ΑΡΧΙΜΗ ΗΣ - ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΟΜΑ ΩΝ ΣΤΑ ΤΕΙ Υποέργο: «Ανάκτηση και προστασία πνευµατικών δικαιωµάτων σε δεδοµένα πολυδιάστατου ψηφιακού σήµατος (Εικόνες Εικονοσειρές)» Πακέτο Εργασίας 1: Ανάπτυξη βάσης δεδοµένων εικόνων και εικονοσειρών ΠΑΡΑ ΟΤΕΟ Π3. Εγχειρίδιο υποστήριξης της λειτουργίας του λογισµικού διασύνδεσης. Καβάλα 2007
Στόχος του Πακέτου Εργασίας 1 Στόχος του Πακέτου Εργασίας 1 είναι ο σχεδιασµός και η δηµιουργία µίας βάσης δεδοµένων η οποία θα φιλοξενήσει τις ψηφιακές εικόνες και τις εικονοσειρές, οι οποίες µπορούν να αποτελέσουν την βάση για την διεξαγωγή πειραµάτων µε σκοπό την αξιολόγηση των σύγχρονων µεθόδων που θα προαχθούν και θα αναπτυχθούν στα πλαίσια του παρόντος υποέργου. Επίσης περιλαµβάνει την δηµιουργία ιστοσελίδας και λογισµικού διασύνδεσης της ιστοσελίδας µε την βάση δεδοµένων µε σκοπό την χρήση της βάσης δεδοµένων από το διαδίκτυο και την παρουσίαση στο διαδίκτυο των αποτελεσµάτων του υποέργου. Τα παλαιότερα συστήµατα βάσεων δεδοµένων είχαν την ικανότητα να χειρίζονται µόνο αριθµητικά και αλφαριθµητικά δεδοµένα (κείµενο). Σήµερα ωστόσο, ένα σηµαντικό ποσοστό της πληροφορίας βρίσκεται σε µορφές όπως εικόνα και video. Οι ψηφιακές οπτικοακουστικές πληροφορίες έχουν αυξηθεί υπερβολικά. Τεράστιες ποσότητες πληροφορίας σε µορφή εικόνων, ακουστικών και τηλεοπτικών στοιχείων παράγονται και αποθηκεύονται καθηµερινά. Η υποστήριξη των τύπων αυτών απαιτεί ταχύτητα στην επεξεργασία και περισσότερο χώρο αποθήκευσης λόγω του µεγάλου όγκου. Οι Βάσεις εδοµένων Πολυµέσων έχουν τη δυνατότητα χειρισµού των σύνθετων αυτών τύπων δεδοµένων χρησιµοποιώντας βελτιστοποιηµένες τεχνικές αναζήτησης. Η συµπίεση, και η αρχειοθέτηση των οπτικοακουστικών πληροφοριών έχουν γίνει δηµοφιλείς και ανέξοδες, και υπάρχει µια ευρεία σειρά διαθέσιµου υλικού και λογισµικού για την υποστήριξη τέτοιων στόχων. Κατά την αποθήκευση των πληροφοριών µας πρέπει να φροντίσουµε για την πιο εύκολη και ασφαλή ανάκτησή τους. Απαιτείται πρόσθετη εργασία προκειµένου να είναι αποτελεσµατική και αποδοτική. Παρακάτω αναφέρονται τρεις διαφορετικοί τρόποι αναζήτησης των αποθηκευµένων πολυµέσων που συνηθίζονται: - Ελεύθερο ξεφύλλισµα (Free Browsing): οι χρήστες κοιτάζουν βιαστικά µέσω µιας συλλογής εικόνων, ήχου, και τηλεοπτικών αρχείων, µέχρις ότου βρουν τις επιθυµητές πληροφορίες. - Ανάκτηση βασισµένη σε κείµενο (Text - based Retrieval): στα οπτικοακουστικά αρχεία έχει προστεθεί κείµενο κατά τη διάρκεια του σταδίου καταχώρησης. Στη
