Titelaufnahme

Titel
Generic adaptation of scalable multimedia resources / Christian Timmerer
VerfasserTimmerer, Christian
Begutachter / BegutachterinHellwagner, Hermann ; Kosch, Harald
Erschienen2006
UmfangVIII, 162 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftKlagenfurt, Alpen-Adria-Univ., Diss., 2006
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzKB2006 26 ; OeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Adaptierung / Digitale Objekte / MPEG / Multimedia / Quality of Service / universeller Zugriff auf Multimediadaten / Geräteunabhängigkeit / Kodierformatunabhängigkeit / Streamingumgebungen mit Ressourceneinschränkungen / Interoperabilität
Schlagwörter (EN)adaptation / Digital Item / MPEG / multimedia / quality of service / universal multimedia access / device independence / coding format independence / constrained and streaming environments / interoperability
Schlagwörter (GND)Multimedia / MPEG-Standard / Skalierbarkeit / Anpassung / Dienstgüte / Interoperabilität
URNurn:nbn:at:at-ubk:1-1122 Persistent Identifier (URN)
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Generic adaptation of scalable multimedia resources [9.54 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Das Spektrum an Multimediaformaten ist im vergangenen Jahrzehnt beachtlich gestiegen, ebenso wie die Anzahl an Benutzern, die auf qualitativ hochwertige Multimediadaten Ãber heterogene Netzwerke zugreifen, sowie auf unterschiedlichsten GerÃ$tetypen konsumieren wollen.

InteroperabilitÃ$t ist ein wichtiger Aspekt fÃr das ErmÃglichen des transparenten und vermehrten Zugriffs auf Multimediadaten Ãber eine groÃe Auswahl an Netzwerken und GerÃ$ten.

Diese Dissertation stellt Mittel fÃr den gerÃ$te- und kodierungsunabhÃ$ngigen Zugriff auf hochwertige Multimediadaten in einer interoperablen Weise zur VerfÃgung. Das heiÃt, es werden Themen, wie im vorhin genannten Szenario, angesprochen, die allgemein hin als universeller Zugriff auf Multimediadaten (engl. Universal Multimedia Access - UMA) bezeichnet werden. Es werden insbesondere existierende UMA-Verfahren diskutiert und ein generisches, XML-basiertes Rahmenwerk vorgestellt, welches Multimediadaten, unabhÃ$ngig vom Kodierformat, hinsichtlich des Nutzungskontexts zur VerfÃgung stellt. XML wird benutzt um die Struktur der Multimediadaten zu beschreiben, wodurch die Adaptierung dieser nur mit Hilfe von standardisierten Prozessen erfolgen kann. Das XML-Dokument, das die Struktur der Multimediadaten beschreibt, wird mit Hilfe von herkÃmmlichen XML-Transformationssprachen transformiert und ein generisches Modul adaptiert die Multimediadaten anhand des transformierten XML-Dokuments. Dieses Rahmenwerk wurde bei der Moving Picture Experts Group (MPEG) eingebracht und im Rahmen der MPEG-21-Standardisierung im siebenten Teil (Digital Item Adaptation - UMA) als internationaler Standard verÃffentlicht fÃr welchen der Autor dieser Dissertation als Co-Editor zur VerfÃgung stand. Adaptionsmodule, die diesem Rahmenwerk entsprechen, kÃnnen fÃr eine Vielzahl von Kodierformaten eingesetzt werden, ohne dass sie fÃr diese Formate auf spezielle Weise konfiguriert oder instal mÃssen.

