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MultimediaDatenbanken
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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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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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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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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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