Tư tưởng cơ bản của nguyên tắc thống nhất là “theo quan điểm về ngữ nghĩa, nội dung của dữ liệu đa phương tiện thường độc lập với nhau”. Khi có càng ít dữ liệu meta, người dùng càng cần thiết tiến hành các thao tác theo các câu hỏi chi tiết.
Tiếp cận thống nhất việc chỉ số hóa, có sử dụng dữ liệu meta để hướng dẫn thiết kế, nhưng không có đối với tất cả các đối tượng đa phương tiện trong cơ sở dữ liệu, cũng có những khó khăn cần được giải quyết.
Nhìn chung tiếp cận thống nhất có nhiều ưu điểm. Có thể liệt kê:
1. Siêu dữ liệu thường được lưu trữ trong các cấu trúc quan hệ hướng đối tượng. Người ta có thể dùng ngôn ngữ SQL để hỏi dữ liệu đa phương tiện; 2. Viết chương trình xử lí các siêu dữ liệu không khó;
3. Viết chương trình với một phần dữ liệu, hay phần dữ liệu trích ra, là công việc mà người lập trình quen thuộc.
Do vậy, có thể sử dụng kiến trúc thống nhất cách chỉ số hóa và sử dụng siêu dữ liệu để hướng dẫn việc thống nhất hóa.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.3.1.3 Mô tả trừu tƣợng các đối tƣợng đa phƣơng tiện
Trừu tượng về phương tiện nhằm vào cấu trúc hình thức, cho phép thu nhận nội dung của phương tiện. Theo cách trực quan, trừu tượng về phương tiện xác định cấu trúc dữ liệu để mô tả thông tin về nguồn phương tiện.
Trước khi xác định được trừu tượng về phương tiện, người ta thường tự đặt câu hỏi về dạng dữ liệu chung khi có nhiều dạng dữ liệu? Khi đó người ta cần xác định các loại khác nhau của dữ liệu, nhằm thu được nhìn nhận các dữ liệu về đối tượng theo kiểu chung. Do vậy, người ta xây dựng công cụ chung, được gọi là Shell hay cấu trúc xương, dùng cho mục đích chung. Đối với cấu trúc chung này, cần có các đặc tính để phân biệt các dạng dữ liệu về bản chất đã khác nhau.
Các đặc tính chung của nội dung phương tiện có (i) các đối tượng riêng biệt, với các nội dung được mô tả là hình ảnh, video, âm thanh, hay văn bản; (ii) trong mỗi đối tượng đều có các phần tử nhỏ, chi tiết hóa các hành động; mỗi hành động nhỏ cũng có các thuộc tính.
Cơ sở dữ liệu đa phương tiện đơn giản là tập hữu hạn các trừu tượng về phương tiện.
Hình 3.5 Quan hệ ≤ trong hệ thống cơ sở dữ liệu đa phƣơng tiện có cấu trúc
3.3.1.4 Ngôn ngữ hỏi dữ liệu đa phƣơng tiện
Ngôn ngữ hỏi dữ liệu cho phép tìm kiếm, xử lí dữ liệu. Với dữ liệu quan hệ, người ta đã dùng ngôn ngữ SQL. Với dữ liệu đa phương tiện được mô hình theo tiếp cận mô hình dữ liệu quan hệ, ngôn ngữ tựa SQL được đề xuất. Ngôn ngữ này (i) Mở rộng SQL cho phép hỏi dữ liệu theo kiến trúc thể hiện thống nhất; (ii) Mở rộng SQL cho kiến trúc lai, kết hợp tiếp cận thống nhất và tự trị.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hỏi hệ thống SMDS: có các hàm mẫu xây dựng sẵn, cho phép tìm đối
tượng, tìm khía cạnh của đối tượng, tìm các thuộc tính. Câu “SELECT…FROM” của SQL cần được thay đổi phù hợp;
Hỏi trên các thể hiện hỗn hợp của các dữ liệu đa phương tiện.
