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JPH10136293A - データベース管理システム - Google Patents

データベース管理システム

Info

Publication number
JPH10136293A
JPH10136293A JP28794196A JP28794196A JPH10136293A JP H10136293 A JPH10136293 A JP H10136293A JP 28794196 A JP28794196 A JP 28794196A JP 28794196 A JP28794196 A JP 28794196A JP H10136293 A JPH10136293 A JP H10136293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
schema
database
objects
database schema
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28794196A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Tomota
政明 友田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP28794196A priority Critical patent/JPH10136293A/ja
Publication of JPH10136293A publication Critical patent/JPH10136293A/ja
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、画像圧縮データをデータベースで
管理する際、効率よく格納、検索することを目的とす
る。 【解決手段】 非圧縮データを格納するための非圧縮レ
イヤフレームスキーマ151、非圧縮レイヤ場面スキー
マ150のスキーマ構造を変えずに、その下位レイヤと
して、圧縮データを格納するための圧縮レイヤ圧縮フレ
ームスキーマ152、圧縮レイヤシステムスキーマ15
3を定義する。そしてスキーマ間で参照を要するオブジ
ェクトにはスキーマ間参照属性を定義する。こうすれば
ユーザは、格納データの種別を意識することなく、同一
のインタフェースで、データベースアクセスを行うこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、MPEGデータを
効率的に格納、管理するためのデータベース管理システ
ムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】大容量蓄積メディアの急速な発展によ
り、これまで比較的小容量の文字データなどを扱ってき
たデータベース管理システム(Data Base Management S
ystem 、以下、DBMSという) において、大容量のデ
ジタル映像データ、デジタル音声データを格納、管理す
ることが容易になっている。
【0003】映像データや音声データをDBMSに格納
する際には、まず、それらをデジタル化した後、DBM
Sに格納することになる。つまり、映像データは、静止
画の時間単位(例えば1/30[sec] )で区切られたデ
ジタルデータの順序を持った集合であると考えることが
できる。又音声データは、デジタル化の際のサンプリン
グ周波数により、ある時間単位で区切られたデジタルデ
ータの順序を持った集合であると考えることができる。
従って、通常、デジタル映像データもデジタル音声デー
タも共に、ある時間単位のインデックス属性を伴ってD
BMSに格納される。そしてインデックス属性をDBM
Sで管理することにより、検索時には、このインデック
ス属性値によりデータの検索、取得を行う。
【0004】上で述べた方法によると、時間情報(ある
いは場面情報等) とハードディスク( 以下、HDDとい
う) の物理アドレス等の実際の物理格納位置のテーブル
のみをDBMSが管理すれば実現でき、リレーショナル
データベース管理システム(Relational Database Syst
em、以下、RDBMSという) で容易に構成可能であ
る。しかし映像データがオブジェクト性、属性継承性と
いう特徴を有することから、マルチメディア(映像、音
声他) データベースにオブジェクト指向技術を取り入れ
る手法が提案されている。
【0005】図7は、映像データを格納するための従来
のオブジェクト指向データベース管理システム(Object
Oriented DBMS、以下、OODBMSという) のデータ
ベーススキーマの構成を示すものである。図7におい
て、700は映像全体を格納するためのオブジェクトビ
デオ、701は場面を格納するためのオブジェクトシー
ン、710は映像全体を格納するためのオブジェクトビ
デオ、711は静止画フレームを格納するためのオブジ
ェクトフレーム、白い三角形で示す720はオブジェク
ト間のIS_A 関連を記す枝記号、黒いダイヤ形で示す7
21はオブジェクト間の順序集約関連を記す枝記号、7
30は場面オブジェクト格納構造を示す非圧縮レイヤ場
面スキーマ、731はフレームオブジェクト格納構造を
示す非圧縮レイヤフレームスキーマ、732はデータベ
ース全体の格納構造を示すデータベーススキーマであ
る。
【0006】図7のデータベーススキーマにおいて、映
像データの実体は、オブジェクトビデオ700に格納さ
れている。オブジェクトビデオ700(710) には、
物理属性として、構成要素、先頭フレーム、全フレーム
数等、書誌属性として、ジャンル、題目等を定義でき
る。又、オブジェクトシーン701には、物理属性はそ
のまま継承し、内容属性として、場面、登場人物を定義
できる。そしてオブジェクトフレーム711には、物理
属性として前後フレームの参照ポインタを定義できる。
【0007】このようなデータベーススキーマに格納さ
