Orientador: Yuzo Iano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T10:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caetano_DiogoGara_D.pdf: 7750727 bytes, checksum: ce4a919f974ece2e4f79e734c8c7fd63 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Esse trabalho inicialmente faz uma análise da evolução dos sistemas de comunicações digitais, enfatizando a evolução dos sistemas DTV (Digital TV) e explora através de aplicações, os conceitos de IoT (Internet of Things), computação em nuvem, mineração de dados, big data e rádios cognitivos, propondo o uso de redes de sensores e banco de dados para uma diversidade de aplicações relacionadas ao uso do espectro de frequências, entre elas: o sensoriamento do espectro, a medição da qualidade de sinais ao longo do tempo, a estatística de audiência e a detecção dos modelos de propagação mais adequados para cada região. Na proposta, a medição de qualidade dos sinais de radiodifusão é realizada por sensores em campo e a interface gráfica é realizada através de Web Map Services, possibilitando a filtragem das informações por tipo de medida, área e período de interesse. Distribui-se o processamento de dados entre servidores e máquinas locais para o melhor desempenho das aplicações. Para o sensoriamento, aplica-se o conceito de IoT ao se propor a conversão de receptores comerciais convencionais como Set-Top-Boxes e smartphones em sensores de qualidade de sinais, considera-se esse método como uma solução viável para a composição de redes com centenas a milhares de sensores. Os sensores ao ganharem a capacidade de varrer o espectro de frequências de forma automática, são também considerados como rádios cognitivos em sistemas DTV. Devido à atual preocupação das agências reguladoras em buscar soluções para a melhor gestão e compartilhamento do espectro, propõe-se dessa forma, uma solução baseada em sensores de baixo custo e banco de dados que possam atuar na gestão do uso das frequências e, consequentemente possibilite uma série de análises quantitativas e qualitativas dos sinais eletromagnéticos / Abstract: This thesis initially analyses the evolution of digital communications, emphasizing the evolution of DTV systems (Digital TV), and, through software applications, explores the concepts of IoT (Internet of Things), cloud computing, data mining, big data and cognitive radios, when proposing the use of sensor networks and databases for a variety of applications related to the use of frequency spectrum, among them, spectrum sensing, measurement of signal quality over time, processing of collected data and its comparison with signal propagation models. We propose the measurement of broadcasting signal quality through low cost field sensors and the use of Web Map Services as a user interface, enabling the data filtering by type of measurement, area and period of interest. The data is processed by servers and local machines for improvement of applications performance. Following the concept of IoT, we propose the conversion of conventional commercial receivers, such as Set-Top-Boxes and smartphones into signal field sensors. This solution is considered a viable solution for the composition of networks with hundreds to thousands of sensors. As the devices incorporates capacity of frequency spectrum scanning capabilities, the proposed method can also be considered an application of cognitive radio system in DTV. Due to the concern of regulatory agencies in seeking solutions for better spectrum management and sharing among different systems, we propose a solution based on low-cost sensors and databases, which can act in the management of the frequency spectrum and therefore enable a series of quantitative and qualitative analyzes of radio signals / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Nesta dissertação é abordado o tema da avaliação de qualidade em sinais de vídeo, especificamente da avaliação objetiva completamente referenciada de sinais de vídeo em definição padrão. A forma mais confiável de se medir a diferença de qualidade entre duas cenas de vídeo é utilizando um painel formado por telespectadores, resultando em uma medida subjetiva da diferença de qualidade. Esta metodologia demanda um longo período de tempo e um elevado custo operacional, o que a torna pouco prática para utilização. Neste trabalho são apresentados os aspectos relevantes do sistema visual humano, das metodologias para avaliação de vídeo em aplicações de televisão digital em definição padrão e também da validação destas metodologias. O objetivo desta dissertação é testar métricas de baixo custo computacional como a que avalia a relação sinal-ruído de pico (PSNR: Peak Signal-to-Noise Ratio), a que mede similaridade estrutural (SSIM: Structural SIMilarity) e a que mede diferenças em três componentes de cor definidas pela CIE (Commission Internationale de l\'Eclairage), representadas por L*, a* e b* em uma dada extensão espacial (S-CIELAB: Spatial-CIELAB). Uma metodologia de validação destas métricas é apresentada, tendo como base as cenas e resultados dos testes subjetivos efetuados pelo Grupo de Especialistas em Qualidade de Vídeo (VQEG: Video Quality Expert Group). A estas métricas é introduzida uma etapa de preparação das cenas, na qual são efetuadas equalização de brilho, suavização de detalhes e detecção de contornos. Controlando-se a intensidade destes filtros, um novo conjunto de medidas é obtido. Comparações de desempenho são realizadas