TWI334552B - Database model for hierarchical data formats - Google Patents

Description

1334552 五、發明說明（1) 之技術領1 本發明係關於對關係性資料庫管理系統描繪階廣資科 格式時’確保資料一致性之方法。本發明又關於使^此方 法讀/寫記錄媒體用之裝置。 先前技街_ 未來數位記錄之特徵為’加值資料服務，即記器， 像DVR(數位錄影機）之製造、表現和歸檔，可以儲 處 理内容提供者，像廣播者特別服務，或甚至使用者自己組 裝輸送之額外資訊。加值（元資料）之產生，在於對使用者 給ΐ進T步資訊。例如，加值可為說明劇情之電影簡介、 演員名單等。另提供額外資訊以便利電影内部導航，構成 加值。例如，電影可結構成段落、小段落等，各有個別標 題’可能包括其他可用資訊。 ,為了對，頻或聲頻流等多媒體標的提供結構性資訊和 傳达其他兀^料，一般使用階層資料格式，公知且 接堂的階層資料格式為延伸性補充語言XML ^ XML是界^ 輸格式化資料所用特定補充語言之系統，故亦稱為元扭士 ，用來創造其他特定語言用之語言。XML資料包含-'° 口 以複數描述符的形式組織。文本本身含有元件、 ’ 容，即其餘文本。除供多媒體標的使用外， 多其他用途。 G知XML有許 預料在預見未來的數位記錄器中，可儲存相 料於XML内，或另一階層資料格式於相關性量資 為此等資料庫廣泛使用且相當精敏。為供健：，庫階内層資因料

1334552 五、發明說明（2) ' ~~ 格式必須描繪在關係性資料庫管理系統（RDBMS)。所以， 在另案申請的歐洲專利申請案〇2〇17〇452號，已倡議一種 把包括描述符的階層資料格式描繪在關係性資料庫管理系 ，统之方法。按照此方法，描述符分成普通格式之部份，相 對於關係性資料庫加以儲存。資料庫模式可參照第.4圖說 明於後。 在XML内’單一文件可含有為複數軟鱧模組所界定和 使用之元件和屬性。對於此種文件必須顧及辨識和可能衝 突。軟體模組需辨識必須處理之元件和屬性，甚至為另一 軟體模組不同地界定同樣元件數類別或屬性名稱時，可能 發生衝突。此舉需要元件和屬性應有通用名稱，其範圍延 伸到超出其所含文件。為此目的，在XML内使用名稱空間 。XML名稱空間是定位符，即通用資源識別符（UR I )，所識 別名稱集成。對文件内明確識別元件和屬性，具有前置 (pref ix)。前置以分隔號與所指元件或屬性分隔，例如mw :作者（前置="mw"，分隔號=":，元件名稱="作者"）。在 此之前可用前置，必須在XML文件内界定： 〈節 xmlns:mw = "http://www.mw -主頁 /mws-名稱空間"〉 <mw :作者〉溫特等人</mw :作者〉 </節〉 ' 在此例中，名稱空間宣佈是由標記"xm 1 ns"起初，接 著是分隔號"：·'和URI"http://www.mw-主頁/mws-名稱空 間"。然而，由於前置可由任何人自由選擇，只有少數限 制項，容易發生矛盾定義：

I334552 五 發明說明（3) <節又1111113:11^=1’111：10://\¥\^.111讲-主頁/111%^_名稱空間"〉 <mw:標題〉名稱空間</mw:標題〉 </節〉 <章又1]11113:111识="111：1?://«^\».另一-111评-主頁/又|^/115"> <mw:節〉節 l</mw:節〉 </章〉 在上述例中，使用二不同定位符，有同樣前置。 又義均儲存於資料庫内，則資料庫内資料會不一致。 月内容 ° 本發明之目的’在於改進先前技術已知把 #剩格式儲存於關係性資料庫内之方法β 按 之方法 以聯結 庠内， 照本發明資料項儲存於資 ’資料項具有識別符和定 ，於是除資料項外，識別 此方法包括步驟為： 資料以階層 料庫内時確保資料一致性 :符’把資料項與目標加 符和定位符也儲存於資料 儲存於資料 料庠内時， ’若確是， 並將單義組 康 〜核對識別符和指示符現有組合是否已 内’若確是’則使用儲存之資料項組合； 按〜在識別符和指示符組合尚未儲存於資 則對，別符或定位符任一是否已儲存於資料庠 Α單義組合取代識別符和指示符現有組合， 〇連同資料項加以儲存；以及 多且合〇 把識別符和指示符現有組合連同並他眘 貝啊項加以 識別符和定位符宜從資料項分別儲存於資料庫内在