れている映像データの場面検索を行う際、ユーザは、以
下のようなSQL文( あるいはGUI等) により、デー
タベースに問合せを行う。 select 場面( フレーム列) from シーン where scene=" ホームラン" このときOODBMSは、オブジェクトシーン701の
場面属性(シーン)を検索し、属性値が" ホームラン"
であるオブジェクトシーン701の構成要素属性に記述
されているオブジェクトフレーム711の順序集約( 映
像フレーム列) を結果として返す。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では、複雑な物理構造を持つ圧縮デー
タ、例えばMPEGデータのような素材を効率的にOO
DBMSに格納し、自由に検索することができないとい
う欠点を有していた。
【0009】本発明は上記した点に鑑み、格納データ
が、非圧縮データであるか、圧縮データであるかという
ことを全く意識することなくデータベースに対して場面
検索を行うことができるMPEGデータ格納手法と検索
手法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、従来例のデータベーススキーマ構造を非
圧縮レイヤデータベーススキーマ層としてそのまま活か
し、その下位レイヤとして、圧縮レイヤデータベースス
キーマ層を定義し、スキーマ間参照関連を密に定義し、
全体として多層スキーマ構造をとる構成のものである。
【0011】本願の請求項1の発明は、オブジェクト管
理機構、属性継承機構、属性値継承機構、メソッド継承
機構及び順序集約関連管理機構を具備するマルチメディ
アデータを格納、管理、検索するオブジェクト指向デー
タベース管理システムであって、データベーススキーマ
が、非圧縮映像データ及び非圧縮音声データを管理する
ためのI層(Iは正整数) の非圧縮レイヤデータベース
スキーマと、圧縮映像データ及び圧縮音声データを管理
するためのJ層(Jは正整数) の圧縮レイヤデータベー
ススキーマとの(I+J) 層データベーススキーマから
成り、非圧縮映像データ及び非圧縮音声データをデータ
ベースに格納する際に、前記圧縮レイヤデータベースス
キーマは使用せず、前記非圧縮映像データ及び前記非圧
縮音声データを非圧縮レイヤの第I層データベーススキ
ーマ上のm個( mは正整数) のオブジェクトのインスタ
ンスとして格納する非圧縮系データベーススキーマ構成
手段と、前記非圧縮レイヤの第I層データベーススキー
マ上のオブジェクトのインスタンスには、前記圧縮レイ
ヤの第1層データベーススキーマ上のオブジェクトへの
参照ポインタを記述してそれらのオブジェクトは抽象オ
ブジェクトとして管理することによりレイヤ間でオブジ
ェクト航行を可能にするレイヤ間オブジェクト航行手
段、及び第K層(1≦K≦(I+J−1) 、K≠I) デ
ータベーススキーマ上のオブジェクトの参照属性には、
第(K+1) 層データベーススキーマ上の各オブジェク
トへの参照ポインタを記述してそれらのオブジェクトは
抽象オブジェクトとして管理することによりスキーマ間
でオブジェクト航行を可能にするスキーマ間オブジェク
ト航行手段とを備え、圧縮映像データ及び圧縮音声デー
タをデータベースに格納する際に、圧縮映像データ及び
圧縮音声データを前記圧縮レイヤの第J層データベース
スキーマ上のn個(nは正整数) のオブジェクトのイン
スタンスとして格納する圧縮系データベーススキーマ構
成手段と、を具備することを特徴とするものである。
【0012】本願の請求項2の発明は、前記(I+J)
層データベーススキーマにおいて、前記圧縮レイヤの第
1層データベーススキーマ上のオブジェクトの参照属性
に、前記非圧縮レイヤの第I層データベーススキーマ上
のオブジェクトへの参照ポインタを記述することにより
レイヤ間でオブジェクト航行を可能にするレイヤ間オブ
ジェクト逆航行手段と、第(K+1) 層データベースス
キーマ上のオブジェクトの参照属性に、第K層データベ
ーススキーマ上のオブジェクトへの参照ポインタを記述
することによりスキーマ間でオブジェクト航行を可能に
するスキーマ間オブジェクト逆航行手段と、を更に具備
することを特徴とするものである。
【0013】本願の請求項3の発明では、前記非圧縮レ
イヤの第i層(1≦i≦I) データベーススキーマは、
映像1フレームあるいは1フィールドの非圧縮映像デー
タを管理するための第1のオブジェクトと、前記第1の
オブジェクトの順序集約である第2のオブジェクトとを
具備することを特徴とするものである。
【0014】本願の請求項4の発明では、前記圧縮レイ
ヤの第j層(1≦j≦J) データベーススキーマは、フ
レーム内符号化を施した圧縮映像データを管理するため
の第3のオブジェクトと、フレーム間予測符号化を施し
た圧縮映像データを管理するための第4のオブジェクト
と、フレーム間双方向予測符号化を施した圧縮映像デー
タを管理するための第5のオブジェクトと、音声フレー
ム間符号化を施した圧縮音声データを管理するための第
6のオブジェクトとを具備することを特徴とするもので
ある。
【0015】本願の請求項5の発明では、前記非圧縮レ
イヤの第i層(1≦i≦I) データベーススキーマは、
映像1フレームあるいは1フィールドの非圧縮映像デー
タを管理するための第1のオブジェクトと、前記第1の
オブジェクトの順序集約である第2のオブジェクトとを
具備し、前記圧縮レイヤの第j層(1≦j≦J) データ
ベーススキーマは、フレーム内符号化を施した圧縮映像
データを管理するための第3のオブジェクトと、フレー
ム間予測符号化を施した圧縮映像データを管理するため
の第4のオブジェクトと、フレーム間双方向予測符号化
を施した圧縮映像データを管理するための第5のオブジ
ェクトと、音声フレーム間符号化を施した圧縮音声デー
タを管理するための第6のオブジェクトとを具備するこ
とを特徴とするものである。
【0016】本願の請求項6の発明では、前記圧縮レイ
ヤの第jj層(1≦jj≦J) データベーススキーマ
