1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG --------------oOo-------------- Chủ biên Đỗ Trung Tuấn Hiệu chỉnh: Nguyễn Đình Hóa HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐA PHƯƠNG TIỆN Hà Nội, 2021 2021 | PDF | 186 Pages
[email protected] 2 Mục lục Giới thiệu........................................................................................................................................................................5 Chương I. Tổng quan về cơ sở dữ liệu đa phương tiện...................................................................................................7 1.1. Mở đầu..........................................................................................................................................................7 1.2. Khái niệm dữ liệu đa phương tiện ...............................................................................................................7 1.2.1. Kiểu dữ liệu và đa phương tiện ...............................................................................................................8 1.2.2. Cơ sở dữ liệu và hệ quản trị cơ sở dữ liệu...............................................................................................9 1.3. Đặc trưng của các đối tượng đa phương tiện .............................................................................................11 1.3.1. Sự gia tăng dữ liệu đa phương tiện và các tính chất của chúng............................................................11 1.3.2. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu và vai trò quản lí dữ liệu đa phương tiện .....................................................12 1.3.3. Hệ thống tìm kiếm thông tin đối với dữ liệu đa phương tiện ...............................................................15 1.3.4. Tiếp cận tích hợp để tìm kiếm và chỉ số hóa đa phương tiện ...............................................................15 1.3.5. Tổng quan về hệ thống tìm kiếm và chỉ số hóa đa phương tiện ...........................................................15 1.4. Cấu trúc lưu trữ cơ sở dữ liệu đa phương tiện.............................................................................................16 1.4.1. Giới thiệu ...............................................................................................................................................17 1.4.2. Cây k-D ..................................................................................................................................................17 1.4.3. Cây tứ phân ............................................................................................................................................25 1.4.4. Cây tứ phân MX.....................................................................................................................................29 1.4.5. Cây R......................................................................................................................................................33 1.4.6. So sánh các cấu trúc dữ liệu đa phương tiện.........................................................................................36 1.5. Ngôn ngữ thao tác dữ liệu đa phương tiện ................................................................................................37 1.5.1. Giao diện người dùng ............................................................................................................................37 1.5.2. Khả năng của hệ thống tìm kiếm và chỉ số hóa và ứng dụng ...............................................................38 1.6. Kết luận.......................................................................................................................................................39 Chương 2. Dữ liệu đa phương tiện tương tác ................................................................................................................40 2.1. Cơ sở dữ liệu đa phương tiện tương tác.............................................................................................................40 2.1.1. Giới thiệu ...................................................................................................................................................40 2.1.2. Kiến trúc của MIRS...................................................................................................................................41 2.1.3. Các mô hình dữ liệu ..................................................................................................................................43 2.1.4. Thiết kế giao diện người dùng ..................................................................................................................48 2.2. Mô hình hoá tư liệu đa phương tiện tương tác IMD ........................................................................................51 2.2.1. Mô hình hoá tương tác với các sự kiện.....................................................................................................52 2.2.2. Tổ hợp không gian, thời gian và các nhân tố............................................................................................55 2.2.3. Dữ liệu văn bản..........................................................................................................................................57 2.2.4. Đồ họa vecto và hình động ......................................................................................................................60 2.2.5. Âm thanh ...................................................................................................................................................68 2.2.6. Hình ảnh số................................................................................................................................................78 2.2.7. Video số .....................................................................................................................................................88
3 2.3. Phân loại............................................................................................................................................................95 2.3.1. Một số chuẩn..............................................................................................................................................95 2.3.2. Các đặc tính và yêu cầu của dữ liệu và ứng dụng đa phương tiện...........................................................96 2.4 Mô hình kịch bản.............................................................................................................................................101 2.4.1. Kịch bản trong IMD ................................................................................................................................101 2.4.2. Kịch bản đa phương tiện .........................................................................................................................102 2.5. Tìm kiếm tư liệu đa phương tiện tương tác....................................................................................................105 2.5.1. Tìm tư liệu đa phương tiện tương tác dựa trên cấu trúc không gian, thời gian .....................................105 2.6. Kết luận...........................................................................................................................................................110 Chương 3. Thành tựu và xu hướng.............................................................................................................................111 3.1. Các thành tựu chính của công nghệ hệ quản trị cơ sở dữ liệu đa phương tiện ......................................111 3.1.1. Mô hình hoá.............................................................................................................................................111 3.1.2. Toàn vẹn...................................................................................................................................................111 3.1.3. Tìm theo nội dung ...................................................................................................................................111 3.1.4. Trích đặc trưng, chỉ số hóa và đo tương tự..............................................................................................113 