A Engenharia de Software tem desenvolvido técnicas e métodos para apoiar o desenvolvimento de software confiável, flexível, com baixo custo de desenvolvimento e fácil manutenção. A avaliação da manutenibilidade contribui para fornecer meios para produzir software com alta qualidade. Este trabalho apresenta um experimento controlado para avaliar a manutenibilidade entre as abordagens de web services: RESTful e SOAP-WSDL. Esta avaliação foi conduzida usando 3 programas implementados na linguagem de programação Java e com a mesma arquitetura. Com base na arquitetura projetada, os web services desenvolvidos foram utilizados como objetos em estudos de caso, possibilitando avaliar e comparar a sua manutenibilidade. Os resultados obtidos demonstraram relações entre as informações sobre o custo e a qualidade dos serviços web, que contribuíram para esclarecer os critérios para a obtenção de uma boa relação entre o custo da manutenção e a evolução dos serviços web. Para concluir, os resultados indica que os web services RESTful são mais manuteníveis do lado do servidor, e os web services SOAP-WSDL são mais manuteníveis do lado do cliente. Os estudos realizados no experimento controlado são promissores e podem auxiliar na redução de custo na manutenção dos serviços web, melhorando dessa forma a qualidade do software no geral / Software Engineering has developed techniques and methods to support the development of reliable software, exible, low development cost and easy maintenance. The evaluation of maintainability contributes in this direction, providing the means to produce software with high quality. This paper presents an controlled experiment to evaluate the maintainability between the approaches of web services: RESTful and SOAP-WSDL. This evaluation was conducted using four programs implemented in the Java programming language, using the same architecture. Based on the designed architecture, Web services were developed as objects used in case studies, allowing to evaluate and compare its maintainability. The results showed relationships between the information on the cost and quality of web services, which contributed to clarify the criteria for obtaining a good relationship between the cost of maintenance and evolution of web services. In conclusion, the results indicate the RESTful web services are more maintainable server side in contrast to the SOAP-WSDL web services are more maintainable client side. Studies in controlled experiments are promising and may help reduce the maintenance cost of web services, thus improving overall software quality

Personality of software engineering professionals has been a continuous element of interest in academic research. Researchers have applied different models of personality analysis in various software engineering areas to identify improvement points, to promote job satisfaction and to better organize teams. Among these models, we can highlight the MBTI and BIG Five. This work aims to conduct a study to evaluate personality models applied in software engineering and to understand how human personality influences software quality. Two controlled experiments were performed, the first in industry, in IT department of a private higher education institution and the second in an advanced programming discipline in academy. For both experiments, the quality of software individually produced by each participant was evaluated using software metrics for object-oriented paradigm languages. As a result, there is evidence that developers with different personalities do not develop software of equal quality. As the experiments were run in a single geographic location with an own software development culture, additional studies need to be performed to determine any real link between personality and software quality. / A personalidade dos profissionais de engenharia de software tem sido um elemento contínuo de interesse na pesquisa acadêmica. Os pesquisadores aplicaram diferentes modelos de análise de personalidade em várias áreas de engenharia de software para identificar pontos de melhoria, promover a satisfação no trabalho e organizar melhor as equipes. Entre esses modelos destacamos o MBTI e BIG Five. Esta dissertação objetiva realizar um estudo para avaliar modelos de personalidade aplicados em engenharia de software e compreender como a personalidade humana influencia a qualidade do software. Dois experimentos controlados foram realizados, o primeiro na indústria, no departamento de TI de uma instituição privada de ensino superior e o segundo em uma disciplina de programação avançada na academia. Para ambas as experiências, a qualidade do software produzido individualmente por cada participante foi avaliada utilizando métricas de software para linguagens de paradigma orientadas a objetos. Como resultado, há evidências de que desenvolvedores com personalidades diferentes não desenvolvem software de qualidade igual. Como os experimentos foram realizados em uma única localização geográfica com uma cultura de desenvolvimento de software própria, estudos adicionais precisam ser realizados para determinar qualquer ligação real entre personalidade e qualidade de software.