は、圧縮データの復号過程において必要なタイムスタン
プ情報を有するヘッダ情報を付加したデータを管理する
ための第7のオブジェクトと、前記第7のオブジェクト
の順序集約に復号過程におけるクロックリファレンス情
報を有するヘッダ情報を付加したデータを管理するため
の第8のオブジェクトと、前記第8のオブジェクトの順
序集約に復号過程におけるシステム管理情報を有するヘ
ッダ情報を付加したデータを管理するための第9のオブ
ジェクトを有し、前記圧縮レイヤの第j層データベース
スキーマ上のオブジェクトと、前記圧縮レイヤの第jj
層データベーススキーマ上のオブジェクトとの参照関連
が、1:X(Xは正整数) あるいはY:1(Yは正整
数) となるように、前記第7、8、9のオブジェクトの
インスタンスを再構成して再定義するオブジェクト再定
義手段を更に具備することを特徴とするものである。
【0017】本願の請求項7の発明は、前記第2のオブ
ジェクトが参照する先頭からpフレーム目(pは正整
数) までの第1のオブジェクトが参照する前記第4のオ
ブジェクトあるいは前記第5のオブジェクトを、フレー
ム内再符号化し、第3のオブジェクトとして再構成して
再定義するオブジェクト再符号化再定義手段を具備する
ことを特徴とするものである。
【0018】本願の請求項8の発明は、前記非圧縮レイ
ヤの第iii層(1≦iii≦I)データベーススキー
マ及び前記圧縮レイヤの第jjj層(1≦jjj≦J)
データベーススキーマ上の全てのオブジェクトに対して
検索メソッドを有するデータベース管理システムであっ
て、検索メソッドが、起動した結果が前記圧縮レイヤの
第J層データベーススキーマ上の一つのオブジェクトで
ある場合、検索結果を、その一つのオブジェクトとする
単一オブジェクト生成手段と、起動した結果が前記圧縮
レイヤの第J層データベーススキーマ上の複数のオブジ
ェクトである場合、検索結果を、前記第7、8、9のオ
ブジェクトのヘッダ内容を動的に変更して生成した第1
の仮想オブジェクトとする動的複合オブジェクト生成手
段と、を具備することを特徴とするものである。
【0019】本願の請求項9の発明では、前記圧縮レイ
ヤの第j層データベーススキーマは、それ自身で復号可
能な単位VAU(ビデオ アクセス ユニット)であ
り、且つ、前記第3、4、5のオブジェクトの順序集約
にヘッダ情報を付加したデータを管理するための第10
のオブジェクトと、それ自身で復号可能な単位AAU
(オーディオアクセス ユニット) であり、且つ、前記
第6のオブジェクトの順序集約にヘッダ情報を付加した
データを管理するための第11のオブジェクトとを具備
し、前記第10のオブジェクトが同時刻に再生すべき前
記第11のオブジェクトへの参照ポインタを記述する参
照属性を、又、前記第11のオブジェクトが同時刻に再
生すべき前記第10のオブジェクトへの参照ポインタを
記述する参照属性を具備することでスキーマ内でオブジ
ェクトの航行を可能にするスキーマ内オブジェクト航行
手段と、検索メソッドが前記第10のオブジェクトとス
キーマ内参照関連でリンクされた前記第11のオブジェ
クトを同時に取得し、前記第7、8、9のオブジェクト
のヘッダ内容を動的に変更して前記第10、11のオブ
ジェクトを含む第2の仮想オブジェクトを生成する同期
オブジェクト生成手段と、を更に具備することを特徴と
するものである。
【0020】本願の請求項10の発明は、前記圧縮レイ
ヤの第j層データベーススキーマが、前記第3のオブジ
ェクトの順序集約にヘッダ情報を付加したデータを管理
するための第12のオブジェクトを管理する高速再生用
オブジェクト管理手段を具備し、検索メソッドが、複数
のフレーム内符号化データのみを抽出する場合に、前記
第12のオブジェクトを取得し、前記第7、8、9のオ
ブジェクトのヘッダ内容を動的に変更して前記第12の
オブジェクトを含む第3の仮想オブジェクトを生成する
高速再生用オブジェクト生成手段を具備することを特徴
とするものである。
【0021】本願の請求項11の発明は、検索メソッド
が、前記第2のオブジェクトが参照する先頭の前記第1
のオブジェクトが参照する前記第3、4、5のオブジェ
クトに対し、時間的に以前の第3のオブジェクトから、
前記第2のオブジェクトが参照する末尾の前記第1のオ
ブジェクトが参照する前記第3、4、5のオブジェクト
に対し、時間的に以後の第3のオブジェクトまでを取得
し、前記第7、8、9のオブジェクトのヘッダ内容を動
的に変更して第4の仮想オブジェクトを生成する範囲拡
大オブジェクト生成手段を具備することを特徴とするも
のである。
【0022】本発明は、上記した構成により、データベ
ース検索者は、場面検索を行う際、格納データが圧縮デ
ータであるか非圧縮データであるかを全く意識すること
なくデータベースにアクセスすることができ、映像と音
声の同期検索再生、映像の高速再生を行うことができ
る。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の請求項1〜5を具
体化した第1の実施の形態について図面を用いて詳細に
説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態における
MPEG1(ISO/IEC 11172-1:以下、MPEG) データ
を格納するための多層データベーススキーマの構成を示
すものである。
【0024】図1において、154はデータベース全体
の格納構造を示す多層データベーススキーマである。こ
の多層データベーススキーマ154は、I層の非圧縮デ
ータベーススキーマとJ層の圧縮データベーススキーマ
とで構成される。この実施の形態ではI=2,J=2の
場合、即ち非圧縮データを管理する非圧縮レイヤ場面ス
キーマ150、非圧縮レイヤフレームスキーマ151
と、複雑な物理構造を有する圧縮データを管理する圧縮
レイヤ圧縮フレームスキーマ152、圧縮レイヤシステ
ムスキーマ153の複数の層のデータベーススキーマで
構成されている。
