Arsitektur Basis Data Multimedia

Basis Data Multimedia

Data multimedia terdiri atas :

– Citra

– Audio

– Video

Setiap data multimedia mempunyai attribut yang menggambarkan :

– Kapan dibuat

– Siapa yang membuat

– Kategori data/objek

Isu :Basis Data Multimedia

Basis data multimedia harus :

– Mendukung penyimpanan objek yang besar (gigabyte), terutama untuk video, alternatif lain objek

disimpan di file (luar basis data), sedangkan basis data hanya menyimpan pointer (nama file)

– Proses retrieval data (audio & video) harus pada waktu yang tepat (data tersedia)

– Mendukung retrieval berbasis similaritas yang digunakan pada aplikasi basis data multimedia.

Misalnya: suatu citra yang disimpan di dalam basis data harus dapat diretrieve berdasarkan query

citra. Tetapi membutuhkan struktur indeks yang khusus.

Format Data Multimedia

• Data citra disimpan dalam format JPEG (Joint Picture Experts Group)

• Data audio & video dalam format MPEG (Moving Picture Experts Group)

– MPEG-1 menyimpan 1 menit video/audio dalam 12.5 megabytes

– MPEG-2 menyimpan 1 menit video/audio dalam 17 megabytes

Data Media Kontinu

• Contohnya, Data video & audio

• Kebutuhan sistem dengan media kontinu adalah:

– Kecepatan pengiriman data harus sesuai tidak ada gap pada hasil audio maupun video

– Tempo pengiriman data tidak menyebabkan terjadi overflow pada buffer sistem

– Sinkronisasi antara aliran data yang berbeda. Misalkan, antara gerakan yang terlihat dengan suara

pada video.

Pengertian

Databases multimedia merupakan perluasan kemampuan basis data yang dapat menyimpan data tidak hanya text akan tetapi dapat berupa suara, gambar, animasi maupun data multimedia lainnya. Dukungan sistem basis data yang dapat menyimpan data dalam format multimedia dapat diberikan oleh ORACLE, PostGreSQL, Ms SQL Server dan beberapa produk lainnya. Format yang saat ini di dukung untuk dapat

disimpan dengan baik sebagai salah satu nilai dari field database adalah blob, di dalam field ini kita dapat menyimpan data berupa gambar. Dukungan ini sudah diberikan oleh Microsoft SQL server sejak versi 6,5 , postGreSQL 7.2 juga mendukung tipe image. Penyimpanan data dengan format multimedia juga biasa dilakukan dengan trik menyimpan alamatnya (path) dalam salah satu field di database. Trik ini biasanya dilakukan oleh programmer untuk meringankan/memperkecil ukuran basis data sehingga kinerja aplikasi menjadi lebih baik. Pada kasus penyimpanan data blob sebenarnya trik yang sama juga dilakukan, hanya saja manajemen penyimpanannya dilakukan sendiri oleh mesin basis data, sehingga dari sisi programmer terlihat bahwa data blob ini tersimpan dalam field yang bertipe blob tersebut.

Pengertian BLOB

BLOB kependekan dari binary large object, adalah koleksi dari data biner yang disimpan dalam sebuah entitas pada database management systems (DBMS). Tipe data BLOB biasa digunakan untuk mengatasi obyek-obyek multimedia seperti gambar, video dan suara. Meskipun demikian blob juga dapat digunakan untuk menyimpan program bahkan fragment dari kode. Tidak semua DBMS mendukung tipe data BLOB. Beberapa DBMS yang mendukung BLOB yaitu Interbase, Paradox, QLServer dan MySQL.

Isi Dari Multimedia Database

Multimedia database perlu mengatur beberapa tipe data yang berbeda sehubungan dengan data multimedia sebenarnya. Sebuah MMDB harus mengatur beberapa tipe informasi yang berbeda, berkaitan dengan data multimedia yang sebenarnya. Data-data tersebut adalah :

- Media Data : merupakan data sebenarnya yang merepresentasikan gambar/image, audio, video yang ditangkap, didigitasi, diolah, dikompres dan disimpan.

- Media format data data-berisi informasi yang berhubungan dengan format dari media data setelah melalui proses akuisisi, pengolahan dan proses encoding. Sebagai contoh, media format data terdiri dari sampling rate, resolusi, frame rate, skema encoding dan lain-lain.