1334552 五、發明說明（4) 儲存之前，核對識別符和定位符組合是否之前已使用和儲 存。若確是，此項組合可使用不限制。然而，若識別符或 定位符任一已在不同組合中使用和儲存於資料庫内，則現 有組合之儲存會導致不一致資料。所以，在此情況下，以 識別符和定位符之單義組合取代現有組合，再儲存於資料 庫内。若識別符或定位符先前均未儲存於資料庫内，則除 資料項外，亦儲存識別符和定位符現有組合。此方法之優 點為，藉防止單一識別符與一以上定位符儲存於資料庫内 ，以確保資料一致性。各識別符與單一之單義定位符相 ·-關。 取代步驟宜包括： —在識別符與不同指示符組合先前業已儲存情況下 β ，識別符以尚未儲存於資料庫内的單義識別符取代； —在定位符與不同識別符組合先前業已儲存情況下 ，識別符以先前儲存的識別符取代。若識別符業已與不同 定位符組合儲存時，識別符以尚未儲存於資料庫内之新識 別符取代即夠。然而，若定位符業已與不同識別符組合儲 存，則識別符宜以先前儲存的識別符取代。雖然後者不是 — 確保資料一致性所絕對必要，但有助於防止資料庫内的重 複，所以，可減少已儲存於資料庫内資料量。 資料項宜為階層資料格式之字。此等字之例為元件和 屬性。階層資料格式一般用於提供結構性資訊，並傳送其 f 他元資料給多媒體標的。所以，此方法可廣用於多媒體用 途。然而，此方法不限於階層資料格式，亦可應用於其他

第11頁 1334552 五、發明說明（5) 資料格式。 階層資料格式以延伸性補充語言XML為宜。XML係已屬 公知且廣為接受的階層資料格式，包含文本，以描述符的 形式組成。如此一來，此方法即可應用於任何類型之元資 料標的，包括XML描述符形式之元資料。由於XML是自SGML (標準概括化補充語言，ISO 8879)衍生的充分特定補充語 言，XML描述符遵循預定規則，且無意外資料或狀況發 生。

識別符和定位符組合為名稱空間宣佈。名稱空間為延 伸性補充語言之重要特點。得以為同樣元件和屬性界定不 同意義，或是界定額外元件和屬性。為免不同文件在資料 庫内衝突，可儲存XML描述符的資料庫宜提供名稱空間之 處置方法。 定位符以均勻資源識別符（UR I )為宜。UR I係公知且確 定之概念，指界定之目標。當然，亦可使用其他類別之定 位符，諸如均勻資源定位符（URL)或均勻資源名稱（URN)。

識別符以前置為宜。前置係檢定元件或屬性非容易且 方便之方式，係由與前置相關且其識別之規則界定。通常 前置是利用分隔號，諸如"："，與其所指稱的元件或屬性 分隔，前置宜自由選擇，只有少數限制項。可能之限钿項 有例如特別保存之前置，與標準定義、禁止字元，以及前 置長度之上限或下限有關。 資料項、識別符和定位符，宜儲存於關係性資料庫内 。此等資料庫廣用且相當精緻。得以容易操作且快速查索

第12頁 1334552 五、發明說明（6) 眘斜。當然，本發明*7-^0 ί類裂之資料庫。不限於關係性資料庫。亦可應用於其 記錄媒體之讀/宜壯 ^ 儲存於資料庫時可轉i置宜使用本發明方法，在貧料項 印錄器可以階層i J ί貢料一致性。如前所述，未來數位 記錄丄机伯Μ 科格式在關係性資料庫内儲存相當大量 皆斜。由於假δ免階居= 签ϋ ^ 4發赵仞即铭吳層貪抖格式可包括名稱空間或類似概念 ，此等數以能夠處置識別符和定位符為宜。 為更加1瞭本發明起見，如下參照附圖就特定具體例 加以說明’使用XML為階層資料格式之實施例。須知本發 明不限於此等具體例’亦可權宜加以組合和/或修飾，不 '障本發明之範圍。 實施方式 第1圖描述元資科流1，包括複數元資料描述符2 ’可 參見第2圖更為詳細說明。除元資料描述符2外’元資料流 1包括名稱空間宣佈3，對特殊元資料流1内的全部元資料 描述符2有效。

