Multimedia Datenbanken

Datenbanksysteme für FÜ WS 2004Seite 1

WorzykFH Anhalt

MultimediaDatenbanken


WorzykFH Anhalt

Merkmale von Medienobjekten

Medium Elemente Anordnung

Typische Größe

Zeit-abhängig?

Sinn

Text Druckbare Zeichen

Folge 10 KB Nein Visuell/akustisch

Graphik Vektoren, Flächen

Menge 10 KB Nein Visuell

Rasterbild Bildpunkte (Pixel)

Matrix 1 MB(1024)X(1024)

Nein visuell

Ton-aufnahme

Lautstärke / Zeit

Folge 600 MB Ja Akustisch

Bewegtbild

Rasterbild Folge 2 GB Ja Visuell


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Suche

• Übereinstimmung von Attributen und Werten reicht nicht aus

• Gewünscht ist Ähnlichkeit• Das Ergebnis ist eine Rangliste in

absteigender Ähnlichkeit


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Aufgaben einesMM-Datenbanksystems

• Speichern und Wiedergewinnen– Geräteunabhängigkeit– Formatunabhängigkeit– Inhaltsorientierte Suche– Echtzeitfähigkeit

• Schnittstellen


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Speichern und Wiedergewinnen

• Nicht mehr als Speichern und Wiedergewinnen– Keine Bearbeitungsalgorithmen– Keine Auswertungsalgorithmen– Zugriffsoperationen in die DB,

Manipulationsoperationen in die Anwendung

• Nicht weniger als Speichern und Wiedergewinnen– BLOB zu wenig– Medien unterscheiden und adäquate

Strukturen und Operationen anbieten, z.B Komprimierung


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Speichern und Wiedergewinnen

• Analog (Bild, Schallplatte, Tonband, Videoband)

• Digital (Photo, CD)• Komprimiert( JPEG, MPEG, MP3)• Geräteunabhängig• Formatunabhängig


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DatenreduktionMPEG

motion pictures expert group

Räumliche Redundanz

Bereiche mit gleicher Helligkeit und Farbe können zusammengefasst werden. Das erste Pixel wird exakt übertragen, dann folgt eine Anweisung für die Wiederholungen


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DatenreduktionMPEG

Zeitliche Redundanz

Einige Bildteile ändern sich nicht oder nur wenig von Bild zu Bild. Es ist also ausreichend, nur die geänderten Teile zu übertragen.


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DatenreduktionMPEG

Räumliche Redundanz

PrädiktionAus der Vergangenheit

bekannte Bewegungen werden vorhergesagt und nur unvorhergesehene Bildinhalte werden übertragen


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DatenreduktionMPEG

TransportstromIntra codierte Bilder:

datenreduziertes VollbildPrädizierte Bilder: durch

das vorhergegangene Bild vorhergesagt

Bidirektional prädizierte Bilder: durch vorhergegangene und nachfolgende Bilder vorhergesagt

I B B P B B P B B I


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BeziehungenJoin

• Attributsbeziehungen– Auto: Hubraum, Gewicht, Bild, Video,

Geräusch

• Komponentenbeziehung– Multimedia: Vortrag + Bild + Ton

• Situationsbeziehung– Radio: Interview als Text oder als Ton

• Synchronisationsbeziehung– Lippensynchronisation von Bild und Ton


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Inhaltsorientierte Suche

Beispiele:RöntgenbilderFotoarchivTonarchiv


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Echtzeitfähig

• Schnell Speichern• Angemessen wiedergeben (z.B. 40

Bilder pro Sekunde)• Video on demand


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Schnittstellen

Beispiel:select bilder from bildarchivwhere Person= ‘Gropius‘ and Ort=

‘Dessau‘ and Schlagwort = ‘Siedlung Törten‘ and Stil = ‘Bauhaus‘


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SchnittstellenBeispiel:for $x in

doc(„bachxml.xml")/bachxml/werk[bwv= “BWV 864“]/takt

where $x/tonart=“C-Dur“order by $x[nummer]return $x/toene

http://www.xml-ecke.de/bach.htm


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Tonfolgen als Datenbankelemente