φάση ανάκτησης, αυτές οι πρόσθετες πληροφορίες χρησιµοποιούνται για να καθοδηγήσουν τις µηχανές αναζήτησης ώστε να βρουν τα επιθυµητά στοιχεία. - Ανάκτηση βασισµένη στο περιεχόµενο (Content based retrieval): οι χρήστες ψάχνουν την αποθήκη πολυµέσων που παρέχει τις πληροφορίες µε βάση το πραγµατικό περιεχόµενο της εικόνας, του ήχου, ή της κινούµενης εικόνας. Η µηχανή αναζήτησης µεταφράζει τις αναγκαίες πληροφορίες µε κάποιο τρόπο ώστε να ρωτηθεί η Βάση εδοµένων και να ανακτηθούν τα «υποψήφια» δεδοµένα που ικανοποιούν το αίτηµα του χρήστη. Οι πρώτες δύο µέθοδοι έχουν διάφορους περιορισµούς. Η περίπτωση του «ελεύθερου ξεφυλλίσµατος» είναι κουραστική, ανεπαρκής, και χρονοβόρα και γίνεται απολύτως µη πρακτική για τις µεγάλες βάσεις δεδοµένων. Η αναζήτηση και η ανάκτηση που βασίζονται στο κείµενο υποφέρουν από δύο µεγάλα προβλήµατα που συνδέονται µε τη φάση της καταχώρησης: - Η χρονοβόρος προσπάθεια της καταχώρησης των σχολίων µεµονωµένα για κάθε δεδοµένο και - Η ανακρίβεια που συνδέεται µε την υποκειµενική ανθρώπινη αντίληψη για το σχολιασµό του περιεχοµένου. Παρά τα προβλήµατα, η λέξη κλειδί είναι ακόµα η δηµοφιλέστερη µέθοδος αναζήτησης οπτικών πληροφοριών στον Ιστό. ιάφορες γενικής χρήσης µηχανές αναζήτησης έχουν επεκτείνει τις ικανότητές τους στην αναζήτηση των οπτικών µέσων µε τη βοήθεια λέξεων κλειδιά, όπως για παράδειγµα Στοά Εικόνων του Yahoo (http://gallery.yahoo.com/), ο Ερευνητής Πολυµέσων Lycos (http://multimedia.lycos.com/), και o AltaVista Ανιχτευτής Φωτογραφιών (http://www.altavista.com/sites/search/simage). Προκειµένου να υπερνικηθούν οι ανεπάρκειες και οι περιορισµοί της κείµενοβασισµένης ανάκτησης των προηγουµένως σχολιασµένων οπτικών στοιχείων, πολλοί ερευνητές, άρχισαν να ερευνούν τους πιθανούς τρόπους αναζήτησης των οπτικών πληροφοριών βασισµένους απλώς στο περιεχόµενό τους. Με άλλα λόγια, αντί να σχολιαστούν µε το χέρι χρησιµοποιώντας τις λέξεις κλειδιά, οι εικόνες και οι εικονοσειρές θα συντάσσονταν από το οπτικό περιεχόµενό τους, όπως το χρώµα, τη
σύσταση, τη µορφή των αντικειµένων κλπ. Η έρευνα στον τοµέα της αναζήτησης των οπτικών πληροφοριών µε βάση το περιεχόµενό τους άρχισε στις αρχές του 1990. Πολλές ερευνητικές οµάδες σε πανεπιστήµια, ερευνητικά ιδρύµατα καθώς και σε ιδιωτικές επιχειρήσεις εργάζονται ενεργά µέχρι και σήµερα για την άψογη αναζήτηση και ανάκτηση της επιθυµητής εικόνας και εικονοσειράς, δηλαδή γρήγορα, αποδοτικά και βέβαια χωρίς σφάλµατα. [James Z. Wang, INTEGRATED REGION- BASED IMAGE RETRIEVAL, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS] [Oge Marques Borko Furht, CONTENT-BASED IMAGE AND VIDEO RETRIEVAL, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS] Στο κείµενο που ακολουθεί περιγράφεται αναλυτικά η διαδικτυακή εφαρµογή που αναπτύχθηκε για την χρήση της βάσης, δηλαδή την ανάκτηση εικόνων και εικονοσειρών από την βάση αλλά και την διαχείριση της βάσης, δηλαδή τον εµπλουτισµό της βάσης µε εικόνες και εικονοσειρές.
