Bài giảng Cơ sở dữ liệu đa phương tiện - Đỗ Trung Tuấn
1.1 M đu
Các nghiên cứu và phát triển về đa phương tiện nhằm vào truyền thông và thể hiện
dữ liệu đa phương tiện, xác định quyền tác giả. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu đa phương tiện
giữ vai trò như hệ quản trị truyền thống, khác là dữ liệu phức tạp và đa dạng. ðể đảm
bảo tính hiệu quả truy cập và tìm kiếm, hệ quản trị cần có kĩ thuật tìm kiếm và chỉ số
hóa khác.
Vậy việc chỉ số hóa và tìm kiếm đa phương tiện là mục đích chính, trước khi xem
xét các chức năng của hệ quản trị. Phần đầu sẽ thể hiện hệ thống chỉ số hóa và tìm kiếm
MIRS1 và một vài ứng dụng chung của nó.
Hình. Một số logo đa phương tiện
1.2 Khái nim d liu đa phương tin
Cần thiết xác định từ đầu một số khái niệm, định nghĩa sử dụng trong suốt quá trình
liên quan đến hệ thống đa phương tiện.
1.1.1. Kiểu dữ liệu và đa phương tiện
ðịnh nghĩa: Phương tiện2: phương tiện nhằm đến các kiểu thông tin hay kiểu thể
hiện thông tin, như dữ liệu số, chữ, hình ảnh, âm thanh, video.
Có nhiều cách xác định phương tiện. Phân loại thông thường dựa vào dạng vật lí và
mối quan hệ phương tiện với thời gian. Ở đây xác định phương tiện không đề cập yếu tố
thời gian. Thời gian cho phép xác định phương tiện tĩnh với phương tiện động, tức thời
gian liên tục.
ðịnh nghĩa: Phương tiện tĩnh3: phương tiện không có chiều thời gian, và nội dung
và ý nghĩa của chúng không phụ thuộc vào thời gian thể hiện.
Các phương tiện tĩnh gồm dữ liệu số, chữ, độ họa, hình tĩnh. Hình tĩnh được xem
là sản phẩm được vẽ, quét hay chụp bằng máy chụp ảnh.
ðịnh nghĩa: Phương tiện động1: phương tiện có các chiều thời gian, với ý nghĩa
và tính chính xác tùy theo tốc độ thể hiện.
Phương tiện động gồm hình động, âm thanh và video. Các phương tiện này có
khoảng đơn vị bên trong hay tốc độ. Chẳng hạn video có 25 khung trong một giây. Việc
thể hiện lại cần theo cách tổ chức trước đó. Do các phương tiện này thể hiện lại liên tục
theo tốc độ cố định, chúng được gọi là phương tiện liên tục. Người ta cũng gọi chúng là
phương tiện đẳng thời, tức chiếm thời gian như nhau, bởi quan hệ cố định giữa các đơn
vị phương tiện và thời gian.
ða phương tiện nhằm vào tập các kiểu phương tiện sử dụng cùng nhau. Nó cũng
ngầm xác định có kiểu dữ liệu khác số, chữ. Do vậy thuật ngữ “đa phương tiện” cũng
nhằm chỉ tính chất như tính từ.
ðịnh nghĩa: Dữ liệu đa phương tiện2: dữ liệu hướng đến thể hiện máy đọc được
của các kiểu phương tiện gộp.
Thông tin đa phương tiện hướng tới thông tin được truyền tải nhờ các kiểu phương
tiện gộp. ðôi khi người ta dùng lẫn dữ liệu đa phương tiện với thông tin đa phương tiện.
Người ta cũng sử dụng thuật ngữ đa phương tiện và phương tiện để chỉ thực thể tự trị
trong MIRS, cho phép hỏi, tìm kiếm và thể hiện. Thuật ngữ “đối tượng” không hoàn
toàn chính xác như trong tiếp cận hướng đối tượng.
1.1.2. Cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ sở dữ liệu
Trong tài liệu về cơ sở dữ liệu, hệ thống cơ sở dữ liệu đã phân biệt hệ quản trị cơ sở
dữ liệu DBMS với cơ sở dữ liệu DB3. Giữa những vấn đề về đa phương tiện này, đôi
khi lẫn lộn hai thuật ngữ.
