Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Insegnamento
LABORATORIO DI INTERNET E MULTIMEDIA
INP6075478, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
IN0513, ordinamento 2011/12, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese INTERNET AND MULTIMEDIA LABORATORY
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Sito E-Learning https://elearning.dei.unipd.it/course/view.php?idnumber=2019-IN0513-000ZZ-2017-INP6075478-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ANDREA ZANELLA ING-INF/03

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria delle telecomunicazioni ING-INF/02 3.0
CARATTERIZZANTE Ingegneria delle telecomunicazioni ING-INF/03 3.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LABORATORIO 3.0 24 51.0
LEZIONE 3.0 24 51.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2011

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
4 A.A. 2019/2020 01/10/2019 15/03/2021 ZANELLA ANDREA (Presidente)
BADIA LEONARDO (Membro Effettivo)
BENVENUTO NEVIO (Supplente)
CALVAGNO GIANCARLO (Supplente)
CISOTTO GIULIA (Supplente)
CORVAJA ROBERTO (Supplente)
ERSEGHE TOMASO (Supplente)
LAURENTI NICOLA (Supplente)
MILANI SIMONE (Supplente)
ROSSI MICHELE (Supplente)
VANGELISTA LORENZO (Supplente)
ZANUTTIGH PIETRO (Supplente)
ZORZI MICHELE (Supplente)
3 A.A. 2018/2019 01/10/2018 15/03/2020 ZANELLA ANDREA (Presidente)
MILANI SIMONE (Membro Effettivo)
BADIA LEONARDO (Supplente)
CALVAGNO GIANCARLO (Supplente)
CORVAJA ROBERTO (Supplente)
ERSEGHE TOMASO (Supplente)
ROSSI MICHELE (Supplente)
TOMASIN STEFANO (Supplente)
VANGELISTA LORENZO (Supplente)
ZANUTTIGH PIETRO (Supplente)
ZORZI MICHELE (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Si assume la conoscenza dei concetti di base oggetto dei corsi dei primi anni di studio. In particolare, si assume la conoscenza dei concetti di rappresentazione nel tempo e in frequenza di segnali e dimestichezza con la teoria della probabilità elementare (concetto di misura di probabilità, variabile e processo stocastico, descrizioni statistiche del primo e secondo ordine e completa, teorema dell'aspettazione e di Bayes. Capacità di programmazione e competenze informatiche di base sono richieste nelle esperienze di laboratorio.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso si propone di fornire agli studenti le seguenti conoscenze:
1. Visione d'insieme degli elementi di un sistema di comunicazione
2. Architettura della rete Internet
3. Pincipi di funzionamento dei protocolli fondamentali di rete
4. Metriche di prestazione di interesse (traffico utile, ritardo, perdita di pacchetti)
5. Algoritmi per l'acquisizione, l'elaborazione, la rappresentazione e la codifica di segnali multimediali (audio, immagini, video)
6. Sviluppo di applicazioni client-server e per la trasmissione di flussi multimediali.
7. Programmazione in MATLAB per l'elaborazione di segnali audio, immagini, video 2D/3D
8. Progettazione e programmazione di applicazioni client-server su socket in JAVA
9. Error hunting e dubbing

