Unioeste - Universidade Estadual do Oeste do Paraná
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
Colegiado de Informática
Curso de Bacharelado em Informática
Banco de Dados Multimídia
Dayana De Biazi e Luiz José Hoffmann Filho
CASCAVEL
2005
Dayana De Biazi e Luiz José Hoffmann Filho
Banco de Dados Multimídia
Trabalho apresentado como requisito parcial para
obtenção de média na disciplina de Banco de Dados II, do Curso de Bacharel em Informática do
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas da Universidade Estadual do Oeste do Paraná - Campus
de Cascavel
Orientador: Prof. Carlos José Maria Olguín
CASCAVEL
2005
Lista de Figuras
1.1
Sistemas de informação multimídia [2]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.1
Arquitetura de Bando de Dados Multimídia com o princípio de autonomia [6] .
7
2.2
Arquitetura de Bando de Dados Multimídia com o princípio de uniformidade [6]
8
2.3
Arquitetura de Bando de Dados Multimídia com o princípio de organização
2.4
híbrida [6] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
A relação 6 em um SMDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
iii
Lista de Tabelas
2.1
Tabela do exemplo [6] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
2.2
Exemplo de Retorno de consulta [6] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
iv
Lista de Abreviaturas e Siglas
MMDS
SGBD
VRML
SQL
SMDS
HM-SQL
SGBDMM
Sistemas de Bancos de Dados Multimídia
Sistema Gerenciador de Banco de dados
Virtual Reality Modeling Language
Structured Query Language
Sistema de Banco de Dado estruturado
Hybrid-Multimedia SQL
Sistemas de Gerência de Banco de Dados Multimídia
v
Sumário
Lista de Figuras
iii
Lista de Tabelas
iv
Lista de Abreviaturas e Siglas
v
Sumário
vi
Resumo
viii
1 Introdução
1
1.1
Cenários Multimídias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
1.2
A Natureza dos Dados Multimídia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.3
Processamento de Dados Multimídia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
1.4
Sistema de Informação Multimídia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2 Banco de Dados Multimídia
7
2.1
Arquitetura do Banco de Dados Multimídia . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
2.2
Organização de Dados Multimídia Baseado no Princípio da Uniformidade . . .
11
2.2.1
Mídia Abstrata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
Linguagem de Consulta para Recuperação de Dados Multimídia . . . . . . . .
16
2.3.1
Consulta a um SMDSs (Representação Uniforme) . . . . . . . . . . .
16
2.3.2
Consultando Representações Híbridas de Dados Multimídia . . . . . .
19
2.3
3 Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados Multimídia - SGBDMM
22
3.1
Cenário dos SGBDs Multimídia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
3.2
Conceitos e características do SGBD Multimídia . . . . . . . . . . . . . . . .
24
3.3
Requerimentos para um SGBD multimídia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
3.4
Sistemas Comerciais para Gerência de Informações Multimídia . . . . . . . . .
28
vi
4 Aplicações de Banco de Dados Multimídia
4.1
Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Referências Bibliográficas
30
31
32
vii
Resumo
Nesse trabalho são discutidas as características e as tendências do Bando de Dados Multimídias no âmbito de aplicações, processamento dos dados, com relação a sua arquitetura e as
linguagens de consulta. E também uma abordagem dos SGBDs Multimídias, relacionando suas
características, abordando os requisitos básicos para um bom SGBD Multimídia, juntamente
com os sistemas comerciais que suportam os dados multimídias.
Palavras-chave: Banco de Dados Multimídia, SGBDs, Dados Multimídia.
viii
Capítulo 1
Introdução
Os bancos de dados multimídia passaram a ganhar interesse nos últimos anos devido aos
novos tipos de informação que passaram a estar presente em vários segmentos de aplicações.
Tipos de dados como textos com livres formatos, documentos web, gráficos estruturados,
imagens estáticas ou com animação, voz e sons, se tornaram cada vez mais comuns no ambiente
corporativo. Hoje já é possível pensar em sistemas capazes de operar com tipos de dados que
possam representar imagens de impressões digitais, eletrocardiogramas, ressonância magnética
e radiografias, freqüentemente utilizados em hospitais ou órgãos especializados.
Os MMDS (Sistemas de Bancos de Dados Multimídia) diferem de SGBD’s (Sistema Gerenciador de Banco de dados ) convencionais em vários aspectos. Um bom MMDS deve permitir
consultas baseadas no conteúdo dos documentos e para isso é importante que ele seja capaz de
fazer a interpretação dos dados, com a identificação de objetos conceituais nele contido e seus
relacionamentos. Enquanto nos SGBD’s convencionais a apresentação da informação é uma
tarefa trivial.
O gerenciamento de dados contínuos (áudio e vídeo) introduzem uma dimensão a mais no
problema da apresentação: o tempo. Há uma diferença fundamental entre buscar, num servidor,
um arquivo que contenha a representação de um vídeo e buscar um vídeo no servidor. O segundo
caso implica em receber um fluxo de dados, levando-se fortemente em consideração o tempo,
ou seja, há uma necessidade de cumprir requisitos de qualidade de serviço e sincronismo. Por
tudo isso, o gerenciamento de informações multimídia torna-se bem mais complexo.
1.1
Cenários Multimídias
E a cada dia que se passa mais importante e necessário se torna a utilização de dados multimídia. Com a criação de dispositivos de captura de imagem, como câmeras digitais, que filmam
e/ou tiram fotos, cada fez mais pequenas, leves, potentes e baratas, se tornou muito comum o
armazenamento deste tipo de dados em computadores. Bem como a internet, que também tem
muito deste tipo de dados.
Abaixo é citado alguns cenários que ilustram o potencial de utilização do banco de dados
multimídias:
• Um médico busca curar um paciente que tem um tumor cerebral. Através de avançados
exames utilizando computadores como a tomografia e a ressonância magnética imagens
da cabeça do pacientes são digitalizadas, armazenadas num banco de dados e comparadas com imagens e diagnósticos de outros pacientes com patologia semelhante. Podem
também ser analisadas as técnicas cirúrgicas utilizadas em cada caso. Modelos tridimensionais projetados em um monitor auxiliam o médico a planejar o caminho de seus instrumentos cirúrgicos. Também pode se ter outros médicos ajudando, através de uma video
conferência, constituído assim uma junta médica virtual. Finalmente, as informações da
cirurgia, imagens, gráficos, vídeos, diagnósticos gravado em áudio, são armazenados em
um banco de dados, que poderá ser acessados por outros medicos para fins de consultas
[2];
• Um estudante realizando uma pesquisa na internet, acha um banco de dados onde se tem
milhares de documentos, imagens, vídeos, animações, sobre a história de seu país. Ele
pode também aplicar filtros dentro do banco de dados para buscar somente o que interessa
em sua pesquisa. Sendo que ao mesmo tempo outros estudante poderão estar aplicando
outros tipos de filtro para buscar outras informações no mesmo banco de dados [2];
• Cenas em Virtual Reality Modeling Language - VRML permitiram que uma pessoa no
Brasil, através de seu computador pessoal, "visite"o museu do Louvre em Paris escolhendo seu próprio percurso e as obras de arte de seu interesse. O observador poderá
escolher o ângulo e a distância de observação de cada objeto. Em muitos aspectos sua
2
percepção poderá ser mais completa que a de um visitante no próprio museu. Tudo isto
através de um ambiente tridimensional [2];
• Um banco de dados multimídia tem apresentações embutidas. Quando um usuário invoca
uma apresentação, uma demonstração audiovisual é ativada, ilustrando vários aspectos de
algum assunto de interesse, por exemplo: automóveis. Pode ser mostrada a história, o
desenvolvimento do automóvel, os modelos mais recentes, etc [2].
