Arquitectura para el desarrollo de aplicaciones multiplataforma para televisión interactiva

173 Pages·2012·2.59 MB·Spanish

ARQUITECTURA PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES
MULTIPLATAFORMA PARA TELEVISIÓN INTERACTIVA

Wilson Arley Vélez Vargas

Universidad EAFIT
Departamento de informática y sistemas
Escuela de ingeniería
2012
ARQUITECTURA PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES
MULTIPLATAFORMA PARA TELEVISIÓN INTERACTIVA

WILSON ARLEY VÉLEZ VARGAS

Tesis de grado presentada como requisito para optar al título de Maestría en
Ingeniería

Asesor: JUAN CARLOS MONTOYA MENDOZA, MAGÍSTER.

UNIVERSIDAD EAFIT
DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA Y SISTEMAS
ESCUELA DE INGENIERÍA
MEDELLÍN
2012
Nota de aceptación

Presidente del jurado

Jurado

Jurado

Medellín, 22 de Noviembre de 2012
Dedicado a:

A mi esposa Nany, por impulsarme siempre a ser mejor
Y mi hijo Miguel, por su comprensión por el poco tiempo dedicado.
Los amo.
AGRADECIMIENTOS

A mi esposa Nany por su colaboración y recomendaciones con el documento final y
principalmente por su apoyo a lo largo de todo este tiempo de Maestría.

Al Magister Juan Carlos Montoya, mi asesor, por haberme guiado en el desarrollo de esta
tesis.

A todo el equipo de Ártica, 'beto', Angee, Daniel y especialmente a ‗Gari‘ por su aporte en
la documentación y a Daniel Camilo por su ayuda durante la implementación del prototipo.

A Lenin Lozano por sus conocimientos, comentarios y observaciones sobre la
arquitectura.

A Ramón Martín de Pozuelo Genís por la ayuda referente al estándar PCF.

A Juan Esteban Maya por las facilidades que me dio en el manejo del tiempo de mi
trabajo para poder alternarlo con mi proyecto de investigación.

A Juan Felipe Muñoz por los ejemplos suministrados.

A Wander por los arreglos gráficos de la herramienta y a Eliza por su ayuda con algunas
traducciones.

A Carito y a Dany por su ayuda en la evaluación de la arquitectura.

