Banco de Dados Multimídia Prof. Cláudio de Souza Baptista UFCG/COPIN Setembro-Outubro 2007.
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Banco de Dados Multimídia
Prof. Cláudio de Souza BaptistaUFCG/COPINSetembro-Outubro 2007
Introdução• Sistemas MM devem armazenar, recuperar, transportar, e apresentar dados com características heterogêneas tais como textos, imagens, gráficos, sons e videos.
sistemas complexos
• muitos sistemas gerenciam objetos MM restritos a um domínio de aplicação (Médico, GIS, CAD)
necessitamos um sistema que permita acesso uniforme aos objetos MM de forma transparente.
Introdução
• A área de MM é multidisciplinar envolvendo:- sistemas operacionais- sistemas tempo-real- redes- interface com usuário- inteligência artificial- recuperação de informação- processamento de imagens- computação gráfica- BANCO DE DADOS
1. Introdução
• MMDBMS trata imagens, vídeos, áudios, textos, gráficos e dados alfa-numéricos igualmente do ponto de vista de processamento de consulta. Cada tipo pode participar numa query ou pode ser parte do resultado.
•Aplicações: Medical DB, GIS, Digital Libraries, DNA DB, Image DB, DB científico (geologia, meio ambiente, astrofísica, metereologia, etc )
1. Introdução• MMDBMS = DBMS + suporte à multimídia
Gerente de apresentação
Gerente de consulta MM
Imagem Vídeo Áudio Texto Gráficos
UsuárioResultados
2. Características2.1. Tipos de dados MM
Texto: documentos estruturados, semi-estruturados e não estruturados. Ex.: ASCII, HTML, XML, SGML
Gráficos: desenhos. Ex.: CAD e GIS
Imagens: desenhos, pinturas, fotos, impressões
Video: propriedades de audio + video, composto de frames de video.Ex.: regular apresentação de vídeo requer 30 frames/sec.Qualidade NTSC (512x480, 8bpp) => 1.92 Mb/framequalidade HDTV (1024x2000, 24 bpp) => 48 Mb/frameAudio: fala, música, sons
2. Características2.2 Aspectos Temporais
Incorporação de conceitos temporais no modelo de dados• scheduling e sincronização• apresentacao: sequencial
paralelaintrodução da linha de tempo
filmemúsica
falatexto1 texto2
tempo
Tipos de MídiaVídeo e áudio têm requisitos
Espaciais (vídeo) Temporais
Vídeo e áudio possuem dados contínuosVídeo e áudio têm operações especiais:
fast-forward() e rewind() play() pause() e stop()
O que é um MMDBMS?“Um SGBD multimídia é um
framework que gerencia diferentes tipos de dados potencialmente representados em diferentes formatos e em diferentes fontes de mídia” Subrahmanian [2000]
Um SGBDMM deve:Prover API única para consulta às
diferentes mídias
Recuperar dados MM de forma contínua
Prover uma maneira transparente para o usuário da representação dos dados
Tipos de Recuperação (Gudivada 96)Recuperação por BrowsingRecuperação por Atributos de ObjetosRecuperação por Restrições EspaciaisRecuperação por Similaridade de FormaRecuperação por Similaridade
Semântica
Exemplo de Aplicação MMConsidere uma investigação de polícia
sobre drogas com as seguintes características: Vídeo: dados recuperado por câmeras
espalhadas em diversos locais Áudio: dados capturados de “grampo
telefônico” Imagens: fotografias tiradas por
investigadores
Exemplo de Applicação MM (cont.)
Documentos: relatórios escritos por policiais durante as invesigações
Dados relacionais estruturados de SGBD existentes (dados bancários, telefônicos, comércio, empresas, histórico policial)
dados de GIS (locais onde existem drogas, plantações, rotas de tráfego, etc.)
Consultas exemplo de ImagensQuery 1: Um policial tem a foto de
um suspeito e consulta o SGBDMM por imagens similares
Query 2: “Recupere todas as fotos em que João Pires aparece”
Consultas exemplo de ImagensNas consultas anteriores precisamos de
uma função que compute a similaridade entre imagens.
Como a consulta é inexata, um ranking de imagens parecidas deve ser formado
Na Query2 realizou-se a consulta usando-se atributos (metadata) da imagem
Consultas exemplo de ÁudioUm policial está ouvindo uma fita de
gravação de um conversa telefônica entre suspeitos João Silva e X.
Query 3: Encontre a identidade de X.Query 4: Mostre as fitas que têm
participação de João Silva
Consultas exemplo de Texto/VídeoTexto:
Busca em jornais, revistas, relatórios, ou um outro documento.
Text mining em bancos Processos judiciários “Busca por uma certa palavra chave”
Video: encontre todos os vídeos onde a vítima aparece.
Questões de Pesquisa em MMLinguagem de consultaConteúdo de um dado MMApresentação MMArmazenamento
Linguagem de ConsultaLinguagem para acesso aos
diferentes tipos de dadosOperações para combinar duas ou
mais mídias (diferença, união, junção)
Acesso a Dados e MetadadosPlanos de consulta Otimizados
Conteúdo de um dado MMComo extrair conteúdo de:
imagem vídeo-clip áudio-clip texto (documento não estruturado)
Como indexar estes conteúdosComo computar similaridade?
ApresentaçãoComo especificar o conteúdo de uma
apresentação MM?Como especificar os requisitos de
espaço e tempo?Como garantir QoS?
ArmazenamentoComo dados MM podem ser
representados nos dispositivos (CD-ROM, Disco, Fita, DVD, etc.)?
Como otimizar o armazenamento para que operações como: play, fast forward, rewind, pause, possam ser executadas de forma eficiente
Produtos Multimídia no MercadoDesenvolvimento:
Macromedia Director Click2Learn Toolbook Java Media Framework (JMF)
Animação Web: Macromedia Flash Adobe LiveMotion Corel Rave
Produtos Multimídia no Mercado
Web designMacromedia DreamWeaverAdobe GoLiveMicrosoft FrontPageNetObjects Fusion
StreamingReal realplayer, realserverApple QuicktimeMicrosoft MediaPlayer, MediaServer
Produtos Multimídia no Mercado
SGBD OROracle 9i
• InterMedia Audio, Video, Image Cartridge• Oracle Context
IBM DB2• DB2 Image Extender• DB2 Video Extender
Informix• Excalibur Image Datablade Module• Informix Video Foundation Datablade• Excalibur Text Datablade