Todos os cenários acima descritos pressupõem o acesso simultâneo e em tempo real a vários
tipos de dados complexos constituídos de texto, imagens, animações, vídeos e áudio. Assim,
para que esses cenários se tornem realidade - e isso já está acontecendo - é necessária a existência de sistemas gerenciadores de banco de dados capazes de armazenar e gerenciar dados complexos, da mesma forma que ocorre atualmente com os sistemas de gerenciamento de banco de
dados relacionais convencionais e de linguagens e interfaces capazes de processa-los. O SGBD
é considerado o coração do banco de dados multimídia [2].
1.2
A Natureza dos Dados Multimídia
Para entender melhor os requisitos para um gerenciador de banco de dados multimídia é
necessário conhecer os tipos de dados que são armazenados.
Dados complexos, constituídos preponderantemente de imagem, vídeo e texto livre são
diferentes dos dados alfanuméricos clássicos, em termos tanto de apresentação quanto de
semântica. Inúmeras entidades de informação, em diversão áreas de aplicação, podem ser vistas como dados complexos como, por exemplo, mapas cartográficos, plantas de engenharia,
formulários, esquemas de um projeto industrial e documentos [2].
A composição e as características dos dados multimídia podem ser analisadas sob várias
perspectivas e propriedades a eles inerentes como:
• Sobrecarga de informação;
• Inadequabilidade de descrições textuais;
• Multiplicidade;
3
• Natureza espacial e temporal;
• Gasto com grandes volumes de armazenamento [1].
Os tipos de dados multimídia mais comuns, normalmente encontrados nos bancos de dados
multimídia e nos sistemas de informação multimídia são:
• Texto Livre;
• Gráficos;
• Imagem;
• Animação;
• Vídeo;
• Áudio;
• Composto (combinação de dois ou mais tipos citados acima);
• Apresentação [1].
Ainda, segundo ADJEROH, em [1], é enfatizado o que foi acima descrito, alguns tipos de
dados multimídia como seqüencias de vídeo, animação e áudio possuem requerimentos temporais que têm implicações em seu armazenamento, manipulação e apresentação. Essas características tornam-se mais crítica quando vários tipos de dados, oriundos de diversas fontes, precisam
ser apresentados durante um intervalo de tempo. Por outro lado, imagens, gráficos e vídeos
possuem restrições espaciais em termos do seu conteúdo. Normalmente, objetos individuais
em uma imagem guardam algum relacionamento espacial entre si. Tais relacionamentos irão
produzir algumas restrições com relação a pesquisa por algum objeto, em um banco de dados.
O grande consumo de espaço para o armazenamento, caracteriza o dado multimídia. Outro
fator importante a considerar é o tráfego de grandes quantidades de dados multimídia pela rede,
por uma grande distância. Assim considera-se as ferramentas de compactação muito importante
para o armazenamento e o transporte de dados multimídia [1].
4
1.3
Processamento de Dados Multimídia
Devido a sua estrutura complexa, o dado multimídia requer um processamento mais elaborado para extrair informações de seu conteúdo. Objetos do mundo real mostrados em imagens,
vídeos, gráficos e animações participam de eventos significativos cuja natureza é freqüentemente objeto de pesquisas. Usando os avanços tecnológicos nos campos de processamento de
imagem e reconhecimento de voz, os sistemas devem reconhecer objetos e eventos similares do
mundo real através da extração de certas informações dos objetos multimídia correspondentes
[2].
Uma serie de fatores diferenciam, e tornam significativamente mais complexo, o processamento de dados multimídia quando comparado ao processamento de dados convencionais.
Segundo MARCUS, em [4], existem as seguintes particularidades:
• O conteúdo do dado multimídia e capturado por técnicas variadas, diferentes entre si (por
exemplo: o processamento digital de imagens). Técnicas de processamento de dados
multimídia devem ser capazes de executar diferentes tipos de captura de conteúdo, seja
automáticos ou manuais;
• Pesquisas executadas em bancos de dados multimídia geralmente não podem ser retornadas apenas com uma resposta textual. A resposta a uma consulta pode ser uma apresentação multimídia complexa;
• Usuários de um sistema de banco de dados necessitam navegar pelas apresentação multimídia reformulando incrementalmente suas pesquisas. Em outras palavras, um usuário
que submete uma pesquisa pode desejar modificá-la e é importante que seja possível alterar de forma incremental a apresentação multimídia original de modo a permitir seu
reuso, em lugar de criar nova apresentação desde o início.
1.4
Sistema de Informação Multimídia
Os principais objetivos de um sistema de informação multimídia são organizar, apresentar e sincronizar dados multimídias para ambientes interativos. Organização, sincronização e
interação são elementos críticos em ambientes multimídia [2].
5
A independência de dados entre a aplicação multimídia e o armazenamento físico dos dados
geram benefícios significativos. Quando o conteúdo de uma aplicação multimídia é controlado
pelo gerenciador de banco de dados, essa aplicação torna-se extremamente adaptável às mudanças nos dados, ou seja, as informações multimídia podem ser atualizadas, eliminadas ou
incluídas sem necessidade de alterar o sistema [2].
Do ponto de vista tecnológico, sistemas de informações multimídia, como qualquer sistema
de informação, envolvem dois conjuntos ou categorias de programas como ilustrado na Figura
1.1. Onde um deles se refere ao armazenamento e gerenciamento da informação multimídia e
o outro ao seu processamento, sendo a sua interseção destes conjuntos caracterizam o domínio
dos sistemas de informação multimídia [2].
Figura 1.1: Sistemas de informação multimídia [2].
Sendo que o conjunto da direita englobando o armazenamento, a pesquisa, a recuperação e
a atualização dos dados multimídia. É constituído pelos sistemas de gerência de banco de dados
multimídia que permitem a criação e a manutenção dos bancos de dados multimídia. O conjunto
da esquerda envolve as ferramentas para a construção dos sistemas de informação multimídia
utilizado pelos desenvolvedores e as ferramentas para a apresentação e tratamento dos variados
tipos de dados multimídia. São as linguagens, os geradores de aplicações, as interfaces de
apresentação, os produtos para processamento de imagens, áudio, vídeo e textos [2].
