1. ARQUITECTURA PARA EL DESARROLLO DE
APLICACIONES MULTIPLATAFORMA PARA
TELEVISIÓN INTERACTIVA
WILSON ARLEY VÉLEZ VARGAS
Asesor: JUAN CARLOS MONTOYA MENDOZA, MAGÍSTER.
UNIVERSIDAD EAFIT
MEDELLIN
2012

2. Contenido
Capítulo 1 • DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
Capítulo 2 • MARCO DE REFERENCIA
Capítulo 3 • DISEÑO DE LA ARQUITECTURA
Capítulo 4 • DESARROLLO DEL PROTOTIPO
Capítulo 5 • EVALUACIÓN DE LA ARQUITECTURA
Capítulo 6 • CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO
2

3. Capítulo 1 3
Definición Del Problema
 Descripción del problema
 Objetivos
 Justificación

4. Descripción del problema
Ejemplos de aplicaciones ITV típicas
uk sky - sky music channels TV3, Catalonia's Television – European
Football
4

5. Descripción del problema
Transmisión de Televisión Digital
5

6. Descripción del problema
¿Qué arquitectura facilita el
desarrollo de aplicaciones
multiplataforma para Televisión
Interactiva que permita el uso de
los objetos embebidos en el flujo
de video como mecanismos de
interacción con el usuario?
6

7. Objetivos
• Diseñar una arquitectura para el desarrollo de
Objetivo aplicaciones multiplataforma para Televisión
Interactiva que permita el uso de los objetos
General embebidos en el flujo de video como
mecanismos de interacción.
• Identificar los componentes encargados de la
manipulación de los objetos contenidos en el video.
• Establecer el modelo de metadatos para transportar
el contenido descriptivo del video y el de sus objetos
Objetivos a múltiples plataformas.
Específicos • Establecer el estándar o lenguaje para describir la
funcionalidad de las aplicaciones interactivas.
• Valorar la viabilidad y efectividad de la arquitectura
para el desarrollo de aplicaciones interactivas para
televisión digital multiplataforma.
7

8. Justificación
 Contexto académico e industrial
 Falta de aplicaciones
 Falta de herramientas
8

9. Capítulo 2
Marco De Referencia 9
 Revisión de literatura y/o antecedentes
 Marco teórico

10. Revisión de literatura y/o
antecedentes
- LiveLink System (2005)
- GMF4iTV Generic Media Framework for ITV (2004)
- Goldman, Gonterman, Curless, Salesin y Seitz (2008)
-Adivi ProductionKit, Quick.tv, Overlay.TV, WireWAX
- VideoClix
10

11. Revisión de literatura y/o
antecedentes
- The Cossack System (2004) - Hiperprograma
- Song, Ha; Park, Jongwook (2006) – Arquitectura Integrada
de transmisión de datos
- Tsekleves y Cosmas (2007) – Herramientas para crear
interfaces
- BEACON (2007) - Navegador
- Bordignon, Alexandro; Varella, Fernando (2009) –
Estandarizar el contenido
- Rodriguez-Alsina, Aitor; Moreno-Berengue, Marc;
Carrabina, Jordi (2010) – Aplicación de Internet TV - PCF
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12. Marco teórico
Televisión Digital – DTV
•Estándares y Tipos de DTV
•Televisión Interactiva - ITV
•Middleware
•Soluciones Over-The-Top (OTT)
Lenguajes Multimedia
•SMIL, PCF
Estándares de Metadatos
•TV-Anytime, MPEG-7, MPEG-21
Seguimiento de Objetos
•Template Matching
•Speeded Up Robust Features (SURF)
Arquitectura
•Atributos de Calidad
•Evaluación
12

13. Capítulo 3
Diseño De La Arquitectura 13
 Casos de uso
 Escenario de calidad
 Vistas de la arquitectura

14. Casos de uso representativos
14

15. Escenario de Usabilidad
15

16. Escenario de Rendimiento
16

17. Escenario de Extensibilidad
17

18. Escenario de Extensibilidad
18

19. 19

20. Diagrama de Módulos
20

21. Diagrama de secuencia
21

22. Diagrama de secuencia
22

23. Diagrama de despliegue
23

24. Capítulo 4
Desarrollo Del Prototipo 24
 Herramienta de creación
 TV - Anytime
 Seguimiento de objetos
 Transcodificador

25. Herramienta de creación
25

26. Seguimiento de objetos
 Template Matching
 Speeded Up Robust Features – SURF
26

27. TV - Anytime
 ExtendedProgramDescriptionType
› ExtendedSegmentInformationType
 EntityRegion
 Region
 Box
› EntityInformationTable
 Entity
 Name
 Description
 Properties
 Key, Value
 Resources
 Name, HREF
27

28. Transcodificador
Plataformas
• Google TV (HTML5)
• Multimedia Home Platform (MHP)
• Hybrid broadcast broadband TV
(HbbTV)
• Samsung Smart TV
28

29. Capítulo 5
Evaluación 29
 Experimento
 Muestra
 Prueba de Usabilidad
 Prueba de Rendimiento
 Prueba de Extensibilidad
 Tiempo de Desarrollo

30. Prueba de Usabilidad: Efectividad
Errores en el uso de la herramienta
Participante Error-Dibujo Error-Enriquecer Error- seguimiento
1 1 0 1
2 3 1 0
3 1 0 0
4 0 0 1
5 3 0 0
6 1 3 0
30

