Silde bài giảng cơ sở dữ liệu đa phương tiện

Mô tả môn học Cung cấp cho học viên các kiến thức liên quan đến việc phát triển Hệ quản trị CSDL đa phương tiện MMDBMS- Multimedia Database System với khả năng lưu trữ, quản lý và tì

C SDL ĐA PHƯƠNG TIỆN

PGS.TS Đặng Văn Đức

dvduc@ioit.ac.vn

Hà Nội - 2005/14

Mô tả môn học

 Cung cấp cho học viên các kiến thức liên quan đến việc

phát triển Hệ quản trị CSDL đa phương tiện (MMDBMS-

Multimedia Database System) với khả năng lưu trữ,

quản lý và tìm kiếm dữ liệu đa phương tiện trên cơ sở nội dung.

 Các vấn đề nghiên cứu chính bao gồm:

 Dữ liệu đa phương tiện và hệ thống đa phương tiện

 Các kỹ thuật trích chọn đặc trưng và kỹ thuật chỉ mục dữ liệu

đa phương tiện

 Các nhiệm vụ phát triển hệ thống CSDL đa phương tiện

dvduc-2005/14

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

2/25

 Kỹ thuật và cấu trúc dữ liệu nâng cao hiệu quả tìm

kiếm đa phương tiện

Tài liệu

 Tài liệu học

 Tài liệu biên soạn (pptx)

 Tài liệu tham khảo chính

 Guojun Lu, Multimedia Database

Management Systems, Artech

House, Boston – London, 1999

 Subrahmanian V.S., Principles of

Multimedia Database Systems,

Morgan Kaufmann Publishers,

Inc., California, 1998

dvduc-2005/14

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

4/25

Yêu cầu môn học

 Nhiệm vụ của học viên

 Tham gia nghe giảng trên lớp học

G IỚI THIỆU CSDL ĐA PHƯƠNG TIỆN

Bài 1

Hà Nội 2005/2014

PGS.TS Đặng Văn Đức dvduc@ioit.ac.vn

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

Nội dung

 Giới thiệu

 Ứng dụng CSDL đa phương tiện

 Một vài khái niệm cơ sở

 Tìm kiếm thông tin đa phương tiện

 Các lĩnh vực liên quan

 Các giai đoạn phát triển MMDBMS

 Kết luận

7/25

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

1 Giới thiệu

 Nghiên cứu về đa phương tiện (MM-multimedia)

 Giai đoạn đầu (giữa những năm 90) : Xây dựng CD-titles,

truyền tin đa phương tiện

 Các nghiên cứu hiện nay: CSDL đa phương tiện, tìm kiếm dữ

liệu đa phương tiện theo nội dung

 Tại sao phải nghiên cứu phát triển Hệ quản trị CSDL đa

phương tiện (MMDBMS)?

 Ngày càng có nhiều dữ liệu đa phương tiện cần lưu trữ, quản lý

và chia sẻ

 CSDL truyền thống không đáp ứng yêu cầu

 Các vấn đề chính cần quan tâm khi nghiên cứu phát

triển MMDBMS.

 Chỉ mục và tìm kiếm nội dung

 Truyền thông đa phương tiện

8/25

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

2 Thí dụ ứng dụng MMDBMS

 Kịch bản đa phương tiện

 Điều tra tội phạm buôn

Still image data

Geographic information

Relational data

Document data

Police application

Surveillance video

Một kịch bản MMDBMS

9/25

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

3 Một vài khái niệm cơ sở

 Khái niệm Multimedia

 Multi (Latin: multus-, Eng: numeous): đa, nhiều

 Media (Latin: medius, Eng: means, intermediary): Phương tiện

truyền đạt thông tin, loại thông tin: văn bản, hình ảnh, âm thanh

và video

 Định nghĩa Multimedia:

 Là tập hợp các kiểu dữ liệu (media) được sử dụng chung, trong đó

ít nhất có một kiểu không phải là văn bản.