entre estes novos conjuntos de medidas e o conjunto de medidas obtido pelo VQEG. Os resultados mostram que para aplicações em televisão digital de definição padrão, a avaliação utilizando componentes de cor pouco influencia na correlação com as medidas obtidas nos testes subjetivos. Por outro lado, foi verificado que a aplicação adequada de técnicas para suavização de imagens, combinadas com métricas de fácil implementação como a SSIM, elevam seu grau de correlação com medidas subjetivas. Também foi demonstrado que técnicas para extração de contornos, combinadas com a métrica PSNR, podem aumentar significativamente seu desempenho em termos de correlação com os testes efetuados pelo VQEG. À luz destes resultados, foi concluído que medidas objetivas de fácil implementação do ponto de vista computacional podem ser usadas para comparação da qualidade de sinais de vídeo SDTV, desde que devidamente combinadas com técnicas para adequação ao sistema visual humano como a suavização e extração de contornos. / This research is about the video signal quality comparison issue, focusing at full reference metrics using standard definition television. The most reliable way to predict the differences in terms of quality between two video scenes is using a panel of television viewers, under controlled psychometric experimental conditions, resulting in statistical meaningful Differences in Mean Opinion Score (DMOS). The Subjective assessment is both time consuming and costly, therefore with practical limitations. The ideal substitute are objective quality assessment algorithms, whose scores have been shown to correlate highly with the results of DMOS. The goal for this research is to optimize the performance of simple metrics combining it with digital image processing. First this work presents many relevant aspects of the human visual system, methodologies for video evaluation in digital television applications using standard definition (SDTV) and also a validation methodology of these methods. After that, the main goal is to test three very simple metrics in terms of computational cost: PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio), SSIM (Structural SIMilarity) and S-CIELAB (Spatial-CIELAB). original metrics were modified in order to improve their correlations against subjective assessment data. Several experiments combining the advantages of digital image filters for softness and edge extraction have been accomplished within this work. The results show that such simple metrics combined with digital image processing for edge extraction, for example, do improve their correlations with subjective assessment.

Ao mesmo tempo em que produções transmídia se tornam cada vez mais comuns, estão ocorrendo mudanças no Brasil que favorecem o aumento do uso de interatividade no dia a dia. Uma das mudanças fundamentais foi a adoção de um sistema de televisão digital terrestre que, em comparação ao sistema analógico, proporciona mais do que recepção de sons e imagens de melhor qualidade em televisores fixos: torna possível receber os sinais de televisão também em dispositivos móveis e portáteis, além de possibilitar a interatividade. Dada a importância da televisão como plataforma de mídia no país (a televisão está presente em 96,9% dos domicílios brasileiros), foi feito um estudo da Qualidade de Experiência (QoE) percebida, com base na avaliação da qualidade do vídeo obtido ao utilizar uma aplicação interativa transmídia de televisão digital terrestre. Foi desenvolvida uma aplicação interativa em linguagem NCL, linguagem declarativa padrão do Sistema Brasileiro de TV Digital Terrestre (ISDB-TB), onde um vídeo secundário é carregado via Internet em banda larga (por streaming) ao mesmo tempo em que o vídeo principal é recebido via radiodifusão. Criou-se um cenário de teste onde foi introduzida, de forma controlada, perda de pacotes IP enquanto o vídeo secundário era carregado, simulando o que poderia ocorrer na Internet. A qualidade dos vídeos obtidos em cada situação de perda de pacotes foi analisada segundo métricas objetivas e os dados encontrados permitiram inferir qual seria a QoE percebida em cada caso. / At the same time that transmedia productions are becoming more common, legal changes are occurring in Brazil that bring an increase on daily interactivity use. One of that was the adoption of a terrestrial digital television system that, when compared to legacy analog broadcast systems, yields more than sounds and images of better quality, but also makes it possible to receive TV signals on portable devices and mobile television receivers besides enabling interactivity. Owing to the importance of television as a media platform in Brazil (it is present in 96,9% households) a analysis of Quality of Experience (QoE) was made, measuring the user perception with an interactive application of terrestrial digital television. Such an application was developed using NCL language, which is the standard declarative language of Brazilian digital television system (ISDB-TB). In that application a secondary video is loaded through a broadband Internet access simultaneously with the main video being received thru broadcasting. A test platform was created where IP packet losses was introduced in a controlled way affecting the secondary video, as it is expected to occur in a real network. Video quality was assessed for each loss level with objective metrics in order to compare QoE in each situation.

