JP2006501539A - 階層データフォーマットに対するデータベースモデル - Google Patents

Abstract

本発明は、階層データフォーマットをリレーショナルデータベースマネージメントシステムにマッピングする方法に関する。本発明の課題は、記述子（１, １０, １１）を挿入する、記述子（１, １０, １１）の一部を読み出す、記述子（１, １０, １１）全体を読み出すために、種々異なるタイプの階層記述子（１, １０, １１）を迅速に扱うことができ、迅速なテキスト照会を実行することが可能な、記述子（１, １０, １１）を含む階層データフォーマットをリレーショナルデータベースマネージメントにマッピングする方法を提供することである。本発明では、記述子（１, １０, １１）は共通フォーマットの部分に分けられ、この共通フォーマットの部分はリレーショナルデータベース内のリレーション（２０, ２１, ２２・・・）に格納される。

Description

本発明は、階層データフォーマットをリレーショナルデータベースマネージメントシステムにマッピングする方法に関する。さらに本発明は、このような方法を使用するデータベースモデルおよび記録媒体から読み出すおよび／または記録媒体に書き込むための装置に関する。

デジタルレコーディングの特徴は、付加値データサービスを設けることおよび提示することおよび記録することである。これによって、すなわち例えばＤＶＲ（Digital Video Recorder）等のレコーダは例えば、コンテンツプロバイダー（例えば放送）または特定のサービスによって供給された、またはユーザ自身によって集められた付加的な情報を記憶し、処理する。付加値（メタデータ）が作成されて、さらなる情報がユーザに与えられる。例えば、付加値はストーリーを説明する映画要約部分、俳優のリスト等である。また、映画内のナビゲーションを容易にする付加的な情報の供給も付加値を構成する。例えば映画は、それぞれ個々のタイトを有し、さらなる有効情報を含むセクション、サブセクション等に構造化される。

構造的な情報を供給するために、およびビデオまたはオーディオストリーム等のマルチメディアオブジェクトに対して他のメタデータを転送するために一般的には階層データフォーマットが使用される。良く知られており、幅広く受け入れられている階層データフォーマットは拡張可能なマーク付け言語ＸＭＬである。ＸＭＬは、フォーマットされたデータを転送するのに使用される特定のマークアップ言語を規定するためのシステムである。従ってメタ言語とも呼ばれるこの言語は、他の特定の言語を作成するために使用される言語である。ＸＭＬデータは、複数の記述子の形で構築されたテキストから成る。このテキスト自体は、要素および属性およびコンテンツ、すなわち残りのテキストを含む。マルチメディアオブジェクトに対する使用の他に、ＸＭＬに対する多くの他の用途が知られている。

近い将来には、デジタルレコーダが非常に大量のデータをＸＭＬまたは他の階層データフォーマットでリレーショナルデータベース内に格納されることが予測される。なぜならこのようなデータベースは、広範囲に使用され、非常に発達しているからである。しかし格納するためには、階層データフォーマットがリレーショナルデータベースマネージメントシステム（ＲＤＢＭＳ）にマッピングされなければならないという問題が生じている。ＸＭＬに対する幾つかのデータベースモデルが既に提案されている（Rahayu等著：Representation of multilevel composite objects in relational databases. OOIS'98またはthe 1998 International Conference on Object Oriented Information Systemsの議事録、pp221-238またはZhang等著：On Supporting Containment Queries in Relational Database Management Systems, ACM. Sigmod Record, vol.1 30, no.2(2001), pp.425-36を参照）。しかし、記述子を挿入するおよび記述子の一部を読み出すために迅速に種々異なるタイプの階層記述子を扱うことができ、迅速にテキスト照会を実行することができるデータベースモデルは知られていない。

従って、本発明の課題は、記述子を含む階層データフォーマットをリレーショナルデータベースマネージメントシステムにマッピングする方法を提供することである。本発明の他の課題は、この方法を使用する記録媒体から読み出すおよび／または記録媒体に書き込むためのデータベースおよび装置を提供することである。

本発明では、この記述子は共通フォーマットの部分に分けられる。この部分はリレーショナルデータベースのリレーションに格納されている。この方法は次のような利点を有している。すなわち格納される記述子の構造に依存しないという利点を有している。全てのタイプの記述子フォーマットを格納するのに必要な共通フォーマットの数が減るという利点を有している。共通のフォーマットは、例えば、要素、属性、テキスト等を含む。このようにして各記述子はワード毎に分析され、その異なるコンポーネントに分けられ、有利には表であるリレーションに格納される。