3.3.1.5 Kỹ thuật tìm kiếm
Để tìm kiếm thông tin trong cơ sở dữ liệu, người dùng cần xác định được (i) đối tượng dữ liệu cần tìm; (ii) bảng cơ sở dữ liệu cần trích dữ liệu; (iii) các vị từ tạo câu hỏi. Các câu hỏi cơ sở dữ liệu truyền thống được diễn tả ở dạng văn bản, thông qua ngôn ngữ hỏi, như ngôn ngữ chuẩn công nghiệp SQL. Các câu hỏi cơ sở dữ liệu đa phương tiện cần đến chức năng phụ trợ để tìm theo nội dung. Đề xuất mở rộng SQL, các ngôn ngữ hỏi theo nội dung mới và ngôn ngữ hiển thị đang được đưa ra.
Hình 3.6 Mô hình tìm kiếm thông tin tổng quát
1. Tìm theo nội dung và sử dụng từ khoá
Nếu thông tin dựa vào từ khoá thì (i) thông tin cần được chỉ số hóa; (ii) hay các đối tượng cần được tự động ghi nhận và có từ khoá tương ứng trong chỉ số. Tuy nhiên, khi dùng chỉ số hóa thủ công hay tự động, các từ mô tả được thêm vào chỉ số có thể phù hợp hay không phù hợp với các từ khoá đã được người dùng sử dụng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2. Lọc thông tin
Các bộ lọc thông tin là cầu nối giữa người dùng và nguồn tin. Các bộ lọc trợ giúp tìm thông tin, qua được nhiều thông tin từ nhiều hệ thống khác nhau.
Cơ chế lọc thông tin chọn các đối tượng được phân tán đến người dùng theo tiêu chuẩn đáng quan tâm. Cơ chế ra quyết định dựa vào tham số ban đầu do người dùng cung cấp để lọc và thông tin phản hồi từ người dùng của lần tìm kiếm trước. Phản hồi có thể ở dạng ẩn hay hiện. (i) Phản hồi hiện trả lời câu hỏi người dùng; (ii) phản hồi ẩn được suy ra từ các đối tượng mà người dùng thấy, và thời gian dùng để xem đối tượng.
Shoshana Loeb đã xác định các ý chính mà người phát triển cần biết khi lọc thông tin trong cơ sở dữ liệu đa phương tiện.
1. Hệ thống lọc được phát triển cho nguồn thông tin chuyên dụng và lớp người dùng chuyên, do không thể có lọc tổng quát;
2. Thời gian thiết kế và phát triển bộ lọc tuỳ thuộc vào thời gian sống của cơ sở dữ liệu, các báo cáo kĩ thuật.
3. Việc phân phát thông tin cũng là đặc tính của phương tiện và liên quan đến khả năng vùng đệm lưu trữ thông tin.
4. Thông tin lọc cần được kiểm tra để xác định loại thông tin đưa đến người dùng.
5. Người dùng có thể sử dụng hệ thống thường xuyên hay không thường xuyên.
3.3.2 Tổ chức cơ sở dữ liệu âm thanh nhạc cụ
Các dữ liệu âm thanh được đặc trưng theo hai cách:
1. Dùng siêu dữ liệu, tức dữ liệu mô tả nội dung tệp âm thanh; 2. Tách riêng các đặc trưng của âm thanh.
3.3.2.1 Siêu dữ liệu thể hiện nội dung
Siêu dữ liệu được sử dụng để (i) cung cấp thông tin về dữ liệu đang được quan tâm, ở đây là âm thanh; (ii) bản thân âm thanh, hỗ trợ cho dữ liệu chính, cũng là âm thanh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Các siêu dữ liệu cũng cần được tổ chức. Chẳng hạn siêu dữ liệu về các sự kiện trình diễn nhạc. Người ta đã có các băng thu thanh, các bài hát của nhạc sỹ, chất giọng của ca sỹ. Để quản lí tốt các dữ liệu này, siêu dữ liệu sẽ quản lí các sự kiện, thông tin về ca sỹ, về bài hát... trong bảng dữ liệu. Khi dàn dựng chương trình biểu diễn nào đó, người ta tra cứu đến siêu dữ liệu.