6
Capítulo 2
Banco de Dados Multimídia
2.1
Arquitetura do Banco de Dados Multimídia
O Banco de Dados Multimídia pode ser organizado de três maneiras, podendo ser conforme
os princípios de autonomia, princípios de uniformidade e princípios de organização híbrida. A
seguir será apresentados cada um desses princípios.
1. O princípio de autonomia: as imagens, os videos e os documentos, são organizados
dentro de uma mídia - especifica para cada tipo de mídia. Na Figura 2.1 é mostrado um
diagrama de diferentes tipos de dados de mídia organizados de acordo com o princípio de
autonomia.
Figura 2.1: Arquitetura de Bando de Dados Multimídia com o princípio de autonomia [6]
2. O princípio de uniformidade: é usado uma única estrutura "A"onde é indexado todos
tipos de mídia (imagem, vídeo, documento, auditivo, etc.). Na Figura 2.2 mostra um
diagrama conceitual de tipos diferentes de dados de mídia organizado de acordo com o
princípio de uniformidade.
Figura 2.2: Arquitetura de Bando de Dados Multimídia com o princípio de uniformidade [6]
3. O princípio de organização híbrida: uma terceira possibilidade é usar o princípio
híbrido. De acordo com este princípio, certos tipos de mídia usam os próprios índices,
enquanto outros usam índices unificados. Na Figura 2.3 apresenta essa estrutura.
8
Figura 2.3: Arquitetura de Bando de Dados Multimídia com o princípio de organização híbrida
[6]
Todas as três representações apresentam vantagens e desvantagens. A arquitetura baseada no
princípio de autonomia requer a criação de algoritmos e uma estrutura de dados para cada tipo de
mídia individual. Além disso, precisa-se de uma técnica que une estrutura de dados diferente.
Esta poderia ser uma tarefa complexa e diligente, pois requer muito esforço computacional.
Por outro lado, a criação de estruturas especializadas torna eficaz o acesso a cada mídia e um
bancos de dados multimídias organizado de acordo com o princípio de autonomia conduz a um
tempo de processamento de consulta rápido. Além disso, no caso de muitos bancos de dados
legado onde estruturas de dados e algoritmos para uma mídia específica já exista, o princípio
de autonomia pode ser uma boa escolha. As técnicas orientado-objeto são bem adaptadas para
implementar o princípio de autonomia, tratando cada fonte de dados de mídia como um objeto,
cujos métodos são acessíveis ao banco de dados multimídia global.
Em contraste com o princípio de autonomia, está o principio de uniformidade que é uma estrutura de dados comum que pode armazenar informação sobre o conteúdo de imagens, vídeos,
documentos, áudio, e assim por diante. Isto requer que examinemos o conteúdo de cada tipo de
mídia e tentar encontrar saídas comuns entre esses tipos, e então construir um índice baseado
na parte comum identificada. Na aplicação, o princípio de uniformidade foi extensivamente
usado pelo dispositivo de anotações, ou metadados onde é expressada as informação sobre o
9
conteúdo de cada fonte de mídia em uma metalinguagem comum, e estes metadados são indexado adequadamente. As principais vantagens do princípio de uniformidade são, - muito fácil
implementar, - e os algoritmos resultantes são rápidos. A principal desvantagem é que as anotações devem ser criadas de algum modo - manualmente ou automaticamente. Um processo de
criação manual pode ser caro e pode gastar muito tempo. Além disso, algumas informações
podem ser perdidas, caso se a linguagem para as anotações não for expressiva o bastante para
capturar todos os aspectos do conteúdo.
Por exemplo, a linguagem de anotação do conteúdo de uma imagem pode perder informações sobre a textura dos pixels individuais ou de um grupo de pixels. Assim também pode
haver perdas de informações sobre algum conteúdo de audio, como a amplitude e o sinal de
freqüência em certos pontos estratégicos. Um processo de criação automática, entretanto, pode
ser burlado, desde que o programa de extração de conteúdo automático pode-se sujeitar a erros
substanciais.
O princípio de organização híbrida assume as "boas características"das duas arquiteturas vistas anteriormente, enquanto algumas das desvantagens são eliminado. Suponha que desejamos
criar um banco de dados multimídia que consiste em tipos de mídia M1,..., Mn. Consideramos
o seguinte:
1. Esse tipo de mídia são fontes legada e já possui um índice e um algoritmo para manipular
este índice. Neste caso, aproveita-se este índice e o algoritmo existente.
2. Esse tipo de mídia não são fontes legada e não possue nenhum índice (e conseqüentemente nenhum algoritmo para manipular o índice). Neste caso, será recomendado usar a
aproximação de representação uniforme (a menos que a perda de informação física detalhada, como textura de pixels individuais, seja crítica à aplicação).
Assim é criado um código para executar a união de fontes de múltiplos dados usando os
índices nativos. Esta aproximação conduz a uma economia de código, enquanto minimiza o
esforço adicional gasto, pois são utilizados domínios de índices específicos. Por exemplo, um
usuário pode fazer uma consulta que "Ache todos os clipes de imagens e áudio no qual o chefe
de João e visto (imagem) e ouvido áudio falando com José". Esta consulta envolve multi-index
unidos, enquanto acessa uma imagem no banco de dados (através de um índice de imagem),
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um áudio no banco de dados (através de um índice de áudio), e um banco de dados relacional
(através de um índice relacional). Pode ser expressado como:
SELECT name , image, audio
FROM employee E, ImageDB I, AudioDB A
WHERE
E.name = "Joao"AND
I CONTAINS E.boss AND
A CONTAINS E.boss, AND
A CONTAINS "Jose"
2.2
Organização de Dados Multimídia Baseado no Princípio
da Uniformidade
A idéia fundamental do princípio de uniformidade é do ponto de vista semântico, a origem
do "conteúdo"dos dados multimídia é freqüentemente independente da própria origem. Por
exemplo, considerando a aplicação das leis. Neste exemplo, pode ser capaz de fazer os seguintes
relatos:
1. A imagem foto1.gif, mostra Jane, Denis, e uma terceira pessoa não identificada, em
Brasilia, Brasil. O foto foi tirada em 5 de Janeiro de 1997;
2. O vídeo vídeo1.mpg, mostra Jane entregando a Denis uma pasta de documentos. O vídeo
foi obtido do circuito interno de TV da casa de Denis, em Brasilia, em Outubro de 1996;
3. O documento Dopeman.txt, contem informações sobre Denis, obtido dos arquivos da
polícia.