【0025】150は場面オブジェクト格納構造を示す
非圧縮レイヤ場面スキーマである。100は映像全体を
格納するためのオブジェクトビデオ、101は場面を格
納するためのオブジェクトシーン(請求項中第2のオブ
ジェクト) であり、非圧縮レイヤ場面スキーマ150上
に配置される。151は非圧縮フレームオブジェクト格
納構造を示す非圧縮レイヤフレームスキーマである。1
10は映像全体を格納するためのオブジェクトビデオ、
111は静止画フレームを格納するためのオブジェクト
フレーム(請求項中第1のオブジェクト) であり、これ
らは非圧縮レイヤフレームスキーマ151上に配置され
る。
【0026】152は圧縮フレームオブジェクト格納構
造を示す圧縮レイヤ圧縮フレームスキーマである。この
レイヤは図2(a)に詳細に示すように、120はMP
EGデータ全体を格納するためのオブジェクトMPE
G、121は映像データを格納するためのオブジェクト
ビデオ、122はMPEG規格でフレーム内符号化を施
した圧縮映像データであるIピクチャを格納するための
オブジェクトIピクチャ(請求項中第3のオブジェク
ト) 、123はMPEG規格でフレーム間予測符号化を
施した圧縮映像データであるPピクチャを格納するため
のオブジェクトPピクチャ(請求項中第4のオブジェク
ト) 、124はMPEG規格でフレーム間双方向予測符
号化を施した圧縮映像データであるBピクチャを格納す
るためのオブジェクトBピクチャ(請求項中第5のオブ
ジェクト) 、125はMPEG規格で定められたGOP
(Group Of Pictures 、複数のI,P,B-picture)を格納す
るためのオブジェクトGop(請求項中第10のオブジ
ェクト) 、126は複数のIピクチャを格納するための
オブジェクトGoi(Group Of I-pictures ) (請求項
中第12のオブジェクト) 、127は音声データを格納
するためのオブジェクトオーディオ 、128は音声1
フレームを格納するためのオブジェクトAフレーム(請
求項中第6のオブジェクト) 、129は複数のAフレー
ムを格納するためのオブジェクトGoa(請求項中第1
1のオブジェクト) であり、これらは圧縮レイヤ圧縮フ
レームスキーマ152上に配置される。
【0027】153はMPEG規格システムレイヤのオ
ブジェクト格納構造を示す圧縮レイヤシステムスキーマ
である。このレイヤを図2(b)に詳細に示す。図2
(b)において、130はMPEGデータ全体を格納す
るためのオブジェクトMPEG、131はMPEG規格
のシステムストリームを格納するためのオブジェクトシ
ステムストリーム(請求項中第9のオブジェクト) 、1
32はMPEG規格のパックデータを格納するためのオ
ブジェクトパック(請求項中第8のオブジェクト) 、1
33はMPEG規格のパケットデータを格納するための
オブジェクトパケット( 請求項中第7のオブジェクト)
、134は、MPEG規格の映像パケットデータを格
納するためのオブジェクトビデオパケット、135は、
MPEG規格の音声パケットデータを格納するためのオ
ブジェクトオーディオパケットであり、これらは圧縮レ
イヤシステムスキーマ153上に配置される。尚図1,
図2において、白い三角形で示す140はオブジェクト
間のIS_A 関連を記す枝記号、黒のダイヤ形状で示す1
41はオブジェクト間の順序集約関連を記す枝記号であ
る。
【0028】以上のように構成された多層データベース
スキーマについて、以下図1,図22を用いてMPEG
データの格納手法、検索手法を説明する。図1,図2に
示すように、各データベーススキーマ上のオブジェクト
は、スキーマ内オブジェクト航行( 参照) だけでなく、
スキーマ間オブジェクト航行( 参照) も可能な属性構造
を持っている。
【0029】図1,図2の多層データベーススキーマを
管理するDBMSにMPEGデータを格納する場合、D
BMSは、圧縮系データベーススキーマ構成手段によ
り、以下のようにMPEGデータを格納する。MPEG
圧縮映像データの実体は、システムレイヤデータベース
スキーマ153上のオブジェクトシステムストリーム1
31に格納する。
【0030】圧縮レイヤシステムスキーマ153におい
て、DBMSは、圧縮系データベーススキーマ構成手段
により、オブジェクトビデオパケット134とオブジェ
クトオーディオパケット135のスーパークラスオブジ
ェクトとしてオブジェクトパケット133を、そのオブ
ジェクトパケット133の順序集約オブジェクトとして
オブジェクトパック132を、更にそのオブジェクトパ
ック132の順序集約オブジェクトとしてオブジェクト
システムストリーム131を管理する。オブジェクトビ
デオパケット134とオブジェクトオーディオパケット
135は、スキーマ内オブジェクト航行手段により、プ
レゼンテーションタイムスタンプ情報をもとに参照属性
でリンクが張られる。
【0031】圧縮レイヤ圧縮フレームスキーマ152に
おいて、DBMSは、圧縮系データベーススキーマ構成
手段により、圧縮レイヤシステムスキーマ153上のオ
ブジェクトビデオパケット134への参照属性を有する
オブジェクトI,P,Bピクチャ122、123、12
4を管理し、そのオブジェクトI,P,Bピクチャ12
2、123、124の順序集約オブジェクトとしてオブ
ジェクトGop125を管理し、オブジェクトIピクチ
ャ122のみの順序集約オブジェクトとしてオブジェク
トGoi126を管理し、オブジェクトGop125と
オブジェクトGoi126の順序集約オブジェクトとし
てオブジェクトビデオ121を管理し、圧縮レイヤシス
テムスキーマ153上のオブジェクトオーディオパケッ
ト135への参照属性を有するオブジェクトAフレーム
128を管理し、そのオブジェクトAフレーム128の
順序集約オブジェクトとしてオブジェクトGoa129
を管理し、そのオブジェクトGoa129の順序集約オ
ブジェクトとしてオブジェクトオーディオ127を管理
し、そしてオブジェクトビデオ121とオブジェクトオ