- Media keyword data-berisi deskripsi keyword, biasanya berhubungan dengan pembuatan media data. Sebagai contoh untuk video, bisa meliputi tanggal, waktu dan tempat pengambilan video, siapa yang merekam, scene yang diambil dan lain-lain sering disebut juga content descriptive data.

- Media feature Data : berisi fitur yang diambil dari media data. Suatu fitur menenetukan media content. sebagai contoh informasi tentang distribusi warna, jenis-jenis tekstur dan perbedaan bentuk yang ditampilkan pada gambar, sering disebut disebut juga content dependent data. Ketiga data terakhir sering disebut sebagai metadata, karena mendeskripsikan beberapa aspek yang berbeda dari media data. Media keyword data dan media feature data digunakan untuk tujuan pencarian data. Media format data digunakan untuk menyajikan informasi yang ditangkap.

Merancang MMDB

Banyak karakteristik inheren dari data multimedia memiliki dampak langsung dan tak langsung pada perancangan MMDB. Hal ini meliputi: ukuran dari MMDB yang sangat besar, temporal nature, kekayaan konten, kompleksitas representasi dan interpretasi subjektif. Tantangan utama dalam merancang database multimedia timbul dari beberapa persyaratan yang harus dipenuhi seperti :

1. Pengaturan beberapa tipe dari input, output dan media penyimpanan. Input data bias berasal dari beberapa jenis peralatan seperti scanner, kamera digital untuk gambar, mikropon, peralatan MIDI untuk file suara dan kamera video. Media keluaran bisa berupa monitor ber-resolusi tinggi untuk gambar dan speaker untuk suara.

2. Penanganan beberapa format kompresi data dan penyimpanan. Encoding data akan memiliki banyak format bahkan dalam 1 aplikasi tunggal. Sebagai contoh pada aplikasi medis, gambar MRI dari otak memiliki pengkodean yang berbeda dengan gambar dari X-ray tulang. Juga data-data radiology, data EKG atau data pasien memiliki variasi format yang luas.

3. Dukungan untuk platform komputasi dan system operasi yang berbeda.Pengguna yang berbeda menggunakan computer dan peralatan yang cocok dengan kebutuhan dan selera mereka. Tetapi mereka memerlukan view level pengguna yang sama untuk databasenya.

4. Mengintegrasikan model data yang berbeda-beda. Beberapa data seperti numeric dan data tekstual sangat bagus kalau ditangani dengan model database relasional, sementara beberapa data seperti dokumen-dokumen video lebih tepat ditanganani dengan model object Oriented. Sehingga dua model database ini harus ada di dalam MMDB.

5. Menawarkan beberapa system query yang user friendly yang cocok untuk jenis data yang berbeda-beda. Dari sudut pandang user, query yang mudah dipakai, cepat dan akurat dalam mencari informasi sangat diharapkan. Query untuk item yang sama dapat berada pada form yang berbeda. Sebagai contoh, beberapa bagian yang menarik dari suatu video dapat di-query dengan

menggunakan :

1. Beberapa contoh frame sebagai sample

2. Klip dari audiotrack yang bersesuaian

3. Deskripsi tekstual menggunakan keyword.

6. Menangani beberapa jenis index-ing. Sifat data multimedia yang subjektif dan tidak eksak menyebabkan indexing berbasis keyword dan pencarian berbasis range pada database tradisionil tidak efektif. Sebagai contoh, pencarian record dari orang-orang berdasarkan pada nomor keamanan social bisa didefinisikan dengan tepat, tetapi pencarian berdasarkan fitur wajah tertentu dari sejumalah citra wajah dalam database memerlukan query berbasis konten dan pencarian berbasis similaritas. Hal ini mengindikasikan index-ing yang bersifat contentdependent, sebagai tambahan untuk index-ing berbasis keyword.

7. Mengembangkan pengukuran kesamaan data yang berkorespondensi dengan kesamaan perceptual. Pengukuran similaritas untuk tipe data yang berbeda harus dikuantifikasi untuk berhubungan baik dengan kesamaan perseptual dari objek dari tipe- tipe data tersebut. Hal ini perlu diintegrasikan dalam proses pencarian.

8. Menyediakan view yang transparan untuk data MMDB yang secara geografis seperti sifat dari data terdistribusi. Media data berada pada berbagai jenis penyimpanan yang bisa saja terpisah-pisah secara geografis. Hal ini tentunya akan mempengaruhi pendekatan komputasi yang tersentralistik ke terdistribusi dan terjaring.