Cada uma destas declarações afirmam alguma coisa sobre o que contém no objeto de mídia
(foto, vídeo e documento). O conteúdo é descrito semanticamente, especialmente em termos
da propriedade de níveis de pixels ou níveis de rede, no qual são tipicamente propriedades de
baixo nível.
Uma aproximação mais bem sucedida para banco de dados multimídia - e a mais utilizada
hoje nas indústrias - utiliza as declarações anteriores como metadados. Assim, supomos ter um
11
grupo de objetos O1 , ..., On . Onde são associados a alguns metadados md(Oi ) com cada objeto
de mídia Oi . Assim os metadados associados aos objetos O1 , ..., On são md(O1 ), ..., md(On ).
Os index dos metadados md(O1 ), ..., md(On ) são uma forma de prover eficiência no jeito esperado de implementação para o acesso que os usuários farão.
Certamente, o sucesso de cada esforço depende, da habilidade de assegurar que para cada
objeto de mídia Oi , o metadado md(Oi ) é concentrado, mas reflete apenas o que o usuário
está procurando. Quanto menor for a quantia de texto que descreve uma mídia, mais fácil é
a execução de operações de recuperação. Entretanto, quanto menor for esta quantia de texto,
provavelmente, o usuário necessitará fazer refinamentos interativos nas consultas.
A seguir um exemplo que demonstra como é ter uma quantia de dados relevantes para realizar uma consulta, e como pode ser realizado a interação entre o usuário e o sistema:
Usuário: Procure todos os vídeos ou fotos que mostrem Denis e Jane trocando um pacote.
Sistema: Desculpe, não existe vídeos ou fotos que mostrem Denis ou Jane trocando pacotes.
Usuário: Então procure todos os vídeos ou fotos que mostrem Denis e Jane trocando uma pasta
de documentos.
Sistema: Ok, vídeo1.mpg satisfaz o seu requerimento.
Existe a troca de palavra que são utilizadas para o acesso a informação, neste caso é a troca
de "pacote"por "pasta de documentos", isto ocorre devido a foram como foi representado o
metadado. Assim podemos observar as seguintes vantagens na utilização de um metadado:
1. Os metadados podem armazenar estruturas dos padrões relacional ou orientado objetos e
podem ser através de uma simples extensão da linguagem de consulta como, SQL;
2. Elaborar um código para manipular metadados é mais fácil;
3. Desenvolver pequenos programas para atuar sobre outro como uma extensão do algoritmo
e criar metadados é claramente direto para os programadores.
12
2.2.1 Mídia Abstrata
A mídia abstrata é uma estrutura formal que pode ser usada para captura de conteúdo da
mídia. Intuitivamente, a mídia abstrata define a estrutura de dados que pode ser então povoado
com a representação da informação dos dados sobre o conteúdo da origem da mídia.
A estrutura da mídia Abstrata pode ser definida como:
A Mídia Abstrata é uma 8-tupla
(S, f e, ATTR, λ, R, F, V ar1 , V ar2 ), onde:
S : é o conjunto de objetos chamados de estados;
f e : é o conjunto de objetos chamados de características;
ATTR : é o conjunto de objetos chamados de valores atribuídos;
λ : S −→ 2f e é o mapa do conjunto de estados das características;
R : é o conjunto de relacionamentos sobre f ei × AT T Rj × S para i, j > 0;
F : é o conjunto de relacionamentos de S;
V ar1 : é o conjunto de objetos, chamados de variaveis, que varia sobre S;
V ar2 : é o conjunto de variáveis que varia sobre f e.
Estados: é um pedaço de dados da mídia que deseja-se considerar. Por exemplo, um estado
por ser qualquer seqüencia de frames de um vídeo, ou um objeto característico de uma
foto.
Característica: é algum objeto em um estado que é considerado interessante para a aplicação
do banco de dados multimídia que esta sendo construído. Por exemplo, considerando a
foto1.gif, onde mostra Jane, Denis e uma outra pessoa, uma característica interessante
desta imagem são Jane, Denis e a outra pessoa.
λ: é o mapeamento de uma característica extraída que diz em qual estado a característica ocorre.
13
R: é o conjunto de relacionamento em f ei × AT T Rj × S - estes relacionamentos são estados
dependentes. Por exemplo, considerando uma imagem com a foto1.gif. Este pode ser um
estado dependente da relação chamada de left_of, como: (Jane, Denis, foto1.gif).
F: pode conter, por exemplo, relação que pega dois estados de entrada de origem.
Da forma mais simples, um banco de dados multimídia é uma coleção de mídias abstratas.
Sendo um conjunto limitado, M , de mídia abstrata. Um sistema de banco de dados estruturado
(SMDS) é um 5-tupla,
({M1 , ..., Mn }, ≡, 6, inh, subst), onde:
Mi : (S i , f ei , AT T Ri , λi , Ri , F i , V ar1i , V ar2i ) é uma mídia abstrata;
≡: é uma equivalência a relação F = ∪ni=1 f ei ;
6: é uma ordem parcial do conjunto f/≡ equivalente a classe de F;
inh: F/≡→ 2F/≡ como que [f1 ] ∈ inh([f2 ]) implica que [f1 ] 6 [f2 ];
n
subst: é o mapeamento do ∪ni=1 AT T Ri de2∪
i=1 AT T R
i
.
Por exemplo, considere um sistema banco de dados multimídia muito simples contendo
poucos objetos de mídia registrados, como na Tabela 2.1 que equivale a Figura 2.4:
Figura 2.4: A relação 6 em um SMDS
Observe que as anotações (metadados) associados com o vídeo são um pouco diferente que
os metadados associados com as imagens e com o áudio (os nomes de rios não são listados, por
exemplo). Formalmente descreve este como um SMDS, sendo necessário que seja especificado
a 5-tupla ({M1 , ..., Mn }, ≡, 6, inh, subst), segue a seguir:
14
Mídia
Imagem
Imagem
Imagem
vídeo
vídeo
áudio
Objeto
foto1.gif
foto2.gif
foto3.gif
video1.mpg
video2.mpg
audio1.wav
Frame
Característica(s)
Igreja, Danube
Catedral, Melk
Igreja, St. Paul, Rome
1-5
Igreja, Correnteza
6-10
Correnteza
1-20 St. Peter, Tiber, Rome
Tabela 2.1: Tabela do exemplo [6]
• Existe 3 mídia abstratas, cada uma associada com dados de imagem, vídeo e áudio.
• O conjunto de características F contém Igreja, Danube, Catedral, Melk, St. Paul,
Rome, Correnteza, St. Peter e Tiber.
• ≡ conta que
– Igreja ≡ Catedral
– Rio ≡ Correnteza
• A relação 6 (que é mostrada na Figura 2.4) conta que:
Tiber 6 [Rio]
Danube 6 [Rio]
St. Paul 6 [Igreja]
St. Peter 6 [Igreja]
• Assim será assumido que subst não realiza tarefa.