Submitted by William Justo Figueiro (williamjf) on 2015-07-08T20:56:12Z No. of bitstreams: 1 03b.pdf: 3126214 bytes, checksum: 0f98dbf86ae74816af91944aa7dec80f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-08T20:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 03b.pdf: 3126214 bytes, checksum: 0f98dbf86ae74816af91944aa7dec80f (MD5) Previous issue date: 2013 / Nenhuma / A qualidade perceptual alcançada pelos codificadores de áudio depende diretamente da escolha de seus parâmetros. O codificador MPEG-4 AAC (Advanced Audio Coding), utilizado no Sistema Brasileiro de Televisão Digital (SBTVD), possui em sua estrutura uma etapa composta por um laço de iteração para escolher os parâmetros do codificador, de maneira dinâmica durante o processo de codificação. Este processo de escolha pode ser definido como um problema de Pesquisa Operacional, sendo um problema de Seleção de Partes, denominado como o Problema de Codificação AAC. A estrutura existente no codificador de referência, não resolve este problema de maneira ótima. Desta forma, este trabalho propõe o desenvolvimento e implementação de um modelo de uma estrutura de simulação, para encontrar os parâmetros do codificador de áudio MPEG-4 AAC, de maneira a otimizar a qualidade perceptual do áudio, para uma determinada taxa de bits (bit rate). A implementação da estrutura de otimização foi desenvolvida em linguagem C, utilizando as metaheurísticas Busca Tabu e Algoritmo Genético em uma estrutura híbrida. Através da minimização da métrica ANMR (Average Noise-to-Mask Ratio), o algoritmo procura identificar a melhor configuração dos parâmetros internos do codificador MPEG-4 AAC, de maneira que possa garantir uma qualidade perceptual para o sinal áudio. Os resultados obtidos utilizando a estrutura híbrida de otimização apresentaram valores menores para a métrica ANMR, ou seja, uma melhor qualidade perceptual de áudio, quando comparados com os resultados obtidos com o codificador de referência MPEG-4 AAC. / The perceptual quality achieved by audio encoders depends directly on the choice of its parameters. The MPEG-4 AAC (Advanced Audio Coding), used in the Brazilian Digital Television System (BDTS), has a step in its structure that consists in iteration loop to choose the parameters of the encoder dynamically during the encoding process. This selection process can be defined as a problem of Operational Research, being a Part Selection Problem, termed as AAC Encoding Problem. The structure in the reference encoder not solves this problem optimally. Thus, this paper proposes the development and implementation of a model simulation of a structure, to find the internal parameters of the MPEG-4 AAC audio encoder, so as to optimize the perceptual audio quality for a given bit rate. The implementation of the optimization framework was developed in ANSI C programming language, using the Tabu Search and Genetic Algorithm metaheuristics in a hybrid structure. Through the minimization of the ANMR (Average Noise-to-Mask Ratio) metric, the algorithm tries to identify the best configuration of internal parameters of the MPEG-4 AAC. The results obtained using the optimization hybrid structure achieve lower values for the ANMR metric, i.e., an better perceptual audio quality, compared with the obtained with the reference encoder MPEG-4 AAC.

