2

ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΤΜΗΜΑ ΑΡΧΕΙΟΝΟΜΙΑΣ – ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΟΝΟΜΙΑΣ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΣΤΗΝ

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Ακαδημαϊκό έτος: 2005-2006

Τίτλος Εργασίας: Οντολογία απεικόνισης των σχημάτων μεταδεδομένων SCORM και MPEG7: semantic mapping between LOM (representing the metadata part of SCORM) and MPEG7 concepts.

Ονοματεπώνυμο: Βαγιάτη Βαρβάρα

Υπεύθυνος Διδάσκων: Καπιδάκης Σαράντος

ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΤΜΗΜΑ ΑΡΧΕΙΟΝΟΜΙΑΣ – ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΟΝΟΜΙΑΣ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΣΤΗΝ

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Ακαδημαϊκό έτος: 2005-2006

Τίτλος Εργασίας: Οντολογία απεικόνισης των σχημάτων μεταδεδομένων SCORM και MPEG7: semantic mapping between LOM (representing the metadata part of SCORM) and MPEG7 concepts.

Ονοματεπώνυμο: Βαγιάτη Βαρβάρα

Υπεύθυνος Διδάσκων: Καπιδάκης Σαράντος

Δήλωση: Δηλώνω υπεύθυνα ότι το παρόν κείμενο αποτελεί προϊόν προσωπικής μελέτης και εργασίας και πώς όλες οι πηγές που χρησιμοποιήθηκαν για τη συγγραφή της δηλώνονται σαφώς είτε στις παραπομπές είτε στο βιβλιογραφικό κατάλογο.

Υπογραφή

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___

Ευχαριστίες

Η συγγραφή μίας διπλωματικής εργασίας σημαίνει το τέλος μίας δύσκολης αλλά συνάμα εποικοδομητικής περιόδου μέσα στην οποία πραγματοποιήθηκε με επιτυχία η παρακολούθηση των μεταπτυχιακών σπουδών. Πρόκειται για μία επίπονη διανοητική εργασία, η οποία για να φτάσει στο πέρας της είναι απαραίτητη η συνδρομή κάποιων ανθρώπων που παρέχουν είτε ψυχολογική υποκίνηση, είτε συνδράμουν με τις γνώσεις και το ερευνητικό τους έργο.

Οι αρχικές μου ευχαριστίες απευθύνονται στους καθηγητές μου στο Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών στην Επιστήμη της Πληροφορίας, που με την πολυετή πείρα τους κατόρθωσαν να μεταδόσουν με επιτυχία τις εξελίξεις στην επιστήμη μας και να θωρακίσουν με πολύτιμες γνώσεις την περαιτέρω επαγγελματική μου σταδιοδρομία. Ευχαριστώ τον επιβλέπων καθηγητή μου κ. Σαράντο Καπιδάκη που μου εμπιστεύτηκε την έρευνα αυτού του θέματος της διπλωματικής εργασίας, επιτρέποντάς μου μ’ αυτόν τον τρόπο να εξοικειωθώ με τις νέες τεχνολογίες και να εμπλουτιστεί το γνωστικό μου πεδίο.

Ιδιαίτερες ευχαριστίες στον καθηγητή μου κ. Χρήστο Παπαθεοδώρου για την υποστήριξη και την καθοδήγησή του σε στιγμές που μου φάνηκαν αδιέξοδες. Επίσης, θέλω να ευχαριστήσω τις συμφοιτήτριες μου κα. Ντίνα Κακκάλη και κα. Θωμαΐς Στασινοπούλου που υπήρξαν συνοδοιπόροι στις ερευνητικές μου προσπάθειες.

Ειδικές ευχαριστίες στην κα. Πολυξένη Αράπη που με τη δική της καθοδήγηση, ενθάρρυνση και γνώση επευτέχθη αυτός ο στόχος της αποπεράτωσης της διπλωματικής εργασίας.

Ευχαριστώ την οικογένειά μου για τη δύναμη που μου δίνει να συνεχίζω και να εκπληρώνω τους στόχους μου.