第2圖表示典型的元資料描述符2。元資料描述符2的 實際内容包含在磁心7。此外，元資料描述符包括名稱空 間宣佈4、獨特識別符5，以及對其他元資料描述符的連結 6。獨特識別符5容許元資料描述符2之明確識別。在此例 中，名稱空間宣佈4宣佈前置"th"，具有相對應均勻資源 識別符（URI)"http://www. thomson. net/元資料流 /磁心 MD "，即指向界定元資料字位置之識別符。名稱空間宣佈4只 對特殊元資料描述符2有效。名稱空間宣佈4不限於單次宣

第13頁 1334552 五、發明說明（7) - ^ i± Λ4. 佈。亦可藉獨特前置界定複數宣佈。不同的則置 /運、-。 於不同的UR I參照，然而，亦可將若干前置連，结於同樣UR 1 。URI參照對於字元為同樣字元時’一般即視為同一 °以 此觀點不同一的參照，在功能上仍然等效。磁心7内所含 每一元資料字，均標示前置之一，以指示係在個別UR 1 ^ 界定。在字不具有前置之情況下’適用元資料流1的名稱 空間宣佈3所賦予的一般定義。 ）部 第3圖（a )部份表示XML描述符2的磁心7簡化例’，7例 份相當於XML樹的表現《由圖上可見，描述符2的f二。位 包括位階-0節開始、位階-1節和位階-2節’各有標 矫2 y述刊 階-2節的標題有屬性「箭頭」，其值「下降J。，―與 的磁心7包含共計17字，其中各標題文本算成一單字沾，]·生 實際字數無關。例如” 5 5 5 5 He 11〇 6666"是單 — 」字，雖然包括三個「實際j字。圖中（a)部份内描 的磁心各行賦予數目 符 .「邏餌 述 ,^ ^ ^ ^ ........ . 係磁心7内各行第1字的相對*r供障 由圖上（b )部份内相對應樹結構，可見磁心7有五，符2 即位階0至位階4。樹結構為螺旋形工具，表乔描述 % 的磁心不同字間的階層關係。 「節開始」字包括又一名稱空間宣佈，其宣佈前,，。 "raw" >具有相對應URI"http://mw -主頁/mw-名稱空間不同 連同前置” th"，前置"用來按照其定義源頭，分辨績矛 字（節、標題、箭頭……）。易言之，前置"thM指示f 而 界定於"ht tp : //www. thomson. net / 元資料流 / 磁心' MD ^ 前置"mw"指示接續字係界定於"http://mw-主頁

第14頁 1334552 五、發明說明（8) 空間”。 第4圖表示另案歐洲專利申請案2〇117〇45 2號所揭示 於關係性資料庫描繪階層資料格式用之資料庫模式。此資 料庫，式使用一主要關係8和五次要關係9 ,由相對應表加 以表不。主要關係8包括關於元資料描述符2之結構性 ，而在-人要關係9内儲存不同類型元資料字之值。如此可 免關係8，9内重複。在此例中，XML字分成「元件」、「字 串」、「屬性」、「前置」和「名稱空間」類型。當麸子 其他類型亦可用，例如「整數」等。 主要關係8第1棚「描述符序號」表示在元資料管理备 統内之單義描述符號碼。第2攔「字位」含有儲存字在、 殊描述符2内之相對位置。「描述符序號」加「字位」艮 關係8之主要關鍵’可容描述符2完全恢復^ xml字的^ ^ 包容性儲存於關係8之「類型」欄内》對於各xML字，除「 類型」值外’在主要關係8内包含相對應「描述符關鍵'字 」。描述符關鍵字表示相關鍵入特殊類型XML字之次要= 係9内。「類型」和「描述符關鍵字」攔一起成為次要關 鍵字’因連結具有特殊值的主要關鍵字所特定之各XMl 字。 主要關係8之「位階」攔’含第3圖（b)部份所示各 字之階層位階。可見並非描述符2所有字都儲存在關係内 。像</標題〉和</節 > 等「結束」字，不含額外資訊，且不 —定為恢復描述符2所需。所以，不儲存於資料庫内β春 然，必要時亦可儲存這些字》又一欄「其次上方字位田 」包