Π3. Εγχειρίδιο υποστήριξης της λειτουργίας του λογισµικού διασύνδεσης. Η λειτουργία της εφαρµογής επιτρέπει δύο κατηγορίες χρηστών: τον χρήστη και τον διαχειριστή. Ο χρήστης έχει την δυνατότητα επιλογής και ανάκτησης των εικόνων και των εικονοσειρών που υπάρχουν στη βάση δεδοµένων. Ο διαχειριστής έχει επιπλέον την δυνατότητα εισαγωγής δεδοµένων (δηλαδή εικόνων και εικονοσειρών) στην βάση δεδοµένων. ιεπιφάνεια Χρήσης και Λειτουργικότητα της Εφαρµογής του Χρήστη Η λειτουργία της εφαρµογής αφορά τη επιλογή των εικόνων και των εικονοσειρών που υπάρχουν στη βάση δεδοµένων. Η σελίδα διεπαφής του χρήστη µε τη βάση δεδοµένων, επιτρέπει στον χρήστη να επιλέξει την κατηγορία στην οποία θέλει να αναζητήσει την εικόνα όπως φαίνεται στο σχήµα που ακολουθεί: ιεπιφάνεια χρήσης για την επιλογή και εµφάνιση εικόνων
Η σελίδα χωρίζεται σε δύο τµήµατα. Στο επάνω µέρος, υπάρχει ένας πίνακας µε τις κατηγορίες που ο χρήστης µπορεί να επιλέξει και στο κάτω µέρος της σελίδας εµφανίζονται οι αντίστοιχες εικόνες µετά την επιλογή της κατηγορίας από τον χρήστη και το πάτηµα του κουµπιού υποβολής Show. Οι εικόνες που εµφανίζονται µπορούν στην συνέχεια να αποθηκευθούν από τον χρήστη. Η διεπιφάνεια χρήσης για επιλογή εικονοσειρών διαφοροποιείται λίγο εξαιτίας του µεγάλου µεγέθους των εικονοσειρών οι οποίες για λόγους ευχρηστίας της εφαρµογής δεν εµφανίζονται αυτόµατα αλλά µόνο µετά από επιλογή του χρήστη όπως φαίνεται και στο σχήµα που ακολουθεί: Για την προβολή των εικονοσειρών, έχει επιλεγεί η µορφή του Windows Media Player. Πατώντας το play, ο χρήστης µπορεί να δει την αναπαραγωγή του video, όπως και πατώντας τα άλλα κουµπιά της φόρµας, που είναι σε όλους γνωστά, συµβαίνουν τα ανάλογα γεγονότα και οι ανάλογες λειτουργίες. Με αυτόν τον τρόπο ο χρήστης, εύκολα µπορεί να επιλέξει την εικονοσειρά που επιθυµεί να επεξεργαστεί. Ο χρήστης µπορεί να επιλέξει περισσότερες από µία κατηγορίες και να εµφανιστούν όλες οι εικόνες και οι εικονοσειρές που περιέχονται σ αυτές. Η επιλογή
των κατηγοριών γίνεται µε το αντίστοιχο checkbox που υπάρχει στον πίνακα των κατηγοριών στο πάνω µέρος της σελίδας, ένα για κάθε κατηγορία και πατώντας το κουµπί υποβολής µε τίτλο Show εµφανίζονται στο κάτω µέρος της σελίδας οι αντίστοιχες εικόνες και εικονοσειρές.. ιεπιφάνεια Χρήσης και Λειτουργικότητα της Εφαρµογής του ιαχειριστή Το interface που συνδέει τον διαχειριστή µε τη βάση δεδοµένων εξυπηρετεί στη διαχείριση των πληροφοριών της βάσης, δηλαδή στην εισαγωγή εικόνων και εικονοσειρών στους πίνακες-κατηγορίες. Περιλαµβάνει κοινά στοιχεία µε το interface για τον χρήστη. Έχουν τον ίδιο πίνακα-διάγραµµα των κατηγοριών, µε µόνη διαφορά την ύπαρξη του κουµπιού υποβολής µε τίτλο Show όπου στη σελίδα του διαχειριστή δεν υπάρχει. Η σελίδα για τον διαχειριστή, όπως φαίνεται στο σχήµα 4, εκτός από τον πίνακα µε τις κατηγορίες των εικόνων και των εικονοσειρών, περιλαµβάνει δύο ραδιοπλήκτρα, πέντε πλαίσια κειµένου και ένα κουµπί υποβολής µε τίτλο Insert.
Τα ραδιοπλήκτρα, έχουν τίτλους image και video αντίστοιχα και επιλέγοντας το ένα από τα δύο, καθορίζουν την ιδιότητα του στοιχείου που πρόκειται να καταχωρηθεί. Στα πλαίσια κειµένου µε τίτλους width και height καταχωρούνται το µήκος και το πλάτος, σε pixel, του στοιχείου προς καταχώρηση. Στο πλαίσιο κειµένου µε τίτλο time, καταχωρείται η διάρκεια αναπαραγωγής σε λεπτά, του στοιχείου που είναι video, ενώ αν είναι εικόνα, η διάρκεια που θα καταχωρείται θα είναι το 0 (µηδέν). Τα πλαίσια κειµένου µε τίτλους format και file name, ενηµερώνουν τον αντίστοιχο πίνακα της βάσης µε την προέκταση και το κυρίως µέρος του ονόµατος του αρχείου προς καταχώρηση. Τέλος, πατώντας το κουµπί υποβολής µε τίτλο Insert και αφού έχουν τσεκαριστεί οι κατηγορίες από τον πίνακα-διάγραµµα και έχουν συµπληρωθεί όλα τα πλαίσια που θεωρούνται απαραίτητα για τον χαρακτηρισµό των εικόνων και των εικονοσειρών ολοκληρώνεται η καταχώρηση του στοιχείου στη βάση δεδοµένων.