As definições acima fornecem uma declaração do conceito de um simples sistema estruturado de banco de dados multimídia. Entretanto, ainda não, fornece uma estrutura para indexação, para a qual um sistema de banco de dados multimídia pode ser organizado/arquivado.
Depois de apresentar tal estrutura de indexação, fornecerá uma linguagem de consulta que pode
ser usada como consulta de dados multimídia. A seguir vamos apresentar uma breve introdução
a uma linguagem de consulta utilizada para dados multimídia.
15
2.3
Linguagem de Consulta para Recuperação de Dados
Multimídia
Nesta seção, é apresentado uma simples abordagem sobre uma linguagem de consulta para
recuperação de dados multimídia, que é baseado em SQL. Já mostramos que a mídia abstrata
por ser usada para representar diferentes tipos de dados de mídia, na qual, usa arquitetura de
representação uniforme.
2.3.1 Consulta a um SMDSs (Representação Uniforme)
Todos os SMDS envolve as seguintes funções básicas que pode ser usadas para consulta:
1. F indT ype(Obj): Esta função recebe um objeto Obj de mídia como entrada e retorna
como saída o tipo do objeto. Por exemplo:
F indT ype(im1.gif ) = gif
F indT ype(movie1.mpg) = mpg
2. F indObjW ithF eature(f ): Esta função recebe uma característica f como entrada e retorna como saída um conjunto de todos os objeto de mídia que contém as características.
Por exemplo:
F indObjW ithF eature(john) = {im1.gif, im2.gif, im3.gif, video1.mpg : [1, 5]}
F indObjW ithF eature(mary) = {video1.mpg : [1, 5], video1.mpg : [15, 50]
3. F indObjW ithF eatureandAttr(f, a, v): Esta função recebe a característica f , um atributo nome a associados com a característica e um valor v como entradas. Retorna todos
os objetos o que contém as características e onde o valor do atributo a no objeto o é v.
Existem alguns pedidos simples para esta função, como:
• F indObjW ithF eatureandAttr(Jane, Blusa, Azul): Este pedido de consulta
procura todos os objetos de mídia em que Jane aparece com uma blusa azul.
• F indObjW ithF eatureandAttr(Elef ante, Gravata, V ermelha): Este pedido de
16
consulta procura todos os objetos de mídia em que o Elefante esta usando uma Gravata Vermelha.
4. F indF eaturesinObj(Obj): Este pedido de consulta procura por todas as características
que ocorre em um determinado objeto de mídia. E retorna um conjunto de todas as
características semelhantes como saída. Existem alguns pedidos simples para esta função,
como:
• F indF eaturesinObj(im1.gif ): É pedido todas as características do arquivo imagem im1.gif . E retorna o objeto John e Lisa como saída.
5. F indF eaturesandAttrinObj(Obj):
consulta
do
item
anterior
que
Esta
retorna
consulta
a
relação
é
exatamente
existente
no
como
a
esquema
(Caracterstivas, Atributos, V alores), onde a tripla (F, A, V ) ocorre a saída da
relação somente se as características F ocorrer na consulta F indF eatureinObj(Obj) e
as características F do atributo a são definidas e te-se o valor v. Por exemplo: A consulta
F indF eaturesandAttrinObj(im1.gif ), retorna a seguinte Tabela 2.2:
Características Atributo
Valor
John
Idade
32
John
Endereço Rua Faculdade,935 Cascavel PR
Maria
Idade
46
Maria
Endereço Rua Odontologia,840 Cascavel PR
Maria
Emprego
UNIOESTE
Maria
Chefe
Carlos José Maria Olguín
Tabela 2.2: Exemplo de Retorno de consulta [6]
Note que a linguagem de consulta para SMDSs é construída exatamente de maneira que foi
construída a linguagem de consulta para bando de dados de vídeo. Onde é definido um conjunto
de funções básicas que podem ser aplicadas para domínio de dados de vídeo, e como SQL
poderia ser estendida para tratar estas funções básicas.
O SMDS-SQL é uma extensão do SQL, incluindo todas as expressões normais válidas do
SQL. Nos construtores SQL(SELECT, F ROM, W HERE) podemos ter os seguintes melhoramento:
17
1. A função SELECT pode conter entidades de mídia. E essa entidade de mídia é definida
como:
• Se m é um objeto de mídia continuo, e i e j são inteiros, então m : [i, j] é a entidade
de mídia denotando todo o conjunto de frames de objeto de mídia m que está na
posição entre os segmentos (inclusive) i e j.
• Se m não é um objeto de mídia continua, então m é uma entidade de mídia.
• Se m é uma entidade de mídia, e a é um atributo de m, então m.a é uma entidade
de mídia.
2. A função F ROM pode ter entrada da forma
hmidiaihorigemihM i
No qual somente os objetos de mídia associados com o nome do tipo de mídia e o nome
da origem do dado são considerados, quando processada uma consulta, e que M é uma
variável que varia sobre o objeto de mídia.
3. A função W HERE permite expressões da forma
termIN f unc_call
Onde
• term também é uma variável ou um objeto que tem o mesmo tipo de saída da
f un_call
• f un_call é alguma das cinco funções listadas anteriormente.
A seguir é apresentado um exemplo utilizando a extensão do SQL o SMDS-SQL:
Encontrar todas as imagens contendo Jane e uma pessoa vestindo uma blusa violeta, e
também aparece no vídeo com Denis
SELECT M, Person
FROM smds source1 M, M1
WHERE FindType(M)= Image AND
18
FindType(M1) = Video AND
M IN FindObjWithFeature(Jane) AND
M1 IN FindObjWithFeature(Danis) AND
Person IN FindFeaturesinObj(M) AND
M IN FindObjWithFeatureandAttr(Person, Blusa, Violeta) AND
Person IN FindFeaturesinObj(M1)AND
Person 6= Jane AND
Person 6= Denis
2.3.2 Consultando Representações Híbridas de Dados Multimídia
Nesta seção, será mostrado com pode ser estendido o processo de consultas na presença
de representações híbridas. "A representação híbrida causa uma mudança na linguagem de
consulta?". Sim, na representação uniforme, todos os dados da origem que são consultandos
são SMDSs, enquanto na representação híbrida, pode ser usadas representações diferentes que
são mais apropriadas para determinado domínio, que as representações SMDS. Por exemplo,
considere o domínio de um vídeo. O SMDS não faria a distinção imediatamente entre atividades
e características e regras. A representação da mídia híbrida basicamente consiste em duas partes:
1. Um conjunto de objetos de mídia que utilizam representação uniforme, já tratados na
seção anterior.
2. E um conjunto de tipos de mídias que usam o próprio acesso especializado a estrutura e a
linguagem de consulta.