この方法はさらに、共通フォーマットに対して独立したリレーションを設けることによって改善される。各照会は、これらのリレーションのみを使用する。例えば、第１のリレーションはテキストのみを含む。また第２のリレーションは要素等を含む。リレーションの数が減るので、これにより迅速かつ簡単な照会が可能になる。例えば、テキスト照会が実行されるべき場合、テキストを含むリレーションのみが検索されればよい。全ての共通フォーマットに対して独立したリレーションを提供することは有利であるが、同様に１つの共通フォーマットよりも多くの共通フォーマットに対して１つのリレーションを使用することも可能である。例えば、要素および属性は共に第１のリレーションに格納され、テキストは第２のリレーションに格納される。

本発明の発展形態では、この方法はさらに、記述子構造を回復させることができる情報をリレーションで格納するステップを含む。照会が１つのデータベースエントリのみを供給する場合、特定のデータベースに属する記述子の完全な構造が回復される。

有利には、記述子構造を回復させることができる情報は、記述子ナンバーおよび記述子内の共通フォーマットの部分の相対的および／または絶対的なポジションを含む。この情報を使用して、適切な値をデータベースから集め、これらの値を有効な方法で格納することができる。各回毎に記述子はデータベース内に格納される。データベースは明確な記述子ナンバーを受け取る。さらに記述子の共通フォーマットの各部分に対して、記述子内の相対的なポジションおよび／またはリレーション内の絶対的なポジションが導き出される。記述子ナンバーおよび相対的ポジションおよび／または絶対的ポジションは、共通フォーマットのこの部分とともにリレーション内に格納される。

有利には記述子構造の回復を可能にする情報はさらに、記述子内の共通フォーマットの部分の次の上位階層レベルに対する標識を含む。これによって、記述子後方の任意の部分から開始して（レベルが合わせられて）記述子の冒頭へ戻ることによって、記述子部分の迅速な再構築が容易になる。次の上位階層レベルは、共通フォーマットの相対的ワードポジションまたは絶対的ワードポジションのみが例えば照会結果として既知である場合、記述子部分を再構築するのに有効な情報である。

本発明の別のアスペクトでは、この方法はさらに記述子インデックスをリレーショナルデータベース内に格納するステップを含む。このような記述子インデックスは、各記述子に対して付加的な情報を格納することを可能にし、データベース内の特定の記述子を容易に見つけることを可能にする。

有利には、この記述子インデックスは少なくとも記述子ナンバー、リレーション内の記述子の絶対的ポジションおよび／または記述子に対する固有の識別子を含む。この情報を記述子インデックス内に格納することによって、リレーション内の特定の記述子に迅速にアクセスすることが可能になる。リレーション内の記述子の絶対ポジションは有利には、共通フォーマットの第１の部分の絶対ポジションとして定められる。固有の識別子はしばしば必要とされるので、この種のデータへの迅速なアクセスが、固有識別子をこの記述子インデックス内に格納することによって実現される。上述した情報に加えて、他のタイプの情報（例えば記述子のレベルの数または他の有効なデータ）を記述子インデックス内に格納することもできる。

有利には、記述子を含む階層データフォーマットは拡張可能なマーク付け言語に相応する。ＸＭＬは幅広く使用されており、良好に受け入れられているので、これによって本発明の方法の用途が広くなる。

本発明では、共通フォーマットは少なくとも要素および属性およびテキストを含む。このようなタイプの共通フォーマットは、多くのアプリケーションに対して充分である。要素は主に記述子の構築に使用され、テキストは一般的に照会において検索される情報を含む。属性は主に要素を特徴づけるために使用される。

有利には、共通フォーマットテキストは、さらにストリング値と整数値に分けられる。このようにしてより迅速な検索が実現される。なぜなら、照会に対して検索されなければならないリレーションが小さくなるからである。ストリング値に対する照会は、例えば、ストリング値のみを含むリレーションにおいて実行される。これはストリング値および整数値両方を含むリレーションよりも少ない要素を含む。

有利には、共通フォーマットはさらにネーム空間情報を含む。この特徴は時にＸＭＬに対して有利であり、１つのドキュメントに対するマークアップが、異なる目的に対する別のドキュメントと同じ要素タイプまたは属性ネームを使用する場合に、種々異なるドキュメント間の衝突を阻止することができる。