Submitted by Fabricia Fialho Reginato (fabriciar) on 2015-07-28T22:46:54Z No. of bitstreams: 1 JamesBrum.pdf: 2178179 bytes, checksum: 22c4d2e31ff012df7823bad3151fc4de (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-28T22:46:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JamesBrum.pdf: 2178179 bytes, checksum: 22c4d2e31ff012df7823bad3151fc4de (MD5) Previous issue date: 2014 / PROCERGS – Cia de Processamento Dados do Estado Rio Grande Sul / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um protótipo de software, utilizando metaheurísticas por meio de um Algoritmo Memético, para a Geração de Grade de Programação de intervenções comerciais aplicada à TV Digital e a IPTV. O problema apresenta-se como uma linha de tempo na grade televisiva com sua programação onde estão definidos horários de intervenção em que grupos de comerciais devem ser exibidos. A organização destes comerciais nas intervenções obedecem a um conjunto de requisitos que devem ser otimizados como: a taxa de retorno, adequação ao público alvo, e utilização da largura de banda do servidor e também de restrições como: a classificação indicativa, número de exibições do comercial e adequação à programação. Neste contexto são considerados os problemas de Seleção de Partes e de Timetabling para a elaboração do protótipo, abordando sua solução com a utilização de um Algoritmo Memético, desenvolvido aplicando as metaheurísticas de Algoritmos Genéticos e de Busca Tabu. O resultado obtido foi a geração de uma ferramenta computacional que viabilizou o gerenciamento da inserção de comerciais nas grades de programação, através da obtenção de soluções de boa qualidade. / This paper shows the development of a software prototype using metaheuristics via a memetic algorithm to generation of the Grid Programming of ads interventions applied to Digital TV and IPTV. This problem is presented as a timeline in a TV programing with intervals of interventions where ads groups should be displayed. The organization of these interventions ads groups follow a set of requirements that must be optimized as: the rate of return, appropriateness to the target audience, and use of the bandwidth of the server, and also restrictions like: parental rating, number of views of each ad, time box of the intervention and fitness programming. In this context are considered the problems of Selection Parties and Timetabling for build the prototype and approach the solution using a memetic algorithm developed by applying the metaheuristic Genetic Algorithms and Tabu Search. The resulted was the generation of a computational tool that allows the insertion of ads management in grids programming, by obtaining good quality solutins.

Submitted by Fabricia Fialho Reginato (fabriciar) on 2015-08-26T23:36:04Z No. of bitstreams: 1 ToniWickert.pdf: 3748993 bytes, checksum: d136cd157ac0c38a4b63acbf5d54142d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-26T23:36:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ToniWickert.pdf: 3748993 bytes, checksum: d136cd157ac0c38a4b63acbf5d54142d (MD5) Previous issue date: 2012-10-04 / Nenhuma / A televisão analógica aberta atinge aproximadamente 97% dos lares brasileiros. Com o advento do Sistema Brasileiro de Televisão Digital (SBTVD) os usuários terão a possibilidade de ter um canal de interatividade. Dessa forma, será possível ter acesso ao servidor de aplicações multimídia, ou seja, haverá a possibilidade de enviar ou receber e-mails, acessar aplicações interativas, assistir filmes ou notícias específicas. A Plataforma Digiconv tem como objetivo a geração de conteúdo digital para TV Digital, IPTV e dispositivos móveis. Esse trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de um sistema dividido em dois módulos, o módulo de sugestão de conteúdo tem como objetivo sugerir conteúdos ao usuário, de acordo com o seu perfil, através do uso de agentes de software e ontologias. Nesse módulo, foi desenvolvido um sistema para sugestão com filtragem baseada em conteúdo, dessa forma, o sistema encontra conteúdos semelhantes àqueles que o usuário escolheu no passado para lhe sugerir. Já o módulo de transmissão de conteúdo, tem como objetivo otimizar os parâmetros de transmissão, que é abordado como um problema de otimização combinatória conhecido como Problema de Seleção de Partes que é classificado como NP-Completo. Nesse módulo formam utilizados agentes de software, Busca Tabu, Algoritmo Genético e um Algoritmo Híbrido com o objetivo de encontrar a melhor política de transmissão dos parâmetros de vídeo (LD, P1, SD, P2 e HD) e dos parâmetros de áudio (áudio estéreo e áudio 5.1). A validação desse módulo foi feita, através da média harmônica da distribuição do link de internet disponível no servidor. O resultado desse trabalho é um sistema com dois módulos, um para sugestão de conteúdo e outro