Общие сведения о стандарте MPEG-7

Переход телевидения к цифровым технологиям и быстрое развитие техники цифрового сжатия вызвали в последние годы столь же быстрый рост объема аудиовизуальной информации. Информация может быть представлена в различных формах (неподвижные изображения, видео, графика, 3Dмодель, звук, речь).

В отличие от мультимедийного стандарта цифровой компрессии MPEG-4 стандарт MPEG-7 служит для описания различной мультимедийной информации.

Следует подчеркнуть, что описание мультимедийной информации в стандарте MPEG-7 – это не методы сжатия данных, а это описание метаданных, также известных как «данные о данных». Метаданные – это цифровая информация, которая описывает содержание других цифровых данных.

Стандарт MPEG-7называется «Интерфейс описания мультимедийного контента» и нацелен на стандартизацию следующих основных элементов :

· базового набора дескрипторов (D – Descriptor), используемых для описания различных признаков мультимедийного контента;

· совокупности структур дескрипторов и соотношений между ними, называемых схемами описания (СО) (DS– DescriptionSchemes);

· языка определения дескрипторов и схем описания, названного язык определения описания (DDL – DescriptionDefinitionLanguage);

· путей кодирования описаний.

Основные части стандарта MPEG-7

Стандарт MPEG-7 состоит из следующих частей :

1. Системы MPEG-7, то есть средства, которые необходимы при подготовке описаний MPEG-7 для эффективной передачи и записи, и для обеспечения синхронизации между материалом и описаниями. Эти средства имеют также отношение к охране интеллектуальной собственности.

2. Язык описания определений MPEG-7. Язык для определения новых схем описания и, возможно, новых дескрипторов.

3. MPEG-7 Audio – дескрипторы и схемы описания, имеющие отношение исключительно к описанию аудиоматериала.

4. MPEG-7 Visual – дескрипторы и схемы описания, имеющие отношение исключительно к описанию визуального материала.

5. MPEG-7 MultimediaDescriptionSchemes – дескрипторы и схемы описания, имеющие отношение к общим характеристикам описаний мультимедиа.

6. MPEG-7 ReferenceSoftware – программные реализации соответствующих частей стандарта MPEG-7.

7. MPEG-7 Conformance– базовые принципы и процедуры тестирования рабочих характеристик практических реализаций MPEG-7.

В стандарте используются дескрипторы четырех типов:

Дескрипторы первого типапередают непосредственно содержание материала (contentdescription– описание контента) и могут быть низкого и высокого уровня.

Дескрипторы низкого уровня передают структуру материала:

· цвет, текстуру, форму;

· параметры движения для видео;

· высоту тона, тембр, темп, интенсивность - для звука, и т.п.

Дескрипторы высокого уровня описывают смысловое содержание контента.

Второй тип дескрипторов (contentmanagement– управление контентом) содержит информацию о времени и цели создания материала, об авторстве и правах собственности.

Третий тип (contentorganization – организация контента) позволяет классифицировать материал по различным признакам и может использоваться для его анализа и исследований.

Четвертый тип (navigationandaccess– навигация и доступ) – для быстрого поиска контента по краткому описанию содержания.

Описание главных функций стандарта MPEG-7

Системы стандарта MPEG-7

Системы MPEG-7 включают в себя средства, которые необходимы для подготовки описаний MPEG-7 для эффективной транспортировки и запоминания, а также позволяют синхронизовать мультимедийный материал и описания и средства, сопряженные с управлением и защитой интеллектуальной собственности. Стандарт определяет архитектуру терминала и нормативных интерфейсов.

Язык описания определений MPEG-7

Согласно определению в MPEG-7 язык описания определений DDL (DescriptionDefinitionLanguage) представляет собой: «...язык, который позволяет формировать новые схемы описания и, возможно, дескрипторы. Он также позволяет расширение и модификацию существующих схем описания».

Язык описания дескрипторов (DDL) базируется на языке XMLи, в частности, XMLSchema, созданного для описания структурных элементов. Однако, так как XMLSchemaизначально не предусмотрен для описания аудио-визуальной информации, MPEG-7 немного его расширяет.