記述子を有する階層データフォーマットを、リレーショナルデータベースマネージメントシステムへマッピングするためのデータベースモデルが本発明に相応する方法を使用するのは有利である。このようなデータベースモデルは、シンプル且つ迅速な照会、および種々異なる記述子フォーマットの柔軟性のある処理、およびシンプル且つ迅速な記述子再構築およびシンプル且つ迅速な記述子挿入を実現することができる。さらにこの種のデータベースモデルは、存在するリレーショナルデータベースマネージメントシステムによって容易に実行される。

記録媒体からの読み出しおよび／または記録媒体への書き込みのための装置が、記述子を有する階層データフォーマットを、リレーショナルデータベースマネージメントシステムへマッピングするために本発明に相応する方法またはデータベースモデルを使用するのは有利である。

この種の装置は、付加値情報を存在するリレーショナルデータベース内に格納することを可能にする。この装置のユーザは、容易に付加値情報を使用するおよび／または編集することができる。

本発明をより良く理解するために、以降の有利な実施形態の説明において、図面を参照し、ＸＭＬを階層データフォーマットに対する例として使用している実施例を詳細に説明する。本発明はこのような実施例に制限されず、特徴は拡張的に組合せ可能であるおよび／または本発明の概念を逸脱することなく修正可能であることを理解されたい。

図１ａ, １ｂには簡易化されたＸＭＬ記述子およびこのＸＭＬ記述子をＸＭＬツリーとして表したものが示されており、
図２には、単一のリレーションを使用した本発明に相応するデータベースモデルが示されており、
図３には、付加的な情報が記述子構造体上に格納されている、図２に示されたデータベースモデルが示されており、
図４ａおよび図４ｂには、テキストがストリング値および整数値を有する、図１に示された記述子が示されており、
図５には、要素および属性および整数値およびストリング値が異なるリレーションに分けられている、図２に類似したデータベースモデルが示されており、
図６には、付加的なリレーションを設けることでリレーション内の反復が削除された、図３に類似したデータベースモデルが示されており、
図７には、ネーム空間情報および固有の識別子および他のメタデータ記述子へのリンクが含まれている典型的なメタデータ記述子が示されており、
図８には、複数のメタデータ記述子が含まれているメタデータストリームが示されており、
図９には、記述子インデックスを含む、図６に記載されたデータベースモデルが示されている。

図１では、部分ａ）においてＸＭＬ記述子１０の簡易化された例が示されており、部分ｂ）においてこれがＸＭＬツリーとして相応にあらわされている。図から分かるように、例として示された記述子１０は、セクションおよびサブセクションおよびサブサブセクションを含む。これらはそれぞれタイトルを有する。サブサブセクションのタイトルは、値「down」を伴う属性「arrow」を有する。記述子１０は全部で１７個のワードから成る。ここで各タイトルのテキストは、実際の語数とは無関係に、単一のワードとして数えられる。例えば「Leonardo is swimming」は、３つの「実際の」語を有しているが、単一の論理ワードである。図の部分ａ）において記述子１０の各行内に与えられた数は、記述子１０内の各行の最初の語の相対的なワードポジションである。図のＢに示された相応のツリー構造から、この記述子１０が５つのレベルを有していることが分かる。すなわちレベル０〜レベル４である。このツリー構造は、記述子１０の異なるワード間の階層関係をあらわすのに有用なツールである。

図２には、本発明に相応するデータベースモデルが示されている。ここでは単一のリレーション２０が使用されている。リレーション２０は、表によって示されている。第１のカラム「値」は格納されている部分自体（ＸＭＬストリング）を示している。第２のカラム「記述子番号」は、データベースマネージメントシステム内の一義的な記述子ナンバーを示している。カラム「ワードポジション」は、特定の記述子１０内に格納されている部分の相対的ポジションを含む。一緒にされている「記述子ナンバー」および「ワードポジション」は、リレーション２０の第１のキーであり、記述子１０の完全な回復を可能にする。各ＸＭＬストリングの種類は包括的にリレーション内に、カラム「種類」内に格納される。この実施例では、これらの種類は「要素」および「属性」および「テキスト」を含む。最後のカラム「レベル」は、図１Ｂに示されているような各ＸＭＬストリングの階層レベルを含む。理解されるように、記述子１０の全てのワードがリレーション２０内に格納されるのではない。＜/title＞および＜/section＞のような「終了」ワードは、付加的な情報を含まないので、記述子１０の回復には必ずしも必要でない。従ってこれらは、データベース内に格納されない。当然ながら、もし必要であれば、これらのワードを格納することもできる。