módulo que define a melhor política de transmissão do conteúdo. / The open analogic television arrives on approximately 97% of Brazilian homes. With the advent of the Brazilian Digital Television System (SBTVD) users will be able to have an interactive channel. That way, users can access the multimedia applications server, to send or receive emails, access interactive applications, watch movies or specific news. The Digiconv Platform aims to generate digital content to Digital TV, IPTV and mobile devices. This work presents the development and implementation of an architecture divided into two modules, the content suggestion module aims to suggest content to the user, according to his profile, through the use of software agents and ontologies. In this module, a system was developed using content-based filtering, thus the system find similar content to suggest according to the content that the user liked in the past. The content transmission module aims to optimize the transmission parameters, which is addressed as a combinatorial optimization problem known as Part-Selection Problem that is classified as NPComplete. In this module, were used software agents, Tabu Search, Genetic Algorithm and Hybrid Algorithm with the goal to find the best transmission policy of the video parameters (LD, P1, SD, HD and P2) and the audio parameters (stereo audio and 5.1 audio). The validation of this module is done through the harmonic mean of the distribution of the internet link available on the server. The result of this work is a system with two modules, one module suggest content and the other module defines the best content transmission policy.

Made available in DSpace on 2016-04-26T18:11:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlmirAntonioRosa.pdf: 4960651 bytes, checksum: 385eb7066907a9e716993439ed01ed88 (MD5) Previous issue date: 2005-10-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The prime objective of this work is related to the analysis of the settlemet of Brazilian System for Digital TV, and aspects of television production for interactive one. In terms of methodology, this paper presents a practical work on the elaboration of interactive TV program model (presented in the end of this thesis). In my understanding, the shift of the conventional analogic television to the digital television, despite of a clear and evident shift of technical display, and the introduction of terrestrial digital television are produced focusing rather on models and systems than technological standards. In relation to a practical content, it is suggested a model for digital TV interactive program, in which a new language in terms of production will be tested. The bibliographic references are strongly based on government documents, articles about international techonogical standards (Japanese ISDB-T, European DVB-T e American ATSC), and material from congresses and lectures. Moreover, important theoretical references as Arlindo Machado, Raymond Williams, Iuri Lotman e Thomas Sebeok are constantly cited. In sum, I claim that the survey for technological shift and the studies of digital television, in Brazil and other countries, and the process for TV program model creation lead to the understanding of aspects that influence on the human subjectivity production from television media. / Análise da implantação do Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD) e de aspectos da produção televisiva para a televisão interativa, a partir de inserção do pesquisador dentro do processo em curso no Brasil. Esta tese propõe o trabalho prático na elaboração de programa-piloto e programa de referência de interatividade, que será apresentado ao final da pesquisa. Em relação à implantação do SBTVD, defendo que ao migrar da televisão analógica convencional para a televisão digital, não obstante a mudança clara e evidente dos aparatos técnicos. a introdução da televisão digital terrestre se faz baseada mais em modelos de televisão e sistemas que em padrões tecnológicos. Em relação à prática de conteúdo, proponho experimentar possível modelo de referência de piloto de programa para televisão digital interativa, em que deverá ser testada nova linguagem de produção. A referência bibliográfica é fortemente baseada em documentos de governo, artigos sobre padrões tecnológicos internacionais (ISDB-T, japonês; DVB-T, europeu e ATSC, americano), e materiais de congressos e palestras; além de referências acadêmicas, como Arlindo Machado, Raymond Williams, Iuri Lotman e Thomas Sebeok. Pretendo que o levantamento das mudanças tecnológicas e de estudos da televisão digital, tanto do Brasil quanto de outros países, e o processo de realização de programa-piloto levem a que se entendam os aspectos que exercem influências sobre a produção da subjetividade do ser humano atual a partir da mídia televisão.

