GUÍA DOCENTE DE DESARROLLO DE APLICACIONES MULTIMEDIA Y ...

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Asignatura: Desarrollo de Aplicaciones Multimedia y Multimodales Código: 18772 Centro: Escuela Politécnica Superior Titulación: Grado en Ingeniería Informática Nivel: Grado Tipo: Optativa Nº de créditos: 6

GUÍA DOCENTE DE DESARROLLO DE APLICACIONES MULTIMEDIA Y MULTIMODALES

La presente guía docente corresponde a la asignatura Desarrollo de Aplicaciones Multimedia y Multimodales, aprobada en Junta de Centro y publicada en su versión definitiva en la página web de la Escuela Politécnica Superior. La guía docente de Desarrollo de Aplicaciones Multimedia y Multimodales aprobada y publicada antes del periodo de matrícula tiene el carácter de contrato con el estudiante.

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ASIGNATURA

Desarrollo de Aplicaciones Multimedia y Multimodales

1.1. Código

18772 del Grado en Ingeniería Informática

1.2. Materia

Ingeniería del Software; Tecnologías de la Información; Procesamiento digital de la señal

1.3. Tipo

Optativa

1.4. Nivel

Grado

1.5. Curso

4º

1.6. Semestre

2º

1.7. Número de créditos

6 créditos ECTS

1.8. Requisitos previos

Esta asignatura requiere conocimientos previos de las asignaturas básicas de las asignaturas obligatorias del los cursos anteriores. Se recomienda haber cursado con aprovechamiento SI, PPROG o PADS, REDES2 y las asignaturas básicas de matemática.

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1.9. Requisitos mínimos de asistencia a las sesiones presenciales

La evaluación continua requiere asistencia a los exámenes establecidos a lo largo del curso, así como a la entrega y defensa de las prácticas que se indique de tal modo. No hay otros requerimiento de asistencia, aun que esta es altamente aconsejable.

1.10. Datos del equipo docente

Nota: se debe añadir @uam.es a todas las direcciones de correo electrónico. Profesores de teoría:

Dr. Kostadin Nedeltchev Koroutchev Departamento de Ingeniería Informática Escuela Politécnica Superior Despacho - Módulo: B-355 Edificio B – 3ª Planta Teléfono: +34 91 497 3210 Correo electrónico: k.koroutchev Página web: http://www.ii.uam.es/~kostadin Horario de atención al alumnado: Petición de cita previa por correo electrónico.

Profesores de prácticas:

Dr. Jaime Moreno Llorena Departamento de Ingeniería Informática Escuela Politécnica Superior Despacho - Módulo: B-347 Edificio B – 3ª Planta Teléfono: +34 91 497 2212 Correo electrónico: jaime.moreno Página web: http://www.ii.uam.es/~jmoreno Horario de atención al alumnado: Petición de cita previa por correo electrónico.

1.11. Objetivos del curso

Breve descripción: Esta asignatura optativa es una introducción al procesamiento de señales procedentes del mundo real y a su integración en aplicaciones y sistemas informáticos. La asignatura consta de tres partes.

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La primera parte considera el tratamiento de modalidades de señales, que tradicionalmente se agrupan en la categoría de multimedia audiovisual. Se trata de modalidades que principalmente están destinadas a la percepción humana y son tratables por ordenador: imagen, sonido y vídeo. En este primera parte el estudiante aprenderá las bases fundamentales para tratar estas modalidades en un curso abreviado y con un enfoque común para todas ellas. El enfoque básico incluye los principios básicos del procesamiento de señales audiovisuales. Estos procedimientos son esenciales para aplicaciones diversas, para Web, videojuegos o dispositivos móviles (smatphones y tablets), y de aplicación en sectores tan importantes como publicidad, entretenimiento o medios de comunicación. La segunda parte trata sobre las señales e imágenes, no destinados directamente a los seres humanos, que por definición están al margen de multimedia clásica. Dado que muchas técnicas para el tratamiento de la imagen o el sonido están dirigidas a la percepción humana, los métodos de tratar multimedia clásica a menudo no sirven para procesamiento de señales destinadas a otro fin. En esta segunda parte se utilizarán, como ejemplo de señales e imágenes no destinadas a seres humanos, señales e imágenes de dos y tres dimensiones de origen biomédico y otras fuentes, así como sus características y métodos de procesamiento y visualización. Estos procesos son fundamentales en aplicaciones dirigidas a sectores en auge como el de la salud. También se considera la integración de métodos de proceso de señales de diferente procedencia y modalidades. En cursos parecidos normalmente se estudian métodos de sincronización de medias audiovisuales, pero no de su procesamiento síncrono e adecuado. La tercera parte, que se da exclusivamente en las clases de prácticas, se dedica a la tecnología de integración multimedia y multimodal, utilizando las tecnología Web como soporte para aplicaciones destinadas a diversos entornos (escritorio, online, móviles…) y fines (comercial, entretenimiento, académico…). En esta tercera parte el estudiante también aprenderá el uso de herramientas para integrar medias de forma síncrona, como HTML5 y Adobe Flash. Se trata de tecnologías fundamentales para el aprovechamiento de los diversos medios en aplicaciones de los ámbitos ya señalados, como Web, videojuegos, móviles, publicidad, sanidad, etc. HTML5 es un estándar en auge, aceptado por todas las SO móviles.