1334552 五、發明說明（9)

含在主要關係8内，含有xml字在特殊描述符2内其次上方 階層字之指示符《當共同格式一部份只有一字位已知時， 例如做為查詢結果，則此為恢復描述符部份之有助益諮詢 ，提供此額外諮詢可方便描述符部份之快速重構。對於描 述符2之每一字，在額外「名稱空間」攔内含有相關名稱 空間。此為確保元資料字的正確定義所必須。當然，對於 名稱空間宣佈本身’在主要關係8内不含相關名稱空間。 名稱空間儲存在主要關係8末端（字位14和15)。此例中的 資料庫的實施是’當XML文件鍵入資料庫内時，所有名稱 空間均首先分別收集°當全付文件都已鍵入，沒有名稱.* 間，則唯有文件實際使用的名稱空間，才儲存在關係8末二 端。文件重構時’此法順序顛倒，先閱讀名稱空間，秋後 才重構XML文件。雖然重構的XML文件不一定與起初的XML 文件正確同一，只包括實際用過的名稱空間，列於XML文 件的起頭。此舉導致更加清晰和提高一致性。

第5圖表示本發明於關係性資料庫描繪階層資料格式 時確保資料一致性之方法。在步驟1〇，包含前置和均句資 料識別符之名稱空間，傳輸至資料庫。在儲存前置和UR j 之前，於步驟11，核對前置和URI現有組合是否已儲存於 資料庫。若確是，在步驟12，所儲存名稱、空間，即前置和 UR I ’用於資料項。然而，如果步驟丨2透示現有組合尚未 =存於資料庫内，在步驟14,核對URI是否與不同前置先 别已儲存於資料庫内。若確是，在步驟14内，現有前置換 成先前儲存的前置。然後，在步驟17，把資料項和名稱空

第16頁 1334552 五、發明說明（ίο) 間，即前置和UR I，儲存於資料庫内。若步驟1 3透示UR I尚 未與不同前置儲存於資料庫内，則在步驟1 5，核對前置是 否前置與不同URI先前已儲存於資料庫内。若確是，在步 驟1 7，除資料項外，把前置和URI現有組合儲存於資料庫 内。然而，若步驟15透示現有前置與不同URI組合先前已 儲存於資料庫内，足在步驟16，把前置換成單義前置。在 步驟17，再把資料項以及前置和URI組合儲存於資料庫 内。 以下三例進一步說明本發明方法。 1. 假設第一XML文件饋入資料庫内：

〈節 xmlns:mw = "http://www.mw-主頁 /mws-名稱空間"〉 <mw:作者 >溫特等人</mw:作者> < /節〉 然後，又一 XML文件應饋入資料庫内： 〈章 xmlns:mw=" http://www.mw -主頁 /mws-名稱空間"〉 <mw:標題〉名稱空間</mw:標題〉 </章〉 由於此名稱空間業已儲存於資料庫内，沒有新名稱空 間饋入資料庫内。反而再用先前儲存於名稱空間。 2. '再將第一XML文件饋入資料庫内：

<節 xmlns:mw="http://www.mw-主頁 /raws-名稱空間”> <mw:作者 >溫特等人</mw:作者> </節〉 然後，下列XML文件應饋入資料庫内：