Βαγιάτη Βαρβάρα

Περιεχόμενα

5ΠΡΩΤΟ ΜΕΡΟΣ: Θεωρητική προσέγγιση της αντιστοίχισης μεταξύ των προτύπων MPEG-7 & SCORM Content Package

6Εισαγωγή

81.Η ανάγκη για διαλειτουργικότητα

92.SCORM (Sharable Content Object Reference Model)

132.1 IMS Content Packaging

132.1.1 Packages

172.2 LOM

203.MPEG-7

233.1 Multimedia Description Schemes – Overview

243.1.1 Τα Βασικά Στοιχεία (Basic Elements)

263.1.2 Διαχείριση Περιεχομένου (Content Management)

273.1.3 Περιγραφή περιεχομένου (Content Description)

353.1.4 Πλοήγηση και πρόσβαση (Navigation and Access)

393.1.5 Οργάνωση Περιεχομένου (Content Organization)

403.1.6 Αλληλεπίδραση του χρήστη (User Interaction)

404.Ολοκλήρωση των προτύπων SCORM και MPEG-7

414.1 Element to element mapping

445.Οντολογίες

455.1 Δημιουργώντας μία οντολογία

495.2 Web Ontology Language (OWL)

52ΔΕΥΤΕΡΟ ΜΕΡΟΣ: Αντιστοίχιση μεταξύ των προτύπων MPEG-7 & LOM, MPEG-7 & SCORM Content Package

531. Εφαρμογή της αντιστοίχισης μεταξύ των προτύπων MPEG-7 και LOM, MPEG-7 και SCORM Content Package

531.2 Διάρθρωση του πίνακα αντιστοίχισης MPEG-7 & LOM

541.2.1 Πίνακας αντιστοίχισης μεταξύ των προτύπων MPEG-7 & LOM

601.2.2 Ανάλυση του πίνακα αντιστοίχισης MPEG-7 & LOM

601.2.3 Θέματα mapping

621.2.4 Σύνοψη

641.3 Διάρθρωση του πίνακα αντιστοίχισης MPEG-7 & SCORM Content Package

651.3.1 Πίνακας αντιστοίχισης μεταξύ των προτύπων MPEG-7 & SCORM Content Package

911.3.2 Ανάλυση του πίνακα MPEG-7 & SCORM Content Package

911.3.3 Θέματα mapping

981.3.4 Σύνοψη

100ΤΡΙΤO ΜΕΡΟΣ: Δημιουργία της Οντολογίας απεικόνισης των σχημάτων μεταδεδομένων MPEG-7 & LOM, MPEG-7 & SCORM Content Package

1011. Δημιουργία οντολογίας από την αντιστοίχιση των προτύπων MPEG-7 & LOM, MPEG-7 & SCORM Content Package με τη χρήση της OWL

1011.2 GraphOnto component

1021.3 Δημιουργώντας την οντολογία αντιστοίχισης

1121.4 Σύνοψη

113Επίλογος

115Βιβλιογραφία

122Παράρτημα

ΠΡΩΤΟ ΜΕΡΟΣ

Θεωρητική προσέγγιση της αντιστοίχισης μεταξύ των προτύπων

MPEG-7 & SCORM Content Package

Εισαγωγή

Ένα πρότυπο μεταδεδομένων προσδιορίζεται ως μία ανοικτή προδιαγραφή που ταξινομεί ένα σύνολο στοιχείων και τις έννοιές τους· αναπτύσσεται προκειμένου να υποστηρίξει τα ενδιαφέροντα μίας συγκεκριμένης κοινότητας. Είναι γνωστό ότι έχει ήδη αναπτυχθεί ένας μεγάλος αριθμός προτύπων μεταδεδομένων και πολλά άλλα βρίσκονται υπό ανάπτυξη. Μερικά δημοφιλή πρότυπα μεταδεδομένων είναι τα Dublin Core, USMARC, Federal Geographic Data Committee (FGDC), Global/Government Information Locator Service (GILS), Multimedia Content Description Interface (MPEG-7), IEEE Learning Objects Metadata (LOM -representing the metadata part of SCORM). Αποτελεί γεγονός, ότι η ανάπτυξη αυτών των προτύπων με βάση τις απαιτήσεις της συγκεκριμένης κοινότητας, που καθένα απ’ αυτά εξυπηρετεί, δημιουργεί προβλήματα για κάποιον που θέλει να ψάξει και να λάβει πληροφορία σε διαφορετικά περιβάλλοντα· και αυτό γιατί έχει να αντιμετωπίσει διαφορετικά σύνολα μεταδεδομένων και κατά συνέπεια θα πρέπει να έχει διαφορετικά εργαλεία προκειμένου να υπάρξει κάποια συναλλαγή με αυτά (Peig, Delgado, Perez, 2001).

Είναι ανάγκη, λοιπόν, σήμερα η πληροφορία να γίνεται διαθέσιμη σε συμφωνία με σχετιζόμενα πρότυπα μεταδεδομένων, προκειμένου να φτάσει σε μία ευρύτερη κοινότητα χρηστών. Είναι γεγονός, ότι όσο μεγαλώνει ο αριθμός, το μέγεθος και η πολυπλοκότητα των προτύπων τόσο χρονοβόρα και βαρετή γίνεται η διαδικασία ενίσχυσης τους με μεταδεδομένα. Προκείμενου, λοιπόν, να μειωθεί ο απαιτούμενος χρόνος για τη δημιουργία και τη διατήρηση των μεταδεδομένων, και να μεγιστοποιηθεί η χρησιμότητά του προτύπου σε μία ευρύτερη κοινότητα χρηστών, απαιτείται κατά βάση τα μεταδεδομένα ενός προτύπου να είναι προσβάσιμα μέσω εναλλακτικών προτύπων (St. Pierre, LaPlant, 1998).

