A avaliação de qualidade de segmentação de vídeos tem se mostrado um problema pouco investigado no meio científico. Apesar disso, estudos recentes na área resultaram em algumas métricas que têm como finalidade avaliar objetivamente a qualidade da segmentação produzida pelos algoritmos. Tais métricas consideram as diferentes formas em que os erros ocorrem (fatores perceptuais) e seus parâmetros são ajustados de acordo com a aplicação em que se pretende utilizar os vídeos segmentados. Neste trabalho apresentam-se: i) uma avaliação da métrica que representa o estado-da-arte, demonstrando que seu desempenho varia de acordo com o algoritmo; ii) um método subjetivo para avaliação de qualidade de segmentação; e iii) uma nova métrica perceptual objetiva, derivada do método subjetivo aqui proposto, capaz de encontrar o melhor ajuste dos parâmetros de dois algoritmos de segmentação encontrados na literatura, quando os vídeos por eles segmentados são utilizados na composição de cenas em ambientes de Teleconferência Imersiva. / Assessment of video segmentation quality is a problem seldom investigated by the scientific community. Nevertheless, recent studies presented some objective metrics to evaluate algorithms. Such metrics consider different ways in which segmentation errors occur (perceptual factors) and its parameters are adjusted according to the application for which the segmented frames are intended. In this work: i) we demonstrate empirically that the performance of existing metrics changes according to the segmentation algorithm; ii) we developed a subjective method to evaluate segmentation quality; and iii) we contribute with a new objective metric derived on the basis of experiments from subjective method in order to adjust the parameters of two bilayer segmentation algorithms found in the literature when these algorithms are used for compose scenes in Immersive Teleconference environments.

A avaliação de qualidade de segmentação de vídeos tem se mostrado um problema pouco investigado no meio científico. Apesar disso, estudos recentes na área resultaram em algumas métricas que têm como finalidade avaliar objetivamente a qualidade da segmentação produzida pelos algoritmos. Tais métricas consideram as diferentes formas em que os erros ocorrem (fatores perceptuais) e seus parâmetros são ajustados de acordo com a aplicação em que se pretende utilizar os vídeos segmentados. Neste trabalho apresentam-se: i) uma avaliação da métrica que representa o estado-da-arte, demonstrando que seu desempenho varia de acordo com o algoritmo; ii) um método subjetivo para avaliação de qualidade de segmentação; e iii) uma nova métrica perceptual objetiva, derivada do método subjetivo aqui proposto, capaz de encontrar o melhor ajuste dos parâmetros de dois algoritmos de segmentação encontrados na literatura, quando os vídeos por eles segmentados são utilizados na composição de cenas em ambientes de Teleconferência Imersiva. / Assessment of video segmentation quality is a problem seldom investigated by the scientific community. Nevertheless, recent studies presented some objective metrics to evaluate algorithms. Such metrics consider different ways in which segmentation errors occur (perceptual factors) and its parameters are adjusted according to the application for which the segmented frames are intended. In this work: i) we demonstrate empirically that the performance of existing metrics changes according to the segmentation algorithm; ii) we developed a subjective method to evaluate segmentation quality; and iii) we contribute with a new objective metric derived on the basis of experiments from subjective method in order to adjust the parameters of two bilayer segmentation algorithms found in the literature when these algorithms are used for compose scenes in Immersive Teleconference environments.

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.