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Emergences

Lettre d'information n° 12

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Évaluation automatique de la qualité perçue

Comment savoir, en temps réel, si la vidéo ou le son qui arrive chez les usagers leur paraît de bonne ou mauvaise qualité, sans leur demander ? À Rennes, des recherches menées par l'Inria permettent d'automatiser la mesure de cette perception. Cette innovation trouve une application immédiate dans le secteur des télécoms, où la start-up Perceptiva Lab va commercialiser des services incorporant cette technologie.

 Comment savoir, en temps réel, si la vidéo ou le son qui arrive chez les usagers leur paraît de bonne ou mauvaise qualité, sans leur demander ? À Rennes, des recherches menées par l'Inria permettent d'automatiser la mesure de cette perception. Cette innovation trouve une application immédiate dans le secteur des télécoms, où la start-up Perceptiva Lab va commercialiser des services incorporant cette technologie.

Son caverneux, lointain, haché ou franchement inaudible. Image fade, saccadée, figée ou trop pixellisée. L'ère du numérique n'a pas aboli tous les grésillements et fritures qui perturbent les communications. Pour un opérateur, pouvoir mesurer en temps réel comment ses clients perçoivent la qualité de diffusion à n'importe quel endroit du réseau présente donc un intérêt évident. Il ne s'agit pas ici de jauger une déperdition du signal, mais bien de quantifier la qualité perçue par l'utilisateur au point d'arrivée : box ADSL, PDA, téléphone...

Oui, mais comment faire ?  Une équipe de recherche dirigée par Gerardo Rubino, directeur de recherche Inria, vient de mettre au point une solution prometteuse. "A priori, la qualité perceptuelle est éminemment subjective, explique le scientifique. Chaque individu ressent les choses d'une façon toute personnelle. Il est donc plus difficile de calibrer ces impressions que d'effectuer une mesure objective classique, comme par exemple le calcul d'une banale différence entre un temps d'envoi et un temps de réception."

 Difficile, mais pas impossible. "La qualité subjective est quelque chose que l'on sait mesurer depuis longtemps."  La recette : les panels.  De petits groupes de personnes interrogées sur la qualité de ce qu'on leur fait entendre ou voir. "Elles doivent indiquer si c'est inaudible, difficilement audible, acceptable... Pour le son par exemple, la notation utilise une échelle de 1 à 5. On pourrait penser que la perception diffère beaucoup d'un individu à l'autre. Mais en regardant le groupe dans sa globalité, on s'aperçoit vite qu'une certaine homogénéité existe bel et bien. Certes, quelques-uns se singularisent, mais la grande majorité partage finalement une perception similaire. Le groupe est cohérent."  La preuve : "si on teste les mêmes séquences avec un deuxième panel, les résultats s'avèrent sensiblement les mêmes. Donc une vérité se dégage. Les panels permettent d'établir une norme."

 Technologie PSQA

 gerardo_rubino-1-copie.jpgPour l'équipe de Gerardo Rubino, l'innovation, ici, va consister à associer ces perceptions homogènes avec l'état du système tel qu'il est mesuré au même instant. "Nous prenons l'ensemble du contexte, tout ce qui mesurable et pertinent : bande passante, nombre de paquets perdus... Par calcul, cette phase d'apprentissage permet de faire coïncider un état objectif du système avec la perception telle qu'elle ressort des panels. Á partir de là, quand nous observons un état, nous pouvons estimer la qualité. Un croisement corrèle les deux niveaux d'information. C'est ce mapping qui ouvre la porte à l'automatisation" et aux applications dans les télécoms. En temps réel, un opérateur peut connaître la qualité perçue de son réseau, et ceci à grande échelle. "Nous mesurons ce que perçoivent non plus 50 personnes, mais disons... 50 000."  La technologie développée s’appelle PSQA (Pseudo-Subjective Quality Assessment). Les intéressés ? Les opérateurs de télécommunications, les diffuseurs de contenu… un marché considérable. Cela dit, "nous ne proposons évidemment pas un outil universel. La perception diffère si on regarde une vidéo sur un PDA ou un Ipad. Elle change si la conversation se déroule via un téléphone portable ou sur Skype. Elle peut aussi dépendre du type de codage employé. Donc, pour chaque contexte, en préalable, le système doit effectuer un nouvel apprentissage" avec un retour aux panels. Différence essentielle avec les tests via des panels : une fois cette phase initiale réalisée, le système travaille automatiquement et la mesure de la qualité se fait quasi-instantanément.


 Les chercheurs débutent une collaboration avec Perceptiva Lab, une toute nouvelle entreprise créée par Ricardo Pastrana, avec l'aide de Orange Labs. La start-up rennaise proposera aux opérateurs télécoms un service, entre autre, d'évaluation de la qualité. "Jusqu'à présent, son savoir faire portait principalement sur le signal. Nous, à l'Inria, nous apportons en plus la qualité perçue en fonction de l'état du système, le coté “réseau”. Cette dimension supplémentaire importante se couple avec l'analyse du signal. Les deux méthodes partagent beaucoup de points communs : elles se prêtent à l'étude des situations de réseau, elles opèrent en temps réel... C'est très complémentaire. Manifestement, nous pouvons faire beaucoup de choses ensemble. Cette valorisation intéressante de nos travaux ouvre aussi des perspectives vers des choses encore plus ambitieuses. Car, outre les informations sur la qualité observée, notre méthode fournit aussi des renseignements sur l'état du système : bande passante, perte de paquets, délais...  À partir de là, ce que nous avons entre les mains devient un véritable outil de diagnostic. Il s’agit non seulement d’indiquer qu’il y a un problème de qualité chez les utilisateurs, mais d’aider à en identifier les causes.  Un outil pour lequel, clairement, un marché spécifique existe également."

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À noter : des démonstrations de cette technologie seront présentées à Rennes, à la Fête de la Science, du 21 au 24 octobre 2010 sur le stand de l'Inria.