Ανάπτυξη android εφαρμογής για τη δημιουργία ενεργειακά φιλικών εικόνων-backgrounds για συσκευές κινητού υπολογισμού
Τα τελευταία χρόνια με την αλματώδη τεχνολογική πρόοδο των chips και του λογισμικού, η τεχνολογία των έξυπνων κινητών συσκευών έχει αναπτυχθεί σε τέτοιο βαθμό που το κινητό τηλέφωνο πλέον δεν χρησιμοποιείται μόνο για φωνητική κλήση ή ανταλλαγή γραπτών μηνυμάτων όπως συνέβαινε παλαιότερα. Η δυνατό...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/9559 |
| id |
nemertes-10889-9559 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Εξίσωση ιστογράμματος Χρωματικό σύστημα Κατανάλωση ενέργειας Έξυπνες κινητές συσκευές Histogram equalization Chromatic system Power consumption Smartphones 621.384 56 |
| spellingShingle |
Εξίσωση ιστογράμματος Χρωματικό σύστημα Κατανάλωση ενέργειας Έξυπνες κινητές συσκευές Histogram equalization Chromatic system Power consumption Smartphones 621.384 56 Δρίτσας, Ηλίας Ανάπτυξη android εφαρμογής για τη δημιουργία ενεργειακά φιλικών εικόνων-backgrounds για συσκευές κινητού υπολογισμού |
| description |
Τα τελευταία χρόνια με την αλματώδη τεχνολογική πρόοδο των chips και του λογισμικού, η
τεχνολογία των έξυπνων κινητών συσκευών έχει αναπτυχθεί σε τέτοιο βαθμό που το κινητό
τηλέφωνο πλέον δεν χρησιμοποιείται μόνο για φωνητική κλήση ή ανταλλαγή γραπτών
μηνυμάτων όπως συνέβαινε παλαιότερα. Η δυνατότητα σύνδεσης στο διαδίκτυο, οι
πολυμεσικές εφαρμογές και οι υπηρεσίες κοινωνικής δικτύωσης έχουν καταστήσει τα
smartphones “αδελφή ψυχή” εκατομμύρια χρηστών. Παράλληλα, αποτελέσματα
επαληθεύουν τον προηγούμενο ισχυρισμό και δείχνουν ότι περισσότερο από το 25% των
χρηστών θα κατέχουν όχι μία αλλά περίσσοτερες από δύο συσκευές κινητών τηλεφώνων το
2016[2]. Παλαιότερες έρευνες (Μάιος 2013)[2] έδειξαν ότι το 2015, 788 εκατομμύρια θα
ήταν οι χρήστες κινητoύ τηλεφώνου μόνο για περιήγηση στο διαδικτύο ενώ η παγκόσμια
κίνηση στον ιστό θα αυξάνονταν κατά έναν παράγοντα 26.
Οι πιο συνηθισμένες δραστηριότητες για τους χρήστες τέτοιων έξυπνων συσκευών, που
αποτελούν και πηγές κατανάλωσης ενέργειας, αφορούν φωνητική κλήση, ανταλλαγή
γραπτών μηνυμάτων (sms) ή ηλεκτρονικών (email), περιήγηση στον παγκόσμιο ιστό,
audio/video streaming, χρήση αισθητήρων συσκευής όπως κάμερα, GPS, Wifi, 3G/4G,
Bluetooth είτε για ψυχαγωγία είτε για διευκόλυνση της καθημερινότητας. Άλλες πηγές
κατανάλωσης ενέργειας είναι η οθόνη της συσκευής που είναι πολύ σημαντική διότι
οποιαδήποτε λειτουργία απεικονίζεται σε αυτήν, η μνήμη RAM και η κεντρική μονάδα
επεξεργασίας (CPU).