Queste competenze, oltre che risultare utili e rivendibili nel mondo del lavoro e anche nel proseguo degli studi, permetteranno allo studente di maturare una abilità specifica nella definizione, sviluppo e gestione delle reti e dei servizi multimediali, con elementi anche diversi da quelli specificatamente presentati nelle esperienze.
Modalita' di esame: La prova finale consisterà in un esame al calcolatore costituito da due parti da svolgersi consecutivamente, nella stessa seduta d'esame. La prima parte consiste di una serie di domande a risposta multipla sugli argomenti teorici affrontati durante il corso. La seconda parte, più pratica, richiede allo studente di dimostrare di aver acquisito dimestichezza con gli strumenti di programmazione e gestione delle reti di comunicazione visti durante il corso tramite, ad esempio, l'implementazione di un semplice codice MATLAB o JAVA per effettuare una specifica operazione su segnali multimediali, oppure l'uso di comandi linux per il test di rete (ping, iperf, ipconfig). La valutazione finale sarà data dalla somma dei punteggi raggiunti nelle due parti, che avranno ugual peso. Gli studenti avranno anche la possibilità di richiedere un esame orale integrativo nel caso ritengano che la valutazione conseguita con la prova pratica non rispecchi il loro grado di preparazione. L'eventuale prova orale coprirà potenzialmente tutti gli argomenti del corso e può prevedere anche parti di programmazione.
Criteri di valutazione: I test d'esame e l'eventuale prova orale saranno strutturati in modo da consentire al docente di valutare il livello di comprensione dello studente dei singoli argomenti svolti durante il corso e la dimestichezza acquisita nell'uso degli strumenti di programmazione e gestione delle reti oggetto delle esperienze di laboratorio.
Le prove di valutazione saranno quindi ideate al fine di valutare la preparazione dello studente in base ai seguenti criteri:
1. Livello di conoscenza e comprensione degli aspetti teorici trattati nel corso
2. Capacità di utilizzo degli strumenti e delle tecniche di programmazione oggetto del corso
3. Capacità di analisi critica dei risultati di una elaborazione o di un comando di diagnostica di rete
4. Capacità di problem solving, di programmazione e di elaborazione di segnali multimediali
5. Dimestichezza con i comandi fondamentali per la gestione delle reti
6. Livello di comprensione dei tradeoff principali nella elaborazione di segnali (es: qualità-vs-rate)
Contenuti: Il corso si sviluppa in tre sezioni tematiche, ognuna dedicata ad un differente aspetto di Internet e dei servizi multimediali. Per ogni aspetto si concentrerà lo studio su esempi che troveranno applicazione in laboratorio.
A) Architettura di Internet: organizzazione di Internet (concetto di Internet Service Provider, Autonomous System, enti di gestione e standardizzazione in Internet), elementi costituente (sistemi di accesso, sistemi di distribuzione, router/gateway/server), principi di trasmissione dei dati a pacchetto, struttura dei protocolli di comunicazione, analisi della prestazioni di una connessione, Introduzione del concetto client-server. Protocolli IP, ICMP, UDP e TCP. Principali strumenti per la gestione e la valutazione delle prestazioni di una rete (ifconfig, ping, iperf). Configurazione di una rete locale virtuale per mezzo di Netkit e test delle prestazioni dei protocolli al variare della topologia e della configurazione della rete.
B) Le sorgenti multimediali: acquisizione, elaborazione e codifica di segnali monodimensionali (audio), bidimensionali (immagini), tridimensionali nello spazio (immagini 3D), tridimensionali nello spazio e nel tempo (video). Rapresentazione dei segnali nello spazio digitale. Principi di codifica audio (G711), di immaginei (JPEG) e dei video (MPEG). Calcolo del traffico generato dalle diverse sorgenti multimediali al variare dei parametri di codifica. Valutazione percettiva degli effetti di campionamento, quantizzazione e filtraggio. Confronto tra diverse tecniche di compressione multimediale: tradeoff qualità/bitrate.
C) Sviluppo di applicazioni multimediali in rete. Principi di programmazione multi-thread in JAVA. Principi di programmazione su socket TCP e UDP. Progettazione e sviluppo di applicazioni client-server su socket JAVA (chat, multi-party chat, basic video streaming). Progettazione e sviluppo di un'applicazione per lo streaming video adattativo su socket JAVA.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Per ogni sezione tematica, il corso prevede una parte di introduzione ai concetti, seguita da esperienze di laboratorio. Indicativamente le ore di lezione saranno così suddivise:
A) Introduzione al corso e ai servizi multimediali in Internet: 2 ore
B) Architettura di Internet e caratterizzazione delle prestazioni (6 ore frontali, 6 ore in laboratorio)
C) L'elaborazione dei segnali (teoria e esercitazione in MATLAB): 6 ore per segnali audio, 6 ore per immagini, 6 ore per immagini 3D e video
D) Progettazione di applicazioni client-server e sviluppo di un'applicazione multimediale di rete (10 ore)
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Durante il corso verranno fornite note, slide, articoli, codice MATLAB, codice JAVA, e altro materiale di studio.
Testi di riferimento:
  • Behrouz Forouzan, "Data Communications and Networking". --: McGraw-Hill Science/Engineering/Math; 5 edit, 2012. Cerca nel catalogo
  • N. Benvenuto and M. Zorzi, Principles of Communications Networks and Systems. --: Wiley, 2011. Cerca nel catalogo
  • Behrouz Forouzan, "Reti di calcolatori e Internet". --: McGraw-Hill Companies, ISBN-13:9788, 2008. Cerca nel catalogo