ーディオ127のスーパークラスオブジェクトとしてオ
ブジェクトMPEG120を管理する。
【0032】非圧縮レイヤフレームスキーマ151にお
いて、DBMSは、圧縮系データベーススキーマ構成手
段により、圧縮レイヤ圧縮フレームスキーマ152上の
オブジェクトI,P,Bピクチャ122、123、12
4への参照属性を有するオブジェクトフレーム111
を、そのオブジェクトフレーム111の順序集約オブジ
ェクトとしてオブジェクトビデオ110を管理する。
【0033】非圧縮レイヤ場面スキーマ150におい
て、DBMSは、圧縮系データベーススキーマ構成手段
により、非圧縮レイヤフレームスキーマ151上のオブ
ジェクトフレーム111への参照属性を有するオブジェ
クトシーン101を、そのオブジェクトシーン101の
順序集約オブジェクトとしてオブジェクトビデオ100
を管理する。
【0034】オブジェクトビデオ100、110には、
物理属性として、構成要素、先頭フレーム、全フレーム
数等、書誌属性として、ジャンル、題目等を定義でき
る。又、オブジェクトシーン101には、物理属性をそ
のまま継承し、内容属性として、場面、登場人物を定義
できる。そしてオブジェクトフレーム111には、物理
属性として、圧縮フレームレイヤデータベーススキーマ
上のオブジェクトI,P,Bピクチャ122、123、
124への参照ポインタを定義することができる。ただ
し、格納データが非圧縮データである場合は、非圧縮系
データベーススキーマ構成手段により、オブジェクトビ
デオ100に実体が格納され、圧縮レイヤデータベース
スキーマは使用しないので、オブジェクトフレーム11
1の参照属性の値はNULLとなる。
【0035】このようなデータベーススキーマに格納さ
れている映像データの場面検索を行う際、ユーザは、以
下のようなSQL文( あるいはGUI等) により、デー
タベースに問合せを行う。 select 場面( フレーム列) from シーン where scene=" ホームラン" このときOODBMSは、オブジェクトシーン101の
場面属性 (シーン)を検索し、スキーマ間オブジェクト
航行手段により、属性値が" ホームラン" であるオブジ
ェクトシーン 101の構成要素属性に記述されている
オブジェクトフレーム111の順序集約(映像フレーム
列) を取得し、レイヤ間オブジェクト航行手段により、
その各オブジェクトフレーム 111の参照属性に記述
されているオブジェクトI,P,Bピクチャ122、1
23、124あるいはオブジェクトGop125を取得
し、スキーマ間オブジェクト航行手段により、そのオブ
ジェクトI,P,Bピクチャ122、123、124の
参照属性に記述されているオブジェクトビデオパケット
を取得し、システムストリームを生成して結果として返
す。このように、圧縮系データベーススキーマ構成手段
によりMPEGデータを格納することで、格納データが
圧縮データであっても、検索者はそれを意識することな
く、従来通りのインタフェースでデータベースに問合せ
を行なうことができる。
【0036】次に請求項6,7の発明を具体化した第
2,第3の実施の形態について説明する。これらの実施
の形態は物理的に複雑な構造を持つMPEGデータを単
純に扱うために、DBMSは、格納データを再定義して
再格納する手段を有する。
【0037】まず第2の実施の形態について説明する。
MPEGデータをオブジェクトシステムストリーム13
1に格納した段階では、通常、圧縮レイヤ圧縮フレーム
スキーマ152上のオブジェクトと、圧縮レイヤシステ
ムスキーマ153上のオブジェクトとの参照関連は、
a:b(a,bは任意の正整数) となっているのが普通
である。この場合、検索結果が複雑になり、結果のオブ
ジェクトの中に余分なデータを含まざるを得なくなる。
又、編集作業等でオブジェクトの入れ替え等が発生した
場合にも、同様である。従って、オブジェクト再定義手
段により、例えば図3(a)→(b)のように、オブジ
ェクトIピクチャ122とオブジェクトビデオパケット
134との参照関連が、1:XあるいはY:1(X,Y
は正整数)となるように、オブジェクトビデオパケット
134を再定義し、再格納する。こうすれば結果のオブ
ジェクトは所望の結果を過不足なく得ることができる。
このとき、再定義とは、DBMSのヘッダ管理上で行
い、実体のオブジェクトシステムストリーム131は変
化させなくてもよいし、あるいは、実体のオブジェクト
システムストリーム131自体を再定義してもよい。こ
れにより、所望のデータを過不足なく取得することがで
きる。
【0038】又第3の実施の形態について説明する。オ
ブジェクトシーン101が参照している先頭から数フレ
ーム分のオブジェクトがオブジェクトPピクチャ123
あるいはオブジェクトBピクチャ124である場合、検
索結果に余分なフレーム( オブジェクトPピクチャ12
3あるいはオブジェクトBピクチャ124) を含んでし
まうこととなる。このためオブジェクト再符号化再定義
手段により、図4のように、それらのオブジェクトをフ
レーム内再符号化してオブジェクトIピクチャ122と
して再定義する。こうすれば所望の場面(オブジェクト
シーン101)を不足フレームなく表示するためのデー
タを取得することができる。
【0039】これらの格納データを再定義して再格納す
る際に、オブジェクトの逆参照を行う。例えば、あるオ
ブジェクトフレーム111がオブジェクトPピクチャ1
23を参照するよう参照属性で指定していて、オブジェ
クトPピクチャ123をオブジェクトIピクチャ122
に再定義した場合、元々オブジェクトピクチャ123が
参照されていたオブジェクトフレーム111をみつけ
て、その参照属性をオブジェクトIピクチャ122に変
更するために、オブジェクトPピクチャ123には逆参
照を行うための参照属性を持っている。
【0040】次に検索結果のデータ列をデコーダが正常
に復号できるように、DBMSは、検索結果に対してダ
イナミックなヘッダ管理を行う機能を有する第4〜第7
の実施の形態について説明する。