Οι κινητές συσκευές, ως γνωστόν έχουν ως πηγή ενέργειας την μπαταρία. Η χωρητικότητα
της μπαταρίας περιορίζεται αυστηρά από το μέγεθος και το βάρος της συσκευής. Μιλάμε για
μοντέρνες συσκευές σε μέγεθος τσέπης με ικανότητες αντίστοιχες με ενός προσωπικού
υπολογιστή, γνωστές ως “έξυπνες” κινητές συσκευές. Η ανάγκη για φορητή επικοινωνία,
ψυγαγωγία και υπολογισμό, καθιστά κρίσιμη και απαραίτητη τη βέλτιστη διαχείριση της
κατανάλωσης ισχύος αυτών των συσκευών. Η πλούσια λειτουργικότητα τους αυξάνει την
πίεση για επιμήκυνση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας και την ανάγκη για αποδοτική
διαχείριση της ενέργειας.Για να βελτίωσουμε τη σχετική απόδοση της μπαταρίας ώστε να είναι αποδοτική και
αποτελεσματική η διαχείριση της ενέργειας, απαιτεί να κατανοήσουμε που και πως αυτή
χρησιμοποιείται, πόση ενέργεια καταναλώνεται από το σύστημα, από ποια μέρη και υπό
ποιες συνθήκες[5].
Σκοπός αυτής της μεταπτυχιακή διπλωματικής εργασίας, είναι μια σύντομη ανασκόπηση της
μέχρι τώρα βιβλιογραφίας πάνω στην κατανάλωση ενέργειας σε έξυπνες συσκευές κινητού
υπολογισμού, ενώ εστιάζει ιδιαίτερα στην μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης που μπορεί
να επιτευχθεί μέσω αλγορίθμων επεξεργασίας εικόνας. Χρησιμοποιούμε έναν απλό αλλά
αποδοτικό αλγόριθμο γραμμικής απεικόνισης ο οποίος είναι γνωστός ως Concurrent
Brightness & Contrast Scaling(CBCS) [29] . Η βάση του είναι μια υπολογιστικά αποδοτική
γραμμική συνάρτηση g=a·f+b, η οποία εφαρμόζεται στην συνιστώσα φωτεινότητας Y στο
χρωματικό σύστημα YCbCr. Η συνάρτηση αυτή μετασχηματίζει τις τιμές εικονοστοιχείων
φωτεινότητας Y οι οποίες για κατάλληλες τιμές παραμέτρων a, b μειώνουν σημαντικά την
κατανάλωση ισχύος που απαιτείται για την απεικόνιση μιας ψηφιακής έγχρωμης εικόνας
χωρίς να υποβαθμίζεται σημαντικά η ποιότητα της απεικόνισης. Μετά την εφαρμογή της
ακολουθεί ισοστάθμιση ιστογράμματος σε αυτή την συνιστώσα, ανασύνθεση της εικόνας στο
YCbCr και επαναφορά της στο RGB χρωματικό σύστημα.
Πιο συγκεκριμένα η συνεισφορά μας είναι η μία αυτοτελής εφαρμογή που θα μπορεί κανείς
να εγκαταστήσει και να τρέξει σε συσκευές κινητού υπολογισμού με λειτουργικό Android,
με την εξής λειτουργικότητα. Διαβάζει και αναλύει όλες τις αποθηκευμένες φωτογραφίες του
χρήστη και τις "βαθμολογεί" με βάση την ενεργειακή τους φιλικότητα χρησιμοποιώντας
μετρικές εκτίμησης της ενέργειάς τους. Έτσι ο χρήστης θα είναι σε θέση να εκτιμήσει και να
διαλέξει πιθανόν ποια φωτογραφία θα χρησιμοποιήσει για wallpaper. Επιπλέον, η εφαρμογή
θα δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να επιλέξει μία φωτογραφία και να την τροποποιήσει με
βάση τον παραπάνω αλγόριθμο ο οποίος θα την κάνει περισσότερο ενεργειακά φιλική. Μετά
την εφαρμογή του αλγορίθμου θα εμφανίζεται στο χρήστη η τροποποιημένη εικόνα και
έπειτα ο ίδιος αφού δει το τελικό αποτέλεσμα, θα αποδέχεται την τροποποίηση και θα την
αποθηκεύει ή θα την απορρίπτει. |
| author2 |
Γαροφαλάκης, Ιωάννης |
| author_facet |
Γαροφαλάκης, Ιωάννης Δρίτσας, Ηλίας |
| format |
Thesis |
| author |
Δρίτσας, Ηλίας |
| author_sort |
Δρίτσας, Ηλίας |
| title |
Ανάπτυξη android εφαρμογής για τη δημιουργία ενεργειακά φιλικών εικόνων-backgrounds για συσκευές κινητού υπολογισμού |
| title_short |
Ανάπτυξη android εφαρμογής για τη δημιουργία ενεργειακά φιλικών εικόνων-backgrounds για συσκευές κινητού υπολογισμού |