3.3.2.2 Nội dung âm thanh dựa trên tín hiệu
Để có cơ sở dữ liệu về siêu dữ liệu, người ta thực hiện (i) tạo cơ sở dữ liệu; (ii) thu thập siêu dữ liệu; (iii) tạo cơ sở dữ liệu về âm thanh.
Thông tin về nội dung âm thanh được xác định qua phương pháp xử lí tín hiệu x(t), theo thời gian t. Tín hiệu âm thanh được thể hiện qua sóng hình sin, với các thông số (i) Tần số tín hiệu f; (ii) Chu kì T=1/f; (iii) Biên độ sóng; (iv) Độ lệch pha;…
Các cơ sở dữ liệu âm thanh có thể được chỉ số hóa theo các cách sau:
1. Phân đoạn: tách tín hiệu âm thanh thành các cửa sổ đồng nhất tương đối. Như vậy sẽ xét được một thời lượng nhất định của âm thanh.
2. Trích ra đặc điểm của âm thanh: tín hiệu âm thanh được thể hiện qua dãy các cửa sổ w1, w2..., wn. Đối với mỗi cửa sổ, người ta rút ra đặc điểm liên quan đến tín hiệu âm thanh. Nếu rút được k đặc trưng, thì tín hiệu âm thanh được xem là đối tượng n điểm trong không gian k chiều. Vậy dùng đặc trưng này để tiến hành chỉ số hóa.
Thông thường các đặc trưng được dùng trong quá trình đánh chỉ số hóa là:
Cao độ của âm thanh;
Độ to của âm thanh;
Chất lượng âm thanh, tức độ cao thấp;
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.4 Cài đặt cơ sở dữ liệu âm thanh nhạc cụ dân tộc Việt Nam
3.4.1 Mô tả bài toán
Sau khi xem xét các khía cạnh lí thuyết về dữ liệu âm thanh, âm thanh nhạc cụ dân tộc trong tổng thể dữ liệu đa phương tiện, luận văn thực hiện các chức năng, nhằm thể hiện những kiến thức đã nêu và để có thể ứng dụng trong đời sống.
Cơ sở dữ liệu âm thanh nhạc cụ dân tộc Việt Nam được cài đặt để giải quyết nhu cầu giải trí, học tập, nghiên cứu cũng như giữ gìn bản sắc dân tộc... Việc tổ chức cơ sở dữ liệu âm thanh đòi hỏi :
1. Phân tích các khía cạnh đặc trưng của âm thanh nói chung và âm thanh nhạc cụ dân tộc, dân tộc Việt Nam nói riêng;
2. Thiết kế cơ sở dữ liệu phù hợp với các đặc trưng âm thanh nhạc cụ đã phân tích. Cần sử dụng các bảng dữ liệu và các thuộc tính chọn làm thuộc tính chỉ số hóa, để tăng hiệu năng tìm kiếm dữ liệu. Mô hình dữ liệu quan hệ được sử dụng cho giai đoạn thiết kế;
3. Thực hiện cài đặt cơ sở dữ liệu âm thanh nhạc cụ dân tộc. Căn cứ vào năng lực thiết bị, hạ tầng kĩ thuật của đơn vị công tác, luận văn sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server 2005.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.4.2 Phân tích, thiết kế cơ sở dữ liệu âm thanh về nhạc cụ dân tộc
3.4.2.1 Bảng dữ liệu về âm thanh, âm thanh nhạc cụ dân tộc
Bảng MusicContent lưu trữ siêu dữ liệu của bản nhạc, dữ liệu âm thanh nhạc cụ... Cấu trúc của bảng như sau:
Bảng 3.1 Mô tả bảng MusicContent
TT Tên trường Mô tả dữ liệu Giải thích
1 Manhac nvarchar(10) Mã bản nhạc
2 Manhacsi nvarchar(10) Mã nhạc sỹ
3 Manhaccong nvarchar(10) Mã nhạc công
4 Banquyen nvarchar(50) Bản quyền
5 Loainhaccu nvarchar(50) Loại nhạc cụ
6 Kythuatchoi nvarchar(50) Kỹ thuật chơi
7 Donhanh Int Độ nhanh
8 Theloainhac nvarchar(50) Thể loại nhạc
9 Tukhoa nvarchar(50) Từ khóa
10 Ngaysanxuat DateTime Ngày sản xuất
11 Tenbannhac nvarchar(50) Tên bản nhạc
12 Tieude nvarchar(50) Tiêu đề
13 Tentep nvarchar(100) Tên tệp nhạc
14 Kieutepnhac nvarchar(20) Kiểu tệp nhạc