Στη συγκεκριμένη μελέτη παρουσιάζεται ένα μοντέλο για τη διαλειτουργικότητα διαφορετικών προτύπων μεταδεδομένων και συγκεκριμένα του MPEG-7 και του SCORM. Το μοντέλο αυτό αφορά πρώτα απ’ όλα στην αντιστοίχιση της σημασιολογίας (semantic mapping) των διαφορετικών μεταδεδομένων τους. Το MPEG-7 παρέχει όλους τους απαραίτητους μηχανισμούς προσδιορισμού μεταδεδομένων για την περιγραφή multimedia περιεχομένου και σχετικών υπηρεσιών του. Το SCORM περιλαμβάνει όλες εκείνες τις προδιαγραφές που απαιτούνται για την ανάπτυξη, την οργάνωση και τη διακίνηση εκπαιδευτικού περιεχομένου.

Ωστόσο, τα δύο αυτά πρότυπα έχουν αναπτυχθεί ανεξάρτητα και για διαφορετικές κοινότητες χρηστών παρουσιάζοντας έτσι θέματα διαλειτουργικότητας μεταξύ οπτικοακουστικών ψηφιακών βιβλιοθηκών και eLearning εφαρμογών. Είναι απαραίτητη, λοιπόν, η ανάπτυξη ενός μοντέλου που θα επιτρέπει τη σημασιολογική περιγραφή των οπτικοακουστικών αντικειμένων μίας ψηφιακής βιβλιοθήκης προκειμένου να στηρίζει τη δημιουργία και την επαναχρησιμοποίηση εκπαιδευτικών αντικειμένων, τα οποία με τη σειρά τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να παρέχουν εξατομικευμένες εκπαιδευτικές εμπειρίες. Επιπλέον, ένα τέτοιο μοντέλο επιτρέπει στους χρήστες να συμμετέχουν στις δραστηριότητες eLearning, να φυλλομετρούν και ν’ ανακτούν τα οπτικοακουστικά αντικείμενα που προτιμούν από ψηφιακές βιβλιοθήκες και να τα χρησιμοποιούν ως εκπαιδευτικούς πόρους. Ένα από τα βασικά βήματα για την ανάπτυξη αυτού του μοντέλου αποτελεί η σημασιολογική αντιστοίχιση του MPEG-7 με το SCORM, λαμβάνοντας υπόψη τις λογικές αντιστοιχίσεις μεταξύ οπτικοακουστικών και eLearning αντικειμένων.

Ο σκελετός αυτής της μελέτης αποτελείται αρχικά από τη διασαφήνιση κάποιων εννοιών και διαδικασιών, όπως της έννοιας της διαλειτουργικότητας, της θεωρητικής προσέγγισης της διαδικασίας της αντιστοίχισης στοιχείων, της σύντομης παρουσίασης των εμπλεκόμενων προτύπων, της έννοιας της οντολογίας και των διαδικασιών για τη δημιουργία οντολογιών, καθώς και της γλώσσας ανάπτυξης οντολογιών OWL. Εφόσον γίνει ανάλυση των παραπάνω, ακολουθεί η πρακτική εφαρμογή του mapping και σχεδιάζονται οι πίνακες αντιστοίχισης των στοιχείων των προτύπων MPEG-7 και SCORM Content Package. Σε διαφορετικό πίνακα γίνεται και η αντιστοίχιση των MPEG-7 και LOM, το οποίο αποτελεί κομμάτι του SCORM. Αυτός ο διαχωρισμός γίνεται προκειμένου να διευκολυνθεί ο αναγνώστης στην κατανόηση του mapping, αλλά και για να τονιστεί η διαφορετικότητα στο σκοπό του SCORM Content Package και του LOM, τα οποία παρόλο που αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι για τη διαχείριση και τη διακίνηση των μαθησιακών πόρων, εντούτοις, το SCORM Content Package αφορά στη δομική απεικόνιση των στοιχείων και στην οργάνωσή τους, ενώ το LOM ασχολείται με την περιγραφή του περιεχομένου των μαθησιακών πόρων. Στο τελευταίο μέρος της εργασίας γίνεται η παρουσίαση της οντολογίας αντιστοίχισης των εμπλεκόμενων προτύπων, της μεθοδολογίας που εφαρμόστηκε και του εργαλείου που χρησιμοποιήθηκε για την ανάπτυξη της.