[pt] O desenvolvimento de software orientado a aspectos (DSOA) vem obtendo maior atenção tanto da academia quanto da indústria. Sistemas orientados a aspectos compreendem novas abstrações de engenharia de software e tratam de diferentes dimensões de complexidade. Conseqüentemente, o DSOA traz novos problemas para a engenharia de software experimental. Novos mecanismos de avaliação são necessários para medir os graus de manutenibilidade e reusabilidade de sistemas orientados a aspectos. Esta dissertação apresenta um framework de avaliação para o DSOA composto por dois elementos: um conjunto de métricas e um modelo de qualidade. No intuito de evitar a reinvenção de soluções já testadas, esses elementos são baseados em princípios bem conhecidos da engenharia de software e métricas já existentes. O framework proposto foi avaliado no contexto de dois estudos empíricos de domínios distintos, com características, níveis de controle e níveis de complexidade diferentes. O primeiro estudo empírico comparou uma abordagem orientada a objetos com uma abordagem orientada a aspectos para o projeto e implementação de um sistema multi- agentes. O segundo estudo envolveu a aplicação do framework proposto para avaliar as implementações em Java e AspectJ dos padrões de projeto da GoF. / [en] Aspect-oriented software development (AOSD) is gaining wide attention both in research environments and in industry. Aspect- oriented systems encompass new software engineering abstractions and different complexity dimensions. As a consequence, AOSD poses new problems to empirical software engineering. It requires new assessment mechanisms to measure the maintainability and reusability degrees of aspect-oriented systems. This dissertation presents an assessment framework for AOSD, which is composed of two components: a suite of metrics and a quality model. These components are based on well-known principles and existing metrics in order to avoid the reinvention of well-tested solutions. The proposed framework has been evaluated in the context of two different empirical studies with different characteristics, diverse domains, varying control levels and different complexity degrees. The first study compared an object-oriented approach and an aspect-oriented approach to the design and implementation of a multi-agent system. The second study involved the application of the proposed framework to evaluate Java and AspectJ implementations of the GoF design patterns.

Den här uppsatsen behandlar skapandet och designen av en arkitektur över ett system för behandling av depression och andra psykiska sjukdomar via internet, kallat Melencolia. Ett av kraven för detta projekt är att skapa ett system som kan utökas i framtiden. Vi har härlett detta krav till begreppet modularitet och för att skapa en modulär arkitektur för Melencolia har vi undersökt vad begreppet innebär och härlett det till att vara ett kvalitetsdrag hos flera kvalitetsattribut däribland ”maintainability” och ”reusability”. Med hjälp av ”Attribute Driven Design” kan en arkitektur skapas som fokuserar kring en viss typ av kvalitetsattribut. Eftersom modularitet inte är ett kvalitetsattribut utan en kvalitetsegenskap har vi varit tvungna att ändra indata till denna metod, från kvalitetsattribut till kvalitetsegenskap. Vidare har vi härlett och lagt fram en ny metod för att mäta kvalitetsegenskaper i en mjukvaruarkikektur.Slutligen har vi använt vår metod för att mäta graden av modularitet i Melencolias arkitektur. / This thesis considers the problem of creating and designing an architecture for a software project that will result in a system for treatment of depression on the Internet. One of the requirements for this project, named by Melencolia, is to create a system which can be extended in the future. From this requirement we have derived the concept of modularity. In order to create a modular architecture we have concluded that modularity is a quality characteristic of multiple quality attributes such as "maintainability" and "reusability".We deploy Attribute-Driven Design (ADD) in this Melencolia project. By doing this, an architecture that is focused around modularity can be created. Since modularity is not a quality attribute, but rather a quality characteristic, we had to change the input to ADD from a quality attribute to a quality characteristic.Furthermore, we derive and propose a new method for quality characteristic evaluation of software architectures.Finally we apply our aforementioned method on the architecture of Melencolia and by doing this we get an indication on how well our proposed architecture satisfies modularity.

