Oberseminar Datenbanken Multimediale Datenbanken Christian Völschow

Übersicht (Einleitung) n Was ist Multimedia n Anwendungsfelder Multimedia n Objektorientierte Datenbanksysteme

Übersicht (Hauptteil) n Multimediale Anforderungen an DB n Analyse der Eignung von DB für MM- Anwendungen n DB-Einsatz in kommerziellen MM- Anwendungen n Oracle interMedia Audio, Image, Video

I. Einleitung

1. Was ist Multimedia Medium Unter einem Medium wird allgemein ein 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 Text n Graphik n (Raster-)Bilder

Zeitabhängige Medien: n Animation n Audio n 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 Information, Präsentation, Archivierung n Kommunikationssysteme n Ausbildung und Training n Analyse und Entwurf n Überwachung n Freizeitgestaltung

3. Objektorientierte DBS

II. Hauptteil

1. Multimediale Anforderungen n Datentypen n Komplexe Datenstrukturen n Leistungsverhalten n Speicherung n Unterstützung der Abfrage und Suche n Entwicklungs- und Manipulationstools

Datentypen n mit typspezifischen Operatoren n Erweiterbarkeit

Komplexe Datenstrukturen n Beziehungen zwischen SMOs n Aggregation n Substitution n Attributbeziehung n...

Leistungsverhalten n sehr große Datenmengen n Realtime-Verarbeitung n schneller Zugriff n effiziente Speicherverwaltung

Speicherung n große Speicheranforderung(Video, Audio,...) n Datenkompression n Geräteunabhängigkeit

Speicherbedarf einzelner Medienarten

Unterstützung der Abfrage und Suche n assoziative Abfrage n Inhaltssuche (Bild mit Bäumen) n Deskriptoren

Entwicklungs- und Manipulationswerkzeuge n Medien aufnehmen n Medien verwalten n über alle Phasen

2. Analyse der Eignung von DB n Datentypen n Komplexe Datenstrukturen n Leistungsverhalten n Speicherung n Unterstützung der Abfrage und Suche n Entwicklungs- und Manipulationstools

Datentypen n BLOB (binary large object) n RDBS -> keine Datenabstraktion n OODBS -> abstrakte Datentypen n MADT mit eigenem Datentyp (z.B. SOUND, IMAGE) n Klassen und Methoden (OODBS)

Klassen- und Aggregationshierarchie

Komplexe Datenstrukturen n Attributbeziehungen n Aggregationsbeziehungen (Abb. 5) n Synchronisationsbeziehungen n Äquivalenzbeziehungen

Objektspeicherung im RDBS und ODBS (Abb.5)

Leistungsverhalten n geeigneten Maßstab zum Vergleich n Engineering Benchmark n Join-Operationen (RDBS) -> langsam n realitätsnahe Modellierung (ODBS) -> schneller

Speicherung n genügend große Speichermedien n Geräteunabhängikeit (RDBS + ODBS) n Formatunabhängigkeit(BLOB, ADT) n !! BLOBs (Bitfolgen) !! n Versionen- und Variantenverwaltung (ODBS)

Unterstützung der Abfrage und Suche n Verfahren sollte Medium angepaßt sein n RDBS -> mengenorientierte Abfrage n ODBS -> individuelle Methoden n Mustererkennung (pattern matching) n Bilder -> QPE (query by pictoral example), QPIC (query by image content) n Inhaltsbeschreibung

Entwicklungs- und Manipulationswerkzeuge n built-in application n Programmiersprache RDBS n ODBS + Programmiersprache =

Weitere Datenbankaspekte n Integrität n Transaktionsmanagement n Echtzeitarbeit

3. DB-Einsatz in kommerziellen MM-Anwendungen n in Praxis: vor allem RDBS n AIC -> Oracle n relationale Eigenentwicklungen n RDBS -> Verzicht auf Audio und Video n OODBS besser geeignet n OODBS -> Forschung

4. Oracle interMedia Audio, Image, Video n Komponente von Oracle8i interMedia n Objekt-Typen (benutzerdefiniert) n erweiterbar n Unterstützung Audio-,Image- und Video-Daten-Eigenschaften n keine Endbenutzer-Anwendung

Was leistet das System? n Speicherung Volltexte n Speicherung Multimedia-Daten n Unterstützung strukturierter Dokumente (XML, HTML,...) n Abfrage der Elemente: about n phonetische Ähnlichkeit: soundex n...

Was leistet das System nicht? n kein Plus-Operator n kein Operator für Verweise n 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 Geräte- unabhängigkeit, die Bereitstellung von effizienten, optimierbaren Verfahren zur Suche und Abfrage sowie die Unterstützung von Entwicklungs- und Manipulations- werkzeugen. 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.