31. Tasa de • 66 Tareas
Error • 6 errores
resultante • 1 error por partipante
• 10% de 11 tareas
Esperada • 1 error por participante
31

32. Prueba de Usabilidad: Eficiencia
Tiempo Promedio de las tareas de dibujo y seguimiento (seg)
Participante Dibujo + Dibujo + Dibujo + Promedio
Seguimiento Seguimiento Seguimiento Participante
1 2 3
1 29 28 8 21.67
2 88 48 28 54.67
3 34 29 78 47.00
4 29 46 40 38.33
5 12 59 19 30.00
6 35 20 15 23.33
Promedio Total 35.83
32

33. Tiempo • 35.83 Segundos
resultante
Esperado • 1 Minuto
• 60 Segundos
33

34. Prueba de Usabilidad: Satisfacción
Nivel de Satisfacción
Participante Satisfacción Satisfacción Satisfacción Satisfacción
Facilidad Tareas Tiempo Tareas Resultado
1 5 5 4 4
2 5 5 5 5
3 5 5 4 4
4 4 5 5 4
5 5 5 5 5
6 5 5 5 5
34

35. Porcentaje (%) 0 25 50 75 100
Equivalencia en la escala de 1 a 5 1 2 3 4 5
Satisfacción • 50% Nivel 4, 50% Nivel 5
resultante
Esperada • Nivel 4
35

36. Prueba de Rendimiento
Estadística descriptiva asociada a los
algoritmos de seguimiento de objetos
Medida Template Matching SURF
Tiempo1 Tiempo2
Promedio 16,1361 77,1518
Mediana 14,0 64,0
Moda 10,0 36,0
Desviación Estándar 13,9546 46,3094
Coeficiente de Variación 86,4803% 60,0237%
Mínimo 7,0 8,0
Máximo 217,0 328,0
36

37. Rendimiento
Template • 16.13 milisegundos
Matching
SURF • 77.15 milisegundos
Esperada • 500 milisegundos
37

38. Prueba de Extensibilidad
Acoplamiento de la Herramienta de creación
Paquete Acoplamiento Acoplamiento
Aferente Eferente
edu.eafit.maestria.activa.ui.handlers.track 0 3
edu.eafit.maestria.activa.objecttracking 4 1
edu.eafit.maestria.activa.objecttracking.services 2 4
edu.eafit.maestria.activa.objecttracking.utils 3 1
edu.eafit.maestria.activa.ui.player 13 7
38

39. Prueba de Extensibilidad
Acoplamiento del Transcodificador
Paquete Acoplamiento
Transcoder.Controllers.HTML5Controller 35
Transcoder.Controllers.HbbTVController 34
Transcoder.Controllers.MHPController 48
39

40. Tiempo de Desarrollo
Tiempos de desarrollo medidos y estimados
Participante Tiempo Análisis Implementación Pruebas Tiempo Otras Migración
Medido y Diseño I+P Tareas
(min) (horas)
1 27 13.5 54 9 63 13.5 76.5
2 30 4.5 16 10 26 8
3 43 5 14 8 22 20
4 41 10 56 3 59 56
5 25 81 90 36 126 63 27
6 22 54 90 36 126 90 27
Promedio 31.33 70.33
40

41. Capítulo 6
Conclusiones y Trabajo Futuro 41
 Conclusiones
 Recomendaciones
 Trabajo Futuro

42. Conclusiones
 Se logró diseñar una arquitectura que soluciona los problemas de
portabilidad e interoperabilidad de las aplicaciones para televisión
interactiva usando el método de Diseño Basado en Atributos (ADD).
 La solución a la portabilidad se logró mediante la transformación de la
aplicación almacenada en un archivo con Formato de Contenido
Portable (PCF) al lenguaje a una plataforma objetivo.
 La interoperabilidad de las aplicaciones y de los metadatos se obtuvo
de la extensión del estándar TV-Anytime para que incluyera
información espacio-temporal de los objetos.
42

43. Conclusiones
 La evaluación de la arquitectura se hizo desarrollando un prótotipo para las
plataformas Google TV (HTML5), MHP, HbbTV que fue expuesto a un
experimento para evaluar los atributos de calidad propuestos.
 La evaluación por prototipos resulta útil:
› Para reducir los riesgos de decisiones tomadas durante el diseño debido a
cercanía con una implementación real.
› Para medir especialmente los atributos de calidad que son visibles en
tiempo de ejecución como el rendimiento y la usabilidad.
 La utilización de esta arquitectura en un ambiente real reduciría costos y
tiempos debido a que no se tendrían que desarrollar y mantener aplicaciones
para diferentes plataformas.
43

44. Conclusiones
 Los aportes mas importantes de este trabajo
son:
› El prototipo de la arquitectura como base para un
desarrollo completo.
› La creación de 2 esquemas XML para el estándar
TV-Anytime con los que se puede representar
información espacio-temporal.
› La inclusión y mejora de algoritmos para el
seguimiento de objetos.
44

45. Recomendaciones
 Evaluación por prototipos
 Solucionar problemas de usabilidad
 Extracción automática de metadatos
 Restructurar el Transcodificador
 Nuevas Funcionalidades (Extensibilidad)
 Nuevas plataformas
45

46. Trabajo Futuro
 Extender la arquitectura
 Definir una metodología
 Estudiar la usabilidad de aplicaciones
 Detección de objetos y escenas
 Tiempo real
46

47. GRACIAS !