The dissertation aims to obtain an integrated and comprehensive perspective on measurement issues that play a strategic role in organisations that aim at continuous quality improvement through TQM. The multidimensional definition of quality is proposed to view quality holistically. The definition is dynamic, thus dimensions are subject to evolution. Measurement of the quality dimensions is investigated. The relationship between quality and cost, productivity and profitability respectively is examined. The product quality dimensions are redefined for processes. Measurement is a strategic component ofTQM. Integration of financial measures with supplier-; customer-; performance- and internal process measurement is essential for synergism. Measurement of quality management is an additional strategic quality dimension. Applicable research was integrated. Quantitative structures used successfully in industry to achieve quality improvement is important, thus the quality management maturity grid, cleanroom software engineering, software factories, quality function deployment, benchmarking and the ISO 9000 standards are briefly described. Software Metrics Programs are considered to be an application of a holistic measurement approach to quality. Two practical approaches are identified. A framework for initiating implementation is proposed. Two strategic software measurement issues are reliability and cost estimation. Software reliability measurement and modelling are introduced. A strategic approach to software cost estimation is suggested. The critical role of data collection is emphasized. Different approaches to implement software cost estimation in organisations are proposed. A total installed cost template as the ultimate goal is envisaged. An overview of selected software cost estimation models is provided. Potential research areas are identified. The linearity/nonlinearity nature of the software production function is analysed. The synergy between software cost estimation models and project management techniques is investigated. The quantification aspects of uncertainty in activity durations, pertaining to project scheduling, are discussed. Statistical distributions for activity durations are reviewed and compared. A structural view of criteria determining activity duration distribution selection is provided. Estimation issues are reviewed. The integration of knowledge from dispersed fields leads to new dimensions of interaction. Research and practical experience regarding software metrics and software metrics programs can be successfully applied to address the measurement of strategic indicators in other industries. / Business Management / D. Phil. (Operations Research)

<p>У овом раду приказанa je анализа резултата истраживања,<br />постојећих техничких решења и искустава из IT индустрије у<br />појединачним и комбинованим областима: дистрибуирани<br />развој софтвера и управљање софтверским пројектима у<br />дистрибуираном окружењу, метричка заснованост управљања<br />софтверским пројектима, адатибилност у управљању агилним<br />софтверским пројектима, адаптибилни дистрибуираних<br />информациони системи.<br />Предложен је функционално-технолошки теоријски модел<br />софтверске подршке адаптибилног дистрибуираног<br />информационог система за подршку управљању реализацијом<br />софтверских пројеката. Предложени су приступи у процесу<br />развоја система у оквиру креирања модела софтверских<br />функција и концептуалног модела података. Предложени су<br />метрички модели за евалуацију артефакта у развоју софтвера у<br />области развоја информационих система, као и метрички<br />модели за процену трајања пројекта и мониторинг успеха<br />процеса у дистрибуираном развоју софтвера.<br />Описана је имплементација почетног прототипа система<br />(реализованог као web апликација www.it-project.rs), у оквиру<br />ког су реализоване основне функције система. Извршена су<br />емпиријска истраживања могућности коришћења прототипа<br />система у настави и професионалном усавршавању студената и<br />анализа резултата пробног коришћења прототипа од стране ИТ<br />кадрова уз пратеће анкетирање. Извршена је бенчмаркинг<br />анализа најчешће коришћених расположивих алата издвојених<br />анкетирањем. Извршена је анализа резултата емпиријских<br />истраживања у односу на ефикасност примене прототипа.<br />Извршена је анализа резултата примене метричких модела за<br />евалуацију артефакта развоја софтвера, мониторинг успеха<br />процеса и процену трајања пројекта у делу процеса<br />имплементације софтвера. Реализовано је унапређење<br />прототипа у односу на претходно дефинисане захтеве<br />функционално-технолошког теоријског модела система.</p> / <p>U ovom radu prikazana je analiza rezultata istraživanja,<br />postojećih tehničkih rešenja i iskustava iz IT industrije u<br />pojedinačnim i kombinovanim oblastima: distribuirani<br />razvoj softvera i upravljanje softverskim projektima u<br />distribuiranom okruženju, metrička zasnovanost upravljanja<br />softverskim projektima, adatibilnost u upravljanju agilnim<br />softverskim projektima, adaptibilni distribuiranih<br />informacioni sistemi.