Tik-76.115 Projektisuunnitelma

Internet-televisio

http://www.niksula.cs.hut.fi/projects/ohtace/documents/ps.html
CVS info: $Id: ps.html,v 1.17 1997/04/29 17:58:27 mtuisku Exp $:

Sisällysluettelo

1. Johdanto
2. Projektin vaiheistus
3. Resurssi- ja aikasuunnitelma
4. Työmenetelmät ja työnjako
5. Ohjaussunnitelma

1. Johdanto

1.1 Yleiskuvaus projektista

Internetissä on usean vuoden ajan lähetetty IP-multicast-ohjelmia, joita voidaan välittää lähes kaikilla olemassaolevilla reitittimillä ja vastaanottaa suosituimmilla käyttöjärjestelmillä toimivilla työasemilla. Ohjelmalähetykset muodostuvat äänestä ja videokuvasta sekä mahdollisesti piirtotaulusta (whiteboard). Tarjolla on runsaasti vapaasti levitettäviä pieniä ohjelmia IP-multicast-lähetysten kanavien hallintaan, audion ja videon vastaanottoon, lähetykseen sekä nauhoitukseen, mutta asiakasohjelma, jossa nämä keskeiset ominaisuudet olisivat koottu helppokäyttöiseksi ja loogiseksi kokonaisuudeksi puuttuu edelleen. Tällaista tuotetta kutsumme Internet-televisioksi.

Koska projektissa on suuri painoarvo käyttäjälle näkyvällä liittymällä, tarkoitus on hyödyntää Tik-86.170 Käyttöliittymäkehitys -seminaarin tarjoamaa osaamista. Seminaarissa on mukana yksi ryhmä, jonka tehtävänä on osallistua aiheemme vaatimusmäärittelyyn ja tarjota alihankintana valmis ratkaisu ohjelmamme graafiseksi käyttöliittymäksi.

1.2. Projektin tavoite

Projektin tavoitteena on tuottaa IP-multicast-lähetysten vastaanottoon kykenevä asiakkaan ohjelma, joka sisältää graafisen käyttöliittymän, kanavien valinnan, sekä audio-video-vastaanottimen, jossa mediat on synkronoitu mahdollisimman häiriöttömästi ja reaaliaikaisesti yhteen.

1.3. Projektiryhmä

Ryhmä: OHTACE
WWW: http://www.niksula.cs.hut.fi/projects/ohtace
Email: ohtace@tcm.hut.fi

1.4. Oikeudet työn tuloksiin

TKK varaa käyttö- ja kehitysoikeudet kehitettävään ohjelmistoon. Levitys- ja myyntioikeuksista päättää ohjelmatyöryhmä. Ryhmälle jää käyttö- ja kehitysoikeuksien lisäksi moraaliset tekijäoikeudet kehittämäänsä ohjelmakoodiin. Moraalinen oikeus jakautuu isyysoikeuteen ja respektioikeuteen. Näillä tarkoitetaan oikeutta tulla mainituksi tekijänä ja että tekijää/tekijöitä ei saa loukata esimerkiksi muuttamalla ohjelmaa.

2. Projektin vaiheistus

Projekti koostuu seitsemästä vaiheesä

2.1. Projektin suunnittelu (PS)

Tehtävät:

1. Projektiryhmän muodostaminen ja organisointi
2. Tehtävänantoon ja kohdejärjestelmään perehtyminen
3. Projektin suunnittelu:
4. •  
   • tehtävä- ja vastuujako
   • työkalut ja -menetelmät
   • resurssitarvearviot projektin eri vaiheissa
   • dokumentointijärjestelmän määrittely
5. Tehtävän analysointi:
6. •  
   • ongelmaympäristön kuvaus
   • tavoitteiden kartoitus
   • liittymät muihin järjestelmiin

Dokumentit:

1. Projektisuunnitelma
2. Vaatimusmäärittely

2.2. Määrittely (M)

Tehtävät

1. Toimintojen määritys ja rajaus:
2. •  
   • syöttötietojen (asetukset, katseluparametrit, jne) ja
     tulostietojen (lähetystiedot, video-, äänistreamit) sekä toimintojen määritys
   • käyttöliittymän määritys
   • kuva-, ääni-, synkronointi- ja sessionhallintaprotokollien rakenne ja ohjelmarajapinnat
   • esitutkinta ohjelmakirjastoista
   • ehdotus toteutuksesta
3. Järjestelmän ominaisuuksien määritys
4. •  
   • suorituskyky, vasteajat, käytettävyys
   • virhetilanteiden analyysi ja hoitaminen
   • rajoitteet
5. Ei toivottujen piirteiden määritys

Dokumentit:

1. Tarkennettu projektisuunnitelma
2. Tarkennettu vaatimusmäärittely
3. Esitutkintaraportti
4. Toiminnallinen määrittely
5. Edistymisraportti

Vaiheen tulokset:

Vaiheen aikana perehdytään ohjelman rakenteeseen, protokolliin ja olemassa oleviin ohjelmiin. Tuloksena syntyy mallinnettu järjestelmä yleisellä tasolla

2.3 Suunnittelu (S)

Tehtävät:

1. Suunnitella järjestelmän:
2. •  
   • perustoiminnot ja niiden väliset liitännät.
     1. syötteet (katseluparametrit, kanavanvalinta, kuvan ja äänen säädöt)
     2. tulosteet (kuva, ääni, lisätietolähteet)
     3. prosessit (Ruudun piirto, äänen toisto, streamien luku, kirjoitus, purku)
   • tiedonhallinta (puskurointi, kuvaruudun piirtoalgoritmit ja tietotyypit, kanava- ja käyttäjätiedot)
   • käyttöliittymä (toimintojen valitsimet ja parametrit ohjelmatrutiineille)
   • virhetilanteiden käsittely (tunnistus ja häiriön informointi)
   • modulien, tietorakenteiden ja algoritmien kuvaukset
   • testaus( testaussuunnitelma, käytetyt lomakkeet)
3. Laatudokumenttien toteutus
   Toimintamallit seuraaville prosesseille:
4. •  
   • Laatukatselmukset
   • Testauksen suorittaminen
   • Ohjelmaversioiden julkistus

   Standardidokumentteja yllämainituihin:

   • Virheilmoitusdokumentti
   • Laatukatselmuslomake
   • Muutosehdotusdokumentti
5. Työn arviointi suhteessa projektisuunnitelmassa asetettuihin tavoitteisiin
6. Projektisuunnitelman, vaatimusmäärittelyn ja toiminnallisen määrittelyn tarkentaminen ja päivittäminen

Dokumentit:

1. Päivitetty projektisuunnitelma
2. Tarkennettu vaatimusmäärittely
3. Tarkennettu toiminnallinen määrittely
4. Tekninen määrittely
5. Testaussuunnitelma
6. Edistymisraportti
7. Laatudokumentit

Vaiheen tulokset:

Vaiheen aikana syvennytään eri toimintojen pääpiirteisiin, puretaan tietorakenteet ja hahmotellaan arkkitehtuuri, modulit ja prosessit. Tuloksena syntyy mallinnettu järjestelmä yksityiskohtaisella tasolla. Lisäksi suunnitellaan ohjelmointivaiheissa käytettävät laatudokumentit.

2.4. Prototyyppi 1 (PR1)

Tehtävät:

1. Keskeisten osien ohjelmointi ja testaus
2. Käyttöliittymä (TCL/TK): katselu ja kanavanvalinta
   Käyttöliittymän, kanavanvalinnan (SDR) ja kuvan käsittelyn (VIC) integrointi
   Äänenkäsittelyn (VAT) synkronointi ja ohjaus ylläolevan prosessin kanssa
   Kuvan- ja äänensäätötoiminnot
   Käyttäjäasetusten tallennus
   