3.2. Hướng phát triển của cơ sở dữ liệu đa phương tiện................................................................................116 3.2.1. Một số hướng hiện tại và khuynh hướng ................................................................................................116 3.2.2. An toàn dữ liệu đa phương tiện...............................................................................................................117 3.2.3. Yêu cầu về tổ chức dữ liệu đa phương tiện ............................................................................................120 3.3. Kết luận.....................................................................................................................................................122 Chương 4. Quản trị dữ liệu đa phương tiện ................................................................................................................123 4.1. Khái niệm về quản trị cơ sở dữ liệu đa phương tiện...............................................................................123 4.1.1. Dạng dữ liệu đa phương tiện...................................................................................................................123 4.1.2. Ngôn ngữ hỏi dữ liệu đa phương tiện .....................................................................................................125 4.1.3. Vấn đề khác .............................................................................................................................................125 4.2. Kiến trúc hệ quản trị cơ sở dữ liệu đa phương tiện ................................................................................125 4.2.1. Các kiến trúc về tổ chức nội dung...........................................................................................................126 4.2.2. Nguyên tắc tự quản..................................................................................................................................126 4.2.3. Nguyên tắc đồng đều ...............................................................................................................................126 4.2.4. Nguyên tắc tổ chức hỗn hợp....................................................................................................................127 4.2.5. Một số nhận xét .......................................................................................................................................127 4.2.6. Tổ chức cơ sở dữ liệu dựa trên nguyên tắc thống nhất...........................................................................128 4.3. Các kỹ thuật mô hình hóa dữ liệu............................................................................................................128 4.3.1. Mô hình quan hệ......................................................................................................................................129 4.3.2. Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng ...............................................................................................................130 4.3.3. Cơ sở dữ liệu đa phương tiện ..................................................................................................................138 4.4. Các kĩ thuật chỉ số hoá và trìu tượng hoá................................................................................................138 4.4.1. Giới thiệu .................................................................................................................................................138 4.4.2. Chỉ số hoá cơ sở dữ liệu đa phương tiện.................................................................................................140 4.4.3. Các chỉ số hiển hiện.................................................................................................................................141
4 4.4.4. Trừu tượng hoá video ..............................................................................................................................142 4.4.5. Đồ thị chuyển cảnh..................................................................................................................................143 4.5. Tìm thông tin đa phương tiện dựa trên nội dung......................................................................................144 4.5.1. Giới thiệu về tìm thông tin đa phương tiện.............................................................................................144 4.5.2. Lọc thông tin............................................................................................................................................145 4.5.3. Hỏi dữ liệu đa phương tiện......................................................................................................................146 4.5.4. Tìm theo nội dung, sử dụng từ khoá .......................................................................................................146 4.6. Ví dụ về cơ sở dữ liệu đa phương tiện ....................................................................................................147 4.6.1. Một số hệ thống .......................................................................................................................................147 4.6.2. Tìm các đối tượng dựa trên hình dạng ....................................................................................................152 4.6.3. Thể hiện hình dạng ..................................................................................................................................152 4.6.4. Việc khớp các hình ..................................................................................................................................153 4.6.5. Các liên kết video đa phương tiện...........................................................................................................153 4.7. Các ứng dụng của đa phương tiện............................................................................................................154 4.7.1. Các hình ảnh thô......................................................................................................................................155 4.7.2. Thể hiện ảnh đã nén.................................................................................................................................159 4.7.3. Xử lí ảnh thông qua việc phân đoạn ảnh.................................................................................................160 4.7.4. Tìm kiếm dựa trên sự tương tự................................................................................................................164 4.7.6. Thể hiện cơ sở dữ liệu ảnh nhờ mô hình quan hệ...................................................................................168 4.7.7. Thể hiện cơ sở dữ liệu ảnh trên cây R.....................................................................................................171 4.8. Các sản phẩm thương mại và mẫu nghiên cứu ........................................................................................174 4.8.1. Một số sản phẩm .....................................................................................................................................174 4.8.2. Quản lý đa phương tiện ...........................................................................................................................175 4.8.3. Các vai trò trong dự án đa phương tiện...................................................................................................179 4.9. Nhận xét về dữ liệu đa phương tiện .........................................................................................................180 4.9.1. Đảm bảo QoS trong hệ thống truyền thông, tại máy chủ và máy khách ...............................................180 4.9.2. Một số vấn đề khác..................................................................................................................................182 4.10. Kết luận.....................................................................................................................................................184 Tài liệu tham khảo......................................................................................................................................................185