【0041】まず請求項8による第4の実施の形態につ
いて説明する。検索結果が複数の場面( 複数のオブジェ
クトシーン 101) からなる場合、通常、DBMSは
結果を複数個返すことになり、検索結果場面が不連続を
起こしてしまい都合が悪い。これを避けるため、この場
合DBMSは、動的オブジェクト生成手段により、図5
のように、新たにオブジェクトシーン101の仮想オブ
ジェクトを生成して、それを一つの結果として返すこと
により、検索結果をあたかも一連の場面であるかのよう
に得ることができる。このときオブジェクトパック13
2のヘッダのクロックリファレンスを書き換え、更にオ
ブジェクトパケット133のヘッダのタイムスタンプを
書き換える必要がある。
【0042】次に請求項9による第5の実施の形態につ
いて説明する。スキーマ内オブジェクト航行手段によ
り、図5のように、オブジェクトGop125とオブジ
ェクトGoa129の再生時刻タイムスタンプをもとに
参照リンクを張っておくことで、場面(映像) 検索を行
った際、同期オブジェクト生成手段により、参照リンク
が張られた音声データも同時に取得して、各種ヘッダ値
を書き換えた仮想オブジェクトを生成して、それを結果
として返すことで、音声を伴った場面(映像) を得るこ
とができる。
【0043】次に請求項10による第6の実施の形態に
ついて説明する。Iピクチャのみによる高速再生検索を
行った場合、DBMSは、高速再生用オブジェクト管理
手段及び高速再生用オブジェクト生成手段により、オブ
ジェクトGoi126が参照しているオブジェクトIピ
クチャ122を取得し、そのオブジェクトが参照してい
るオブジェクトビデオパケット134を取得し、システ
ムストリームを生成して結果として返す。このときも同
様に、DBMSは、オブジェクトパック132のヘッダ
のクロックリファレンスを書き換え、さらにオブジェク
トパケット133のヘッダのタイムスタンプを書き換え
て、新たにオブジェクトシステムストリーム131の仮
想オブジェクトを生成して、それを結果として返すこと
で、Iピクチャのみの一連の映像を得ることができる。
【0044】次に請求項11による第7の実施の形態に
ついて説明する。場面検索時、範囲拡大オブジェクト生
成手段により、検索結果として得られたオブジェクトG
op125に対し、時間的に以前に表示すべきオブジェ
クトIピクチャ122を先頭に、時間的に後ろに表示す
べきオブジェクトIピクチャ122までのオブジェクト
を含む仮想オブジェクトを生成して、それを結果として
返すことで、検索結果の前後が切れることなく、場面を
得ることができる。
【0045】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可
能であり、これらを本発明の範囲から排除するものでは
ない。 又、本実施例では、圧縮レイヤデータベースス
キーマとして、MPEG1規格(ISO/IEC 11172-1) を対
象とした圧縮フレームレイヤ、システムレイヤデータベ
ーススキーマとしたが、特にこのレイヤ構成に限定する
ものではない。
【0046】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来、複
雑な物理構造を有するMPEGデータのような圧縮デー
タを、データベースに格納し、DBMSが管理すること
は困難であったが、DBMSが、従来の非圧縮データを
格納するためのデータベーススキーマを構成する非圧縮
系データベーススキーマ構成手段と、圧縮データを格納
するためのデータベーススキーマを構成する圧縮系デー
タベーススキーマ構成手段と、スキーマ間オブジェクト
航行手段、レイヤ間オブジェクト航行手段とを具備する
ことで、多層データベーススキーマ構造をとることがで
き、ユーザは、格納データが、圧縮データであろうが非
圧縮データであろうが、全く意識することなく、統一し
たインタフェースでデータベース検索を行うことができ
る。
【0047】又、DBMSが、オブジェクトの参照関連
を単純化させて再格納するオブジェクト再定義手段を具
備することで、検索処理の単純化が実現でき、オブジェ
クトを再符号化して再定義するオブジェクト再符号化再
定義手段を具備することで、正確な範囲のGop データの
検索が実現できる。
【0048】又、動的複合オブジェクト生成手段を具備
することで、複数場面からなる映像の検索が実現でき、
スキーマ内オブジェクト航行手段、同期オブジェクト生
成手段を具備することで、映像音声の同期検索が実現で
き、高速再生用オブジェクト生成手段を具備すること
で、映像の早送り再生検索が実現でき、そして範囲拡大
オブジェクト生成手段を具備することで、場面の頭切
れ、尻切れの防止が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における多層データベースス
キーマの概略構成図である。
【図2】圧縮レイヤ圧縮フレーマスキーマ、(b)は圧
縮レイヤシステムスキーマの詳細な構成を示す図であ
る。
【図3】オブジェクト再定義手段による再定義例を示す
図である。
【図4】オブジェクトをフレーム内再符号化することに
より再定義するオブジェクト再符号化再定義手段の動作
例を示す図である。
【図5】動的オブジェクト生成手段により複数の結果を
仮想オブジェクトとして出力する動作例を示す図であ
る。
【図6】オブジェクトGopとオブジェクトGoaとの
参照リンクを示す図である。
【図7】従来のデータベーススキーマの概略構成図であ
る。
【符号の説明】