図３には、付加的なカラム「次の上位のワードポジション」がリレーション２１に含まれている、図２に示されたデータベースモデルが示されている。これは特定の記述子１０内のＸＭＬストリングの次の上位階層ワードに対する標識を含む。これは、共通フォーマットの一部分のワードポジションしか知られていない場合に（例えば照会結果として）、記述子部分を回復するのに有効な情報である。記述子部分の迅速な再構築は、このような付加的な情報を設けることによって容易になる。

図４には、図１に示された記述子と類似した、簡易化された別の記述子１１が示されている。しかしこの実施例では、このテキストはストリング値と整数値から成る。図の部分Ｂから分かるように、ストリング値および整数値は分けられており、別個の「論理」ワードとして数えられる。

図５には、図２に示されたデータベースモデルと類似したデータベースモデルが示されている。しかし、この実施例では、ＸＭＬストリングは要素および属性およびストリング値および整数値に分けられており、種々異なるリレーション２２, ２３, ２４, ２５内に格納されている。これは、リレーション２２, ２３, ２４, ２５内のより迅速な検索を可能にする。記述子ナンバーおよびワードポジションによって、異なるリレーション２２, ２３, ２４, ２５から完全な記述子１１を回復することが可能である。値「種類」は、この実施形態では必要ない。なぜなら各リレーション２２, ２３, ２４, ２５は１つの特定のタイプしか含まない。

図６には、本発明に相応するデータベースモデルのさらなる発展形態が示されている。このデータベースモデルは、図３に示されたデータベースモデルに似ている。しかしリレーション３１内では反復が削除されている。これは付加的なリレーション３２, ３３, ３４, ３５（「第２のリレーション」）を要素およびストリングおよび整数値および属性に対して供給することによって実現される。各ＸＭＬストリングに対して、値「種類」および相応する記述子キー「記述子キー」が「基本」リレーション３１内に含まれる。記述子キーは、特定の種類のＸＭＬストリングに対する付加的なリレーション３２, ３３, ３４, ３５における相応のエントリを示す。一緒にされたカラム「種類」および「記述子キー」は、第２のキーとみなされる。なぜならそれらは、特定の値を伴う第１のキーによって特定された各ＸＭＬストリングにリンクするからである。

図７は、典型的なメタデータ記述子１を示している。メタデータ記述子の実際の内容はコア６内に含まれている。付加的に、メタデータ記述子１はネーム空間宣言２および固有の識別子４および他のメタデータ記述子へのリンク５を含む。ネーム空間宣言２および固有の識別子４は、データベースマネージメントシステム内の特別な場所に格納される。なぜならこれらはしばしば必要とされるからである。この意図は、この種のデータに迅速にアクセスすることである。ネーム空間宣言２は、特定のメタデータ記述子１に対してのみ有効である。固有の識別子４によってメタデータ記述子１の明確な識別が可能になる。

図８には、図７に示されたメタデータ記述子と類似した複数のメタデータ記述子１を含むメタデータストリームが示されている。付加的にこのメタデータストリーム７は、ネーム空間宣言２を含む。ここでこのネーム空間宣言は、特定のメタデータストリーム７内の全てのメタデータ記述子１に対して有効である。

図９には、記述子インデックス４０の使用が示されている。記述子インデックス４０は、データベース内に格納されている各記述子に対して記述子ナンバーおよび記述子のレベルの数（「最大レベル」）およびその固有識別子（「固有識別子」）およびリレーション４１内のその絶対ポジション（「絶対ポジション」）を有している。相応するリレーション４１は、図６に示されたリレーションに類似している。しかしこれはさらに各ＸＭＬストリングの絶対ポジションおよびネーム空間宣言を含む。第２のキーによってアドレスされている要素およびストリング値および整数値等を含む付加的なリレーションは、分かり易くするために示していない。