Assim, em ordem a extensão do SMDS-SQL completo, Hybrid-Multimedia SQL (HM-SQL),
é necessário levar em contas duas necessidades:
1. HM-SQL tem que ter a habilidade para expressar consultas em cada uma das linguagens
especificas, usadas por estas origem não SMDS.
2. HM-SQL tem que ter a habilidade para expressar uniões (joins) e outras operações algébricas binárias similares entre as origens SMDS e as não SMDS.
19
É tratado cada uma destas necessidades em ordem (FILA), por estender o padrão
SELECT, F ROM, W HERE dos construtores SQL. A linguagem de consulta HM-SQL é
exatamente como SQL, exceto que as funções SELECT, F ROM, W HERE são estendidas
da seguinte maneira:
1. As funções SELECT e F ROM são tratadas exatamente da mesma forma que em
SMDS-SQL.
2. A função W HERE é expressa da seguinte forma:
termIN M S : f unc_cal
onde:
• term é também uma variável ou um objeto tendo o mesmo tipo de saída do que a
f unc_cal como definido na origem de mídia M S.
• M S = SMDS, e f unc_cal é uma das cinco funções SMDS descritas anteriormente,
ou M S não é uma origem de mídia, e f uncz_cal é um consulta em QL(M S).
Assim, HM-SQL é exatamente como SMDS-SQL exceto por duas diferenças:
1. f unc_cal ocorrendo na função W HERE faz um detalhamento mais explicito com a
origem da mídia envolvida.
2. Consultas por linguagens de consultas sobre origem de dados implementada individualmente, podem ser embutidas dentro de uma consulta HM-SQL.
A seguir são mostrados exemplos utilizando o HM-SQL:
Suponha que se deseja procurar todas as pessoas vista com Denis em um dos arquivos:
video1, video2 e idb. Pode ser realizada através da seguinte consulta:
SELECT P1
FROM smds video1 V1
WHERE V1 IN smds:
P1 IN smds:
FindObjWithFeature(Denis) AND
FindFeaturesinObj(V1) AND
20
P1 6= Denis)
UNION
(SELECT P2
FROM videodb video2 V2
WHERE V2 IN smds :
P2 IN videodb :
FindObjWithFeature(Denis) AND
FindObjectsinVideo(V2) AND
P2 6= Denis)
UNION
(SELECT *
FROM imagedb idb I2
WHERE P2 IN imagedb:
P2 IN imagedb:
getpic(Denis) AND
getfeatures(I2) AND
P2 6= Denis)
21
Capítulo 3
Sistema de Gerenciamento de Banco de
Dados Multimídia - SGBDMM
O desenvolvimento dos sistemas de gerência de banco de dados - SGBDs foi de fundamental
importância para o incremento do uso da informática, principalmente em aplicações com grande
volume de dados, com ênfase nas áreas administrativas e de negócios [2].
Os SGBDs foram inicialmente projetados, a partir da segunda metade desse século, para armazenar e manipular grandes volumes de dados alfanuméricos, bem formatados e comportados,
voltados predominantemente para aplicações financeiras e comerciais. Os controles operacionais dessas ferramentas, como concorrência, integridade, recuperação e segurança eram típicos
de um ambiente comercial, estabelecendo assim um paradigma comercial que orientou a maioria das pesquisas em banco de dados [2].
A possibilidade de compartilhar informações em um único banco de dados permitindo, ao
mesmo tempo, que cada usuário individualmente tenha a sua própria visão dos dados, como se
fosse o único a utilizar o banco de dados, além das facilidades de acesso, manutenção, controle e
segurança supridos pelos SGBDs, tornaram essas ferramentas imprescindíveis para os modernos
sistemas de informação corporativos automatizados.
O modelo de dados relacional definido por CODD, em [3], que está sedimentado em base
matemática e definido com muito mais rigor e formalismo que os modelos hierárquicos e de
rede, que o precedem, domina atualmente a implementação dos SGBSs disponiveis comercialR Sybase°,
R Informix°,
R DB2°,
R Ingres°,
R PostegreSQL,
mente, como por exemplo, Oracle°,
MySql, produtos líderes de mercado, são todos baseados no modelo relacional.
Atualmente, a maioria dos sistemas de gerenciamento de banco de dados, oriundos do mo-
delo de dados relacional, suporta basicamente o tipo de dado clássico constituído de cadeias não
muito grande de números, letras e caracteres e são restritos quando se trata de administrar outros tipos de dados. Entretanto, toda a organização armazena e utiliza, além dos dados clássicos,
um variado conjunto de dados de caráter mais complexo na forma de documentos, diagramas,
plantas, mapas, fotografias, áudio e vídeo. Esses dados necessitam de estruturas de armazenamento e gerenciamento, que permitam pesquisa, acesso concorrente, atualização e manutenção
de forma consistente e eficiente. A exigência dessas estruturas tem mais ênfase se atentarmos
que os modernos sistemas de informação multimídia são normalmente distribuídos através de
extensas arquiteturas de rede, como a internet [2].
Um dos desafios para os pesquisadores e a indústria de banco de dados é prover suporte
eficaz pelos SGBDs a tipos de dados contendo áudio, vídeo, imagens e textos livres [4].
3.1
Cenário dos SGBDs Multimídia
A utilização de SGBDs para gerenciar dados complexos é não só uma necessidade como
também uma tendência crescente e que vem ocorrendo em paralelo ao desenvolvimento da capacidade dos software, redes de comunicação e em computadores para processar estes dados.
A medida que a concorrência industrial reduz custos e aumenta a funcionalidade dos produtos, a multimídia vem ganhando terreno, tornando-se presente no nosso dia-a-dia. Sendo que
a tecnologia de banco de dados está evoluindo, e o conceito restrito e tradicional de SGBD
se estendeu dando lugar a ambientes de ferramentas integradas em torno do núcleo básico, o
gerenciador de banco de dados. Tais ambientes favorecem o surgimento de aplicações de alto
nível, com considerável melhoria na interface com o usuário [2].
Se considerar que os sistemas de gerência de banco de dados multimídia - SGBDMM, são
capazes de agregar vários tipos de dados complexos, deve prover as mesmas facilidades como
segurança, compartilhamento, independência, integridade e controle de redundância de dados
oferecidados pelos SGBDs convencionais. As primeiras pesquisas em gerenciamento de dados
complexos contemplavam apenas imagens e vídeo, com o passar do tempo foi se estendendo
estes estudos para outros tipos de dados complexos.
Os início dos estudos, para o desenvolvimento de SGBDs para o armazenamento e o gerenciamento de dados complexos datam da década de 80, e ainda hoje se tem muitos estudos e
23
trabalhos, que tentam desenvolver sistemas cada vez mais eficientes para o armazenamento e o
gerenciamento de tais informações.