15 TDsuacuoi Datetime Thời điểm sửa cuối
16 Kichthuoctepnhac Number(18) Kích thước tệp nhạc
17 Kichthuoctepnen Number(18) Kích thước tệp nén
18 Anhnhaccu Image Ảnh nhạc cụ
19 Thoigian Datetime Thời gian
20 Tanso Int Tần số
21 Kieuamthanh nvarchar(12) Kiểu âm thanh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
23 Soluongmau Int Số lượng mẫu
24 GTmautraiNN Int Giá trị mẫu trái nhỏ nhất
25 GTmauphaiNN Int Giá trị mẫu phải nhỏ nhất
26 GTmautraiLN Int Giá trị mẫu trái lớn nhất
27 GTmauphaiLN Int Giá trị mẫu phải lớn nhất
28 BiendotraiLN Int Biên độ trái lớn nhất
29 BiendophaiLN Int Biên độ phải lớn nhất
30 CongsuattraiNN Int Công suất trái nhỏ nhất
31 CongsuatphaiNN Int Công suất phải nhỏ nhất
32 CongsuattraiLN Int Công suất trái lớn nhất
33 CongsuatphaiLN Int Công suất phải lớn nhất
34 Congsuattbtrai Int Công suất trung bình trái
35 Congsuattbphai Int Công suất trung bình phải
36 Tongcongsuattrai Int Tổng công suất trái
37 Tongcongsuatphai Int Tổng công suất phải
38 Catu ntext Ca từ, lời bản nhạc
3.4.2.2 Bảng dữ liệu về tác giả, ngƣời sáng tác bản nhạc
Bảng MusicWriter lưu trữ siêu dữ liệu về nhạc sỹ (người sáng tác bản nhạc). Cấu trúc của bảng như sau:
Bảng 3.2 Mô tả bảng MusicWriter
TT Tên trường Mô tả Giải thích
1 Manhacsi nvarchar(10) Mã nhạc sỹ
2 Hoten nvarchar(35) Họ tên
3 Ngaysinh Datetime Ngày sinh
4 Gioitinh bit Giới tính
5 Anhchandung Image Ảnh chân dung
6 Dantoc nvarchar(10) Dân tộc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
8 Diachi nvarchar(100) Địa chỉ
9 Donvicongtac nvarchar(100) Đơn vị công tác
10 Bangcap nvarchar(25) Bằng cấp
11 Thongtinthem nvarchar(200) Thông tin thêm
3.4.2.3 Bảng dữ liệu về nghệ sỹ, ngƣời trình bày bản nhạc
Bảng MusicPerformer lưu trữ siêu dữ liệu của nghệ sỹ (người biểu diễn, trình bày bản nhạc, nhạc công). Cấu trúc của bảng như sau:
Bảng 3.3 Mô tả bảng MusicPerformer
TT Tên trường Mô tả dữ liệu Giải thích
1 Manhaccong nvarchar(10) Mã nhạc công
2 Hoten nvarchar(35) Họ tên
3 Ngaysinh Datetime Ngày sinh
4 Gioitinh Bit Giới tính
5 Anhchandung Image Ảnh chân dung
6 Nhaccucothechoi nvarchar(100) Nhạc cụ có thể chơi
7 Nhaccusotruong nvarchar(100) Nhạc cụ sở trường
8 Noisinh nvarchar(100) Nơi sinh
9 Diachi nvarchar(100) Địa chỉ
10 Dantoc nvarchar(10) Dân tộc
11 Donvicongtac nvarchar(100) Đơn vị công tác
12 Bangcap nvarchar(25) Bằng cấp
13 Thongtinthem nvarchar(200) Thông tin thêm
3.4.2.4 Lƣợc đồ quan hệ của cơ sở dữ liệu âm thanh
Cơ sở dữ liệu được xây dựng trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server 2005 với lược đồ quan hệ như sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3.8 Lƣợc đồ quan hệ cơ sở dữ liệu âm thanh
3.4.4 Cài đặt chương trình hỗ trợ việc xây dựng, khai thác cơ sở dữ liệu âm thanh nhạc cụ dân tộc Việt Nam thanh nhạc cụ dân tộc Việt Nam
Chương trình được cài đặt nhằm hỗ trợ việc cập nhật và khai thác cơ sở dữ liệu được hiệu quả với một số chức năng chính như: Cập nhật thông tin nhạc sỹ, người sáng tác; cập nhật thông tin nghệ sỹ biểu diễn, người trình bày bản nhạc; cập nhật thông tin bản nhạc, đặc trưng của bản nhạc; tìm kiếm, trích rút các bản nhạc; nghe nhạc...