<br />Predložen je funkcionalno-tehnološki teorijski model<br />softverske podrške adaptibilnog distribuiranog<br />informacionog sistema za podršku upravljanju realizacijom<br />softverskih projekata. Predloženi su pristupi u procesu<br />razvoja sistema u okviru kreiranja modela softverskih<br />funkcija i konceptualnog modela podataka. Predloženi su<br />metrički modeli za evaluaciju artefakta u razvoju softvera u<br />oblasti razvoja informacionih sistema, kao i metrički<br />modeli za procenu trajanja projekta i monitoring uspeha<br />procesa u distribuiranom razvoju softvera.<br />Opisana je implementacija početnog prototipa sistema<br />(realizovanog kao web aplikacija www.it-project.rs), u okviru<br />kog su realizovane osnovne funkcije sistema. Izvršena su<br />empirijska istraživanja mogućnosti korišćenja prototipa<br />sistema u nastavi i profesionalnom usavršavanju studenata i<br />analiza rezultata probnog korišćenja prototipa od strane IT<br />kadrova uz prateće anketiranje. Izvršena je benčmarking<br />analiza najčešće korišćenih raspoloživih alata izdvojenih<br />anketiranjem. Izvršena je analiza rezultata empirijskih<br />istraživanja u odnosu na efikasnost primene prototipa.<br />Izvršena je analiza rezultata primene metričkih modela za<br />evaluaciju artefakta razvoja softvera, monitoring uspeha<br />procesa i procenu trajanja projekta u delu procesa<br />implementacije softvera. Realizovano je unapređenje<br />prototipa u odnosu na prethodno definisane zahteve<br />funkcionalno-tehnološkog teorijskog modela sistema.</p> / <p>Тhis work presents analysis of research results, existing<br />technical solutions and experiences from IT industry in<br />separate and combined fields of: distributed software<br />development, software project management in distributed<br />environment, metric-based software project management,<br />adaptability in management of agile software projects, as<br />well in the field of adaptable distributed information<br />systems.<br />Functional-technological theoretical model of software<br />support to adaptable distributed information system for<br />software projects realization has been proposed. Approaches<br />to creating software functions model and conceptual data<br />model within the process of the system development were<br />proposed. Metric models for evaluation of artefacts created<br />in software development within information system<br />development, as well as metric models for project duration<br />estimation and monitoring of process success in distributed<br />software development were proposed.<br />Implementation of initial prototype of the system<br />(developed as web application www.it-project.rs), that<br />includes basic functions, was described. Empirical research<br />on possibilities for using prototype in educational<br />environment and professional improvement of students, as<br />well as analysis of results from using the prototype by IT<br />professionals, with additional questionnaire, has been<br />conducted. Benchmarking analysis of most frequently used<br />available tools, extracted from questionnaire results, has<br />been performed. Analysis of empirical research results has<br />been performed in the context of prototype using efficiency.<br />Analysis of results in metric models application in evaluation<br />of software development artefacts, process success<br />monitoring and project duration estimation, in software<br />implementation process part, has been conducted.<br />Improvement of prototype has been implemented according<br />to requirements defined in previously proposed functionaltechnological<br />theoretical model of the system.</p>

Nesta dissertação é abordado o tema da avaliação de qualidade em sinais de vídeo, especificamente da avaliação objetiva completamente referenciada de sinais de vídeo em definição padrão. A forma mais confiável de se medir a diferença de qualidade entre duas cenas de vídeo é utilizando um painel formado por telespectadores, resultando em uma medida subjetiva da diferença de qualidade. Esta metodologia demanda um longo período de tempo e um elevado custo operacional, o que a torna pouco prática para utilização. Neste trabalho são apresentados os aspectos relevantes do sistema visual humano, das metodologias para avaliação de vídeo em aplicações de televisão digital em definição padrão e também da validação destas metodologias. O objetivo desta dissertação é testar métricas de baixo custo computacional como a que avalia a relação sinal-ruído de pico (PSNR: Peak Signal-to-Noise Ratio), a que mede similaridade estrutural (SSIM: Structural SIMilarity) e a que mede diferenças em três componentes de cor definidas pela CIE (Commission Internationale de l\'Eclairage), representadas por L*, a* e b* em uma dada extensão espacial (S-CIELAB: Spatial-CIELAB). Uma metodologia de validação destas métricas é apresentada, tendo como base as cenas e resultados dos testes subjetivos efetuados pelo Grupo de Especialistas em Qualidade de Vídeo (VQEG: Video Quality Expert Group). A estas métricas é introduzida uma etapa de preparação das cenas, na qual são efetuadas equalização de brilho, suavização de detalhes e detecção de contornos. Controlando-se a intensidade destes filtros, um