ðịnh nghĩa: Hệ quản trị cơ sở dữ liệu4: phần mềm cho phép mô tả, lưu trữ và xử
lí các dữ liệu một cách khoa học.
1.1.3. Tìm kiếm thông tin tư liệu văn bản
Hệ thống tìm kiếm thông tin tự động IR5 được phát triển để xử lí khối lượng lớn các
tài liệu khoa học từ 1940. Chức năng chính của hệ thống là lưu và quản lí số lớn các tư
liệu văn bản theo cách tìm kiếm nhanh tư liệu hiện ra cho câu hỏi người dùng.
ðịnh nghĩa: Hệ thống tìm thông tin tự động (IR): hệ thống là lưu và quản lí số lớn
các tư liệu văn bản theo cách tìm kiếm nhanh tư liệu hiện ra đối với câu hỏi người
dùng.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Cơ sở dữ liệu đa phương tiện - Đỗ Trung Tuấn
g c n ñ m b o các yêu c u. ð m b o này có th ba d ng (i) v ph n c ng và t t ñ nh; (ii) v ph n m m và ñ m b o th ng kê; (iii) n l c ñ m b o. ð i v i ñ m b o t t ñ nh, yêu c u QoS ñư c hoàn toàn ñáp ng. ð m b o th ng kê cung c p tin c y xác su t. ð i v i chính sách ñ m b o n l c, không có ñ m b o c th , tùy theo khai thác c a ng d ng. ðó là chính sách chia s h th ng truy n th ng. ð m b o c n có t i các ñ u mút và toàn h th ng. H th ng ña phương ti n ñi n hình có ba thành ph n chính; (i) tr m ch , g m máy ch và máy khách ch u ñi u khi n c a h th ng ñi u hành; (ii) qu n tr b nh ; (iii) h th ng truy n thông. H th ng v n chuy n g m (i) giao th c truy n thông; (ii) ki n trúc m ng v t lí. Internet T−êng löa M¸y in m¹ng M¸y chñ tÖp v m¸y chñ in Hub M¸y kh¸ch M¸y kh¸ch M¸y kh¸ch Hình. Ki n trúc khách/ ch QoS có th ch ñ m b o khi tài nguyên h th ng c n có ñư c qu n lí thích h p. Các tài nguyên h th ng g m (i) chu kì CPU; (ii) b nh ; (iii) băng thông M i thành ph n h th ng có b qu n tr , v i màn giám sát hi n tr ng s d ng và tài nguyên còn dư. Khi nh n ñư c yêu c u c a phiên, h th ng ti n hành th qu n tr . N u tài nguyên còn ñ ñ i v i yêu c u c a phiên, ho t ñ ng c a phiên này không can thi p vào các phiên khác, yêu c u ñư c ch p thu n. Ngư c l i, t p tham s QoS khác ñ ra cho ng d ng theo tài nguyên có th . Phiên làm vi c s ti p t c ñư c th c hi n ho c b h y. Nghiên c u v QoS còn r ng m . M t s v n ñ (i) cách chuy n tham s QoS sang yêu c u tài nguyên; (ii) cách l p l ch các phiên ñ dùng chung tài nguyên. ð c bi t ñ i v i ng d ng ña phương ti n, truy n thông ña phương ti n c n ñư c quan tâm. 4.8.2. M t s v n ñ khác Ph n trư c ñ c p vài khía c nh thi t k chính c a MIRS. M t s v n ñ khác như (i) nén d li u ña phương ti n; (ii) chu n hóa th hi n d li u ña phương ti n; (iii) x lí câu h i và tìm ki m s ñư c ñ c p dư i ñây. 4.8.2.1. Nén d li u ña phương ti n 135 ðích chính c a vi c nén d li u ña phương ti n là nén càng nhi u càng t t, không quan tâm khía c nh th hi n và tìm ki m. H u h t t p âm thanh, hình nh, video s d ng chu n và kĩ thu t chuyên d ng. ð trích ñ c trưng t các t p, c n gi i nén t p. Ti p c n này không hi u qu v tính toán, vì nén và gi i nén ñư c th c hi n vài l n trong quá trình trích ñ c trưng; v lưu