| title_full |
Ανάπτυξη android εφαρμογής για τη δημιουργία ενεργειακά φιλικών εικόνων-backgrounds για συσκευές κινητού υπολογισμού |
| title_fullStr |
Ανάπτυξη android εφαρμογής για τη δημιουργία ενεργειακά φιλικών εικόνων-backgrounds για συσκευές κινητού υπολογισμού |
| title_full_unstemmed |
Ανάπτυξη android εφαρμογής για τη δημιουργία ενεργειακά φιλικών εικόνων-backgrounds για συσκευές κινητού υπολογισμού |
| title_sort |
ανάπτυξη android εφαρμογής για τη δημιουργία ενεργειακά φιλικών εικόνων-backgrounds για συσκευές κινητού υπολογισμού |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/9559 |
| work_keys_str_mv |
AT dritsasēlias anaptyxēandroidepharmogēsgiatēdēmiourgiaenergeiakaphilikōneikonōnbackgroundsgiasyskeueskinētouypologismou AT dritsasēlias androidapplicationdevelopmentforcreatingenergyefficientimagebackgroundsformobilecomputingdevices |
| _version_ |
1771297346352578560 |
| spelling |
nemertes-10889-95592022-09-05T20:42:41Z Ανάπτυξη android εφαρμογής για τη δημιουργία ενεργειακά φιλικών εικόνων-backgrounds για συσκευές κινητού υπολογισμού Android application development for creating energy-efficient image-backgrounds for mobile computing devices Δρίτσας, Ηλίας Γαροφαλάκης, Ιωάννης Κοσμαδάκης, Σταύρος Αλεξίου, Γεώργιος Dritsas, Ilias Εξίσωση ιστογράμματος Χρωματικό σύστημα Κατανάλωση ενέργειας Έξυπνες κινητές συσκευές Histogram equalization Chromatic system Power consumption Smartphones 621.384 56 Τα τελευταία χρόνια με την αλματώδη τεχνολογική πρόοδο των chips και του λογισμικού, η τεχνολογία των έξυπνων κινητών συσκευών έχει αναπτυχθεί σε τέτοιο βαθμό που το κινητό τηλέφωνο πλέον δεν χρησιμοποιείται μόνο για φωνητική κλήση ή ανταλλαγή γραπτών μηνυμάτων όπως συνέβαινε παλαιότερα. Η δυνατότητα σύνδεσης στο διαδίκτυο, οι πολυμεσικές εφαρμογές και οι υπηρεσίες κοινωνικής δικτύωσης έχουν καταστήσει τα smartphones “αδελφή ψυχή” εκατομμύρια χρηστών. Παράλληλα, αποτελέσματα επαληθεύουν τον προηγούμενο ισχυρισμό και δείχνουν ότι περισσότερο από το 25% των χρηστών θα κατέχουν όχι μία αλλά περίσσοτερες από δύο συσκευές κινητών τηλεφώνων το 2016[2]. Παλαιότερες έρευνες (Μάιος 2013)[2] έδειξαν ότι το 2015, 788 εκατομμύρια θα ήταν οι χρήστες κινητoύ τηλεφώνου μόνο για περιήγηση στο διαδικτύο ενώ η παγκόσμια κίνηση στον ιστό θα αυξάνονταν κατά έναν παράγοντα 26. Οι πιο συνηθισμένες δραστηριότητες για τους χρήστες τέτοιων έξυπνων συσκευών, που αποτελούν και πηγές κατανάλωσης ενέργειας, αφορούν φωνητική κλήση, ανταλλαγή γραπτών μηνυμάτων (sms) ή ηλεκτρονικών (email), περιήγηση στον παγκόσμιο ιστό, audio/video streaming, χρήση αισθητήρων συσκευής όπως κάμερα, GPS, Wifi, 3G/4G, Bluetooth είτε για ψυχαγωγία είτε για διευκόλυνση της καθημερινότητας. Άλλες πηγές κατανάλωσης ενέργειας είναι η οθόνη της συσκευής που είναι πολύ σημαντική διότι οποιαδήποτε λειτουργία απεικονίζεται σε αυτήν, η μνήμη RAM και η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU). Οι κινητές συσκευές, ως γνωστόν έχουν ως πηγή ενέργειας την μπαταρία. Η χωρητικότητα της μπαταρίας περιορίζεται αυστηρά από το μέγεθος και το βάρος της συσκευής. Μιλάμε για μοντέρνες συσκευές σε μέγεθος τσέπης με ικανότητες αντίστοιχες με ενός προσωπικού υπολογιστή, γνωστές ως “έξυπνες” κινητές συσκευές. Η ανάγκη για φορητή επικοινωνία, ψυγαγωγία και υπολογισμό, καθιστά κρίσιμη και απαραίτητη τη βέλτιστη διαχείριση της κατανάλωσης ισχύος αυτών των συσκευών. Η πλούσια λειτουργικότητα τους αυξάνει την πίεση για επιμήκυνση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας και την ανάγκη για αποδοτική διαχείριση της ενέργειας.