MPEG-7

De Viquipèdia

MPEG-7 consisteix en una representació estàndard de la informació audiovisual que permet la descripció de continguts (metadades) per:

Paraules clau
Significat semàntic (qui, què, quan, on)
Significat estructural (formes, colors, textures, moviments, sons)

És un estàndard de la Organització Internacional per a l'Estandardització ISO/IEC i desenvolupat pel grup MPEG. El nom formal per aquest standard és Interfície de Descripció del Contingut Multimedia (Multimedia Content Description Interface). La primera versió es va aprovar al juliol de 2001 (ISO/IEC 15938) i actualment la última versió publicada i aprobada per la ISO data de l'octubre de 2004.

[edita] Introducció

Un cop finalitzat l’standard MPEG-4, juntament amb MPEG-1 i MPEG-2 queden cobertes les necessitats d’obtenir informació àudiovisual a qualsevol lloc. També s’aconsegueix més llibertat d’interacció amb el contingut àudiovisual (gràcies a MPEG-4). Amb MPEG-7 es busca la manera d’enllaçar els elements del contingut àudiovisual, trobar i seleccionar la informació que l’usuari necessita i identificar i protegir els drets del contingut. MPEG-7 sorgeix a partir del moment en que apareix la necessitat de descriure els continguts àudiovisuals degut a la creixent quantitat d’informació. El fet de gestionar els continguts és una feina complexa (trobar, seleccionar, filtrar, organitzar... el material audiovisual).

MPEG-7 ofereix un mecanisme per a descriure informació audiovisual, de manera que sigui possible desenvolupar sistemes capaços d’indexar grans bases de material multimèdia (aquest pot incloure: gràfics, imatges estàtiques, àudio, models 3D, vídeo i escenaris de com aquests elements són combinats) i cercar en aquestes bases de materials, manual o automàticament.

El format MPEG-7 s’associa de forma natural als continguts àudiovisuals comprimits pels codificadors MPEG-1, MPEG-2 i MPEG-4. De totes maneres s’ha dissenyat per a que sigui independent del format del contingut.

MPEG-7 es basa en el llenguatge XML de metadades en un intent d’afavorir la interoperabilitat i la creació d’aplicacions, tot i que per a evitar problemes d’excés de volum de dades, s’ha creat un compressor anomenat BIM (Binary Format for MPEG-7). Aquest compressor presenta l’avantatge de ser més robust que l’XML davant els errors de transmissió.

[edita] Objectius d'MPEG-7

Habilitar un mètode ràpid i eficient de cerca, filtratge i identificació de contingut.
Descriure aspectes principals del contingut (característiques de baix-nivell, estructura, semàntica, models, col.leccions, etc.).
Indexar un ventall molt ampli d’aplicacions.
El tipus d’informació audiovisual a tractar és: Àudio, veu, video, imatges, gràfics i models 3D.
Informar de com els objectes estan combinats dins d’una escena.
Independència entre la descripció i el suport on es troba la informació.

[edita] Descripció de Continguts

Els continguts poden ser descrits de diferents maneres depenent de la necessitat, ja que les característiques descriptives han de tenir un significat en el context de l’aplicació.

Aquestes descripcions hauran de ser diferents per a diferents dominis d’usuaris i sistemes. Això significa que no es pot generar un sistema únic per a la descripció de continguts, sinó que s’hauran de proveïr un conjunt de mètodes i eines per a satisfer els diferents punts de vista que diferents usuaris poden tenir.

El material multimèdia, doncs, pot ser descrit utilitzant diferents nivells d’abstracció. Com més gran sigui el nivell d’abstracció, més difícil és efectuar un procés automàtic. Per exemple, els canvis de ritme d’una melodia poden catalogar-se com de baix nivell d’abstracció, mentre que la informació semàntica ‘aquesta cançó causà furor a l’estadi’,cau en un nivell més alt. A més, però, de disposar de la descripció relacionada amb el contingut, també és necessari incloure altres tipus d’informació descriptiva, com pot ser:

Informació sobre la seva creació (aquí entren en joc descriptors com Dublin Core).
Informació sobre el format utilitzat.
Informació sobre els drets d’autor.
Punters cap a altres materials rellevants i el context on es realitzen les accions.

[edita] Relació entre Contingut i Descripció

Descripció independent del contingut

L’arquitectura MPEG-7 es basa en que la descripció ha d’estar separada del contingut àudiovisual.

D'altra banda hi ha d’haver una relació entre contingut i descripció. Aquests dos elements estan comunicats de manera que la descripció s’ha de multiplexar amb el contingut.

L’esquema de la dreta mostra aquesta relació entre el contingut i la descripció.

[edita] Eines d'MPEG-7

Relació entre les diferents eines i el procés d'elaboració de l'MPEG-7

A continuació tenim les eines amb les que treballa l’estàndard:

Descriptors (D): un descriptor és una representació d’una característica definida sintàctica i semànticament.

És possible que un sol objecte estigui descrit per varis descriptors.

Esquemes de descripció (Multimedia Description Schemes) (DS): especifica l’estructura i semàntica de les relacions entre els seus components, que poden ser descriptors (D) o esquemes de descripció (DS).

Llenguatge de descripció i definició (Description Definition Language) (DDL): és un llenguatge basat en XML que s’utilitza per a definir les relacions estructurals entre els descriptors i permetre la creació i/o modificació d’esquemes de descripció (DS) i la creació de nous descriptors (D).

Eines del sistema: són eines que fan referència a la binarització, sincronització, transport i emmagatzemament de descriptors. També s’encarrega de la protecció de la propietat intel·lectual.

La relació entre totes aquestes eines es pot observar a la figura de la dreta.

[edita] Parts de l'MPEG-7

L’MPEG-7 està organitzat en vuit parts, de les quals, de la 1a a la 5a, veurem que són eines que es refereixen a la "tecnologia" pròpiament dita de l’MPEG-7, mentre que les parts 6 a 8 són parts anomenades "de suport".

Part 1:Sistemes: especifica les eines que es necessiten per a preparar les descripcions d’MPEG-7 per tal que es pugui dur a terme una binarització i un transport eficients i també per a permetre la sincronització entre el contingut i les descripcions per tal de protegir la propietat intel·lectual.
Part 2: Description Definition Language (DDL): especifica el llenguatge per a definir nous esquemes de descripció (i també nous descriptors).
Part 3: Visual: consisteix en les estructures bàsiques i descriptors que cobreixen diferents característiques visuals com: forma, color, textura, moviment, localització i reconeixement de cares.

Els ‘visual descriptors’ són el component que especifica l’estructura i semàntica de les relacions entre els seus components (per al filtratge i recuperació de la informació).

Part 4: Àudio: són un conjunt de descriptors de baix nivell per al contingut d’àudio. A través d’ells es descriuen característiques espectrals, paramètriques i temporals d’un senyal.

També s’utilitzen descriptors d’alt nivell que inclouen el reconeixement de so general i eines per a la indexació de descriptors, per a la descripció de timbres instrumentals, per al contingut parlat, un esquema per a signatura d’àudio i eines també per a la descripció de melodies.

Part 5: Generic Entities and Multimedia Description Schemes (MDS): especifica la relació entre els descriptors (D) i els description schemes (DS) amb l’element multimèdia.
Part 6: Reference Software: inclou software.
Part 7: Conformance Testing: defineix procediments i guies per a fer que l’MPEG-7 sigui correcte.
Part 8: Extraction and Use of MPEG-7 Descriptions: dona informació de la extracció i l’ús de les eines de descripció.