Banco de Dados Multimídia

Faculdade São Luis
Banco de Dados
Multimídia
Nomes:
Ariane Bazilio
Cristiano de Deus
Marcos Henrique
Sidinei Souza
Professor Mauricio Anderson Perecim
Faculdade São Luis
Conteúdo
Banco de Dados Multimídia ...................................................................................................... 3
Conceitos ................................................................................................................................. 3
Descrição ................................................................................................................................. 3
Arquitetura do Banco de Dados Multimídia ............................................................................. 4
Acesso (consultas, operações e etc). ........................................................................................ 7
Modelagem conceitual de dados .............................................................................................. 8
Especificidades (Tipos de Dados, Objetos Multimídia e etc.). .................................................. 9
É possível classificar os dados multimídia em: ...................................................................... 9
Exemplos de Utilização: .......................................................................................................... 10
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Banco de Dados Multimídia
São Banco de Dados que manuseiam vídeos, imagens e sons. A principal
particularidade desse tipo de banco de dados é que os recursos de vídeo e áudio
exigem, para exibição dos dados, taxas de resgate de dados estáveis e predefinidas,
por isto, são chamados de dados de mídia-contínua.
Conceitos
Os bancos de dados multimídia oferecem recursos que permitem que os usuários
armazenem e consultem diferentes tipos de informações de multimídia, que incluem
imagens (como fotos ou desenhos), clipes de vídeo (como filmes, noticiários ou vídeos
caseiros), clipes de áudio (como músicas, mensagens telefônicas ou discursos) e
documentos (como livros ou artigos). (ELMASRI; NAVATHE, 2011, p.650).
Segundo Fluckiger, (Fluckiger, 1995) multimídia é o campo interessado na integração
controlada por computador de textos, gráficos, imagens, vídeos, animações, sons e
qualquer outro meio onde todo tipo de informação pode ser representada,
armazenada, transmitida e processada digitalmente.
Descrição
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, frequentemente
utilizados em hospitais ou órgãos especializados.
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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.
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 vídeos e os documentos, são
organizados dentro de uma mídia - especifica para cada tipo de mídia.
O princípio de autonomia 1
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2. O princípio de uniformidade: é usada uma única estrutura "A"onde é indexado
todos os tipos de mídia (imagem, vídeo, documento, auditivo, etc.).
O princípio de uniformidade 1
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 uns bancos de dados multimídias organizados de acordo com o princípio de
autonomia conduzem 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 programar o princípio
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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 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
fáceis programar, - 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 áudio, como a
amplitude e o sinal de frequência 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
eliminadas. 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 possui nenhum índice (e
consequentemente 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).
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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), 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 expresso 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"
Acesso (consultas, operações e etc).
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.
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Modelagem conceitual de dados
A modelagem conceitual de dados é o componente inicial de um projeto lógico de
banco de dados.
Diagramas de esquemas foram formalizados em 1960 por Charles Bachman. Ele usou
retângulos para indicar tipos de registros e setas dirigidas a partir de um registro para
outro para indicar um relacionamento um-para-muitos entre os casos de registros dos
dois tipos.
A entidade-relacionamento (ER) aborda a modelagem conceitual de dados. A forma de
Peter Chen (1976) representar modelos ER utiliza retângulos para especificar
entidades, que são de forma análoga aos registros. Também usa losango para
representar os vários tipos de relacionamentos, que são diferenciados por números ou
letras colocados nas linhas de conexão dos losangos para os retângulos.
A linguagem de modelagem unificada (UML – United Modeling Language) foi
introduzida em 1997 por Grady Booch e James Rumbaugh a tornou-se uma linguagem
gráfica padrão para especificar e documentar sistemas de software em larga escala. O
componente de modelagem de dados de UML (agora UML-2) tem muita similaridade
com o modelo ER.
Na modelagem conceitual de dados, a ênfase principal é a simplicidade e legibilidade.
A meta do projeto do esquema conceitual, onde as abordagens ER e UML são muito
úteis, é capturar os requisitos de dados do mundo real de uma maneira simples e
significativa que seja compreensível tanto para banco de dados como para usuário
final. O usuário final é a pessoa responsável por acessar o banco de dados e executar
consultas e atualizações através do uso de um software SGBD, e, portanto, tem
interesse no processo de projeto do banco de dados.
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Especificidades (Tipos de Dados, Objetos Multimídia e etc.).
Os dados multimídia são diferentes por natureza dos tradicionais dados de
formato de texto ou numérico. As características dos dados multimídia causam
impactos diretos ou indiretos no design do SGBD (sistema gerenciador de bancos de
dados) multimídia.
Dados multimídia geralmente requerem grandes volumes de memória e
armazenamento. Em uma aplicação real, milhares de arquivos de diferentes formatos
multimídia podem ser armazenados.
As operações aplicadas a objetos multimídia também são diferentes, Por
exemplo, apresentar uma imagem ou vídeo é diferente de apresentar um parágrafo de
texto. Alguns tipos de dados multimídia como áudio, vídeo e animações, possuem
restrições temporais que implicam na forma de armazenamento, manipulação e
apresentação.
É possível classificar os dados multimídia em:

Texto: É o mais popular dos tipos de mídia. Está distribuído pela internet
através de diversas formas, incluindo arquivos ou mensagens usando
diferentes protocolos de transporte como FTP, HTTP e SMTP.

Áudio: Qualquer som ou voz convertido na forma digital utilizando técnicas de
amostragem e quantização.

Imagem: Representa fotografias, desenhos ou pinturas digitalizadas.

Gráfico: Representa desenhos ou imagens baseadas em dados ou
informações.

Vídeo: É uma sequencia de imagens digitalizadas ou frames, apresentadas em
uma taxa.

Animação: São sequencias de imagens ou gráficos, delimitados em um
espaço de tempo.
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Exemplos de SGBD que permitem sua implementação:
- Oracle 9i;
- InterMedia Audio, Video, Image Cartridge;
- Oracle Context;
- IBM DB2;
- DB2 Image Extender;
- DB2 Video Extender;
- Informix;
- Excalibur Image Datablade Module;
- Informix Video Foundation Datablade;
- Excalibur Text Datablde.
Exemplos de Utilização:
Aplicações em multimídia podem ser encontradas onde exista a necessidade de
gerenciar
Educação
Saúde
dados
(treinamento
(tele
medicina,
Entretenimento
(jogos,
local
bancos
vídeo
e
complexos.
a
de
distância,
dados
sob
Negócios (vídeo conferência, comércio eletrônico)
de
demanda,
bibliotecas
digitais)
imagens
médicas)
TV
interativa)