 Là các kỹ thuật trên cơ sở máy tính biểu diễn, xử lý, lưu trữ, truyền tải, sản xuất và trình diễn dưới dạng số các loại dữ liệu khác nhau như văn bản, ảnh, âm thanh, video, đồ họa, hình ảnh động…

13/25

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

Một vài khái niệm cơ sở

 Tính chất cơ bản của Multimedia

 Số hóa:

 Tất cả các media bao gồm cả âm thanh, video được biểu diễn dưới dạng số

 Phân tán:

 Thông tin được truyền đạt có thể từ xa, có thể được tạo ra trước

để lưu trữ hay tạo ra theo thời gian thực, phân tán trên mạng

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

Một vài khái niệm cơ sở

 Hệ thống multimedia

 Là hệ thống có khả năng xử lý dữ liệu multimedia và các ứng

dụng

 IR (Information Retrieval):

 Hệ thống tự động tìm kiếm văn bản trên cơ sở nội dung

 MIRS (MIRS-Multimedia Indexing and Retrieval System)

 Hệ thống cơ sở với khả năng tìm kiến thông tin MM, sử dụng

các kỹ thuật tìm kiếm của DBMS, IR

 Media Item – Media Object

 Thực thể tự trị trong hệ thống chỉ mục và tìm kiếm thông tin đa

phương tiện (MIRS).

15/25

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

Một vài khái niệm cơ sở

 Nhắc lại CSDL và Hệ quản trị CSDL

 CSDL: Tập hợp các bản ghi data hay media item

 Hệ quản trị CSDL (DBMS): Toàn bộ hệ thống quản trị CSDL,

quản lý CSDL

 Tìm kiếm thông tin dựa trên đối sánh chính xác

 Chỉ mục và tìm kiếm đa phương tiện

 Là khung làm việc để quản lý các kiểu dữ liệu khác nhau,

thể hiện trong các khuôn dạng khác nhau

 Khả năng tìm kiếm thông tin theo nội dung

 MIRS: sử dụng kỹ thuật áp dụng trong CSDL truyền thống

và kỹ thuật tìm kiếm theo nội dung

 Trích chọn đặc trưng

 Là nhiệm vụ quan trọng nhất khi xây dựng MIRS

 Có thể trích chọn tự động hoặc bán tự động

16/25

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

Dữ liệu Multimedia

17/25

Information Items

Indexed information items

Retrieval of similar

items

Processing and feature extraction Preprocessing

and indexing

Similarity computation

Mô hình tổng quát tìm kiếm dữ liệu đa phương tiện

Offline Online

18/25

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

Ví dụ mô hình truy vấn trong MMDBMS

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

Yêu cầu của một MMDBMS

 Hỗ trợ các loại truy vấn khác nhau

 Trên cơ sở meta-data

 Trên cơ sở mô tả (annotation)

 Trên cơ sở mẫu/đặc trưng (mức thấp)

 Trên cơ sở nội dung mức cao

 Khả năng khai thác hiệu quả các đối tượng mang tin

 Hiệu năng cao

 Trơn tru

 Không có jitter

 Đồng bộ âm thanh-hình ảnh

 Khả năng tạo lập câu trả lời và trình diễn kết quả bằng

phương tiện nghe, nhìn

 Đáp ứng yêu cầu cụ thể của các ứng dụng thực tế.

20/25

Storage Systems Networking Psychology

HCI

Data Compression

Natural Language Processing

Multimedia System

CPU Power

Video

21/25

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

6 Các giai đoạn phát triển MMDBMS

 Giai đoạn 1:

 Phụ thuộc vào OS để lưu trữ và tìm kiếm tệp

 Giữa những năm 90 của thế kỷ XX có các hệ thống như:

 MediaDB, Jasmin, ITASCA

 Các dự án tập trung vào hệ thống giàu nội dung, ngữ nghĩa:

MARS (University of Illinois)

 Trên các chuẩn MPEG-7, MPEG-21

22/25

 Các chức năng của Hệ thống tìm kiếm thông tin

 Khả năng tìm kiếm thông tin đa phương tiện của MIRS

 Các lĩnh vực liên quan đến MMDBMS

24/25

Câu hỏi ôn tập

 Định nghĩa Multimedia và hệ thống multimedia

 Mô tả các loại media mà MMDBMS quản lý.

 Các đặc trưng chính của dữ liệu và ứng dụng đa

phương tiện là gì?

 Tại sao DBMS không thể quản lý hiệu quả dữ liệu đa

phương tiện?

 Mô tả mô hình tìm kiếm thông tin của MMDBMS.

 Mô tả các kiểu truy vấn mà MMDBMS hỗ trợ.

 Anh/chị liệt kê các hệ thống MMDBMS mà anh chị quen

biết?

dvduc-2005/14

Bài 1: Giới thiệu CSDL đa phương tiện

25/25

Câu hỏi?