Analysis and optimization of a high dynamic range video method

Abstract

Treball de fi de grau en Sistemes AudiovisualsTutors: Marcelo Bertalmío i Raquel GilThis work presents an optimization of a computationally expensive technique to generate high resolution high dynamic range videos from images alternating pairs of rows taken under different ISO values. This technique generates two single full-frame images, one for each ISO value and combines them to obtain a single high dynamic range image without the presence of ghosting artifacts. Different optimization techniques and parallel programming are used to reduce the initial execution time while preserving the same quality result. This work also presents an analysis of the different image-dependent parameters used in the algorithm as well as the effect of choosing different values in order to achieve the best compromise between image quality and execution time. Finally, two versions of this approach are introduced to obtain similar visual quality results that require less computation time and both approaches are discussed and compared with the original technique.Aquest treball presenta l’optimitzacio d’una tècnica computacionalment costosa per generar videos d’alta resolucio d’alt rang din ´ amic a partir d’imatges que alternen parelles de files preses amb diferents valors de ISO. Aquesta èecnica genera dues imatges d’alta resolucio, una per cada valor de ISO i les combina per obtenir una sola imatge d’alt rang dinamic lliure de la presència d’artefactes fantasma. Diverses tecniques d’optimització i programació paral·lela s’han fet servir per reduir el temps d’execucio inicial preservant la mateixa qualitat en els resultats. Aquest treball tambe presenta un anàlisis dels diferents paràmetres dependents de la imatge utilitzats per l’algoritme així com l’afecte de l’eleccio de diferents valors per tal d’aconseguir el millor comprom´ıs entre qualitat d’imatgei temps d’execucio. Finalment, s’introdueixen dues variants d’aquest mètode per obtenir resultats de qualitat visual similar que requereixen menys temps de calcul, i tots dos enfocaments es discuteixen i es comparen amb la tècnica original