Las competencias que se pretenden adquirir con esta asignatura son:

● IS3. Capacidad de dar solución a problemas de integración en función

de las estrategias, estándares y tecnologías disponibles.

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● SI3. Capacidad para participar activamente en la especificación,

diseño, implementación y mantenimiento de los sistemas de

información y comunicación

● TI6. Capacidad de concebir sistemas, aplicaciones y servicios basados

en tecnologías de red, incluyendo Internet, web, comercio electrónico,

multimedia, servicios interactivos y computación móvil

● Capacidad para tratar medios digitales multimodales, tratar y editar

medios digitales multimedia, así como integrar todos ellos en

aplicaciones y sistemas.

● Capacidad para gestionar, analizar, diseñar, implementar, operar y

mantener aplicaciones y servicios multimedia y multimodales.

● Capacidad para colaborar en y liderar equipos multidisciplinares de

desarrollo, explotación y mantenimiento de aplicaciones y sistemas

multimedia y multimodales.

Capacidad de comprensión y manejo de las diferentes tecnologías

implicadas en los sistemas multimedia.

Capacidad para la creación y explotación de entornos virtuales, web, y

para la creación y distribución de contenidos multimedia.

Aplicar de forma adecuada las metodologías, tecnologías,

procedimientos y herramientas en el desarrollo profesional de los

productos multimedia en un contexto de uso real, aplicando las

soluciones adecuadas en cada entorno.

Conocer los sistemas gráficos 2D y 3D actuales, y su aplicación a los

desarrollos multimedia.

Capacidad de análisis e integración de componentes software del

mercado para el desarrollo de aplicaciones multimedia.

Conocer y ser capaz de utilizar las técnicas de audio digital y sistemas

de audio direccional que pueden integrarse en aplicaciones multimedia.

Se intenta que esta asignatura tenga un carácter transversal y los conocimientos adquiridos en ella son de aplicación, complementan y se benefician de los conseguidos en otras asignaturas optativas de cuarto curso como “Desarrollo de Aplicaciones para Dispositivos Móviles”, “Introducción a la Programación de Videojuego y Gráficos” y “Tratamiento de Señales Multimedia I: Señales Visuales”, aun que el contenido de la asignatura no requiere haber cruzado estas asignaturas.

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1.12. Contenidos del programa

Programa Sintético

UNIDAD 1. Introducción a los entornos Multimedia y Multimodales UNIDAD 2. Entorno Multimedia. Medios clásicos: imagen, sonido, video. Enfoque unificado. UNIDAD 3. Entorno Multimodal. Modalidades no audiovisuales. Métodos específicos. UNIDAD 4. Integración de medios y modalidades de señales. Sincronización.

Programa Detallado

1. Introducción a los entornos Multimedia y Multimodales

2. Entorno Multimedia

a. Conceptos de medios Multimedia. Enfoque unificado.

b. Medios (concepto, operaciones, edición, uso para distintos entornos

-Web, móvil...- y fines -publicidad, comercial...-)

i. Imágenes

ii. Sonido

iii. Vídeo

3. Entorno Multimodal (dirigido fundamentalmente a señales biomédicas)

a. Conceptos de modalidades no audiovisuales

b. Modalidades

i. Señales

ii. Imágenes

iii. Volumetría (3D)

c. Métodos de tratamiento

i. Métodos clásicos. Limitaciones.

ii. Métodos basados al multiespectrum.

iii. Métodos basados a la repetitividad de las señales.