Για να βελτίωσουμε τη σχετική απόδοση της μπαταρίας ώστε να είναι αποδοτική και αποτελεσματική η διαχείριση της ενέργειας, απαιτεί να κατανοήσουμε που και πως αυτή χρησιμοποιείται, πόση ενέργεια καταναλώνεται από το σύστημα, από ποια μέρη και υπό ποιες συνθήκες[5]. Σκοπός αυτής της μεταπτυχιακή διπλωματικής εργασίας, είναι μια σύντομη ανασκόπηση της μέχρι τώρα βιβλιογραφίας πάνω στην κατανάλωση ενέργειας σε έξυπνες συσκευές κινητού υπολογισμού, ενώ εστιάζει ιδιαίτερα στην μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης που μπορεί να επιτευχθεί μέσω αλγορίθμων επεξεργασίας εικόνας. Χρησιμοποιούμε έναν απλό αλλά αποδοτικό αλγόριθμο γραμμικής απεικόνισης ο οποίος είναι γνωστός ως Concurrent Brightness & Contrast Scaling(CBCS) [29] . Η βάση του είναι μια υπολογιστικά αποδοτική γραμμική συνάρτηση g=a·f+b, η οποία εφαρμόζεται στην συνιστώσα φωτεινότητας Y στο χρωματικό σύστημα YCbCr. Η συνάρτηση αυτή μετασχηματίζει τις τιμές εικονοστοιχείων φωτεινότητας Y οι οποίες για κατάλληλες τιμές παραμέτρων a, b μειώνουν σημαντικά την κατανάλωση ισχύος που απαιτείται για την απεικόνιση μιας ψηφιακής έγχρωμης εικόνας χωρίς να υποβαθμίζεται σημαντικά η ποιότητα της απεικόνισης. Μετά την εφαρμογή της ακολουθεί ισοστάθμιση ιστογράμματος σε αυτή την συνιστώσα, ανασύνθεση της εικόνας στο YCbCr και επαναφορά της στο RGB χρωματικό σύστημα. Πιο συγκεκριμένα η συνεισφορά μας είναι η μία αυτοτελής εφαρμογή που θα μπορεί κανείς να εγκαταστήσει και να τρέξει σε συσκευές κινητού υπολογισμού με λειτουργικό Android, με την εξής λειτουργικότητα. Διαβάζει και αναλύει όλες τις αποθηκευμένες φωτογραφίες του χρήστη και τις "βαθμολογεί" με βάση την ενεργειακή τους φιλικότητα χρησιμοποιώντας μετρικές εκτίμησης της ενέργειάς τους. Έτσι ο χρήστης θα είναι σε θέση να εκτιμήσει και να διαλέξει πιθανόν ποια φωτογραφία θα χρησιμοποιήσει για wallpaper. Επιπλέον, η εφαρμογή θα δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να επιλέξει μία φωτογραφία και να την τροποποιήσει με βάση τον παραπάνω αλγόριθμο ο οποίος θα την κάνει περισσότερο ενεργειακά φιλική. Μετά την εφαρμογή του αλγορίθμου θα εμφανίζεται στο χρήστη η τροποποιημένη εικόνα και έπειτα ο ίδιος αφού δει το τελικό αποτέλεσμα, θα αποδέχεται την τροποποίηση και θα την αποθηκεύει ή θα την απορρίπτει. In the past few years with the increasing technological progress of chips and software, the technology of intelligent mobile appliances has been developed “out-of- the-box”, and the mobile telephone henceforth is not used only for voice call or exchange of written messages as it happened in the old days. The possibility of internet connection, the multimedia applications and the services of social networking have rendered smartphones “brother soul” millions of users. Parallel, results verify the previous statement and they show that more than the 25% of users will possess not only one but more than two appliances of mobile telephones up to 2016 [2]. Older researches (May 2013) [2] showed that up to 2015, 788 millions would be the users