première partie, les difficultés de l'évaluation subjective de la QoE sont introduites, les mérites de méthodes de type "Comparaison par paire" (Paired Comparison en anglais) sont analysés. Compte tenu des inconvénients de la méthode de Comparaison par paires, un nouveau formalisme basé sur un ensemble de comparaisons par paires optimisées, est proposé. Celui-ci est évalué au travers de différentes expériences subjectives. Les résultats des tests confirment l'efficacité et la robustesse de ce formalisme. Un exemple d'application dans le cas de l'étude de l'évaluation des facteurs influençant la QoE est ensuite présenté. Dans la seconde partie, l'influence du mouvement tri-dimensionnel (3D) sur l'inconfort visuel est étudié. Un modèle objectif de l'inconfort visuel est proposé. Pour évaluer ce modèle, une expérience subjective de comparaison par paires a été conduite. Ce modèle de prédiction conduit à des corrélations élevées avec les données subjectives. Enfin, une étude sur des mesures physiologiques tentant de relier inconfort visuel et fréquence de clignements des yeux présentée.
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