9. Kompatibel dengan batasan real-time untuk transmisi media data. Video dan Audio bersifat integral secara temporal. Sebagai contoh frame video harus dipresentasikan pada frame rate sebesar 30 frame/second bagi mata manusia untuk kontinuitas pada video.

10. Sinkronisasi tipe media yang berbeda-beda ketika dipresentasikan pada user. Tipe media yang berbeda-beda yang berhubungan dengan 1 data multimedia disimpan dalam format yang berbeda, pada peralatan yang berbeda dan dan kecepatan transfer yang berbeda. Sehingga harus disingkronisasi pada periode waktu tertentu. Perkembangan terakhir dalam menggunakan data multimedia pada aplikasi telah menjadi suatu fenomena. Database Multimedia sangat esensial untuk manajemen penggunaan data yang besar secara efektif dan efisien.Perbedaan aplikasi menggunakan data multimedia, telah mengubah teknologi secara cepat, dan penggabungan kompleksitas pada representasi semantic, interpretasi dan perbandingan kesamaan menghadapi banyak tantangan.Multimedia database masih berada pada tahap awal perkembangan. Sekarang Database Multimedia masih terikat pada beberapa lingkungan aplikasi saja. Pengalaman yang diperoleh dari pengembangan dan penggunaan aplikasi multimedia baru akan membantu perkembangan teknologi database multimedia.

SMBD-Multimedia

• Database Management System – Multimedia (Sistem Manajemen Basis Data - Multimedia / SMBD-M) merupakan suatu framework yang mengatur berbagai tipe data berbeda dari sumber media berbeda, dimana direpresentasikan dalam berbagai format.

SMBD-Multimedia Harus Memenuhi Kebutuhan

• Persistence

Objek data dpt disimpan & digunakan kembali oleh transaksi & program berbeda.

• Privacy

Pengontrolan pengaksesan & otorisasi

• Integrity control

Menjamin konsistensi basis data pada saat transaksi

• Recovery

Kegagalan transaksi tidak mempengaruhi persistensi penyimpanan data

• Query support

Query terhadap data multimedia dapat dilakukan dengan mudah

• Integration

Item data tidak perlu diduplikasi untuk program berbeda

• Data independence

Basis data & manajemen basis data terpisah dari program aplikasi

• Concurrency control

Transaksi dapat dilakukan secara konkuren

SMBD-Multimedia Harus Mempunyai (tambahan)

• Kemampuan untuk menyeragamkan data query (data media, data tekstual) yang direpresentasikan dalam format berbeda-beda

• Kemampuan untuk melakukan query secara serentak dari sumber media query yang berbeda serta melakukan operasi basis data mendukung query

• Kemampuan untuk meretrieve objek media dari penyimpanan local secara kontinu.

• Kemampuan untuk menjawab query & mempresentasikan jawaban untuk query dengan media audio-visual

• Kemampuan untuk mempresentasikan query yang memuaskan kebutuhan2 dari Layanan Kualitas mendukung presentasi & pengiriman.

Arsitektur Basis Data Multimedia (1)

Berbasis pada Principle of Autonomy :

• Setiap tipe media dikelola dengan cara khusus sesuai dengan tipe media

• Dapat melakukan join antara struktur data berbeda

• Pemrosesan query yang relatif cepat dikarenakan struktur yang khusus

• Satu-satunya pilihan untuk bank data yang legal

Gambar Arsitektur (1)

Arsitektur Basis Data Multimedia (2)

Berbasis pada Principle of Uniformity

• Struktur abstrak tunggal untuk mengindeks semua tipe media

• Abstrak di luar dari bagian yang umum dari tipe media berbeda - metadata

• Struktur hanya satu – implementasi mudah

• Anotasi untuk tipe media berbeda

Gambar Arsitektur (2)

Arsitektur Basis Data Multimedia (3)

Berbasis pada Principle of Hybrid Organization

• Hibrid dari dua yang pertama. Tipe media tertentu menggunakan indeks mereka sendiri, sedangkan yang lain menggunakan indeks ‘diseragamkan’.

• Mendapatkan keuntungan dari dua yang pertama

• Join melalui sumber data yang multipel menggunakan indeks mereka sendiri

  

Gambar Arsitektur (3)

Credit: jeje.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/28958/M7-PPM.pdf?