Chương trình được cài đặt bằng ngôn ngữ lập trình C# trên nền DotNet với môi trường Visual Studio 2005.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.4.4.1 Chức năng cập nhật thông tin của nhạc sỹ, ngƣời sáng tác nhạc
Hình 3.9 Giao diện cập nhật thông tin nhạc sỹ, ngƣời sáng tác
Cơ sở dữ liệu về các nhạc sỹ sáng tác, tạo điều kiện cho thể hiện trên các nhạc cụ dân tộc được tổ chức và liên kết với các cơ sở dữ liệu khác. Riêng về các nhạc sỹ, cơ sở dữ liệu cho phép lưu trữ, tìm kiếm và xử lí dữ liệu nhân sự.
Các thuộc tính về các nhạc sỹ đã được xác định trong bảng quan hệ nêu trên. Một số thuộc tính đa phương tiện (như ảnh của nhạc sỹ) được tổ chức nhúng vào trong cơ sở dữ liệu hoặc được tổ chức như đường liên kết đến tệp chứa các dữ liệu đa phương tiện.
3.4.4.2 Chức năng cập nhật thông tin của nghệ sỹ, ngƣời biểu diễn nhạc
Ngoài các nhạc sỹ, các nghệ sỹ biểu diễn cũng có ý nghĩa đối với cơ sở dữ liệu âm thanh và nhạc cụ dân tộc. Chân dung nghệ sỹ biểu diễn gắn chặt với các tác phẩm và nhạc cụ; họ làm rạng danh nhạc cụ dân tộc, và nhạc cụ dân tộc là công cụ cho nghệ sỹ thể hiện tài năng của mình.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3.10Giao diện cập nhật thông tin nghệ sỹ, ngƣời biểu diễn
Các thuộc tính về nghệ sỹ người biểu diễn đã được mô tả trong bảng MusicPerformer. Chức năng này cho phép cập nhật, chỉnh sửa, bổ sung và xóa thông tin về nghệ sỹ, người trình bày bản nhạc. Việc cập nhật đầy đủ thông tin về nghệ sỹ, người biểu diễn giúp việc tìm kiếm và trích rút các bản nhạc từ cơ sở dữ liệu theo các thuộc tính của nghệ sỹ, người biểu diễn …
3.4.4.3 Chức năng cập nhật thông tin bản nhạc
Các bản nhạc và thể hiện đặc trưng của chúng là một trong những nhiệm vụ của luận văn tốt nghiệp. Tuy chưa thể hiện được nhiều đặc trưng của các bản nhạc dân tộc, cơ sở dữ liệu về các bản nhạc nêu được (i) ca từ của bài hát; (ii) làn điệu dân ca ứng với bản nhạc dân tộc; (iii) tiết tấu của bản nhạc. Các dữ liệu về bản dân ca liên kết với các dữ liệu về nghệ sỹ, nhạc sỹ sáng tác, nhạc cụ. Một số làn điệu