novo conjunto de medidas é obtido. Comparações de desempenho são realizadas entre estes novos conjuntos de medidas e o conjunto de medidas obtido pelo VQEG. Os resultados mostram que para aplicações em televisão digital de definição padrão, a avaliação utilizando componentes de cor pouco influencia na correlação com as medidas obtidas nos testes subjetivos. Por outro lado, foi verificado que a aplicação adequada de técnicas para suavização de imagens, combinadas com métricas de fácil implementação como a SSIM, elevam seu grau de correlação com medidas subjetivas. Também foi demonstrado que técnicas para extração de contornos, combinadas com a métrica PSNR, podem aumentar significativamente seu desempenho em termos de correlação com os testes efetuados pelo VQEG. À luz destes resultados, foi concluído que medidas objetivas de fácil implementação do ponto de vista computacional podem ser usadas para comparação da qualidade de sinais de vídeo SDTV, desde que devidamente combinadas com técnicas para adequação ao sistema visual humano como a suavização e extração de contornos. / This research is about the video signal quality comparison issue, focusing at full reference metrics using standard definition television. The most reliable way to predict the differences in terms of quality between two video scenes is using a panel of television viewers, under controlled psychometric experimental conditions, resulting in statistical meaningful Differences in Mean Opinion Score (DMOS). The Subjective assessment is both time consuming and costly, therefore with practical limitations. The ideal substitute are objective quality assessment algorithms, whose scores have been shown to correlate highly with the results of DMOS. The goal for this research is to optimize the performance of simple metrics combining it with digital image processing. First this work presents many relevant aspects of the human visual system, methodologies for video evaluation in digital television applications using standard definition (SDTV) and also a validation methodology of these methods. After that, the main goal is to test three very simple metrics in terms of computational cost: PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio), SSIM (Structural SIMilarity) and S-CIELAB (Spatial-CIELAB). original metrics were modified in order to improve their correlations against subjective assessment data. Several experiments combining the advantages of digital image filters for softness and edge extraction have been accomplished within this work. The results show that such simple metrics combined with digital image processing for edge extraction, for example, do improve their correlations with subjective assessment.

O uso de abordagens de predição de mudanças conjuntas auxilia os desenvolvedores a encontrar artefatos que mudam conjuntamente em uma tarefa. No passado, pesquisadores utilizaram análise estrutural para construir modelos de predição. Mais recentemente, têm sido propostas abordagens que utilizam informações históricas e análise textual do código fonte. Apesar dos avanços obtidos, os desenvolvedores de software ainda não usam essas abordagens amplamente, presumidamente por conta do número de falsos positivos. A hipótese desta tese é que informações contextuais obtidas das tarefas, da comunicação dos desenvolvedores e das mudanças dos artefatos descrevem as circunstâncias e condições em que as mudanças conjuntas ocorrem e podem ser utilizadas para realizar a predição de mudanças conjuntas. O objetivo desta tese consiste em avaliar se o uso de informações contextuais melhora a predição de mudanças conjuntas entre dois arquivos em relação às regras de associação, que é uma estratégia frequentemente usada na literatura. Foram construídos modelos de predição específicos para cada par de arquivos, utilizando as informações contextuais em conjunto com o algoritmo de aprendizagem de máquina random forest. Os modelos de predição foram avaliados em 129 versões de 10 projetos de código aberto da Apache Software Foundation. Os resultados obtidos foram comparados com um modelo baseado em regras de associação. Além de avaliar o desempenho dos modelos de predição também foram investigadas a influência do modo de agrupamento dos dados para construção dos conjuntos de treinamento e teste e a relevância das informações contextuais. Os resultados indicam que os modelos baseados em informações contextuais predizem 88% das mudanças corretamente, contra 19% do modelo de regras de associação, indicando uma precisão 3 vezes maior. Os modelos criados com informações contextuais coletadas em cada versão do software apresentaram maior precisão que modelos construídos a partir de um conjunto arbitrário de tarefas. As informações contextuais mais relevantes foram: o número de linhas adicionadas ou modificadas, número de linhas removidas, code churn, que representa a soma das linhas adicionadas, modificadas e removidas durante um commit, número de palavras na descrição da tarefa, número de comentários e papel dos desenvolvedores na discussão, medido pelo valor do índice de intermediação (betweenness) da rede social de comunicação. Os desenvolvedores dos projetos foram consultados para avaliar a