tr cũng không hi u qu do t p nén và t p ñ c trưng tách bi t. Do v y, (i) c n có kĩ thu t nén cho phép trích ñ c trưng tr c ti p t d li u nén; và (ii) nén d a trên ñ i tư ng ch không theo giá tr m u riêng. Ngư i ta ñã ñ c p ch s hóa hình nh t DCT, lư ng t vecto, d li u nén sóng nh , nhưng k t qu chưa kh quan. V sau, n u ngư i ta chuy n các nh, hay ñ h a, bitmap sang ñ h a vecto, ngư i ta s ñ t ñư c t l nén cao và d tìm ki m. Mô hình d a trên nén hình nh và video ñư c th c hi n t ng bư c. Chu n MPEG 4, MPEG 2000 là n l c k t h p nén và tìm ki m. Khía c nh khác c a nén d li u là tính phù h p v i th hi n và truy n thông. Trong nhi u ng d ng, m t s hình bi u tư ng hi n ra trên màn hình ñ ngư i dùng duy t. N u h quan tâm hình nh c th , h s ch n và hình nh v i ñ phân gi i cao hơn ñư c tìm ki m và hi n th . Bình thư ng ngư i ta th c hi n yêu c u theo hai phương pháp sau: 1. Các hình nh v i kích thư c khác nhau suy ra t cùng nh ñư c t o, ñư c nén tu n t , và lưu trong máy ch m t cách ñ c l p. Các hình nh theo kích thư c yêu c u ñư c g i ñ n máy khách ñ hi n th . Ch ng h n d li u hình bi u tư ng ñư c truy n cho l n duy t ñ u, hình nh kích thư c ñ u ñ s ñư c g i theo các yêu c u l n lư t; 2. Các hình nh ñư c nén và lưu tu n t theo kích thư c g c. Theo yêu c u, d li u hình nh ñ y ñ ñư c chuy n ñ n máy khách mà không quan tâm ñ n yêu c u c a h . ða s trư ng h p, ngư i dùng s gi m kích thư c d li u nh ñã nh n ñ hi n th , r i khi mu n ch n nh nào, h th ng truy n l i nh ñ y ñ . Hai phương pháp không ñ hi u qu theo nghĩa không gian lưu tr và băng thông. Phương pháp ñ u lãng phí b nh vì các nh kích thư c khác nhau có liên quan; băng thông cũng lãng phí do máy ch truy n nh ñ y ñ . Phương pháp th hai ti t ki n không gian nh , nhưng cũng lãng phí băng thông khi ngư i dùng ch c n nh bi u tư ng. Vi c truy n nh v i kích thư c th c s gây tr truy n. ð gi i quy t v n ñ trên, các kĩ thu t nén phân c p liên ti p, vô hư ng, như trong MPEG và MPEG 4 ñư c dùng. Chúng ti t ki m không gian và ñư ng truy n, và c i thi n th i gian tr l i khi truy n nh, và th hi n d n d n thay vì ñ i gi i nén xong. 4.8.2.2. Chu n hóa th hi n d li u Trong quá trình trích ñ c trưng, gi s có các giá tr m u thô c a m i phương ti n theo cùng cách và cùng ý nghĩa. Th c t gi thi t này không h p lí; ch ng h n các ño n âm thanh có th ñư c ghi theo các m c khuy ch ñ i khác nhau, nên vi c so sánh các giá tr m u c a các ño n khác nhau là không có nghĩa. Tương t , các giá tr pixel nh t các nh khác nhau có th có nghĩa khác nhau tùy theo giá tr ch nh gamma và h th ng màu khác nhau. B i v y, thông tin tác ñ ng ñ n giá tr m u c n ñư c ghi trong ñ u t p và các giá tr m u h tr m t cách phù h p, khi trích ñ c trưng. Hi n gi , các d ng th c âm thanh và hình nh thông thư ng không mang thông tin này. V y c n có th hi n chu n ñ i v i m i phương ti n. ði u này không ch làm các giá tr m u có cùng ý nghĩa, mà còn ñơn gi n hóa quá trình gi i