3. Teknisen määrittelyn tarkentaminen
4. Prototyyppijärjestelmän demonstraatio (H.261 -kuvaformaatti)
5. Työn arviointi suhteessa projektisuunnitelmassa asetettuihin tavoitteisiin
6. Projektisuunnitelman, vaatimusmäärittelyn ja toiminnallisen määrittelyn tarkentaminen ja päivittäminen

Dokumentit:

1. Päivittetty projektisuunnitelma
2. Tarkennettu toiminnallinen määrittely
3. Tarkennettu tekninen määrittely
4. Tarkennettu testaussuunnitelma
5. Testiraportti
6. Käyttöohje
7. Edistymisraportti

Vaiheen tulokset: Toimiva prototyyppi (H.261-protokolla), I-prioriteetin toiminnot

2.5. Prototyyppi 2 (PR2)

Tehtävät:

1. Keskeisten osien ohjelmointi ja testaus
   
   Tulevien ohjelmien selaus
   Lähetyksen lisätiedot
   Lähetyksen taustatiedot
   (WWW)
   Useiden kuvaformaattien
   vastaanotto
   Useiden ääniformaattien
   vastaanotto
   Näppäimistöohjaus
   
2. Teknisen määrittelyn tarkentaminen
3. Prototyyppijärjestelmän demonstraatio
4. Työn arviointi suhteessa projektisuunnitelmassa asetettuihin tavoitteisiin
5. Projektisuunnitelman, vaatimusmäärittelyn ja toiminnallisen määrittelyn tarkentaminen ja päivittäminen

Dokumentit:

1. Päivitetty projektisuunnitelma
2. Tarkennettu toiminnallinen määrittely
3. Tarkennettu toteutusmäärittely
4. Tarkennettu testaussuunnitelma
5. Päivitetty Testiraportti
6. Päivitetty Käyttöohje
7. Ylläpito-ohje
8. Edistymisraportti

Vaiheen tulokset: Toimiva prototyyppi, I-II prioriteetin toiminnot

2.6. Luovutus (L)

Tehtävät:

1. Järjestelmätestaus, vikojen korjaaminen, lopullinen viimeistely
2. Käyttöohjeen, ylläpito-ohjeen ja projektin loppuraportin tuottaminen
3. Demonstraation valmistelu, mm. testiaineiston tuottaminen
4. Lopullisen järjestelmän demonstraatio ja luovutus
5. Työn ja kurssin arviointi

Dokumentit

1. Päivitetty projektisuunnitelma
2. Tarkennettu vaatimusmäärittely
3. Tarkennettu toiminnallinen määrittely
4. Tarkennettu tekninen määrittely
5. Tarkennettu testaussuunnittelma
6. Testiraportti
7. Tarkennettu käyttöohje
8. Ylläpito-ohje
9. Projektin loppuraportti

Vaiheen tulokset: Valmis ohjelma

2.7. Jälkihoito

Esitellään mahdolliset projektin jatkosuunnitelmat kurssin päättymisen jälkeen

3. Resurssi- ja aikasuunnitelma

3.1. Koko projekti

Projektin tärkein resurssi on ryhmän jäsenten henkiset voimavarat, joita laskettu kullekin n. 250 h ohjelmatyötä varten. Käytännössä eri roolien mukaiset painotukset näkyvät henkilöiden ajankäytössä projektin eri vaiheiden aikana. Resurssit ovat käytettävissä 1.9.96 - 31.5.97 välisenä aikana. Tällä välillä tulee huomioida kuitenkin, että ryhmän ohjaaja on matkoilla 10.12.-31.12. ja että osa ryhmästä lähtenee Joulun viettoon ulkopaikkakunnille arvio 20.12.-10.1.97, projektipäällikkö on sairaslomalla 1-16.11. Osa projektiryhmästä on pääsiäislomalla 27.3.97-2.4.97

MT = Miika Tuisku
TS = Tuomas Salste
JL = Juha Luoma
VL = Ville Mattila

3.2. Projektin suunnittelu

3.3. Määrittely

3.4. Suunnittelu

3.5. Prototyyppi 1

3.6. Prototyyppi 2

3.7. Luovutus

3.8. Kustannusarvio

Projektin kustannusarvio on 4 * 250 h * 200 mk/h = 200 000 mk (sis. palkan + sos.kulut). Laitteistolle ja ohjelmistoille ei ole arvioitu kustannuksia.