100 オブジェクトビデオ 101 オブジェクトシーン 110 オブジェクトビデオ 111 オブジェクトフレーム 120 オブジェクトMPEG 121 オブジェクトビデオ 122 オブジェクトIピクチャ 123 オブジェクトPピクチャ 124 オブジェクトBピクチャ 125 オブジェクトGop 126 オブジェクトGoi 127 オブジェクトオーディオ 128 オブジェクトAフレーム 129 オブジェクトGoa 130 オブジェクトMPEG 131 オブジェクトシステムストリーム 132 オブジェクトパック 133 オブジェクトパケット 134 オブジェクトビデオパケット 135 オブジェクトオーディオパケット 140 IS_A 関連を記す枝記号 141 順序集約関連を記す枝記号 150 非圧縮レイヤ場面スキーマ 151 非圧縮レイヤフレームスキーマ 152 圧縮レイヤ圧縮フレームスキーマ 153 圧縮レイヤシステムスキーマ 154 多層データベーススキーマ 900 オブジェクトビデオ 901 オブジェクトシーン 910 オブジェクトビデオ 911 オブジェクトフレーム 920 IS_A 関連を記す枝記号 921 順序集約関連を記す枝記号 930 非圧縮レイヤ場面スキーマ 931 非圧縮レイヤフレームスキーマ 932 データベーススキーマ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年12月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】(a)は圧縮レイヤ圧縮フレーマスキーマ、
(b)は圧縮レイヤシステムスキーマの詳細な構成を示
す図である。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オブジェクト管理機構、属性継承機構、
    属性値継承機構、メソッド継承機構及び順序集約関連管
    理機構を具備するマルチメディアデータを格納、管理、
    検索するオブジェクト指向データベース管理システムで
    あって、 データベーススキーマが、非圧縮映像データ及び非圧縮
    音声データを管理するためのI層(Iは正整数) の非圧
    縮レイヤデータベーススキーマと、圧縮映像データ及び
    圧縮音声データを管理するためのJ層(Jは正整数) の
    圧縮レイヤデータベーススキーマとの(I+J) 層デー
    タベーススキーマから成り、 非圧縮映像データ及び非圧縮音声データをデータベース
    に格納する際に、前記圧縮レイヤデータベーススキーマ
    は使用せず、前記非圧縮映像データ及び前記非圧縮音声
    データを非圧縮レイヤの第I層データベーススキーマ上
    のm個( mは正整数) のオブジェクトのインスタンスと
    して格納する非圧縮系データベーススキーマ構成手段
    と、 前記非圧縮レイヤの第I層データベーススキーマ上のオ
    ブジェクトのインスタンスには、前記圧縮レイヤの第1
    層データベーススキーマ上のオブジェクトへの参照ポイ
    ンタを記述してそれらのオブジェクトは抽象オブジェク
    トとして管理することによりレイヤ間でオブジェクト航
    行を可能にするレイヤ間オブジェクト航行手段、及び第
    K層(1≦K≦(I+J−1) 、K≠I) データベース
    スキーマ上のオブジェクトの参照属性には、第(K+
    1) 層データベーススキーマ上の各オブジェクトへの参
    照ポインタを記述してそれらのオブジェクトは抽象オブ
    ジェクトとして管理することによりスキーマ間でオブジ
    ェクト航行を可能にするスキーマ間オブジェクト航行手
    段とを備え、圧縮映像データ及び圧縮音声データをデー
    タベースに格納する際に、圧縮映像データ及び圧縮音声
    データを前記圧縮レイヤの第J層データベーススキーマ
    上のn個(nは正整数) のオブジェクトのインスタンス
    として格納する圧縮系データベーススキーマ構成手段
    と、を具備することを特徴とするデータベース管理シス
    テム。
  2. 【請求項2】 前記(I+J) 層データベーススキーマ
    において、 前記圧縮レイヤの第1層データベーススキーマ上のオブ
    ジェクトの参照属性に、前記非圧縮レイヤの第I層デー
    タベーススキーマ上のオブジェクトへの参照ポインタを
    記述することによりレイヤ間でオブジェクト航行を可能
    にするレイヤ間オブジェクト逆航行手段と、 第(K+1) 層データベーススキーマ上のオブジェクト
    の参照属性に、第K層データベーススキーマ上のオブジ
    ェクトへの参照ポインタを記述することによりスキーマ
    間でオブジェクト航行を可能にするスキーマ間オブジェ
    クト逆航行手段と、を更に具備することを特徴とする請
    求項1記載のデータベース管理システム。
  3. 【請求項3】 前記非圧縮レイヤの第i層(1≦i≦
    I) データベーススキーマは、 映像1フレームあるいは1フィールドの非圧縮映像デー
    タを管理するための第1のオブジェクトと、前記第1の
    オブジェクトの順序集約である第2のオブジェクトとを
    具備することを特徴とする請求項1記載のデータベース
    管理システム。
  4. 【請求項4】 前記圧縮レイヤの第j層(1≦j≦J)
    データベーススキーマは、 フレーム内符号化を施した圧縮映像データを管理するた
    めの第3のオブジェクトと、フレーム間予測符号化を施
    した圧縮映像データを管理するための第4のオブジェク
    トと、フレーム間双方向予測符号化を施した圧縮映像デ
    ータを管理するための第5のオブジェクトと、音声フレ
    ーム間符号化を施した圧縮音声データを管理するための
    第6のオブジェクトとを具備することを特徴とする請求
    項1記載のデータベース管理システム。
  5. 【請求項5】 前記非圧縮レイヤの第i層(1≦i≦
    I) データベーススキーマは、 映像1フレームあるいは1フィールドの非圧縮映像デー
    タを管理するための第1のオブジェクトと、前記第1の
    オブジェクトの順序集約である第2のオブジェクトとを
    具備し、 前記圧縮レイヤの第j層(1≦j≦J) データベースス
    キーマは、 フレーム内符号化を施した圧縮映像データを管理するた
    めの第3のオブジェクトと、フレーム間予測符号化を施