nén và th hi n, vì tránh ñư c vi c gi i nén và qu n lí 136 nhi u d ng th c và th hi n khác nhau. 4.8.2.3. X lí câu h i và tìm ki m Nhi u th liên quan ñ n quá trình h i và tìm ki m thông tin: (i) nhu c u v ngôn ng h i ña phương ti n hình th c; ngư i ta có SQL/MM, tuy kh năng h n ch ; (ii) câu h i ña phương ti n có th s d ng vài ñ c trưng. M i ñ c trưng sinh ra danh sách x p h ng, nên v n ñ là cách thu ñư c danh sách k t h p t nhi u cái riêng l , và ñ c trưng nào là quan tr ng hơn; (iii) v tích h p h th ng: thông tin th hi n trên m t s phương ti n; ngư i dùng quan tâm ñ n thông tin, ch không rõ v phương ti n. V n ñ là cách ñ các ki u phương ti n khác nhau và các kĩ thu t qu n lí có th ñư c tích h p ñ th hi n thông tin hi u qu ñ n ngư i dùng. 4.9. K t lu n Chương này v i nhan ñ Qu n tr d li u ña phương ti n ñã ñ c p các khái ni m: • Khái ni m v qu n tr cơ s d li u ña phương ti n, v (i) d ng d li u ña phương ti n; (ii) ngôn ng h i d li u ña phương ti n; • Ki n trúc h qu n tr cơ s d li u ña phương ti n, v (i) nguyên t c thi t k ; (ii) ki n trúc h th ng ña phương ti n; • Các k thu t mô hình hóa d li u, t p trung vào ưu ñi m c a mô hình d li u hư ng ñ i tư ng; • Kĩ thu t ch s hoá và tr u tư ng hoá, cho th y vai trò c a mô hình khái ni m và nhu c u c a ch s ñ i v i tìm ki m d li u ña phương ti n; • Tìm thông tin ña phương ti n d a trên n i dung, v (i) l c d li u; (ii) s d ng t khóa khi tìm theo n i dung; • M t vài h th ng thí d v cơ s d li u ña phương ti n và ng d ng c a h th ng ña phương ti n; • Khía c nh ch t lư ng d ch v ña phương ti n và an toàn d li u ña phương ti n. 137 Hư ng d n s d ng tài li u theo chương trình khung ð CƯƠNG CHI TI T H CƠ S D LI U ðA PHƯƠNG TI N 1. Thông tin chung v môn h c Tên môn h c: H CƠ S D LI U ðA PHƯƠNG TI N MULTIMEDIA DATABASE SYSTEMS Mã môn h c: S ñvht: 4 Lo i môn h c: b t bu c Các môn h c tiên quy t: Cơ s d li u, Multimedia, H qu n tr cơ s d li u quan h Phân b gi ñ i v i các ho t ñ ng: Gi ng lý thuy t : 48 ti t Th c hành, thí nghi m : 12 ti t T h c : 60 gi Lưu ý: các gi Th o lu n, Th c hành, Thí nghi m là s ti t ñã ñư c quy ñ i theo Quy ch ) Khoa/B môn ph trách môn h c: Khoa h c máy tính 2. M c tiêu c a môn h c Ki n th c: Trang b cho sinh viên các ki n th c v t ch c d li u ña phương ti n và x lí d li u ña phương ti n. K năng: Sau khi h c xong, sinh viên n m v ng các ki n th c v t ch c d li u ña phương ti n và x lí d li u ña phương ti n và có kh năng áp d ng và phân tích thi t k các h th ng CSDL ña phương ti n trong th c t . Thái ñ , chuyên c n: ñ m b o s gi h c trên l p và t h c. 3. Tóm t t n i dung môn h c Môn h c cung c p cho sinh viên các ki n th c v t ch c d li u ña phương ti n và x lí d li u ña phương ti n. Th c hành trên h qu n tr cơ s d li u ñ th hi n ch c năng x lý d li u ña phương ti n. 4. N i dung chi ti t môn h c Chương I. T ng quan v cơ s d li u ña phương ti n 138 1.1 M ñ u 1.2 Khái ni m d li u ña phương ti n 1.3 ð c trưng c