4. Työmenetelmät ja työnjako

4.1. Työkalut ja laitteistot

Valmis ohjelma kehitetään Sun Solaris 2.5 UNIX-käyttöjärjestelmässä. Ohjelmointikielenä käytetään C:tä ja käyttöliittymän visualisointi toteutetaan Tcl/Tk:lla. Käyttöliittymän kehitystyötä voidaan tehdä myös esim.Linux-käyttöjärjestelmässä. Kääntäjänä käytetään GCC:tä. Versionhallintamenetelmä on CVS. Ryhmällä on käytettävissä oma Sunin työasema, johon saataneen IP-multicast-reititys ja tarvittavat ohjelmat asennettuna.

4.2. Dokumentointimenetelmät

Palautettavat raportit (kurssin puolesta tarjotut mallit)

• Projektisuunnitelma
• Vaatimusmäärittely
• Toiminnallinen määrittely
• Edistymisraportti
• Tekninen määrittely
• Testaussuunnitelma
• Testiraportti
• Käyttöohje
• Ylläpito-ohje
• Loppuraportti

Ohjelmakoodin kaikki funktiot, rajapinnat ja tärkeimmät tietorakenteet pyritään kommentoimaan mahdollisimman selkeästi.

Dokumenttien laatu käsitetään tässä yhteydessä valmiiden pohjien käyttöä ja selkeäasuisen ja luettavan tekstin kirjoittamisena. Jokainen ryhmän jäsen osaltaan vastuussa kirjoittamastaan tekstistä.

Kokousmuistiot tuotetaan HTML-muotoon. Kaikkien dokumenttien ulkoasusta yhteensovittamisesta WWW-ympäristöön huolehtii ATK-suunnittelija Tuomas Salste. Projektiryhmän ohjelmatyön WWW-sivuista erillään pidetään myös yhteistä WWW-tiedotus/lokikanavaa josta saatetaan siirtää relevanttia tietoa myös ryhmän varsinaisille WWW-sivuille.

4.3. Työmenetelmät

Projektiryhmä pitää viikottaisia seurantapalaverejä perjantaisin klo 12.15. Palaverissa tarkastetaan projektin pysyminen aikataulussa sekä pyritään selvittämään kohdatut ongelmat. Samalla tarkennetaan kunkin ryhmän jäsenen seuraavaa tehtävää. Näihin palavereihin pyritään saamaan mukaan ainakin projektin alkuvaiheessa myös käyttöliittymäseminaariryhmän edustaja tarpeen mukaan. Ohjaajan kanssa käytäviä ohjauspalavereja pidetään noin kerran kuussa. Näissä tilaisuuksissa selvitetään asiakkaan ja ohjaajan vaatimuksia ja suurempia kysymyksiä. Seurantapalaverit ohjauspalaverit kootaan yhteen WWW-sivuille.

Kukin ryhmän jäsen pitää seurantaa työtunneistaan puolen tunnin tarkkuudella ja kirjaavat tehdyt tunnit projektipäälikön alustamalle WWW-tuntilomakkeelle aina ennen tuntiraportin luovutusta kurssin ohjaajille. Tuntilomakkeella on valmiiksi työvaiheen tehtävät, joille voi tunteja kirjata.