4. Integración de procesamiento de señales con fuentes multimodales, como

las señales biomédicas de distintas modalidades.

a. Métodos de integración de señales e imágenes de diferentes

modalidades.

5. Integración de medios y modalidades (HTML5 y Adobe Flash)

a. Sincronización y proceso de señales multimodales.

b. Control de tiempo en sistemas multimedia.

c. Medios digitales en la Web y en dispositivos Móviles.

d. Otras Aplicaciones Multimedia

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Programa de Prácticas Resumido

0. Herramientas comunes.

1. Entorno Multimedia

a. Tratamiento básico de imagen, sonido y vídeo

b. Edición de imagen, sonido y vídeo

2. Entorno Multimodal (como señales biomédicas)

a. Tratamiento con distintos métodos de señales, imágenes o

volumetría 3D

3. Integración de medios y modalidades

a. Sincronización y Animación con herramienta tipo Adobe Flash

b. Medios digitales en la Web y en dispositivos Móviles

c. Otras Aplicaciones Multimedia (escritorio, punto información,

cajeros...)

d. Integración de fuentes multimodales como señales biomédicas

4. Gestión de proyectos Multimedia y Multimodales en equipos

Multidisciplinares

1.13. Referencias de consulta

Bibliografía:

● Imagen y parte común: ○ Gonzales y Woods, “Digital Image Processing”, cap 2,3,6, parte

de cap 4.

○ Bocharova “Compression for Multimedia”, Cambradge press,

Cap. 5. 10.1.

○ Bradski, Kaehler, “Open CV”

○ Delgado, “Manual avanzado de Photoshop CS5”, Anaya 2011

○ Media Activa, “Manual de Photoshop CS5 ”, Mocombo 2011

○ Mellado, “Fotografía de alta calidad técnica y método CS5”,

Actual 2011

● Sonido:

○ Material elaborado en el curso TACC1.

○ Pohlman, “Principles of Digital Audio”, cap. 1,2, Psycoacustic

models,

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○ Ross, “Audio postproduction”

○ Steiglitz , “A Digital Signal Processing Primer : With Applications to Digital Audio and Computer Music”

○ WavePad sound editor, HCT Corporation. ● Señales medicos:

○ Sanei, Chambers, “EEG Signal Processing”, cap 2,1,3. ○ EEGLab (se utiliza para todas las modalidades, no solo EEG). ○ HOSA,

http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/3013 ● Integración de medios digitales

○ Castro, “Diseño y desarrollo multimedia sistemas, imagen,

sonido y vídeo”, Ra-Ma 2002

○ Colmenar, “Diseño y desarrollo multimedia Herramientas de

Autor”, Ra-Ma 2005

○ Osborn, “Diseño y desarrollo Web con Dreamweaver CS5”, Anaya

Multimedia 2011

○ López Quijote, “Domine HTML 5 y CSS 2”, RA-MA 2011

○ Georgenes, “Animación con Flash Professional CS5”, Anaya

Multimedia 2011

○ Orós, “Flash CS5 Curso práctico”, RA-MA 2011

○ Mateos, “Edición de medios digitales con software libre

tratamiento de video, audio e imagen con software gratuito”,

Anaya Multimedia 2008

2. Métodos docentes

La metodología utilizada en el desarrollo de la actividad docente incluye los siguientes tipos de actividades: *Clases de teoría: Actividad del profesor

Clases expositivas simultaneadas con la realización de programas y ejercicios. Se utilizará la pizarra, combinada con la explicación de programas en formato electrónico cuya ejecución se visualizará en la pantalla del aula.

Actividad del estudiante: Actividad presencial: Toma de apuntes, participación activa en clase respondiendo a las cuestiones planteadas. Resolución de los ejercicios propuestos y escritura de pequeños programas durante el desarrollo de las clases.