importância dos modelos de predição baseados em informações contextuais. Segundo esses desenvolvedores, os resultados obtidos ajudam desenvolvedores novatos no projeto, pois não têm conhecimento da arquitetura e normalmente não estão familiarizados com as mudanças dos artefatos durante a evolução do projeto. Modelos de predição baseados em informações contextuais a partir de mudanças de software são relativamente precisos e, consequentemente, podem ser usados para apoiar os desenvolvedores durante a realização de atividades de manutenção e evolução de software / Co-change prediction aims to make developers aware of which artifacts may change together with the artifact they are working on. In the past, researchers relied on structural analysis to build prediction models. More recently, hybrid approaches relying on historical information and textual analysis have been proposed. Despite the advances in the area, software developers still do not use these approaches widely, presumably because of the number of false recommendations. The hypothesis of this thesis is that contextual information of software changes collected from issues, developers\' communication, and commit metadata describe the circumstances and conditions under which a co-change occurs and this is useful to predict co-changes. The aim of this thesis is to use contextual information to build co-change prediction models improving the overall accuracy, especially decreasing the amount of false recommendations. We built predictive models specific for each pair of files using contextual information and the Random Forest machine learning algorithm. The approach was evaluated in 129 versions of 10 open source projects from the Apache Software Foundation. We compared our approach to a baseline model based on association rules, which is often used in the literature. We evaluated the performance of the prediction models, investigating the influence of data aggregation to build training and test sets, as well as the identification of the most relevant contextual information. The results indicate that models based on contextual information can correctly predict 88% of co-change instances, against 19% achieved by the association rules model. This indicates that models based on contextual information can be 3 times more accurate. Models created with contextual information collected in each software version were more accurate than models built from an arbitrary amount of contextual information collected from more than one version. The most important pieces of contextual information to build the prediction models were: number of lines of code added or modified, number of lines of code removed, code churn, number of words in the discussion and description of a task, number of comments, and role of developers in the discussion (measured by the closeness value obtained from the communication social network). We asked project developers about the relevance of the results obtained by the prediction models based on contextual information. According to them, the results can help new developers to the project, since these developers have no knowledge about the architecture and are usually not familiar with the artifacts history. Thus, our results indicate that prediction models based on the contextual information are useful to support developers during the maintenance and evolution activities

<p>Докторска тема описује и анализира развој алата за профилисање и естимацију потрошње енергије наменских апликација. Апликације о којима је реч се развијају за вишејезгарну хетерогену платформу пројектовану са нагласком на ниској потрошњи енергије. Истраживање се односи на изналажење могућности прецизне процене количине енергије коју конзумира наменска DSP аппликација приликом обраде улазног сигнала. Резултат истраживања је израда прецизаног модела потрошње енергије који омогућује директну спрегу између програмског решења које се развија и количине енергије потребне за његово извршавање. Основни циљ истраживања је развој енергетски ефикасних програмских решења. Модел представљен у овом раду остварује зависност између утрошка енергије и програмског решења на инструкционом нивоу. Тестирањем модела кроз реалне апликације је остварена прецизна процена утрошене енергије.</p> / <p>Doktorska tema opisuje i analizira razvoj alata za profilisanje i estimaciju potrošnje energije namenskih aplikacija. Aplikacije o kojima je reč se razvijaju za višejezgarnu heterogenu platformu projektovanu sa naglaskom na niskoj potrošnji energije. Istraživanje se odnosi na iznalaženje mogućnosti precizne procene količine energije koju konzumira namenska DSP applikacija prilikom obrade ulaznog signala. Rezultat istraživanja je izrada precizanog modela potrošnje energije koji omogućuje direktnu spregu između programskog rešenja koje se razvija i količine energije potrebne za njegovo izvršavanje. Osnovni cilj istraživanja je razvoj energetski efikasnih programskih rešenja. Model predstavljen u ovom radu ostvaruje zavisnost između utroška energije i programskog rešenja na instrukcionom nivou. Testiranjem modela kroz realne aplikacije je ostvarena precizna procena utrošene energije.