of mobile phone only for the internet while the world movement in the web would be increased by factor 26. The most usual activities for the users of such intelligent appliances, that constitute also sources of energy consumption, concern voice call, exchange of written messages (sms) or electronic (email), web-browsing, audio/video streaming, use of mobile device sensors such as camera, GPS, Wifi, 3G/4G, Bluetooth for entertainment or facilitation of everyday routine. Other sources of energy consumption are, the screen of device which is very important because any operation is portrayed in this, RAM memory and central processing unit (CPU). The mobile appliances, as we know have as source of energy the battery. The capacity of battery is limited strictly by the size and the weight of appliance. We speak for modern appliances to size of pocket with faculties corresponding to a personal computer (desktop or laptop), known as “intelligent” mobile appliances. The need for portable communication, entertainment and calculation, renders critical and essential the optimal management of energy consumption of these appliances. Their rich functionality increases the pressure for elongation of duration of life of battery and the need for efficient management of energy. In order to improve the relative output of battery so that the management of energy is efficient and effective, it requires to comprehend where and how it is used, how much energy is consumed by the system, by which parts and under which conditions [5].Aim of this postgraduate diplomatic work, is the short review of bibliography on the energy consumption in smartphones, while it focuses particularly in the reduction of screen energy consumption that can be achieved via image processing algorithms.We use a simple but efficient algorithm of linear mapping which is known as Concurrent Brightness & Contrast Scaling (CBCS) [29]. Its base is a computational efficient linear function g=a·f+b, which is applied to the component of brightness Y in the chromatic system YCbCr.This function transforms brightness values Y which for suitable values of parameters a,b decrease considerably the energy required for the depiction of digital coloured image without downgrading its quality. Afterwards it follows histogram equalization in this component, recomposition of image in YCbCr and restore in the RGB chromatic system. More specific our contribution is a self-existent application that someone might install and run in his/her mobile phone with operating system Android, with the following functionality. It reads and analyzes all stored photographs of user and “ranks” them according to their energy friendliness using corresponding metrics of energy estimation. Thus, the user will be able to appreciate and likely choose which picture to use as wallpaper. Finally, the application will give the user the possibility of selecting a picture and modifying it using the suggested algorithm which may make it more energy friendly. Afterwards the application of algorithm, the modified picture will be presented in the user who, according to final result, accepts the modification and stores or rejects it. 2016-08-23T08:06:06Z 2016-08-23T08:06:06Z 2016-03 Thesis http://hdl.handle.net/10889/9559 gr 0 application/pdf |