Der Metadatenoverhead, welcher mit einem solchen generischen Ansatz einhergeht, ist eine BÃrde in Streamingumgebungen mit RessourcenbeschrÃ$nkungen. Der Metadatenoverhead muss beispielsweise durch geeignete Kodierverfahren reduziert werden und diese kodierten Metadaten mÃssen effizient verarbeitet werden. Die daraus resultierenden Probleme werden im zweiten Teil dieser Dissertation behandelt, in dem neue Konzepte zur Anpassung von hochwertigen Multimediadaten in einer gerÃ$te- und kodierungsunabhÃ$ngigen Umgebung vorgestellt werden. Dabei werden diese hochwertigen Multimediadaten, allen voran ihre Metadaten, in Fragmente (Verarbeitungseinheiten) zerlegt, welche in sich geschlossen sind. Diese Fragmente werden mit Hilfe von hÃ$ufig gebrauchten Instruktionen adaptiert, wobei diese Verarbeitung vollstÃ$ndig im binÃ$ren (komprimierten) Bereich erfolgt. Dazu werden diese Fragmente kodiert und die Transformationsinstruktionen direkt auf den kodierten Fragmenten zur Anwendung gebracht. Dadurch entfallen kostenintensive Kodierungs- und Dekodierungsschritte, wodurch der gesamte Transformationsschritt beschleunigt wird. Zum Verarbeiten der binÃ$ren Metadaten wird eine Schnittstelle zur Anwendungsprogrammierung (BAX - BiM API for XML) vorgeschlagen, welche Events generiert, die dem Streaming Transformer fÃr BiM (STB) zugefÃhrt werden. Dieser transformiert das XML-Dokument vollstÃ$ndig im binÃ$ren Bereich. Des Weiteren dienen diese Transformationsinstruktionen als Schnittstelle zwischen der Metadatentransformation und der Multimediaadaption, wodurch eine kombinierte Verarbeitung dieser Daten ermÃglicht wird, welche eine Notwendigkeit in Streamingumgebungen mit RessourcenbeschrÃ$nkungen ist.

Diese Konzepte ermÃglichen die Entwicklung von effizienten Adaptierungsmodulen in Streamingumgebungen mit RessourcenbeschrÃ$nkungen.

Dadurch wird der Einsatz dieser gerÃ$te- und kodierungsunabhÃ$ngigen Paradigmen im Net ermÃglicht.

Zusammenfassung (Englisch)

Over the last decade, a wide spectrum of multimedia resource formats has become available to an increasing number of users who desire to access it through various devices and over heterogeneous networks.

Interoperability is an important aspect for enabling transparent and augmented use of multimedia resources across a wide range of networks and devices.

This dissertation provides means for device and coding format independent access to advanced multimedia resources in an interoperable way. That is, it addresses issues as indicated in the scenario above which is generally referred to as Universal Multimedia Access (UMA). In particular, this dissertation reviews several existing UMA tools and proposes a generic XML-based multimedia publishing framework which allows the adaptation of advanced multimedia resources in a coding format independent way. XML is used to describe the high-level structure of the multimedia resources which enables the adaptation thereof using standardized processes. The XML document - describing the structure of the multimedia resource - is transformed using traditional XML transformation languages and a generic processor generates the adapted multimedia resource by means of the transformed XML document. Thus, an adaptation engine that is compliant to this framework needs to be deployed once and can be used for many coding formats shielding users (i.e., adaptation engine providers) from network and terminal configuration and installation issues. This framework has been proposed to the Moving Picture Experts Group (MPEG) and has been standardized within Part 7 - Digital Item Adaptation (DIA) - of the MPEG-21 Multimedia Framework for which the author of this dissertation served as a co-editor.

The metadata overhead which comes along with such a generic approach is a burden in constrained and streaming environments, i.e., the metadata overhead needs to be reduced appropriately, for example, by using suitable encoding techniques. Furthermore, the encoded metadata need to be processed efficiently. The resulting issues are discussed in the second part of this dissertation which introduces new concepts for the adaptation of advanced multimedia resources in such an environment.

Therefore, the advanced multimedia resources - most notably their XML-based metadata - are segmented into meaningful and self-contained fragments (process units) which are adapted by means of commonly used operations (transformation instructions) entirely in the binary - compressed - domain. In particular, the process units are encoded in such a way that the transformation instructions can be applied on the encoded process units without cost-intensive de-/encoding steps increasing the performance of the overall transformation process. An application programming interface (API) for binary encoded XML documents (BAX which stands for BiM API for XML) is proposed to parse the encoded metadata. The events generated by BAX are provided to the Streaming Transformer for BiM (STB) which transforms the XML document within the binary domain. Furthermore, the transformation instructions are used as an interface between the metadata transformation and multimedia resource adaptation steps enabling a combined processing thereof which becomes necessary in constrained and streaming environments.

These concepts enable the construction of efficient adaptation engines operating in a constrained and streaming environment, thus, allowing for the adoption of the device and coding format independent paradigms into network-enabled devices such as proxy servers or multimedia home gateways.

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