En «Digital Video Quality: Vision Models and Metrics» de Stefan Winkler, publicado en 2005 por John Wiley & Sons, el autor aborda la complejidad y necesidad de modelos precisos de visión y métricas de calidad para la evaluación de video digital. Esta necesidad ha crecido con la expansión de los sistemas digitales en la televisión, fotografía y otras formas de procesamiento visual. Los sistemas tradicionales analógicos todavía están en uso, pero los estudios de producción y los proveedores de servicios han incrementado su adopción de equipos de video digital, haciendo evidente las limitaciones de las técnicas de evaluación de calidad antiguas. Las distorsiones introducidas por la compresión digital difieren fundamentalmente de las analógicas, lo que requiere nuevas formas de medir la calidad percibida más allá de los métodos convencionales como el error cuadrático medio (MSE) o la relación señal a ruido pico (PSNR).
El libro busca ofrecer una introducción al modelado de la visión en el contexto de la evaluación de calidad de video. Se discuten tanto el diseño de modelos como las métricas, proporcionando ejemplos de su utilización. Los modelos presentados tienen una aplicación general en el procesamiento de imágenes y videos. En términos específicos, el contenido del libro se organiza comenzando por una visión general del sistema visual humano, describiendo su anatomía, fisiología y los fenómenos perceptivos resultantes.
Luego, se exploran los aspectos principales de la calidad visual, con un enfoque en el video digital. Esto incluye una introducción a las técnicas de codificación de video y el análisis de los efectos que la compresión o los errores de transmisión tienen en la calidad. Se profundiza en los factores que influyen en la calidad subjetiva y se describen los procedimientos para su medición, revisando además la historia y el estado del arte en las métricas de calidad de video y su evaluación de rendimiento.
El libro también presenta herramientas para el modelado de la visión y la medición de la calidad. Entre estas herramientas se destaca una medida única de contraste local isotrópico basada en filtros direccionales analíticos y una métrica de distorsión perceptual (PDM) que evalúa la calidad del video considerando la percepción del color, la arquitectura multi-canal de mecanismos temporales y espaciales, la sensibilidad al contraste, el enmascaramiento de patrones y las interacciones entre canales.
Además, se dedica un capítulo a la evaluación del rendimiento predictivo de la PDM y su comparación con métricas competidoras, utilizando datos extensivos de experimentos subjetivos. Se analizan las elecciones de diseño de los diferentes componentes de la PDM para comprender su impacto en el rendimiento predictivo. Posteriormente, se exploran extensiones a la PDM para la predicción de distorsiones de bloqueo percibidas y el soporte de segmentación de objetos, integrando también atributos de atractivo visual como nitidez y viveza de color.
Finalmente, el libro concluye con una perspectiva sobre los desarrollos prometedores en el campo de la evaluación de calidad de video, sugiriendo que el avance significativo del estado del arte requerirá una comprensión más profunda del sistema visual humano para diseñar modelos fiables .
