Banco de Dados Multimídia
Capítulo 2: Metadados
UFPB/CCT/COPIN
Cláudio Baptista
Metadados
Introdução
Motivação
Principais questões sobre metadados
Armazenamento e captura
Metadados em diferentes mídias
Exemplo de metadados: Modelo ViMod
Padrões de Metadados
Estudo de Caso: o modelo STepLib
Introdução
Metadata = ‘dados sobre dados’
É metadata:
um esquema conceitual num BD?
um diagrama funcional num projeto de
software?
uma descrição de uma imagem?
o próprio dado?
Motivação
Em dados multimídia, metadados
assumem um papel especial devido a:
impossibilidade de se ter consultas exatas
em vários casos
impossibilidade de se fazer Content-based
Retrieval (CBR) em alguns casos
para melhorar a qualidade das consultas
CBR, pois a semântica é mais precisa
por razões de performance, CBR nem sempre
é recomendável em toda consulta
Questões acerca de metadados
Quais as características dos tipos de dados MM?
Quais são exemplos típicos de metadados ?
Qual o conteúdo de metadados (ontologia)?
Como extrair metadados?
Como metadados podem ser estruturados e
armazenados?
Como metadados facilitam o processo de descoberta da
informação?
Metadados
Porquê metadata?
- data discovery
- data transfer
- data management
- data use (interpretation)
como classifcar metadata?
• Sistema:
vocabulário, formatos, protocolos
• Controle de qualidade:
lineage, who, when, where, how data was collected
• Semântico:
data attributes, content-based attributes
Hierarquia de Metadados
Application Domain Higher Level of
Dependent Abstraction
Ontologies
Lower level of
Media
Abstraction
Dependent
System Quality Semantic
Control
MM data
Armazenamento e Captura
Onde armazenar metadata?
boa solução: integrar dados e metadata no modelo de
dados
uso da mesma API para recuperar e indexar dados e
metadados.
Como capturrar metadata?
manualmente
automaticamente
semi-automaticamente
Exemplos de MM metadata
Imagem: resolução (dpi), formato, compressão,
histogramas, mapas de gradiente and contorno,cor
mais usada em background e foreground,
localização, composição, data de captura.
Vídeo: duração, num de frames/seg, compressão, formato,
cor, textura, classificação do video, sumário,
keyframes.
Texto: índices sobre word tokens, author name, date,
publication, abstract.
Áudio: num. de samples/seg, num de canais,
the coding in which it has been recorded, and a
speaker, identificação da fala, duração, língua.
Exemplos de MM metadata
VÍDEO
Subject: Campina Grande IMAGEM
Compression: MPEG-2 subject: Pirâmide
duration: 3’23’’ resolution: 600X800
description: festa, parque do povo. format: jpeg
Class: turismo autor: Cláudio Baptista
Metadados
bit rate: 120 data: 24/06/2001
histograma: []bytes
TEXTO
Subject: Maior São João do Mundo
Autor: João Ninguém
ÁUDIO
data: 10/09/1997
Subject: Forró
lingua: Português
Coding: ADCPM
palavras-chave: forró, festa, folclore, turismo
locução: Flávio José
tamanho: 5000 palavras
data: 12/06/1999
Formato: PDF
duração: 3’’
Exemplo de Geo-spatial
metadata
General Identification: title, description,
publisher, producer, progress, fees,
constraints, copyright, accessibility, size
Spatial Identification: bouding coordinates
(west, east, north, south), scale,
resolution, spatial data
structure(raster/vector), spatial reference
Temporal Identification: valid time,
transaction time, temporal reference
Exemplo: Modelo ViMod
Video Features
(I) Content dependent:
(II) Temporal extent: frame (image) X
motion (video)
(III) Labeling (futebol: drible, passe, gol)
Exemplo: Modelo ViMod
Feature
Content
T dependent F
Data Feature Meta Feature
Temporally
T extended F
Video Feature Image Feature
Qualitatively
Qualitatively F T labelled
T Labelled F
Video Video Image Image
Q-feature R-Feature Q-feature R-Feature
ViMod: Video Q-Features
(I, II, III)
Feature Valor típico
Shot distance Long, Medium, Close up
Shot Angle Low, eye level, high
Shot Motion Tracking, Dolly, Pan
