TMOs Implementados

Foram implementados em ambos os protótipos onze TMOs. Estes operadores foram explicados na secção 2.2 desta dissertação, no entanto, alguns não foram nomeados pois trata-se de operadores básicos que serão explicados nesta secção. Os operadores utilizados para a avaliação encontram-se na Tabela 3 juntamente com um frame de um dos vídeos utilizados com o TMO aplicado e uma pequena descrição do mesmo.

Capítulo 3 – Visualizador de vídeo HDR

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Tabela 3 - TMOs avaliados

1- Exposure

Este simples operador possibilita a exposição de toda a gama dinâmica do frame.

2- False Colour

Este operador converte a gama dinâmica numa gama de cores de modo a permitir as variações de luminância do frame.

3- Tone-mapped

Este operador permite uma compressão do frame HDR através da luminância da imagem; multiplicando o valor de cada pixel com o logaritmo da luminância média da imagem.

Capítulo 3 – Visualizador de vídeo HDR

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4- Drago

Este operador converte a luminância do frame em brilho de modo a encontrar um valor de conversão e interpolar a luminância para preservar o contraste e detalhe da imagem.

5- Logarithmic

Este operador efetua uma compressão simples utilizando operações logarítmicas.

6- Exponential

Semelhante ao operador anterior, este operador utiliza operações exponenciais.

Capítulo 3 – Visualizador de vídeo HDR

47 7- Tumblim and Rushmeier

Este operador utiliza o conhecimento do SVH e tem como intuito gerar um resultado com um brilho semelhante ao cenário real.

8- Ferwerda

Este operador baseado nas características do SVH, calcula os valores fotópicos e escotópicos do frame e através de uma combinação linear alcançar o valor mesópico.

9- Ward Global

Este operador comprime o frame HDR, encontrando o valor proporcional de cada pixel através da luminância máxima da imagem e da luminância máxima do dispositivo de exibição.

Capítulo 3 – Visualizador de vídeo HDR

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10- Filmic

Desenvolvido para jogos e produções cinematográficas, este operador tem como objetivo ajustar a luminosidade da imagem de modo que não sejam percetíveis grandes diferenças de luminosidade.

11- Schlick

Este operador baseado nos conhecimentos do olho humano, é rápido e simples utilizando um processo de compressão do nível de luminância mais baixo do dispositivo.

Estes operadores foram selecionados para avaliação uma vez que foi utilizado o livro (Banterle, Artusi, Debattista, & Chalmers, 2011) como referência, onde se encontrava o código de alguns operadores, facilitando a sua implementação e utilização.

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4. Avaliação do Protótipo

De forma a avaliar o estado do visualizador de vídeos HDR desenvolvido foi definido um conjunto de testes a serem realizados ao mesmo. Assim, neste capítulo é descrito o método de avaliação efetuado e os resultados obtidos. Inicialmente é explicado o método da avaliação, através da descrição dos dispositivos que participaram na avaliação do visualizador, da indicação dos vídeos que foram utilizados, a enumeração dos operadores que foram avaliados e o procedimento utilizado para a efetuação dos testes. Para finalizar, são apresentados os resultados obtidos em cada um dos dispositivos móveis avaliados, e algumas observações finais acerca dos resultados.

4.1. Método

Esta validação tem como principal objetivo analisar o desempenho dos protótipos na reprodução de vídeos HDR nos dispositivos móveis respetivos. A noção de um bom desempenho para esta validação foi primariamente assumida como sendo o número de frames por segundo que o protótipo era capaz de mapear e exibir. Para além desse aspeto foi decidido também obter a perceção do consumo de energia destes protótipos, isto porque mesmo que o protótipo seja capaz de reproduzir os vídeos de modo aceitável, não seria viável se esse processo esgotasse a bateria do dispositivo em poucos minutos. Era também pretendido fazer esta validação para os dispositivos móveis mais comuns: os Smartphones e os Tablets.

4.1.1. Dispositivos Testados

Com o intuito de analisar a evolução do processamento e capacidades de reprodução de diferentes dispositivos foram testados seis, dois com o sistema operativo Android (Nexus 7 e Galaxy Note II), e quatro com o sistema operativo iOS (iPhone 4 e 5, iPad 2 e 4).Relativamente à plataforma iOS, optou-se por executar a avaliação do visualizar HDR no último modelo existente e num dos seus modelos anteriores, tanto em Tablet como em Smartphone, de modo a que fosse possível avaliar e comparar os resultados entre os dispositivos. As especificações de cada dispositivo são apresentadas na secção 2.3.