Made available in DSpace on 2016-04-26T18:14:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TV Digital, jogos e narrativas interativas na TVi - Joao Ranhel.pdf: 1240500 bytes, checksum: 4f42fe7170e002d6b0ade972220e94fb (MD5) Previous issue date: 2005-12-19 / This thesis exposes a survey of new theories, researches and new approaches in the areas of narratology and ludology. It also exposes investigations on feasibility of using the knowledge acquired in such areas in developing new interactive contents for Digital Interactive TV (iTV). Initially the text shows an objective description of technical and operational aspects of the iTV. In the sequence, the narratologists and ludologists propositions are discussed. Narratology is a line of thought that studies the possibilities of interactive dramas a narrative structure in which the user can immerse as a character that he/she plays in first-person. Ludology is a line of thought that studies computer games virtual environments and worlds where the user can simulate, explore, face challenges, etc. The present research tries to survey the most relevant theoretical approaches and propositions from both areas narratology and ludology. Based on such propositions and theories we evaluate the possibility of introducing interactive dramas, new forms of games and new interactive programs in the iTV environment. / A presente pesquisa expõe um levantamento sobre recentes teorias, pesquisas e abordagens nas áreas da narratologia e da ludologia. Baseado nas propostas e teorias mais relevantes de ambas as áreas, analisa-se as possibilidades de introdução de narrativas interativas, de novas formas de jogos e de novos aplicativos televisuais na TV Digital Interativa (TVi). Na primeira parte, uma descrição objetiva sobre os aspectos técnicos e operacionais da TVi é apresentada. Na seqüência são mostradas as propostas narratológicas. Narratologia é uma linha de pensamento que estuda a criação de dramas interativos estruturas narrativas nas quais o usuário pode imergir para vivenciar um papel em primeira-pessoa. Na terceira parte da pesquisa as propostas ludológicas são abordadas. Ludologia é uma linha de pensamento que estuda os jogos computacionais estruturas de mundos virtuais nos quais o usuário pode simular situações, explorar mundos, enfrentar desafios, etc. Dessa forma, o presente trabalho busca outras formas interativas de expressão no novo meio que surge, a TVi.

Ao mesmo tempo em que produções transmídia se tornam cada vez mais comuns, estão ocorrendo mudanças no Brasil que favorecem o aumento do uso de interatividade no dia a dia. Uma das mudanças fundamentais foi a adoção de um sistema de televisão digital terrestre que, em comparação ao sistema analógico, proporciona mais do que recepção de sons e imagens de melhor qualidade em televisores fixos: torna possível receber os sinais de televisão também em dispositivos móveis e portáteis, além de possibilitar a interatividade. Dada a importância da televisão como plataforma de mídia no país (a televisão está presente em 96,9% dos domicílios brasileiros), foi feito um estudo da Qualidade de Experiência (QoE) percebida, com base na avaliação da qualidade do vídeo obtido ao utilizar uma aplicação interativa transmídia de televisão digital terrestre. Foi desenvolvida uma aplicação interativa em linguagem NCL, linguagem declarativa padrão do Sistema Brasileiro de TV Digital Terrestre (ISDB-TB), onde um vídeo secundário é carregado via Internet em banda larga (por streaming) ao mesmo tempo em que o vídeo principal é recebido via radiodifusão. Criou-se um cenário de teste onde foi introduzida, de forma controlada, perda de pacotes IP enquanto o vídeo secundário era carregado, simulando o que poderia ocorrer na Internet. A qualidade dos vídeos obtidos em cada situação de perda de pacotes foi analisada segundo métricas objetivas e os dados encontrados permitiram inferir qual seria a QoE percebida em cada caso. / At the same time that transmedia productions are becoming more common, legal changes are occurring in Brazil that bring an increase on daily interactivity use. One of that was the adoption of a terrestrial digital television system that, when compared to legacy analog broadcast systems, yields more than sounds and images of better quality, but also makes it possible to receive TV signals on portable devices and mobile television receivers besides enabling interactivity. Owing to the importance of television as a media platform in Brazil (it is present in 96,9% households) a analysis of Quality of Experience (QoE) was made, measuring the user perception with an interactive application of terrestrial digital television. Such an application was developed using NCL language, which is the standard declarative language of Brazilian digital television system (ISDB-TB). In that application a secondary video is loaded through a broadband Internet access simultaneously with the main video being received thru broadcasting. A test platform was created where IP packet losses was introduced in a controlled way affecting the secondary video, as it is expected to occur in a real network. Video quality was assessed for each loss level with objective metrics in order to compare QoE in each situation.