Audio labels Dialogue, music,
Object properties People, trees
Video class News, sports
ViMod: Video R-Features
(I, II, Raw data)
Feature Valor típico
Object track Set of image positions
Camera pan In degrees
Camera height In metres
Audio levels dB levels
Lighting levels Average lux
ViMod: Image Q-Features
(I, Frame, III)
Feature Valor típico
Image Brightness Indoor, outdoor, cloudy
Audio properties Pitch, loudness, timbre
Object name Car, tree
Object color Red, blue
Object location Left, center, right
Object structure Shape and size
ViMod: Image R-Features
(I, Frame, Raw data)
Feature Valor típico
Histograms Arrays
Edge maps Image
Feature maps Image
Audio FFT Maps Arrays
ViMod: Meta Features
(content independent)
Feature Valor típico
Produtor Nome
Data Date
Tamanho Num. Frames
Tipo de Fita VHS, 8mm, VHS-C
Padrões de Metadados
FGDC/CSDGM
Para dados espaciais
Proposto pelo governo americano, porém
depois influenciou o padrão ISO TC/TC11 CD
19115
ISO TC/TC11 possui dois levels
• level 0: 53 elementos
• level 1: mais de 400 elementos
Padrões de Metadados
Dublin Core
Inicialmente proposto para recursos Web
Possui apenas 15 elementos: Title, Creator,
Subject, Description, Publisher, Contributor,
Date, Type, Format, Identifier, Source,
Language, Relation, Coverage, Rights.
Estudo de Caso: o Modelo
STepLib
STepLib = SpatioTEmPoral digital LIBrary
motivação:
enorme volume de dados dispníveis
(terabytes/day)
a ubiqüidade da WWW
áreas involvidas:
spatiotemporal data
multimedia data
metadata
STepLib: Spatiotemporal
requirements
Space
Spatial data
vector vs. raster
Spatial operators
topological, directional, metric, network, set
oriented
Time
Temporal data
Temporal operators
STepLib: requisitos MM
Storage, indexing, retrieving,
presentation, composition, modeling
Data types: text, image, video and audio
Query
exact match vs. partial match
content-based retrieval
similarity() and rank()
STepLib: hierarquia de
metdados
Application High level of
Domain abstraction
Dependent Collections
Ontologies
Gazetteer
Semantic Metadata
Quality Metadata
Data Low level of
System Metadata abstraction
Dependent
Raw Data
STepLib: tipos de
metadados
Spatiotemporal metadata
bounding coordinates (W,E,N,S), theme
keywords, attribute accuracy, cloud cover,
date/time range, contact information
MM metadata
image: resolution, format, compression, …
video: duration, frames/sec, keyframes, ...
text: author, date, format, keywords, ...
audio: samples/sec., duration, language, …
STepLib: modelo de
metadados
Gazetteer Collection Ontology
MetaGeoObject FullMetadata
MetaImage MetaVideo MetaAudio MetaText MetaMap
Image Video Audio Text
Point Arc Polygon
STepLib: coleções
Collection
title: Text
description: Text
boundingBox: Polygon
period: TInterval
librarian: Person
creator: Person
creationDate: TimeStamp
datatype: DataType
STepLib: MetaGeoObject
MetaGeoObject
title: Text
theme: {Text}
boundingBox: Polygon
spatialReference: Text
period: TInterval
creator: Person
creationDate: TimeStamp
datatype: DataType
publisher: Person
annotation: Text
dataQuality: Text
STepLib: MetaImage
MetaImage
format: ImgFormat
size: Integer
thumbnail: Image
numX: Integer
numY: Integer
numZ: Integer
STepLib: MetaVideo
MetaVideo
format: VideoFormat
standard:VideoStd
compression: VidComp
size: Real
duration: Time
bitRate: Real
frameRate: Real
STepLib: MetaAudio
MetaAudio
compression: AudComp
size: Real
sampleRate: Real
bitRate: Real
channel: Integer
duration: Time
STepLib: MetaText
MetaText
language: Text
format: TextFormat
size: Real
wordCount: Integer
STepLib: MetaMap
MetaMap
scale: Real
STepLib: MetaMap
Point
latitude: Real
longitude: Real
altitude: AltRange
time:Time
theme: Text
feature: Text
STepLib: MetaMap
LineString
points: List
altitude: AltRange
time:Time
theme: Text
feature: Text
STepLib: MetaMap
Polygon
points: List
altitude: AltRange
time:Time
theme: Text
feature: Text