Dentre este novos tipos de dados, a serem armazenados nos banco de dados, as imagens, são
um bom exemplo para contar a história dos SBGDs multimídia, pesquisadores partiram para o
desenvolvimento de técnicas que melhora-se a representação da imagens. Inicialmente, esta representação foi buscada através da utilização do modelo relacional, e em seguida, com a adoção
do modelo relacional estendido e do modelo orientado a objetos. No modelo relacional, um
tipo de dado complexo e seu conteúdo são representados com uma série de tuplas sobre várias
relações. Os pesquisadores, acreditavam que a maioria das técnicas relacionais desenvolvidas
para indexação, otimização de pesquisas, gerenciamento de memória, controle de concorrência,
recuperação e segurança funcionam bem para os novos tipos de dados. Porém, após várias experiências com dados complexos revelou-se a fraqueza inerente a esta proposição. Isto porque
existe um descompasso entre a natureza do dado multimídia e a maneira que, no modelo relacional, os usuários e os sistemas são forçados a pesquisar e operar este dados. O modelo de
dado relacional, assim com outros, precisa ser estendido para gerenciar com eficiência dados
multimídia [2].
3.2
Conceitos e características do SGBD Multimídia
Segundo ADJEROH, em [1], o sistema de gerência de banco de dados multimídia é o cerne
de um sistema de informações multimídias e pode ser estendido como o conjunto de programas
e rotinas usadas para definir, criar, armazenar, indexar, gerenciar e pesquisar banco de dados
multimídia. Banco de dados multimídia é uma coleção controlada de ítens de dados multimídia
como imagem, áudio e vídeo, sendo que o propósito de um SGBD multimídia é organizar,
classificar e pesquisar no banco de dados multimídia. Neste contexto um SGBD multimídia deve
prover suporte para os dados multimídia da mesma forma que um SGBD tradicional suporta
dados alfanumérico simples.
Na verdade os diferentes tipos de dados complexos envolvidos em um banco de dados multimídia requerem métodos especiais para gerenciamento, armazenamento, acesso, indexação e
recuperação dos dados, tornando o SGBDMM ferramenta mais sofisticada que o SGBD tradicional [1, 4].
24
Sendo que o processamento de pesquisas em ambiente multimídia é mais complexo do que
banco de dados alfanuméricos. Os resultados de uma pesquisa nem sempre são baseados em
perfeita semelhança mas em graus de similaridade. Por exemplo: recuperar todas as fotos de
pessoas que aparecem com um determinado retrato falado [1].
Um SGBD multimídia provê um ambiente favorável ao uso e gerência de banco de dados
multimídia. Portanto, ele deve dar suporte aos vários tipos de dados multimídia, em adição ao
atendimento de facilidades providas pelas funções dos SGBD tradicionais, tais como definição e
criação de um banco de dados, recuperação de dados, acesso a dados, independência de dados,
privacidade, integração, controle de integridade, controle de versão e suporte a concorrência.
Em resumo as funções de um SGBD multimídia refazem e estendem aquelas de um SGBD
tradicional [2].
Usando as funções gerais providas por um SGBD tradicional com o guia, pode ser descrito os propósitos gerais de um SGBD multimídia como sendo os seguintes, de acordo com
ADJEROH, em [1]:
• Integração de dados: garante que os ítens de dados não necessitam ser duplicados durante a invocação de diferentes programas.
• Independência de dados: permite a separação entre as funções de gerência do SGBD e
os programas de aplicação. À primeira vista a importância de independência dos dados
parece óbvia, entretanto as necessidades de um SGBD multimídia de garantir a independência de dados entre a aplicação lógica e o armazenamento físico tem benefícios
significativos. Como otimizar o armazenamento, pesquisa e recuperação dos dados uma
vez que o SGBD tem conhecimento da estrutura e da localização do dado armazenado.
• Controle de concorrência: garante consistência do banco de dados multimídia através
de regras que usualmente impõem alguma forma de ordem de execução em transações
concorrentes. Uma característica de banco de dados multimídia é que a interação com
esse tipo de informação normalmente envolve operações de longa duração (como exemplo
a apresentação de uma seqüência de vídeo), e com mais de um usuário simultâneo, como
é típico em ambientes colaborativos, como treinamento a distância e videoconferências.
Adota-se, em muitos desses casos, o acesso apenas para visualização e não para alteração,
25
para facilitar o uso de algoritmos para controle de concorrência. Essa simplificação é
possível porque nos atuais ambientes de bancos de dados multimídia as atualizações não
são freqüentes.
• Persistência: trata-se da habilidade dos objetos persistirem (sobreviverem) através de
transações e invocações de programas diferentes. Para conseguir persistência,um método
simples é armazenar os arquivos multimídia em algum arquivo do sistema operacional.
Contudo, os enormes volumes de dados impõem um custo elevado para a sua implementação. Além disso, o sistema também precisa armazenar metadados e possivelmente
objetos multimídia compostos. Daí porque, a maioria dos SGBDs multimídia classificam
os dados em persistentes ou transientes e armazenam somente os dados persistentes depois de uma transação de modificação. Dados transientes somente são usados durante
execução de programas ou transações e são removidos em seguida.
• Controle de acesso: restringe acesso e modificação não autorizados aos dados armazenados.
• Controle de integridade: garante consistência dos estados do banco entre transações.
• Recuperação: métodos que garantem que falhas na execução de transações não afetem a
persistência dos dados multimídia armazenados.
• Processamento de pesquisa: garante que os mecanismos de pesquisa sejam apropriados
para dados multimídia.
Tradicionalmente, uma pesquisa seleciona um subconjunto de itens de dados baseados
na descrição textual pelo usuário do dado a ser acessado. Operações de pesquisa e recuperação de dados são críticas em multimídia e precisam ser eficientes e poderosas.
Uma pesquisa, usualmente, envolve vários atributos, possivelmente baseados em palavras
chaves ou orientados a conteúdo e é usualmente interativa.
• Controle de versão: organização e gerência de diferentes versões de objetos persistentes,
as quais podem ser requeridas pelas aplicações. Este conceito é importante no caso de um
objeto multimídia persistente é atualizado ou modificado, ou quando algumas aplicações
precisam ter acesso ao estado anterior do objeto.
26
3.3
Requerimentos para um SGBD multimídia
Um sistema gerenciador de banco de dados multimídia, de acordo com a natureza heterogênea do dado multimídia, deve suportar os seguintes requerimentos básicos [4]:
• Métodos de indexação, pesquisa e organização de dados multimídia: pesquisas em bancos
de dados multimídia são computacionalmente onerosas, principalmente se pesquisa por
conteúdo for utilizada para dados como vídeo e imagem.
• Sincronização e integração de diferentes tipos de dados multimídia: o suporte para requisições assíncronas é uma característica importante dos SGBDs multimídia.
• Linguagens formais de pesquisa em ambiente multimídia: essas linguagens devem
ter capacidade para expressar semântica complexa e as relações espaciais e temporais
associadas a informação multimídia composta.