Аудио MPEG-7

Окончательный проект аудио MPEG-7 представляет шесть технологий: система аудио описаний (которая включает в себя дерево шкал и низкоуровневые дескрипторы), средства описания звуковых эффектов, средства описания тембра инструмента, описание голосового материала, сегмент молчания и дескрипторы мелодии, облегчающие обработку запросов.

Визуальный MPEG-7

Средства визуального описания MPEG-7 состоят из базовых структур и дескрипторов, которые характеризуют следующие визуальные характеристики: цвет, текстура, форма, движение, локализация, прочие.

Каждая категория состоит из элементарных и сложных дескрипторов.

Основные объекты и схемы описания мультимедиа MPEG-7

Базисом схем описания мультимедиа MDS (MultimediaDescriptionSchemes) является стандартизация набора средств описания (дескрипторы и схемы описания), имеющих дело с общими и мультимедийными объектами.

Общими объектами являются характеристики, которые используются в аудио, видео и текстовых описаниях и, следовательно, характеризуют все медийные типы материала. Такими характеристиками могут быть, например, вектор, время и т.д.

Помимо этого набора общих средств описания стандартизованы более сложные средства описания. Они используются, когда нужно описать более одного вида медийного материала (например, аудио и видео – AV). Эти средства описания могут быть сгруппированы в 5 различных классов согласно их функциональному предназначению:

· описание материала: представление воспринимаемой информации;

· управление материалом: информация о характере медийного материала, формирование и использование АVматериала;

· организация материала: представление анализа и классификации нескольких АVматериалов;

· поиск и доступ: спецификация кратких характеристик и изменений АVматериала;

· взаимодействие с пользователем: описание предпочтений пользователя и истории использования мультимедийного материала.

Области применения стандарта MPEG-7

Элементы, которые стандартизует MPEG-7, будут поддерживать широкий диапазон приложений (например, мультимедийные цифровые библиотеки, выбор широковещательного медийного материала, мультимедийное редактирование, домашние устройства для развлечений и т.д.). MPEG-7делает возможным мультимедийный поиск в WEB столь же простым, как и текстовый. Это станет применимо для огромных архивов, которые будут доступны для широкой публики, это придаст новый стимул для электронной торговли, так как покупатели смогут искать нужный товар по видеообразцам. Информация, используемая для извлечения материала, может также применяться агентами для отбора и фильтрации широковещательного материала или целевой рекламы. Кроме того, описания MPEG-7 позволят быстрые и эффективные с точки зрения затрат полуавтоматические презентации и редактирование.

Все области применения, базирующиеся на мультимедиа, выиграют от использования MPEG-7. Ниже предлагается список возможных приложений MPEG-7:

· архитектура, недвижимость и интерьерный дизайн (например, поиск идей);

· выбор широковещательного медийного канала (например, радио, TV);

· услуги в сфере культуры (исторические музеи, картинные галереи и т.д.);

· цифровые библиотеки (например, каталоги изображений, музыкальные словари, биомедицинские каталоги изображений, фильмы, видео и радиоархивы);

· электронная коммерция (например, целевая реклама, каталоги реального времени, каталоги электронных магазинов);

· образование (например, депозитарии мультимедийных курсов, мультимедийный поиск дополнительных материалов);

· домашние развлечения (например, системы управления личной мультимедийной коллекцией, включая манипуляцию содержимым, например, редактирование домашнего видео, поиск игр, караоке);

· исследовательские услуги (например, распознавание человеческих особенностей, экспертизы);

· журналистика (например, поиск речей определенного политика, используя его имя, его голос или его лицо);

· мультимедийные службы каталогов (например, Желтые страницы, туристская информация, географические информационные системы);

· мультимедийное редактирование (например, персональная электронная служба новостей, персональная медийная среда для творческой деятельности);

· удаленное опознавание (например, картография, экология, управление природными ресурсами);

· осуществление покупок (например, поиск одежды, которая вам нравится);

· надзор (например, управление движением, транспортом, неразрушающий контроль в агрессивной среде).