C=1; e=5; g=8; c=1; e=5; g=8; c=1; e=515815815 erste Sequenz58158151 zweite Sequenz wird normiert zu:14914949 (alles 4 Halbtöne tiefer)


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Midi Datei 120 (Takt: 1, Note: 1):, G 5 180 (Takt: 1, Note: 2):, C 6 240 (Takt: 1, Note: 3):, E 6 300 (Takt: 1, Note: 4):, G 5 360 (Takt: 1, Note: 5):, C 6 420 (Takt: 1, Note: 6):, E 6 600 (Takt: 1, Note: 7):, G 5 660 (Takt: 1, Note: 8):, C 6 720 (Takt: 1, Note: 9):, E 6 780 (Takt: 1, Note: 10):, G 5 840 (Takt: 1, Note: 11):, C 6 900 (Takt: 1, Note: 12):, E 6 1080 (Takt: 2, Note: 1):, A 5


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http://www.minet.uni-jena.de/~sack/SS04/info-06.pdf


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Gemeinsamkeiten von Medienobjekten

• Rohdaten (Folge von Bits)• Registrierungsdaten für die korrekte

Interpretation– ASCII; Höhe, Breite, Pixeltiefe

• Identifizierungsdaten– Röntgenbilder, Wasserzeichen, digitale

Signatur

• Beschreibungsdaten– Inhaltsbeschreibung


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Identifizierung


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InhaltsbeschreibungFarbe

Schwarz Weiß

Saphirschwarz Casablancaweiß

Nero-Schwarz Diamant-Weiß

black magic perleffekt

candyweiß

Schwarz II uni Alpinweiß III uni

perlmutt-schwarz arktis-weiß


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Merkmale von Medienobjekten

Medium Elemente Anordnung

Typische Größe

Zeit-abhängig?

Sinn

Text Druckbare Zeichen

Folge 10 KB Nein Visuell/akustisch

Graphik Vektoren, Flächen

Menge 10 KB Nein Visuell

Rasterbild Bildpunkte (Pixel)

Matrix 1 MB(1024)X(1024)

Nein visuell

Ton-aufnahme

Lautstärke / Zeit

Folge 600 MB Ja Akustisch

Bewegtbild

Rasterbild Folge 2 GB Ja Visuell


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MedienobjekteText

• Struktur: Folge von druckbaren Zeichen

• Operationen: – Lesend: ermitteln der Länge, Teilfolge

extrahieren– Ändernd: anfügen, ersetzen– Indexierung

• Speicherung: Formatierte Datenfelder


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MedienobjekteGrafik

0 30 20 30 2

20 30 20 10 2

20 10 0 10 2

0 10 0 30 2

10 0 10 10 1

11 8 10 10 1

9 8 10 10 1

(0,0) (20,0)


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MedienobjekteGrafik

• Struktur: ungeordnete Sammlung von Linien und Primitivobjekten

• Operationen: – Graphische Editoren

• Speicherung– SVG, PGML, VML


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MedienobjekteRasterbild (Image)

• Struktur: Abhängig vom Format– JPEG, GIF, TIFF, BMP, …

• Operationen: – Bildbearbeitung, Ähnlichkeitssuche

• Speicherung– Bilddatenbanken


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MedienobjekteTon (Audio)

• Struktur: Lautstärke an äquidistanten Messpunkten (WAV, MP3), MIDI

• Operationen: – Zeitgerechtes Abspielen, Vorspulen,

Annotieren

• Speicherung– in Dateien


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MedienobjekteVideo

• Struktur: MPEG 3• Operationen:

– Zeitgerechtes Abspielen, Vorspulen, Shots aneinanderreihen, Schneiden, Video on demand

• Speicherung– In Dateien


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MedienobjekteMulti Media

• Struktur: Verschachtelte Medienobjekte, zeitachsenbasiert

• Operationen: – Zeitgerechtes Abspielen

• Speicherung– In Dateien, BLOP

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