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Actividad no presencial: lectura del material bibliográfico y de apoyo, estudio de la materia y realizaciones de los cuestionarios planteados en la plataforma Moodle.

*Clases de problemas/ejercicios en aula: Actividad del profesor

Primera parte expositiva, una segunda parte de supervisión y asesoramiento en la resolución de los problemas por parte del alumno y una parte final de análisis del resultado y generalización a otros tipos de problemas. Se utilizará la pizarra y el proyector del aula para visualizar los algoritmos o programas propuestos.

Actividad del estudiante: Actividad presencial: Participación activa en la resolución de los ejercicios, diseño y escritura de los programas y en el análisis de la ejecución. Actividad no presencial: Realización de ejercicios y programas, planteados en clase o a través de la plataforma Moodle. Estudio, generalización y planteamiento de modificaciones que permitan la optimización de los programas.

*Tutorías en aula: Actividad del profesor:

Tutorización a toda la clase o en grupos de alumnos reducidos (8-10) con el objetivo de resolver dudas comunes plantadas por los alumnos a nivel individual o en grupo, surgidas a partir de cuestiones/ejercicios/programas señalados en clase para tal fin y orientarlos en la realización de los mismos.

Actividad del estudiante: Actividad presencial: Planteamiento de dudas individuales o en grupo y enfoque de posibles soluciones a las tareas planteadas. Actividad no presencial: Estudio de las tareas marcadas y debate de las soluciones planteadas en el seno del grupo.

* Proyectos en entorno real: Objetivo:

Dado el alto nivel de muchos estudiantes se propone una modalidad alternativa de evaluación de las unidades 2,3, 4 y 5 de teoría basada en un proyecto, condicionado a superar los exámenes de las unidades 1 y 2, aunque es posible iniciar dicho proyecto antes de terminar la unidad 2.

Actividad del profesor:

Formulación del proyecto y los objetivos principales. Verificación de la composición adecuada de los equipos y sus conocimientos de partida. Establecimiento de contacto entre los equipos y las entidades interesadas en cada proyecto. Verificación del plan de trabajo propuesto por los alumnos y su factibilidad como cobertura completa del temario, objetivos y volumen, así como la carga establecida por persona. Verificación de la disponibilidad de medios para la realización del proyecto. Preparación de pruebas específicas de evaluación para cada grupo.

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Actividad del estudiante: Formación de los equipos que tendrán que estar listos al finalizar de la segunda unidad de teoría y estudio de los temas propuestos. Presentación de propuesta inicial del plan trabajo para el desarrollo siguiendo una plantilla que se proporciona. Establecimiento de contacto con la entidad interesada conjuntamente con un profesor asignado y establecimiento de un plan de trabajo definitivo para el proyecto. Desarrollo del proyecto, utilizando cuadernos digitales de laboratorio para seguimiento del proyecto, que serán accesibles para las tres partes implicadas (equipo de estudiantes, profesores de la asignatura y entidad interesada).

*Prácticas: Actividad del profesor:

Asignación de una práctica/proyecto a cada equipo de trabajo y explicación de las mismas al comienzo de la sesión de prácticas. Supervisión del trabajo de los equipos en el laboratorio. Suministro de los guiones de prácticas a completar en el laboratorio. Clases expositivas y demostraciones prácticas tanto en tutorías como en el laboratorio con los grupos de trabajo. Los medios utilizados serán los programas, entornos de programación, editores, compiladores y los ordenadores del propio laboratorio para la realización, ejecución y análisis de los trabajos realizados.

Actividad del estudiante: Actividad presencial: Planteamiento inicial, previo al desarrollo de cada práctica, sobre información contenida en el correspondiente enunciado. Debate en el seno del equipo sobre el planteamiento de la solución óptima. Al finalizar cada práctica elaboración y entrega de un breve informe del trabajo desarrollado, así como ejecución del programa o demostración del trabajo realizado ante el profesor, quien realizará preguntas a los miembros del equipo para su calificación individual.