Capítulo 4 – Avaliação do Protótipo

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4.1.2. Vídeos Testados

Para a avaliação foram utilizados dez vídeos em formato HDR. Estes vídeos foram obtidos do website (goHDR). Todos os vídeos são compostos por cenas totais ou parciais onde existe elevada gama dinâmica.

Os vídeos são apresentados, em miniatura na Tabela 4 de forma a poder verificar- se com precisão as suas diferenças, e na Tabela 5 são apresentadas algumas das suas caraterísticas tais como: duração, resolução, luminância e FPS.

Tabela 4 - Miniaturas dos 10 vídeos

Vídeo 01 Vídeo 02

Capítulo 4 – Avaliação do Protótipo

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Vídeo 05 Vídeo 06

Vídeo 07 Vídeo 08

Vídeo 09 Vídeo 10

Todos estes vídeos são de curta duração e cada um deles possui características diferentes de luminância. Os vídeos contêm pelo menos um cenário onde é evidente a elevada gama dinâmica.

Capítulo 4 – Avaliação do Protótipo

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Tabela 5 - Características de cada vídeo

Víde o Dur aç ão (se g .) R esoluçã o Lumi nâ nc ia Média Mí nim a Lumi nâ nc ia Média máxima Lumi nâ nc ia Média Ta manho ( Mb) FPS 1 10 HD 5.11e-11 3.2908 0.1247 12,3 30 2 24 HD 0.003443 0.83725 0.4228 35,8 30 3 15 HD 0.007253 80.7355 0.0974 7,76 30 4 45 HD 0.005266 0.57201 0.0632 71,8 30 5 8 HD 0 4.3457 0.1278 15,3 30 6 69 HD 0.005892 262.2425 0.2249 166 30 7 18 HD 0.001019 2.055 0.0483 65,8 30 8 30 HD 0.002419 31.69 0.0704 35,0 30 9 21 HD 0.004891 137.865 0.0891 32,7 30 10 9 FHD 0.001154 6.9655 0.4208 7,53 12

Com exceção do vídeo 10, que foi capturado em resolução Full HD e corre num frame rate de 12 FPS, todos os vídeos são HD e contém uma frame rate de 30 FPS. O formato de vídeo utilizado em todos os vídeos é MPEG-4 Visual e todos utilizam o espectro de cor YUV. O tamanho dos vídeos é reduzido devido à compressão efetuada. Todos os ficheiros de vídeo foram comprimidos pela empresa goHDR (goHDR).

4.1.3. Procedimentos

Para a validação do protótipo foi necessário avaliar o desempenho do dispositivo a operar nos diversos tipos de operadores em diferentes vídeos com características diferentes. Como os vídeos são de curta duração, de modo a que os testes produzissem resultados mais realistas optou-se por estende-los através da sua repetição, simulando desta forma o comportamento perante vídeos de duração normal. Para isso definiu-se que na fase de testes, cada vídeo seria repetido quatro vezes aplicando-lhe um operador de mapeamento.

As principais informações retiradas dos testes foram: a média de FPS; o número de FPS máximo alcançado; o número mínimo de FPS atingido; e o consumo de bateria.

Com base nesse procedimento foi implementado no protótipo a capacidade de recolha dessa informação automaticamente, de modo a facilitar o processo e obter resultados mais precisos. Antes da realização da avaliação foi verificado em todos os dispositivos em que percentagem de bateria o dispositivo entrava em modo poupança de

Capítulo 4 – Avaliação do Protótipo

53 energia e, de modo a evitar que o dispositivo entrasse em modo de poupança de energia o dispositivo era ligado à corrente antes de atingir esse nível.

4.2. Resultados

Nesta secção são expostas algumas reflexões sobre todo trabalho realizado, assim como uma discussão dos resultados obtidos. Os vídeos se reproduzidos à taxa ideal (FPS a que foram capturados) o tempo de total de reprodução seria de 3 horas, 2 minutos e 36 segundos. De seguida apresentam-se os resultados conseguidos com os dispositivos IOS e Android. Parte destes resultados foi apresentada no artigo (Meira, Melo, Bessa, Barbosa, & Chalmers, 2013).