a các ñ i tư ng ña phương ti n 1.3 C u trúc lưu tr cơ s d li u ña phương ti n 1.4 Ngôn ng thao tác d li u ña phương ti n. Chương II. Tư li u ña phương ti n tương tác 2.1 Cơ s d li u ña phương ti n tương tác 2.2 Mô hình hoá tư li u ña phương ti n tương tác IMD 2.3 Phân lo i 2.4 Mô hình k ch b n 2.5 Tìm ki m tư li u ña phương ti n tương tác Chương III. Thành t u và xu hư ng 3.1 Các thành t u chính c a công ngh h qu n tr cơ s d li u ña phương ti n 3.2 Các s n ph m thương m i và m u nghiên c u 3.3 Hư ng phát tri n c a cơ s d li u ña phương ti n Chương IV. Qu n tr d li u ña phương ti n 4.1 ð nh nghĩa qu n tr cơ s d li u ña phương ti n 4.2 Ki n trúc h qu n tr cơ s d li u ña phương ti n 4.3 Các k thu t mô hình hóa d li u 4.4 Các kĩ thu t ch s hoá và tr u tư ng hoá 4.5 Tìm thông tin ña phương ti n d a trên n i dung 4.6 Thí d v cơ s d li u ña phương ti n 4.7 Các ng d ng c a ña phương ti n 4.8 Nh n xét v d li u ña phương ti n 5. H c li u H c li u b t bu c: [1] Subrahmania V. S. Principles of Multimedia Database Systems , Ed. The Morgan Kaufmann, 1998. H c li u tham kh o [2] Mario Piattini, Advanced databases Technology and Design , Artech House Publishers, 2000. [3] Guojun Lu, Multimedia Database Management Systems , Artech House Publishers, 1999. 6. Hình th c t ch c d y h c: 139 ðây là n i dung r t quan tr ng ñ i v i giáo viên, sinh viên và các ñơn v qu n lí. M i n i dung ki n th c ñ u ñư c t ch c d y dư i các hình th c ch y u như: lý thuy t, bài t p, th o lu n, th c hành, ho t ñ ng theo nhóm và t h c, t nghiên c u Giáo viên có trách nhi m c p nh t n i dung này hàng năm. M i n i dung trong l ch trình d y h c, ph i xác ñ nh ñư c s ti t s th c hi n t ng hình th c trên. Lưu ý r ng ñ chu n b cho m t ti t lý thuy t, th c hành, thí nghi m sinh viên c n 1 gi chu n b cá nhân. L ch trình d y h c (thi t k cho c ti n trình, t i thi u là 15 tu n, m i tu n ... ti t. Ví d : m i tu n 03 ti t ñ i v i môn h c 3 ñvht; m i tu n 04 ti t ñ i v i môn h c 4 ñvht) Hình th c t ch c d y h c Yêu c u sinh viên Th i Gi lên l p N i dung Th c chu n b trư c khi lên gian T h c Lý Hd n Th o hành l p thuy t Bt p lu n Chương 1: 1.1, Quy n 1: Ph n I, Tu n 1 4 1.2, 1.3 Quy n 2: Chương 8 Chương 1: 1.4, Quy n 1: Ph n I; Tu n 2 4 1.5 Quy n 2: Chương 8 Chương 2: 2.1, Tu n 3 4 Quy n 1: Ph n II 2.2 Chương 2: 2.3, Quy n 1: Ph n II; Tu n 4 4 2.4 Quy n 2: Chương 8 Quy n 1: Ph n II; Tu n 5 Chương 2: 2.5 4 Quy n 2: Chương 8 Chương 3: 3.1, Quy n 1: Chương 15; Tu n 6 4 3.2 Quy n 2: Chương 8 Chương 3: 3.2, Quy n 1: Chương 15; Tu n 7 4 3.3 Quy n 2: Chương 8 Chương 4: 4.1, Quy n 1: Ph n IV; Tu n 8 4 4.2 Quy n 3: Chương 12 Chương 4: 4.2, Quy n 1: Ph n IV; Tu n 9 4 4.3 Quy n 3: Chương 12 Quy n 1: Ph n IV; Tu n 10 Chương 4: 4.4 4 Quy n 3: Chương 12 Chương 4: 4.5, Quy n 1: Ph n IV; Tu n 11 4 4.6 Quy n 3: Chương 12 Chương 4: 4.7, Quy n 1: Ph n IV; Tu n 12 4 4.8 Quy n 3: Chương 12 Tu n 13 Th c hành 4 Tu n 14 Th c hành 4 Tu n 15 Th c hành 4 Ghi chú: Th ng nh t toàn b các môn h c s th c hi n ki m tra gi a kỳ vào tu n th 8 7. Thang ñi m ñánh giá: t 0 ñ n 10 140 8. Phương pháp, hình th c ki m tra ñánh giá k t qu h c t p môn h c: bao g m các ph n sau (hình th c ki m tra cu i kỳ, tr ng s các n i dung c n ph i thông qua Trư ng B môn). 