Nesta dissertação é abordado o tema da avaliação de qualidade em sinais de vídeo, especificamente da avaliação objetiva completamente referenciada de sinais de vídeo em definição padrão. A forma mais confiável de se medir a diferença de qualidade entre duas cenas de vídeo é utilizando um painel formado por telespectadores, resultando em uma medida subjetiva da diferença de qualidade. Esta metodologia demanda um longo período de tempo e um elevado custo operacional, o que a torna pouco prática para utilização. Neste trabalho são apresentados os aspectos relevantes do sistema visual humano, das metodologias para avaliação de vídeo em aplicações de televisão digital em definição padrão e também da validação destas metodologias. O objetivo desta dissertação é testar métricas de baixo custo computacional como a que avalia a relação sinal-ruído de pico (PSNR: Peak Signal-to-Noise Ratio), a que mede similaridade estrutural (SSIM: Structural SIMilarity) e a que mede diferenças em três componentes de cor definidas pela CIE (Commission Internationale de l\'Eclairage), representadas por L*, a* e b* em uma dada extensão espacial (S-CIELAB: Spatial-CIELAB). Uma metodologia de validação destas métricas é apresentada, tendo como base as cenas e resultados dos testes subjetivos efetuados pelo Grupo de Especialistas em Qualidade de Vídeo (VQEG: Video Quality Expert Group). A estas métricas é introduzida uma etapa de preparação das cenas, na qual são efetuadas equalização de brilho, suavização de detalhes e detecção de contornos. Controlando-se a intensidade destes filtros, um novo conjunto de medidas é obtido. Comparações de desempenho são realizadas entre estes novos conjuntos de medidas e o conjunto de medidas obtido pelo VQEG. Os resultados mostram que para aplicações em televisão digital de definição padrão, a avaliação utilizando componentes de cor pouco influencia na correlação com as medidas obtidas nos testes subjetivos. Por outro lado, foi verificado que a aplicação adequada de técnicas para suavização de imagens, combinadas com métricas de fácil implementação como a SSIM, elevam seu grau de correlação com medidas subjetivas. Também foi demonstrado que técnicas para extração de contornos, combinadas com a métrica PSNR, podem aumentar significativamente seu desempenho em termos de correlação com os testes efetuados pelo VQEG. À luz destes resultados, foi concluído que medidas objetivas de fácil implementação do ponto de vista computacional podem ser usadas para comparação da qualidade de sinais de vídeo SDTV, desde que devidamente combinadas com técnicas para adequação ao sistema visual humano como a suavização e extração de contornos. / This research is about the video signal quality comparison issue, focusing at full reference metrics using standard definition television. The most reliable way to predict the differences in terms of quality between two video scenes is using a panel of television viewers, under controlled psychometric experimental conditions, resulting in statistical meaningful Differences in Mean Opinion Score (DMOS). The Subjective assessment is both time consuming and costly, therefore with practical limitations. The ideal substitute are objective quality assessment algorithms, whose scores have been shown to correlate highly with the results of DMOS. The goal for this research is to optimize the performance of simple metrics combining it with digital image processing. First this work presents many relevant aspects of the human visual system, methodologies for video evaluation in digital television applications using standard definition (SDTV) and also a validation methodology of these methods. After that, the main goal is to test three very simple metrics in terms of computational cost: PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio), SSIM (Structural SIMilarity) and S-CIELAB (Spatial-CIELAB). original metrics were modified in order to improve their correlations against subjective assessment data. Several experiments combining the advantages of digital image filters for softness and edge extraction have been accomplished within this work. The results show that such simple metrics combined with digital image processing for edge extraction, for example, do improve their correlations with subjective assessment.