• Estruturas eficientes de armazenamento de dados: essas estruturas são necessárias para
gerenciar dados multimídia principalmente em aplicações de alto desempenho.
• Integração e suporte ao sistema operacional: a arquitetura de um sistema gerenciador
de banco de dados multimídia precisa suportar um amplo conjunto de funcionalidades
computacionais e de gerência de dados. O sistema operacional também precisa suportar
requerimento de dados multimídia.
• Gerenciamento de bancos de dados multimídia distribuídos: em um ambiente de rede é
necessária capacidade de coordenação e gerenciamento entre as localizações distribuídas para possibilitar o acesso transparente e rápido aos dados multimídia pelos diversos
usuários distribuídos.
• Técnicas de modelagem formais para dados multimídia: A representação lógica e o relacionamento dos objetos multimídia e que características podem ser extraídas de cada
objeto é domínio da modelagem de dados multimídia.
Os modelos de dados precisam ser suficientemente ricos para capturar a semântica do dado
multimídia. Devem ser capazes de prover representação canônica para imagens, cenas e eventos
27
em termos de objetos e seu comportamento especial e temporal. Segundo Sherry [4] um modelo
de dados multimídia deve capturar as seguintes informações:
• A estrutura detalhada dos objetos multimídia;
• As operações pertinentes aos objetos multimídia;
• As propriedades dos objetos multimídia;
• Os relacionamentos entre os objetos multimídia e os objetos do mundo real;
• Propriedades, relacionamentos e operações em objetos do mundo real.
3.4
Sistemas Comerciais para Gerência de Informações Multimídia
Como consta, não existem SGBDs projetados com a finalidade única de gerência de dados
multimídia e, portanto, não existe um SGBD que tenha a extensão de funcionalidades exigidas
para suportar completamente todas as aplicações de gerência de informações multimídia. No
entanto, vários SGBDs hoje em dia suportam tipos de dados multimídia, podemos citar [5]:
• Informix Dynamic Server
• DB2
• Universal database (UDB) da IBM
• Oracle 8.0
• CA-JASMINE
• Sybase
• ODBII
Todos esses SGBDs citados dispõem de suporte para objetos, o que é essencial para se modelar
uma variedade de objetos multimídia complexos.
28
Um dos problemas encontrados em relação a esses sitemas é que "blades, cartridges e
extensores"[5] para se lidar com dados multimídia são projetados de uma maneira extremamente ad-hoc: funcionam mas não se preocupam com a eficiência. Operações em multimídia
precisam se tornar padronizadas e extensíveis. Se as operações básicas forem padronizadas, os
pesquisadores podem trabalhar para torná-las eficientes, se forem extensivas, operações complexas podem ser definidas através das operações mais simples, preservando a eficiência [2].
29
Capítulo 4
Aplicações de Banco de Dados Multimídia
As aplicações de um banco de dados multimídia podem variar entre as diferentes áreas
existentes. Como exemplo podemos citar algumas aplicações:
• Gerenciamento de documentos e registros: um grande número de indústrias e negócios
mantém registros bastante detalhados e uma variedade de documentos. Os dados podem
incluir projetos de engenharia e dados sobre produção, registros médicos de pacientes,
artigos para publicação e registros de reivindicações de prêmios de seguros;
• Disseminação de conhecimento: o modo multimídia, um meio bastante eficiente de disseminação de conhecimento, irá abranger um crescimento fenomenal em livros, catálogos, manuais e enciclopédias eletrônicas, bem como repositórios de informações em
muitos tópicos;
• Educação e treinamento: o ensino de matérias para diferentes tipos de público, desde
alunos do jardim-de-infância, passando por operadores de equipamentos e chegando a
profissionais, pode ser projetado a partir de recursos multimídia. Espera-se que bibliotecas digitais tenham uma importante influencia no modo como futuros alunos e
pesquisadores, vem como outros usuários, irão acessar vastos repositórios de matérias
pedagógicas.
• Marketing, propagandas, vendas no varejo, entretenimento e turismo: praticamente não
existem limites para a utilização de informações multimídias nessas aplicações, desde
apresentação eficazes de vendas até excursões virtuais em cidades e galerias de arte. A
indústria cinematográfica já mostrou a eficiência dos efeitos especiais ao criar animações
em animais, alienígenas e efeitos especiais artificialmente projetados. A utilização de
objetos armazenados pré-projetados em banco de dados multimídia irá expandir a extensão dessas aplicações;
• Controle e monitoramento em tempo real: em conjunto com a tecnologia de banco de
dados ativos, a apresentação multimídia de informações pode ser um meio bastante eficiente de se monitorarem e controlarem tarefas complexas como a produção de operações,
usinas nucleares, pacientes em unidades de terapia intensiva e sistemas de transporte.
4.1
Conclusão
Podemos ver que existe um interesse crescente em torno da computação multimídia. E esse
interesse se estende, mas não se limita, a vários ramos da Ciência de Computação como redes
de computadores, banco de dados, computação distribuída, compressão de dados, processamento de documentos digitais, computação gráfica, interface homem/máquina, reconhecimento
de padrões, realidade virtual e inteligência artificial. Assim se vê a importância de um banco de
dados multimídia, pois recursos como requisição de dados com base similares e a entrega dos
dados em taxas constantes são tópicos de pesquisa em andamento.
E como o grande desenvolvimento de novas tecnologias para a internet, onde se tem uma
grande utilização de dados multimídias, que pode conseqüência se utiliza de banco de dados
multimídia para o armazenamento e gerenciamento destes dados.
A tendência de utilização de deste tipo de banco de dados e só aumentar, devia hoje ao
grande volume de dados multimídia que um usuário comum tem em sua computador pessoal,
onde este poderá estar se utilizando de um banco de dados multimídia para o gerenciamento e
armazenado deste tipo de dados.
31
Referências Bibliográficas
[1] ADJEROH, D. A.; NWOSU, K. C.
Miltimedia Database Management - Re-
quirements and Issues. IEEE.
[2] ANDRADE, N. S. Sistemas de Informação Multimídia. FJP, DCC/UFMG, 1998.
Dissertação de Mestrado.
[3] CODD, E. F. A relational model of data for large shared data banks. Communications of the ACM, [S.l.], v.13, n.6, p.377–387, june, 1970.
[4] MARCUS, S.; SUBRAHMANIAN, V. S. Foundation of multimedia database systems. Journaul of the ACM, [S.l.], v.43, n.3, p.474–523, may, 1996.
[5] NAVATHE, S.; ELMASRI, R.
Sistemas de Banco de Dados Fundamentos e
Aplicações. 2000. Terceia Edição, Rio de Janeiro.
[6] SUBRAHMANIAN, U. S. Principles of Multimedia Database Systems. 2001.
San Francisco, California.