Multimediadatenbanken

Multimedia-Datenbanken sind auf die Verarbeitung von multimedialen Inhalten spezialisierte Datenbanken. Dabei ist besonders die Wiederfindung von Medien-Objekten anhand ihrer Charakteristika (Features) von Bedeutung. Diese Art der Suche von multimedialen Inhalten nennt sich Multimedia-Retrieval.

Datenbanken bieten viele Vorteile bei der Speicherung und Verwaltung großer Datenmengen in Form von Texten oder (numerischen) Werten, daher ist es logisch, diese Vorteile auch bei der Verwaltung von multimedialen Daten nutzen zu wollen. Die Unterschiede zwischen textuellen und multimedialen Daten ergeben jedoch eine Reihe von Anforderungen an Datenbanken, die "herkömmliche" (relationale) Datenbanksysteme nicht bieten.

Unterscheidung von Medien

Der Datentyp BLOB (Binary Large Object) ermöglicht die Speicherung beliebig strukturierter Daten in einer relationalen Datenbank unabhängig von ihrem Typ. Medien verschiedenen Typs werden digital auf unterschiedliche Weise codiert und stellen somit höchst unterschiedliche Anforderungen an Speicherung, Komprimierung, Suche oder Wiedergabe. Es ist daher wichtig, dass ein Multimedia-Database-Management-System (MMDBMS) eine Unterscheidung der Medien vornehmen kann.

  • Formatunabhängigkeit

Für jeden digital verwendeten Medientyp existieren eine Vielzahl unterschiedlicher Formate (z.B. bmp, gif, jpg, png, tif, wmf,...), ein Standard existiert nicht. Alle bringen diverse Vor- und Nachteile mit sich und sind oft untereinander wenig bis gar nicht kompatibel. Ein MMDBMS muss daher mit verschiedenen Formaten zurechtkommen.

  • Inhaltsorientierte Suche

Die Suche nach bestimmten Datensätzen in relationalen Datenbanken erfolgt über Vergleiche. Es lassen sich beispielsweise alle Datensätze, die einen bestimmten Wert oder Text beinhalten auflisten. Diese Art der Anfrage muss auch für multimediale Daten in Bezug auf ihren Inhalt ("Was ist auf dem Bild zu sehen?", "Welchen Takt hat das Musikstück?", etc.) möglich sein. (Multimedia-Retrieval)

  • Echtzeitfähigkeit

Während statische Medien (Text, Bild) nicht zeitkritisch sind, trifft dies auf dynamische Medien wie Audioaufnahmen oder Videos zu. Diese müssen störungsfrei und in einer Qualität wiedergegeben werden, die die Wiedergabe ihrer Information sicherstellt.

(Meyer-Wegener behandelt in seinem Buch "Multimediale Datenbanken" zusätzlich noch die Anforderung der Geräteunabhängigkeit in Bezug auf die externe Speicherung von Medien aufgrund ihrer Größe. Die Leistungen heutiger Speichergeräte machen diese Anforderung jedoch weitgehend überflüssig.)

MMDBMS-Anwendungen

Ab einer gewissen Menge an multimedialen Daten ist der Einsatz eines Datenbanksystems sinnvoll. Es muss jedoch unterschieden werden, wie Anwendungen ihren Datenbestand nutzen.

  • Statisch / Dynamisch

Zunächst gibt es eine Unterscheidung in statische und dynamische Anwendungen. Unter statischen Anwendungen versteht man solche mit einem DBS, das zwar viele unterschiedliche Anfragen aber kaum Änderungen zu bewältigen hat. Ein gutes Beispiel dafür ist eine auf DVD-ROM ausgelieferte Enzyklopädie, die viele Anfragen an ihren Datenbestand stellt, diesen jedoch niemals verändert, da er auf einem finalen Datenträger liegt. Analog dazu unterliegen die Datenbanken dynamischer Anwendungen häufigen Änderungen, sodass sie neben vielen Anfragen auch viele neue Informationen verwalten müssen.

  • Passiv / Aktiv

Weiterhin lassen sich MMDBMS-Anwendungen in Passive und Aktive unterteilen. Während die DBS von passiven Anwendungen nur reagieren, wenn die jeweilige Anwendung aktiv wird, z.B. bei einer einfachen Suchfunktion, setzen aktive Anwendungen das DBS in die aktive Rolle, in der es z.B. der Anwendung die einzufügenden oder zu bearbeitenden Daten vorgibt.

  • Standard-DBS / Retrieval-System

Die jedoch wohl wichtigste Unterscheidung in der Anwendung von Datenbanksystemen ist die, ob ein System eine Standard-Datenbank-Anwendung oder eine Retrieval-Anwendung benötigt. Unter einer Retrieval-Anwendung sei an dieser Stelle grob die Arbeit mit den Inhalten von Medienobjekten verstanden (Beispiele: Inhalt eines Bilds, Szenen in einem Video, o.ä.). Es kann durchaus Anwendungen geben, die zwar multimediale Daten in ihrer Datenbank halten und nutzen, jedoch nicht die Anforderungen eines MMDBMS benötigen, da nur nach textuellen Daten gesucht wird und Medienobjekte nur als zusätzliche Information zu diesen angeboten werden.

Die Funktionsweise von MMDMBS bzw. die Suche anhand der Charakteristika von multimedialen Daten wird im Artikel Multimedia-Retrieval beschrieben und es soll hier nur darauf verwiesen werden.

Quellen

  • Schmitt, Ingo: "Ähnlichkeitssuche in Multimedia-Datenbanken", Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH, München 2006.
  • Meyer-Wegener, Klaus: "Multimediale Datenbanken", Teubner Verlag, Wiesbaden 2003, 2., überarbeitete Auflage.

Kategorie: Datenbanken, Objektrelationale DB, Multimediadatenbanken, M