Y a todas las demás personas y entidades que me apoyaron de una u otra forma en
alguna etapa de la investigación.
TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN 3
CAPÍTULO 1 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA 5
1.1 ESTRUCTURA DEL DOCUMENTO 5
1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 6
1.3 OBJETIVOS 9
1.3.1 Objetivo General 9
1.3.2 Objetivos Específicos 9
1.4 JUSTIFICACIÓN 10
CAPÍTULO 2 MARCO DE REFERENCIA 11
2.1 REVISIÓN DE LITERATURA Y/O ANTECEDENTES 11
2.1.1 Objetos del Video 11
2.1.2 Portabilidad e Interoperabilidad 13
2.1.3 Conclusión 14
2.2 MARCO TEÓRICO 15
2.2.1 Televisión Digital - DTV 15
2.2.2 Estándares y Tipos de DTV 16
2.2.3 Televisión Interactiva - ITV 18
2.2.4 Middleware 21
2.2.5 Soluciones Over-The-Top (OTT) 27
2.2.6 Lenguajes Multimedia 28
2.2.7 Estándares de Metadatos 29
2.2.8 Seguimiento de Objetos 33
2.2.9 Arquitectura 34
2.2.10 Cumpliendo los Atributos de Calidad 37
2.2.11 Documentación 39
2.2.12 Evaluación De Una Arquitectura 40
CAPÍTULO 3 DISEÑO DE LA ARQUITECTURA 44
3.1 INTRODUCCIÓN 44
3.2 DESCRIPCIÓN DEL DOCUMENTO 44
3.2.1 Audiencia 44
3.2.2 Organización 45
3.2.3 Documentación Del Proyecto Relacionada 45
3.3 VISIÓN GENERAL DEL PROYECTO 45
3.3.1 Contexto Del Negocio 45
3.3.2 Contexto Del Sistema 46
3.3.3 Participantes Claves 48
3.4 DRIVERS ARQUITECTÓNICOS 49
3.4.1 Restricciones De Negocio 49
3.4.2 Restricciones Técnicas 49
3.4.3 Requisitos Funcionales Claves 49
3.4.4 Atributos De Calidad 51
3.5 TÁCTICAS Y ESTILOS ARQUITECTÓNICOS 52
3.5.1 Tácticas Arquitectónicas 52
3.5.2 Estilos Arquitectónicos 55
3.5.3 Patrones Arquitectónicos 56
3.6 VISTAS DE LA ARQUITECTURA E INTERFACES 56
3.6.1 Vista de Usos, Capas y Aspectos 56
3.6.2 Modelo de datos 65
3.6.3 Vistas De Comportamiento 68
3.6.4 Vistas De Componentes Y Conectores 70
3.6.5 Vista De Despliegue 74
3.6.6 Diseño De Interfaces 76
CAPÍTULO 4 DESARROLLO DEL PROTOTIPO 81
4.1 INTRODUCCIÓN 81
4.2 DETALLES DE IMPLEMENTACIÓN 81
4.3 HERRAMIENTA DE CREACIÓN 82
4.3.1 Herramientas Utilizadas 82
4.3.2 Interfaz Gráfica 84
4.3.3 Seguimiento de Objetos 85
4.4 APLICACIÓN RESULTANTE 87
4.4.1 Archivo TV-Anytime 88
4.4.2 Archivo PCF 91
4.5 TRANSCODIFICADOR 93
4.5.1 Herramientas Utilizadas 93
4.5.2 Parser 94
4.5.3 Plataformas de ITV 94
4.5.4 Plantillas 97
4.5.5 Interfaz TranscoderWebService 99
CAPÍTULO 5 EVALUACIÓN DE LA ARQUITECTURA 100
5.1 INTRODUCCIÓN 100
5.2 EXPERIMENTO 101
5.2.1 Sobre la muestra 102
5.3 PRUEBA DE USABILIDAD 103
5.3.1 Efectividad 103
5.3.2 Eficiencia 105
5.3.3 Satisfacción 106
5.3.4 Opiniones 108
5.4 PRUEBA DE RENDIMIENTO 109
5.5 PRUEBA DE EXTENSIBILIDAD 112
5.6 TIEMPO DE DESARROLLO 115
5.7 CONCLUSIONES 116
CAPÍTULO 6 CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO 118
6.1 CONCLUSIONES 118
6.1.1 Recomendaciones 120
6.2 TRABAJOS FUTUROS 121
BIBLIOGRAFÍA 122
ANEXO A DOCUMENTO DE REQUISITOS Y CASOS DE USO 128
A.1 DEFINICIÓN DE REQUISITOS 128
A.1.1 Identificación de Actores del Sistema 128
A.1.2 Descripción de casos de uso 128
A.1.3 Descripción detallada de los Requisitos Funcionales 131
A.1.4 Descripción de atributos de calidad 136
A.2 ESPECIFICACIÓN DE REQUISITOS SOFTWARE / HARDWARE 137
ANEXO B METADATOS 138
B.1 ESQUEMA ACTIVA 138
B.2 ESQUEMA ACTIVA MPEG-7 140
ANEXO C CÓDIGO FUENTE SEGUIMIENTO DE OBJETOS 143
C.1 TEMPLATE MATCHING 143
C.2 SURF 146
ANEXO D CUESTIONARIO DEL EXPERIMENTO PARA LA EVALUACIÓN DE
LA ARQUITECTURA 149
ANEXO E CATEGORIZACIÓN DE VARIABLES 156
ANEXO F TABULACIÓN DE TIEMPOS DEL EXPERIMENTO 158
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Ejemplos de aplicaciones ITV típicas 7
Figura 2 Transmisión de Televisión Digital 8
Figura 3 Sistemas de TDT. 16
Figura 4 Arquitectura Básica de las capas de software de un STB. Adaptado de la
figura 1 de [22]. 21
Figura 5 Evolución y relación entre los diferentes middlewares procedimentales.
(Adaptado de las figuras 1.2 y 1.4 de [2]). 22
Figura 6 Partes de un escenario de atributos de calidad (Adaptada de la figura 4.1
Quality attribute parts de [57]). 37
Figura 7 Ejemplos de estilos (Adaptada de la figura 4.1 A partial representation of
the space of C&C styles de [56]) 38
Figura 8 Arquitectura General 46
Figura 9. Casos de uso más representativos del proyecto de investigación 50
Figura 10 Diagrama de Uso de Módulos 57
Figura 11 Ubicación espacio-temporal de un objeto 66
Figura 12 Modelo de datos 66
Figura 13 Diagrama de secuencia básico para el diseño de aplicaciones 68
Figura 14 Diagrama de secuencia básico para generar aplicaciones 69
Figura 15 Diagrama de Componentes 70
Figura 16 Diagrama de despliegue 75
Figura 17 Interfaz Gráfica de la Herramienta de Creación 84
Figura 18 Plantilla a buscar 86
Figura 19 Cuadro de video con la Región de Interés (ROI) y la coincidencia
encontrada. 86
Figura 20 Estructura y listado de plantillas para cada plataforma 98