図示されたデータベースモデルは複数の利点を有する。すなわち：
・共通フォーマット内に到来するＸＭＬストリームを分割することによる全種類の記述子を格納する柔軟性。
・リレーションの数を削減したことによる迅速な照会。例えばテキスト照会は、「ストリング値」または「要素」等の僅かな数のリレーション内でのみ、すなわちストリングが格納されているリレーション内でのみ実行されればよい。
・リレーションの数が削減されたことによるデータベースマネージメントシステム内でのこの種のデータベースモデルの迅速な実行。他のデータベースモデルは、各識別子タイプに対して少なくとも１つのリレーションを必要とする。
・データベースの特定のモデリング、すなわち属性「記述子ナンバー」および「ワードポジション」の使用による、ＸＭＬフォーマットへの記述子の迅速な回復。
・付加的な情報「次の上位のワードポジション」を設けることによる記述子部分の迅速な回復。これは、記述子後方の任意部分から開始して（レベルが合わせられて）記述子の冒頭に戻る場合に有効である。

図１ａ, １ｂは簡易化されたＸＭＬ記述子およびこのＸＭＬ記述子をＸＭＬツリーとして表したものである。

単一のリレーションを使用した、本発明に相応するデータベースモデルが示す図である。

付加的な情報が記述子構造体上に格納されている、図２に示されたデータベースモデルを示す図である。

図４ａおよび図４ｂは、テキストがストリング値および整数値を有する、図１に示された記述子を示す図である。

要素および属性および整数値およびストリング値が異なるリレーションに分けられている、図２に類似したデータベースモデルを示す図である。

付加的なリレーションを設けることでリレーション内の反復が削除された、図３に類似したデータベースモデルを示す図である。

ネーム空間情報および固有の識別子および他のメタデータ記述子へのリンクが含まれている典型的なメタデータ記述子を示す図である。

複数のメタデータ記述子が含まれているメタデータストリームを示す図である。

記述子インデックスを含む、図６に記載されたデータベースモデルを示す図である。

Claims (13)

1. 記述子（１, １０, １１）を含む階層データフォーマットをリレーショナルデータベースマネージメントシステムにマッピングする方法において、当該方法は、
   前記記述子（１, １０, １１）を共通フォーマットの部分に分けるステップと、
   当該共通フォーマットの部分をリレーショナルデータベース内のリレーション（２０, ２１, ２２・・・）に格納するステップを有している、
   ことを特徴とする、記述子を含む階層データフォーマットをリレーショナルデータベースマネージメントシステムにマッピングする方法。
2. 共通フォーマットに対する独立したリレーション（２２, ２３, ...,３２，３３,...）を設けるステップを有する、請求項１記載の方法。
3. 前記リレーション（２０, ２１, ２２・・・）における記述子構造の回復を可能にする情報を格納するステップを含む、請求項１または２記載の方法。
4. 記述子構造の回復を可能にする前記情報は、記述子ナンバーと、前記記述子（１, １０, １１）内の共通フォーマットの部分の相対的および／または絶対的なポジションを含む、請求項３記載の方法。
5. 記述子構造の回復を可能にする前記情報はさらに、前記記述子（１, １０, １１）内の共通フォーマット部分の次の上位階層レベルに対する標識を含む、請求項４記載の方法。
6. 記述子インデックス（４０）をリレーショナルデータベース内に格納するステップを含む、請求項４または５記載の方法。
7. 前記記述子インデックス（４０）は少なくとも記述子ナンバー、前記リレーション（２０, ２１, ２２・・・）内の記述子（１, １０, １１）の絶対的なポジションおよび／または記述子（１, １０, １１）に対する固有の識別子（４）を含む、請求項６記載の方法。
8. 記述子（１, １０, １１）を含む前記階層データフォーマットは、拡張可能なマーク付け言語に相応する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 前記共通フォーマットは、少なくとも要素、属性およびテキストを含む、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 前記共通フォーマットテキストはストリング値および整数値に分けられる、請求項９記載の方法。
11. 前記共通フォーマットはさらにネーム空間情報（２）を含む、請求項９または１０記載の方法。
12. 記述子（１, １０, １１）を含む階層データフォーマットをリレーショナルデータベースマネージメントシステムにマッピングするためのデータベースモデルにおいて、
    請求項１から１１までのいずれかに記載の方法を使用する、
    ことを特徴とするデータベースモデル。
13. 記録媒体から読み出すおよび／または記録媒体に書き込むための装置において、
    記述子（１, １０, １１）を含む階層データフォーマットをリレーショナルデータベースマネージメントシステムにマッピングするために、請求項１から１１までのいずれかに記載された方法または請求項１２に記載されたデータベースモデルを使用する、
    ことを特徴とする、記録媒体から読み出すおよび／または記録媒体に書き込むための装置。

Images