    した圧縮映像データを管理するための第4のオブジェク
    トと、フレーム間双方向予測符号化を施した圧縮映像デ
    ータを管理するための第5のオブジェクトと、音声フレ
    ーム間符号化を施した圧縮音声データを管理するための
    第6のオブジェクトとを具備することを特徴とする請求
    項1記載のデータベース管理システム。
  6. 【請求項6】 前記圧縮レイヤの第jj層(1≦jj≦
    J) データベーススキーマは、 圧縮データの復号過程において必要なタイムスタンプ情
    報を有するヘッダ情報を付加したデータを管理するため
    の第7のオブジェクトと、前記第7のオブジェクトの順
    序集約に復号過程におけるクロックリファレンス情報を
    有するヘッダ情報を付加したデータを管理するための第
    8のオブジェクトと、前記第8のオブジェクトの順序集
    約に復号過程におけるシステム管理情報を有するヘッダ
    情報を付加したデータを管理するための第9のオブジェ
    クトを有し、 前記圧縮レイヤの第j層データベーススキーマ上のオブ
    ジェクトと、前記圧縮レイヤの第jj層データベースス
    キーマ上のオブジェクトとの参照関連が、1:X(Xは
    正整数) あるいはY:1(Yは正整数) となるように、
    前記第7、8、9のオブジェクトのインスタンスを再構
    成して再定義するオブジェクト再定義手段を更に具備す
    ることを特徴とする請求項5記載のデータベース管理シ
    ステム。
  7. 【請求項7】 前記第2のオブジェクトが参照する先頭
    からpフレーム目(pは正整数) までの第1のオブジェ
    クトが参照する前記第4のオブジェクトあるいは前記第
    5のオブジェクトを、フレーム内再符号化し、第3のオ
    ブジェクトとして再構成して再定義するオブジェクト再
    符号化再定義手段を具備することを特徴とする請求項5
    記載のデータベース管理システム。
  8. 【請求項8】 前記非圧縮レイヤの第iii層(1≦i
    ii≦I) データベーススキーマ及び前記圧縮レイヤの
    第jjj層(1≦jjj≦J) データベーススキーマ上
    の全てのオブジェクトに対して検索メソッドを有するデ
    ータベース管理システムであって、 検索メソッドが、起動した結果が前記圧縮レイヤの第J
    層データベーススキーマ上の一つのオブジェクトである
    場合、検索結果を、その一つのオブジェクトとする単一
    オブジェクト生成手段と、 起動した結果が前記圧縮レイヤの第J層データベースス
    キーマ上の複数のオブジェクトである場合、検索結果
    を、前記第7、8、9のオブジェクトのヘッダ内容を動
    的に変更して生成した第1の仮想オブジェクトとする動
    的複合オブジェクト生成手段と、を具備することを特徴
    とする請求項6記載のデータベース管理システム。
  9. 【請求項9】 前記圧縮レイヤの第j層データベースス
    キーマは、それ自身で復号可能な単位VAU(ビデオ
    アクセス ユニット)であり、且つ、前記第3、4、5
    のオブジェクトの順序集約にヘッダ情報を付加したデー
    タを管理するための第10のオブジェクトと、それ自身
    で復号可能な単位AAU(オーディオアクセス ユニッ
    ト) であり、 且つ、前記第6のオブジェクトの順序集約にヘッダ情報
    を付加したデータを管理するための第11のオブジェク
    トとを具備し、 前記第10のオブジェクトが同時刻に再生すべき前記第
    11のオブジェクトへの参照ポインタを記述する参照属
    性を、又、前記第11のオブジェクトが同時刻に再生す
    べき前記第10のオブジェクトへの参照ポインタを記述
    する参照属性を具備することでスキーマ内でオブジェク
    トの航行を可能にするスキーマ内オブジェクト航行手段
    と、 検索メソッドが前記第10のオブジェクトとスキーマ内
    参照関連でリンクされた前記第11のオブジェクトを同
    時に取得し、前記第7、8、9のオブジェクトのヘッダ
    内容を動的に変更して前記第10、11のオブジェクト
    を含む第2の仮想オブジェクトを生成する同期オブジェ
    クト生成手段と、を更に具備することを特徴とする請求
    項6記載のデータベース管理システム。
  10. 【請求項10】 前記圧縮レイヤの第j層データベース
    スキーマが、前記第3のオブジェクトの順序集約にヘッ
    ダ情報を付加したデータを管理するための第12のオブ
    ジェクトを管理する高速再生用オブジェクト管理手段を
    具備し、 検索メソッドが、複数のフレーム内符号化データのみを
    抽出する場合に、前記第12のオブジェクトを取得し、
    前記第7、8、9のオブジェクトのヘッダ内容を動的に
    変更して前記第12のオブジェクトを含む第3の仮想オ
    ブジェクトを生成する高速再生用オブジェクト生成手段
    を具備することを特徴とする請求項6記載のデータベー
    ス管理システム。
  11. 【請求項11】 検索メソッドが、前記第2のオブジェ
    クトが参照する先頭の前記第1のオブジェクトが参照す
    る前記第3、4、5のオブジェクトに対し、時間的に以
    前の第3のオブジェクトから、前記第2のオブジェクト
    が参照する末尾の前記第1のオブジェクトが参照する前
    記第3、4、5のオブジェクトに対し、時間的に以後の
    第3のオブジェクトまでを取得し、前記第7、8、9の
    オブジェクトのヘッダ内容を動的に変更して第4の仮想
    オブジェクトを生成する範囲拡大オブジェクト生成手段
    を具備することを特徴とする請求項6記載のデータベー
    ス管理システム。
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