3. Tiempo de trabajo del estudiante

Nº de horas

Presencial

Clases teóricas 42 h

80 h Clases prácticas 28 h

Tutorías programadas a lo largo del semestre 5 h

Realización de pruebas escritas parciales y final 5 h

No presencial

Estudio semanal regulado 30 h

70 h Realización de actividades prácticas 30 h

Preparación del examen/trabajo/otras 10 h

Carga total de horas de trabajo: 25 horas x 6 ECTS 150 h

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4. Métodos de evaluación y porcentaje en la calificación final

4.1. Teoría

Existen tres itinerarios equivalentes. Evaluación continua, proyectos reales y evaluación final.

4.1.1. Evaluación continua

Consiste en exámenes de duración 20-25 minutos promedio cada dos semanas. Al final del capítulo el examen es de 25 min y resume el contenido del capítulo. Por defecto todos estudiantes participan en este itinerario.

4.1.2. Proyecto en condiciones reales.

Consiste en hacer un proyecto teórico-práctico en condiciones reales para entidades o grupos reales en universidades, hospitales universitarios, centros de investigación o empresas I+D.

Los estudiantes deberían haber superado los exámenes de las unidades 1 y 2 con nota media de 6 para elegir esta modalidad. Se formarán grupos de no más de 5 personas. Si hay mas grupos que proyectos disponibles se concursará según las notas de los participantes y el anteproyecto presentado. Se desarrollará un trabajo sobre el material de las unidades 2, 3, 4 y 5 con una entidad real para resolver un problema determinado. La entidad definirá el problema inicial. Se evaluarán los conocimientos en este problema y los resultados obtenidos (ver actividades). Los grupos podrán presentarse a exanimación de los capítulos 1 y 2 desde el principio del semestre. Durante el desarrollo se llevará documentación del proyecto mediante un cuaderno de laboratorio por parte de los participantes que servirá como retroalimentación continua y para seguir el trabajo. Previsiblemente se utilizará LabWare o alguna herramienta parecida.

Esta modalidad se ofrece debido al nivel muy alto de muchos estudiantes.

El peso del proyecto será un 70% de la nota final y el 30% restante el promedio de los exámenes de las unidades 1 y 2.

4.1.3. Examen final

Si no se opta por otro itinerario o se suspende otro itinerario (nota < 5.0), los estudiantes se

podrán presentar a un examen final. El examen final será de la misma dificultad y volumen que

los exámenes del control continuo. La presentación al examen final desestima la nota de otra

modalidad de evaluación.

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4.2. Practicas

1. Se evalúan las entregas. El profesor de prácticas podrá exigir entregas intermedias, que

forman partes de la entrega final. El profesor de prácticas podrá utilizar exámenes orales o

escritos. Los exámenes no podrá durar más de 15 min.

2. Las practicas se realizarán en parejas, grupos o de forma individual según cada práctica. La

nota de las prácticas serán individual en todos casos. Si el tamaño del grupo fuera reducido

por razones no achacables al alumno se podrá reducir el trabajo establecido, dando peso

nulo a las partes desasignadas.

4.3. Otros

1. Es posible introducir la evaluación de otros elementos, como materiales entregables o

respuestas verbales públicas para la calificación (deberes, trabajos, temas relacionados

elegidos por el alumno, formas de autoevaluación, etc.). Los puntos que correspondan a

estas actividades no podrán superar 30% de la nota. Los detalles específicos serán

comunicadas a través de las vías habituales.

2. Código de honor. El estudiante se comprometerá a desarrollar todo el material evaluable

por su propio esfuerzo, sin copiar el contenido o presentar contenidos desarrollados por

otras personas como suyas. El estudiante se comprometerá a no comunicar con otras

personas durante los exámenes en referencia con el contenido del examen o publicar la

solución de sus prácticas. Cualquier conducta comprobada que comprometa la veracidad

de los materiales entregables desestimará la correspondiente evaluación. En casos

intencionados se podrá desestimar la nota de la asignatura del semestre. En caso de copias

se aplicará la normativa correspondiente de la escuela.

4.3.1. Nota final de la asignatura

Ambas partes, teoría y prácticas se puntúan sobre 10 puntos.

La nota final de la asignatura (A) se obtiene de las notas de teoría (T) y prácticas (P) por medio de la ecuación:

A= 0.5*P + 0.5*T si P>=5 y T>=4.5.

A= min(P,T) si P<5 o T<4.5.

5. Cronograma

Cada unidad ocupa aproximadamente 2 semanas.