</p> / <p>PhD thesis describes and analyzes an approach to the development of the<br />tool for energy consumption profiling and estimation of embedded<br />applications aimed for multi-core heterogeneous platform designed with an<br />emphasis on low power consumption. The main purpose of this study was to<br />enable prediction of the amount of energy consumed by embedded DSP<br />application, when processing the input signal. The primary goal was to obtain<br />a precise model of energy consumption that will establish a direct link<br />between program solutions and the amount of energy required for its<br />execution, in order to develop energy-efficient software solutions. The model<br />presented in this paper achieves link between energy consumption and<br />program solutions at instructional level. The solution was tested against a<br />real applications and it has been established that prediction of consumed<br />energy have a high degree of accuracy.</p>

Nesta dissertação é abordado o tema da avaliação de qualidade em sinais de vídeo, especificamente da avaliação objetiva completamente referenciada de sinais de vídeo em definição padrão. A forma mais confiável de se medir a diferença de qualidade entre duas cenas de vídeo é utilizando um painel formado por telespectadores, resultando em uma medida subjetiva da diferença de qualidade. Esta metodologia demanda um longo período de tempo e um elevado custo operacional, o que a torna pouco prática para utilização. Neste trabalho são apresentados os aspectos relevantes do sistema visual humano, das metodologias para avaliação de vídeo em aplicações de televisão digital em definição padrão e também da validação destas metodologias. O objetivo desta dissertação é testar métricas de baixo custo computacional como a que avalia a relação sinal-ruído de pico (PSNR: Peak Signal-to-Noise Ratio), a que mede similaridade estrutural (SSIM: Structural SIMilarity) e a que mede diferenças em três componentes de cor definidas pela CIE (Commission Internationale de l\'Eclairage), representadas por L*, a* e b* em uma dada extensão espacial (S-CIELAB: Spatial-CIELAB). Uma metodologia de validação destas métricas é apresentada, tendo como base as cenas e resultados dos testes subjetivos efetuados pelo Grupo de Especialistas em Qualidade de Vídeo (VQEG: Video Quality Expert Group). A estas métricas é introduzida uma etapa de preparação das cenas, na qual são efetuadas equalização de brilho, suavização de detalhes e detecção de contornos. Controlando-se a intensidade destes filtros, um novo conjunto de medidas é obtido. Comparações de desempenho são realizadas entre estes novos conjuntos de medidas e o conjunto de medidas obtido pelo VQEG. Os resultados mostram que para aplicações em televisão digital de definição padrão, a avaliação utilizando componentes de cor pouco influencia na correlação com as medidas obtidas nos testes subjetivos. Por outro lado, foi verificado que a aplicação adequada de técnicas para suavização de imagens, combinadas com métricas de fácil implementação como a SSIM, elevam seu grau de correlação com medidas subjetivas. Também foi demonstrado que técnicas para extração de contornos, combinadas com a métrica PSNR, podem aumentar significativamente seu desempenho em termos de correlação com os testes efetuados pelo VQEG. À luz destes resultados, foi concluído que medidas objetivas de fácil implementação do ponto de vista computacional podem ser usadas para comparação da qualidade de sinais de vídeo SDTV, desde que devidamente combinadas com técnicas para adequação ao sistema visual humano como a suavização e extração de contornos. / This research is about the video signal quality comparison issue, focusing at full reference metrics using standard definition television. The most reliable way to predict the differences in terms of quality between two video scenes is using a panel of television viewers, under controlled psychometric experimental conditions, resulting in statistical meaningful Differences in Mean Opinion Score (DMOS). The Subjective assessment is both time consuming and costly, therefore with practical limitations. The ideal substitute are objective quality assessment algorithms, whose scores have been shown to correlate highly with the results of DMOS. The goal for this research is to optimize the performance of simple metrics combining it with digital image processing. First this work presents many relevant aspects of the human visual system, methodologies for video evaluation in digital television applications using standard definition (SDTV) and also a validation methodology of these methods. After that, the main goal is to test three very simple metrics in terms of computational cost: PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio), SSIM (Structural SIMilarity) and S-CIELAB (Spatial-CIELAB). original metrics were modified in order to improve their correlations against subjective assessment data. Several experiments combining the advantages of digital image filters for softness and edge extraction have been accomplished within this work. The results show that such simple metrics combined with digital image processing for edge extraction, for example, do improve their correlations with subjective assessment.