Oberseminar Datenbanken Multimediale Datenbanken Christian Vlschow bersicht Einleitung
Oberseminar Datenbanken Multimediale Datenbanken Christian Völschow
Übersicht (Einleitung) n n n Was ist Multimedia Anwendungsfelder Multimedia Objektorientierte Datenbanksysteme
Übersicht (Hauptteil) n n Multimediale Anforderungen an DB Analyse der Eignung von DB für MMAnwendungen DB-Einsatz in kommerziellen MMAnwendungen Oracle inter. Media Audio, Image, Video
I. Einleitung
1. Was ist Multimedia Medium Unter einem Medium wird allgemein Mittel zur Darstellung von Informationen verstanden. Für den praktischen Einsatz in Informations- und Kommunikationssystemen sind primär optische und akustische Medien relevant (Text, Graphik, Animation, Ton, Standbild und Bewegtbild). Dabei kann es zu einer Aufteilung in zeitunabhängige und zeitabhängige Medien kommen:
Zeitunabhängige Medien: n n n Text Graphik (Raster-)Bilder
Zeitabhängige Medien: n n n Animation Audio Video
Klassifikation von Medien
Multimedia Wie der Name schon sagt, kommen hierbei mehrere Medien gleichzeitig zum Einsatz. Allerdings konstituiert nicht jede Kombination verschiedener Medien (z. B. Text und Graphik) ein Multimediasystem. Im folgenden soll unter Multimedia die “rechnergesteuerte, integrierte Verarbeitung, Speicherung, Darstellung, Kommunikation, Erzeugung und Manipulation von unabhängigen Informationen mehrerer zeitunabhängiger und zeitabhängiger Medien” verstanden werden.
2. Anwendungsfelder MM n n n Information, Präsentation, Archivierung Kommunikationssysteme Ausbildung und Training Analyse und Entwurf Überwachung Freizeitgestaltung
3. Objektorientierte DBS
II. Hauptteil
1. Multimediale Anforderungen n n n Datentypen Komplexe Datenstrukturen Leistungsverhalten Speicherung Unterstützung der Abfrage und Suche Entwicklungs- und Manipulationstools
Datentypen n n mit typspezifischen Operatoren Erweiterbarkeit
Komplexe Datenstrukturen n n Beziehungen zwischen SMOs Aggregation Substitution Attributbeziehung. . .
Leistungsverhalten n n sehr große Datenmengen Realtime-Verarbeitung schneller Zugriff effiziente Speicherverwaltung
Speicherung n n n große Speicheranforderung(Video, Audio, . . . ) Datenkompression Geräteunabhängigkeit
Speicherbedarf einzelner Medienarten
Unterstützung der Abfrage und Suche n n n assoziative Abfrage Inhaltssuche (Bild mit Bäumen) Deskriptoren
Entwicklungs- und Manipulationswerkzeuge n n n Medien aufnehmen Medien verwalten über alle Phasen
2. Analyse der Eignung von DB n n n Datentypen Komplexe Datenstrukturen Leistungsverhalten Speicherung Unterstützung der Abfrage und Suche Entwicklungs- und Manipulationstools
Datentypen n n BLOB (binary large object) RDBS -> keine Datenabstraktion OODBS -> abstrakte Datentypen MADT mit eigenem Datentyp SOUND, IMAGE) Klassen und Methoden (OODBS) (z. B.
Klassen- und Aggregationshierarchie
Komplexe Datenstrukturen n n Attributbeziehungen Aggregationsbeziehungen (Abb. 5) Synchronisationsbeziehungen Äquivalenzbeziehungen
Objektspeicherung im RDBS und ODBS (Abb. 5)
Leistungsverhalten n n geeigneten Maßstab zum Vergleich Engineering Benchmark Join-Operationen (RDBS) -> langsam realitätsnahe Modellierung (ODBS) -> schneller
Speicherung n n n genügend große Speichermedien Geräteunabhängikeit (RDBS + ODBS) Formatunabhängigkeit(BLOB, ADT) !! BLOBs (Bitfolgen) !! Versionen- und Variantenverwaltung (ODBS)
Unterstützung der Abfrage und Suche n n n Verfahren sollte Medium angepaßt sein RDBS -> mengenorientierte Abfrage ODBS -> individuelle Methoden Mustererkennung (pattern matching) Bilder -> QPE (query by pictoral example), QPIC (query by image content) Inhaltsbeschreibung
Entwicklungs- und Manipulationswerkzeuge n n n built-in application Programmiersprache <--> RDBS ODBS + Programmiersprache =
Weitere Datenbankaspekte n n n Integrität Transaktionsmanagement Echtzeitarbeit
3. DB-Einsatz in kommerziellen MM-Anwendungen n n n in Praxis: vor allem RDBS AIC -> Oracle relationale Eigenentwicklungen RDBS -> Verzicht auf Audio und Video OODBS besser geeignet OODBS -> Forschung
4. Oracle inter. Media Audio, Image, Video n n n Komponente von Oracle 8 i inter. Media Objekt-Typen (benutzerdefiniert) erweiterbar Unterstützung Audio-, Image- und Video. Daten-Eigenschaften keine Endbenutzer-Anwendung
Was leistet das System? n n n Speicherung Volltexte Speicherung Multimedia-Daten Unterstützung strukturierter Dokumente (XML, HTML, . . . ) Abfrage der Elemente: about phonetische Ähnlichkeit: soundex. . .
Was leistet das System nicht? n n n kein Plus-Operator kein Operator für Verweise Probleme: – Preis – komplexe Administration – Datenformate ändern sich oft
III. Schlußbetrachtung
Eine MM-Datenbank muß medienspezifische Datentypen für eine angemessene Aufnahme der Daten zur Verfügung stellen. Es sollte aber auch die Verwaltung der verschiedenen Beziehungen zwischen den Medienobjekten gewährleisten und, insbesondere für die Verarbeitung zeitabhängiger Medien, ein hohes Leistungsverhalten aufweisen. Wichtige Kriterien sind außerdem die Format- und Geräteunabhängigkeit, die Bereitstellung von effizienten, optimierbaren Verfahren zur Suche und Abfrage sowie die Unterstützung von Entwicklungs- und Manipulationswerkzeugen. Eine MM-Datenbank muß natürlich auch den allgemeinen Anforderungen (z. B. Gewährleistung Datensicherheit und –integrität) entsprechen. RDBS sind letztlich nicht auf die Verwaltung unstrukturierter Daten ausgelegt. In summa erweisen sich OODBS prinzipiell als das geeignetere System für eine Medienunterstützung in MM-Anwendungen.
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