8.1 Các lo i ñi m ki m tra và hình th c ñánh giá: Tham gia h c t p trên l p: (ñi h c ñ y ñ , chu n b bài t t và tích c c th o lu n,) ; Ph n t h c, t nghiên c u có hư ng d n c a gi ng viên: (hoàn thành t t n i dung, nhi m v mà gi ng viên giao cho cá nhân: th c hành; thí nghi m; bài t p nhóm/tháng; bài t p cá nhân/h c kì,) ; Thí nghi m, th c hành: Tham gia ñ y ñ Ki m tra ñánh giá gi a kì: Ki m tra vi t Ki m tra ñánh giá cu i kì: Thi vi t 8.2 Tr ng s các lo i ñi m ki m tra: Tham gia h c t p trên l p: 10 % (ñánh giá chuyên c n và thái ñ h c t p) Th c hành/Thí nghi m/Bài t p/Th o lu n: 10 % Ki m tra gi a kỳ: 10 % Ki m tra cu i kỳ: 70 % (không ñư c th p hơn 50%) 9. Ngày phê duy t: .............................. Gi ng viên T trư ng B môn Trư ng khoa (Ký và ghi rõ h tên) (Ký và ghi rõ h tên) (Ký và ghi rõ h tên) Hoàng Xuân D u Hoàng Xuân D u T Minh Phương 141 Tài li u tham kh o 1. Arjen P. De Vries, Content and multimediadatabase management systems, Lu n văn Centre for Telematics and Information Technology, University of Twente, The Netherlands, 1999 2. ð ng Văn ð c, Nguy n Th Phương Trà, Giao di n ngư i máy, Nxb. Khoa h c T nhiên và Công ngh , 2009 3. ð Trung Tu n, Giao di n ngư i máy, Nxb. Khoa h c và Kĩ thu t, 2007 4. Elaine England, Andy Finney, Managing Multimedia, Addison Wesley Ed., 2 ed., 1999 5. Guojun Lu, Multimedia Database Management Systems, Artech House Publishers, 1999. 6. Harald Kosch, Mario Doller, Multimedia Database Systems: where are we now ? trong “Distributed Multimedia database technologies supported by MPEG 7 and MPEG 21”, 2003 7. introduction to multimedia, 2010 8. 2010 9. 2010 10. 2010 11. John L. Newman, Multimedia Database Systems 12. John Villamil Casanova, Louis Molina, An interactive guide to Multimedia, QUE E&T Ed., 1998 13. Mario Piattini, Advanced databases Technology and Design, Artech House Publishers, 2000. 14. Nguy n Nhưng, Nhi p nh và ngh thu t, Nxb. Văn hoá, 1992 15. Nguy n Quân, Ngôn ng c a hình và màu s c, Nxb. Văn hóa Thông tin, 2006 16. Nguy n Thanh Bình, Võ Nguy n Qu c B o, X lí âm thanh, hình nh, H c vi n Công ngh Bưu chính Vi n thông, 2007 17. Subrahmania V. S., Principles of Multimedia Database Systems, Ed. The Morgan Kaufmann, 1998 18. Tay Vaughan, Multimedia. Making it work, Osborne MacGrawHill Ed., 1998 19. Wikipedia, the free encyclopedia. Wikimedia. Internet: http:// en.wikipedia. org/wiki/, 2010 20. Yamaha. The Sound Reinforcement Handbook. Written for Yamaha by G. Davis & R. Jones. Hal Leonard Publishing Corporation, Milwaukee, WI, USA, 1990 142
File đính kèm:
- bai_giang_co_so_du_lieu_da_phuong_tien_do_trung_tuan.pdf