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數(shù)據(jù)庫技術(shù)的挑戰(zhàn)
示例型查詢系統(tǒng)
示例的含義
上述查詢語言都是基于輔助字符信息的，由字符表示了媒體實(shí)體的語義。由于并沒有直接捕獲媒體實(shí)體的內(nèi)容信息，所以會(huì)導(dǎo)致一些問題：首先，如果在多媒體數(shù)據(jù)庫中沒有輸入媒體輔助信息，查詢就會(huì)失敗；第二，輸入的輔助信息所用的關(guān)鍵詞不一致，例如“日出”寫成“曙光”，“輪子”寫成“車輪”，也會(huì)導(dǎo)致查詢失��；另外，很多媒體的特征是很難用字符表示的，例如圖像的紋理、顏色、形狀和空間結(jié)構(gòu)、聲音的旋律節(jié)段等等。這時(shí)就必須采用示例查詢。
示例查詢，就是“依據(jù)示例進(jìn)行查詢”的意思。對于無法用形式化方法描述的查詢，可以給出一個(gè)示例，使系統(tǒng)自動(dòng)獲取其特征，然后根據(jù)這些特征進(jìn)行查詢。例如：“找到所有與照片A上人的面貌相似的全部罪犯的資料”。這種方法避免了讓用戶描述的困難。
由于示例是直接對媒體進(jìn)行處理和操作的，所以可以不需要用戶事先輸入關(guān)鍵字進(jìn)行描述，也不會(huì)由此產(chǎn)生關(guān)鍵字選取的不一致，但需要具有對媒體處理能力和知識的輔助，需要像圖像理解、語音識別等技術(shù)的支持。
示例的種類
1、文本示例
對文本的操作比較易于接受，都比較熟悉。在特定的位置輸入一個(gè)字符串，系統(tǒng)按照規(guī)則在文本中對該字符串進(jìn)行檢索，就可以達(dá)到目的。也可以用示例的方法給出用戶的要求。用戶在閱讀某一文獻(xiàn)時(shí)，對某一詞、字、詞組、短語甚至段落都可以標(biāo)識出來，作為系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索的請求。這樣，我們可以不用輸入，而是通過示例說明自己的請求。如果用戶的查詢比較復(fù)雜，在給出示例時(shí)，還可以附帶說明相應(yīng)的約束條件如查詢范圍、組合方法、模糊形式等，也可以結(jié)合自然語言理解的技術(shù)進(jìn)行約束。
2、圖像示例
圖像的示例包括給出一幅類似的圖像、手繪圖像的輪廓、大致的對象形狀等。根據(jù)用戶給出的示例，系統(tǒng)按照要求得到相應(yīng)的特征，然后對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配查詢，最后將得到的結(jié)果按照相似的程度排列出來。示例可以決定整幅圖像的全局特征，如“找出與該幅圖像顏色相似的所有圖像”，也可以是該圖像中某一對象的特征，如“找出鋪有與圖中的地毯花紋相似地毯的房間照片”等。選取何種特征、對象范圍多大、相似程度多大等都可以由用戶決定。但是，圖像特征的抽取與圖像理解、模式識別等技術(shù)有關(guān)，也需要知識的輔助。
3、聲音示例
對聲音媒體的示例與圖像不太一樣，因?yàn)槁曇魺o法用形象的方法顯示出來，給出聲音示例有兩種方法，一種是指定已有的聲音示例源，另一種是臨時(shí)給出聲音的樣本。在第一種方法中，用戶查詢系統(tǒng)將從聲音示例源中提取特征，然后與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行模式匹配，查找對應(yīng)的數(shù)據(jù)。例如：“查找與對象A聲音相似的聲音”，對于這個(gè)查詢，查詢系統(tǒng)先把對象A的聲音提出，再抽取出關(guān)鍵的特征，再進(jìn)行模式識別和匹配。對于第二種方法，系統(tǒng)臨時(shí)提取樣本，分析特征，再進(jìn)行查找。例如：“查找其中一段旋律為XX的歌曲出來”。
4、視頻示例
視頻的示例可以分解為對圖像的示例，例如：“查找影片中所有日出的場景”，就需要對視頻序列進(jìn)行鏡頭分解，找出代表幀，這個(gè)代表幀就是圖像。將圖像查詢的方法用于這里就可以達(dá)到目的。但視頻序列不僅僅是圖像的集合，它還具有時(shí)間上的相互關(guān)系。對于像“查找影片中汽車通過大橋后發(fā)生爆炸”的場景，需要兩幅以上并且具有先后順序的圖像示例，或者是一種鏡頭組。
5、混合示例
這種示例方法是把多種示例方法混合起來一起使用，例如圖像示例與文本示例結(jié)合，聲音示例與視頻示例結(jié)合等。
示例查詢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
示例查詢系統(tǒng)往往要和系統(tǒng)的特征提取、存儲和相似匹配結(jié)合起來。對于需要提取特征的媒體，需要加入模式識別與管理等部分，需要與對應(yīng)的視覺處理、聲音處理等專門技術(shù)相結(jié)合。以圖像示例查詢系統(tǒng)為例，需要在系統(tǒng)上增加特征提取、特征管理和知識輔助等相應(yīng)的模塊，以處理事先的、臨時(shí)的特征處理的需要。
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