멀티미디어 데이터베이스

• 멀티미디어 데이터의 개요
  • 멀티미디어의 정의

    텍스트, 그래픽, 정지 화상, 동화상, 음성, 동영상 등 하나 이상의 형태로 표현된 미디어(즉, 2개 이상의 모노 미디어를 이용해 구성된 미디어)

  • 멀티미디어의 적용 사례
    • 멀티미디어 책
    • 멀티미디어 문서
    • 멀티미디어 메모
  • 멀티미디어의 데이터 포멧
    • 이미지 데이터 : JPEG, GIF 등
    • 오디오 데이터 : MPEG-1 Layer 3(MP3), Real Audio등
    • 비디오 데이터 : MPEG, AVI 등
  • 멀티미디어의 특성
    • 대용량

      압축 및 복원이 필요

    • 복잡한 데이터 구조

      다양한 비정형 구조 및 복잡한 관계로 구성

    • 검색의 어려움

      미디어 별 내용 기반 검색 기술이 필요

     

• 멀티미디어 데이터베이스의 개요
  • 멀티미디어 DBMS의 정의
    • 대용량과 복잡성을 가진 멀티미디어 비정형 데이터를 효율적으로 저장하고 관리할 수 있는 시스템
    • 2차원 컬러 이미지, 의로 이미지, 1차원 시계열, 디지털화 된 음성이나 음악, 비디오 클립, 전통적 데이터 타입,사용자 정의 데이터 타입 등을 지원
  • 멀티미디어 데이터베이스의 요구 사항
    • 대용량 멀티미디어 데이터에 대한 압축, 복구, 질의, 관리 등의 기술이 필요
    • 미디어별 검색 기술 및 내용 기반의 검색 핵심 기술 필요
    • 하이퍼미디어 모델 지원 : 멀티미디어 데이터 제작, 표현, 검색 등
      • 하이퍼미디어 모델 - 사용자가 설정한 링크에 의해 연결된 노드의 형태로 대용향의 데이터를 저장하며 노드는 텍스트, 그래픽, 사운드, 동영상이나 실행 가능한 프로그램을 포함할 수 있는 모델
    • 비정형 다양한 구성 및 관계성, 시간적 동기성, 공간적 연관성 정의를 위한 복잡한 데이터 구조 지원 기술이 필요
    • VOD, 홈 쇼핑, 원격 교육, 원격 진료 시스템 분야 등에서 멀티미디어 데이터베이스 활용의 활성화를 목적으로 동시 양방향 고속 통신을 위한 초고속 통신망의 인프라가 선결과제

         

• 멀티미디어 데이터베이스 관리 접근법
  • 파일 기반 기법
    • DBMS를 사용하지 않으며, 단순한 검색 위주의 VOD 응용 등에 적합
    • 데이터의 동시 접근이 어렵고 회복 기능 등의 지원이 미비
  • 관계형 DBMS 기반 기법
    • ASCII 텍스트 데이터의 저장에 CLOB데이터 타입을 이용하고, 이미지, 오디오, 비디오 등의 저장에 BLOB데이터 타입을 이용
    • 정형 데이터는 관계형 DBMS가 관리하고, 비정형 멀티미디어 데이터는 파일 시스템이 관리하기도 함
  • 객체-지향형 DBMS 기반 기법
    • 사용자 정의 클래스, 사용자 정의 메소드 등을 이용해 미디어별 클래스를 정의
    • 멀티미디어 데이터를 가장 잘 표현할 수 있는 기법
  • 객체-관계형 DBMS 기반 기법

    관계형 데이터베이스의 CLOB, BLOB 데이터 타입을 이용하거나 사용자 정의 클래스, 사용자 정의 메소드를 이용하여 미디어별 타입을 정의함으로써 사용 가능

       

• 멀티미디어 데이터 모델
  • 객체-지향형 , 객체-관계형, 관계형 모델 기반이 일반적

    객체-지향형 데이터 모델 확장 / 객체-관계형 데이터 모델 확장/관계형 데이터 모델 확장

  • 주요 모노 미디어에 대한 데이터 타입 지원 : 텍스트, 이미지, 오디오 등
  • 각 미디어 타입에 대한 연산(함수) 지원
  • 집합값, 선택값, 순서값 지원

    예) 애니메이션 Sequence of (Image), 멀티미디어 문서 Choice of (Image, Text, Graph) 등

  • 멀티미디어 데이터 저장 방식 지원

       

• 멀티미디어 DBMS 요구 사항
  • 하이퍼미디어(Hypermedia) 모델 지원

    사용자가 설정한 링크에 의해 연결된 노드의 형태로 대용량의 데이터를 저장하는 모델

  • 대용량 데이터의 관리
    • 수십 GB의 대용량 객체의 저장 가능한 저장 공간이 필요
    • 입축/재생 기술의 적용 필수
    • 대용량 데이터 처리 속도의 향상
  • 다양한 타입의 데이터 처리
    • 멀티미디어 데이터 타입의 지원
    • 멀티미디어 데이터를 위한 저장, 검색, 전송, 연산 기능 지원
    • 미디어별 효율적인 검색을 위한 인덱스 구조 지원
    • 멀티미디어 데이터 관리 시 무결성 보장
  • 새로운 관계 표현
    • 시간 동기화, 전후 관계, 공간 관계 표현
    • 시간성 및 동기화 처리
  • 용이한 멀티미디어 사용자 지원과 신속한 데이터 입.출력 시간
    • 미디어 따른 효과적 사용자 인터페이스 기능 제공
    • 신속한 멀티미디어 데이터 입.출력 시간 지원
  • 다양한 저장 장치 관리

    카메라, 마이크, VTR, 스캐너 등

     

• 멀티미디어 데이터베이스의 핵심 기술
  • 질의 처리 기술
    • 속성 질의 : 시스템에서 제공하는 기본적 데이터 타입(문자, 숫자 등) 검색
    • 내용 기반 질의 : 멀티미디어 요소(음성, 영상 등) 검색
    • 구조 질의 : CAD나 구조화된 영상 데이터에 대한 질의
    • ORDBMS : SQL3 / SQL3 Library 형태(예 : SQL/MM)
    • OODBMS : ODMG 2.0의 O이 / OML / OQL
  • 트랜잭션 처리 기술
    • 장기 트랜잭션 : 삽입, 갱신, 삭제 시간 과다
      • 멀티미디어 데이터의 복잡성
      • 동시 사용자 수가 많음
      • 데이터가 대용량
    • 복구 프로세스 비용의 과다

      기존의 단기 트랜잭션 처리방식은 비효율적

    • 데이터 접근 비용보다 데이터 관리 비용이 많음
      • 다른 트랜잭션과 자원 경합이 많음
      • 트랜잭션의 자원 처리 요청에 대한 중재 처리가 필요
    • CSCW(Computer Supported Cooperative Work)에 부적합
  • 동시성 제어 기술
    • 다단위 락킹 기법 활용
      • 기존 데이터베이스 : 레코드, 블록, 데이터베이스 단위
      • OODB : 객체, 클래스, 클래스 상속 계층 단위