Virheiden raportointi hoidetaan kurssin puitteissa järjestetyllä virheiden kirjaus ja seuranta -WWW-lomakkeella. Virheet ilmoitetaan vähintään seuraavassa laajuudessa:

• virheen löytäjä
• virheen löytöhetki
• virheen vakavuusaste: vakava, keskinkertainen tai pieni virhe
• virhetyyppi (kts. testaussuunnitelma)
• virheen kuvaus
• virheen korjauspäivämäärä
• virheen korjaaja

Työn laadun seurannassa laatua mitataan ohjelman toimivuudella ja dokumentoinnin selkeydellä. Laatua voi parantaa virheiden raportoinnilla, testiajoja suorittamalla, koodin dokumentoinnilla ja kommentoinnilla sekä mahdollisimman hyvin tehdyllä suunnittelulla ennen koodausta. Ohjelmatyön vaatimusmäärittelydokumenttiin on kirjattu lisäksi projektimme laatusuunnitelman pääpiirteet. Laadusta vastaamaan on nimetty ATK-suunnittelija Tuomas Salste.

Ryhmän sisäinen tiedonkulun osalta käytetään ryhmän omaa sähköpostitunnusta ohtace@tcm.hut.fi, josta posti välittyy kaikille ryhmän jäsenille. Kiireellisissä tapauksissa käytetään puhelinta.

4.4. Riskien hallinta

Riskien hallinnassa keskitytään neljän suurimman riskin tarkkaan seurantaan (Riski > 30). Näille on merkitty tarkkailusta ja ennaltaehkäisystä vastuussa oleva henkilö taulukkoon. Kaikkien kohtien osalta pyrimme pienentämään riskiä projektin aikana, mikäli se on kannattavaa. Koska kuitenkaan mikään riski ei ylitä 70 rajaa, projekti voidaan käynnistää suunnitelmien mukaisesti.

Riskejä tarkastellaan yhdessä seurantapalavereissä ja mietitään ratkaisuja mahdollisiin umpikujiin. Tarkasti määritelty projektisuunnitelma, aiheen määrittely ja suunnittelu sekä yhteydenpito edesauttavat osaltaan riskien hallinnassa.

Koska ryhmän kaikki jäsenet ovat osapäiväisiä opiskelijoita suurimmiksi riskeiksi nousee tavoitettavuuteen, sitoutumiseen ja aikatauluun liittyvät riskit. Ryhmän koostumus on kuitenkin sellainen, että samojen asioiden osaaminen ei ole keskittynyt ainoastaan yhdelle henkilölle vaan voimme tukeutua ainakin yhteen ryhmän jäseneen ongelman kuin ongelman ilmetessä.

4.5. Jäsenten roolit ja tehtävänjako

Projektin tehtäväjako on seuraavanlainen

• Miika Tuisku: Projektipäällikkö, työajan seuranta, dokumentointi
• Tuomas Salste: ATK-suunnittelija, WWW-, käyttöliittymä- ja laatuvastaava
• Juha Luoma: Järjestelmäsuunnittelija, verkkotason ohjelmointi, järjestelmien ylläpito
• Ville Mattila: Pääohjelmoija, protokollatason ohjelmointi, testaus

Lisäksi kaikki ryhmän jäsenet tuottavat omilta osa-alueiltaan dokumentaatiota. Kaikki jäsenet voivat tutustua ja osallistua Tcl/Tk-ohjelmointiin.

4.6. Lähdeluettelo

Ian Sommerville: Software Engineering 5th ed.

Frequently Asked Questions (FAQ) on the Multicast Backbone (MBONE), http://www-mice.cs.ucl.ac.uk/mice/faq.html.

RFC 1889, RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications, Audio-Video Transport Working Group, H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederick & V. Jacobson, January 1996, ftp://ds.internic.net/rfc/rfc1889.txt.

Funetin multicast lähdekoodiarkisto, ftp://ftp.funet.fi/pub/networking/services/multicast/src/

5. Ohjaussuunnitelma

5.1. Projektin tilan seuranta

Viikottaisessa ryhmäpalaverissa tarkistetaan aikataulu. Ryhmän jäsenet raportoivat ajankäytöstään projektipäälikölle. Laatua pidetään yllä esim. seurantapalaverien koodinlukuhetkillä. Resurssien seurannassa käytetään apuna tuntilistoja ja tehtävien riippuvuuksia.

5.2. Aikataulu