第17頁 1334552 五、發明說明（11) <^xmlns:mmww = "http://www.mw-if/mws-;^#$&V，> <mmww :標題〉名稱空間</mmww :標題〉 </章〉 在此情況下’同樣U RI與不同前置組合。為確保資料 庫内的資料一致性，即把各UR I與單一前置組合，則在資 料項儲存於資料庫之前’把現有前置換成先前儲存的前 置： 〈章 xmlns:mw = " http://www.mw -主頁 /mws_名稱空間'，> <mw:標題〉名稱空間</mw:標題> 〈/章〉 3.在此例中也是把第一 XML文件饋入資料庫内： ΙχπιΙι^ιιιν^’ΐΊΐΐρ://^^.，-主頁/mws_ 名稱空間"〉 <mw:作者〉溫特等人</mw:作者〉 < /節〉 然後，下列XML文件應饋入資料庫内： <章XInlns:mw="http://wWw·另一1W_主頁/χML/ns"> <mw:標題〉名稱空間</mw:標題〉 </章〉 在此情況下’使用同樣前置與二不同UR丨參照組合。 為確保資料庫内之資料一致性’在資料項儲存於資料庫之 前，把現有前置換成新的單義前置： ' ' <#xmlns:mw2 = "http://www.另 _~mw -主頁/xjJL/ns··〉 <mw2 :標題〉名稱空間</mw2 :標題〉 </章〉

1334552 圊式簡單說明 第1圖表示元資料流，包括複數元資料描述符； 第2圖表示典型的元資料描述符，包括名稱空間資訊 、獨特識別符，以及對其他元資料描述符之連結； 第3a和3b圖表示簡化XML描述符，包括名稱空間資訊 及其以X M L樹表現； 第4圖表示元資料模式，把階層資料格式描繪於關係 性資料庫，其中元件、屬性、整數值、字串值、前置和名 稱空間，均分開成不同關係，以及 第5圖表示本發明對關係性資料庫描述階層資料格式 時，確保資料一致性之方法。

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Claims (1)

13345^¾^¾ 案號 93109226 修正 六、申請專利範圍 1. 一種把資料儲存於資料庫内之方法，其 如下步驟： 付瑕為包括 一接收（1 0 )具有第一識別符和第一定位符之資料項 一核對（1 1 )第一識別 於資料庫内，若第一識別符 庫内，資料項連結（1 2 )到業 存之第一定位符； 一若第一識別符尚未 内，核對（13)第一定位符是 料庫内，若第一定位符已連 ，把資料項連結（14)到業已 之第二識别符； —若第一定位符尚未 ，核對（1 5 )第一識別符是否 庫内，若第一識別符已連同 把第三識別符連同第一定位 並把資料項連結到儲存之第 符是否已連同第一定位符儲存 已連同第一定位符儲存於資料 已儲存之第一識別符和業已儲 連同第一定位符儲存於資料庫 否已連同第二識別符儲存於資 同第一識別符儲存於資料庫内 儲存之第一定位符和業已儲存 與第二識別符儲存於資料庫内 已連同第一定位符儲存於資料 第二定位符儲存於資料庫内， 符儲存（16，17)於資料庫内， 二識別符和儲存之第一定位符 内，則：：ί;Γ別符尚未連同第二定位符儲存於資料庫 資料庫’ 1把資料項連結到儲存之第-識二 付和儲存之第一定位符者。 π 峨別 '如申凊專引範圍第1項之方法，其中資料係階層資 第20頁 1334552 -- 案號 9310Q22fi 六、申請專利範圍 料格式之字者。

.如申請專利範圍第2項之方法，其中階層資 -係階層補充語言者 ’ 4. 如申請專利範圍第丨項之方法 第一定位符之組合，係名稱空間宣佈 5. 如申請專利範圍第1項之方法 均勻資源識別符者。 其中第一識別符和 者。 其中第一定位符係 6.如申請專利範圍第1項之方法 前置者》 其中第一識別符係 7.如申請專利範圍第1項之方法， 性資料庫者。 其中資料庫係關係 8. —種把資料儲存於資料庫内用 ''輸入，供接收（10)具有第_ 之資料項； 之裝置’包括： 識別符和第一定位符 —乐一核對和連結 否已連同第一定位符儲存 同第一定位符儲存於資料 已儲存之第一識別符和業 — 一第二核對連結模 定位符儲存於資料庫内， 同第二識別符儲存於資料 識別符儲存於資料庫内， 之第一定位符和業已儲存 - 第二核對和連結 模組’供核對（11)第一識別符是 於資料庫内，若第一識別符已連 庫内’則供資料項連結（1 2 )到業 已儲存之第一定位符； 組，若第一識別符尚未連同第一 供核對（1 3 )第一定位符是否已連 庫内，若第一定位符已連同第二 則供資料項連結（1 4 )到業已儲存 之第二識別符； 模組，若第一定位符尚未與第二

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