1. Η ανάγκη για διαλειτουργικότητα

Η περιγραφή ενός πόρου με μεταδεδομένα επιτρέπει την κατανόησή του από μηχανές και ανθρώπους με τέτοιο τρόπο, ώστε να προωθείται η διαλειτουργικότητα. Διαλειτουργικότητα είναι η ικανότητα πολλαπλών συστημάτων με διαφορετικές πλατφόρμες υλικού (hardware) και λογισμικού (software), δομές δεδομένων και διεπαφές να ανταλλάσσουν δεδομένα με την ελάχιστη δυνατή απώλεια περιεχομένου και λειτουργικότητας. Σύμφωνα με τον Paul Miller (2000) για να είναι κάποιος διαλειτουργικός θα πρέπει να είναι ενεργά απασχολημένος με τη συνεχιζόμενη διαδικασία της εξασφάλισης ότι τα συστήματα, οι διαδικασίες και η κουλτούρα ενός οργανισμού διαχειρίζονται με τέτοιο τρόπο, ώστε να μεγιστοποιούνται οι ευκαιρίες για ανταλλαγή και επαναχρησιμοποίηση της πληροφορίας, είτε εσωτερικά είτε εξωτερικά. Οι πόροι στο δίκτυο μπορούν να αναζητηθούν με μεγαλύτερη ευκολία με τη χρήση καθορισμένων σχημάτων μεταδεδομένων, πρωτοκόλλων μεταφοράς και crosswalks μεταξύ των σχημάτων.

Τα τελευταία χρόνια η έντονη χρήση σχημάτων μεταδεδομένων, οι ιδιαιτερότητες καθενός απ’ αυτά, οι οποίες οφείλονται στον περιορισμό των σχημάτων για την κάλυψη αναγκών συγκεκριμένων κοινοτήτων, η εμφάνιση νέων σχημάτων μεταδεδομένων στα οποία πρέπει να προσαρμόζονται οι εφαρμογές, αποτελούν βασικούς λόγους για την ανάπτυξη διαλειτουργικών συστημάτων μεταξύ των διαφόρων τομέων μεταδεδομένων με στόχο την απλοποίηση της ανακάλυψης και της πρόσβασης στην πληροφορία και την επίτευξη ενός υψηλού επιπέδου αυτοματοποίησης στην πρόσβαση (Peig, Delgado, Perez, 2001).

Οι σύγχρονοι ερευνητές παρομοιάζουν τα νεώτερα συστήματα πληροφόρησης ως μία δέσμη στρωμάτων (εικόνα 1), όπου καθένα απ’ αυτά κτίζεται πάνω στο προηγούμενο (Arapi, Moumoutzis & Christodoulakis, 2005). Αυτή η απεικόνιση είναι σημαντική για την κατανόηση και τον εντοπισμό του προβλήματος της διαλειτουργικότητας. Κάθε μοντέλο μεταδεδομένων μπορεί να καλύψει συγκεκριμένες αναπαραστάσεις δεδομένων, αντικείμενα, έννοιες, πλαίσια περιβάλλοντος. Έτσι, όταν έλθει κάποιο άλλο μοντέλο μεταδεδομένων και συγκριθεί με το ήδη υπάρχον, τότε θα διαφανούν τα κενά και οι διασταυρώσεις σε σχέση με τις περιοχές που καθένα απ’ αυτά καλύπτει και θα προκύψει το θέμα της διαλειτουργικότητας. Στην εικόνα 1 διαφαίνεται η περίπτωση των MPEG-7, SCORM και OWL, των κύριων μοντέλων που πραγματεύεται η συγκεκριμένη εργασία προκειμένου να διεκπεραιωθούν τα θέματα της διαλειτουργικότητας των eLearning εφαρμογών σε ψηφιακές βιβλιοθήκες με οπτικοακουστικό υλικό. Από την αναπαράσταση αυτή είναι φανερό ότι τα MPEG-7 και SCORM, τα κυριότερα πρότυπα μεταδεδομένων για οπτικοακουστικές και eLearning εφαρμογές αντίστοιχα, δεν επικαλύπτονται τελείως γεγονός που απαιτεί επιπρόσθετα μοντέλα για να προαχθεί η διαλειτουργικότητα μεταξύ τους.

Major Applications Areas

(e.g. eLearning, eResearch)

Context - Metacontext Relations (Services)

Applications using several domains (e.g.

Medicine, Chemistry). Communication between

different applications (Services).

Domains - Context Relations (Services)

Domains Relations (Ontologies mapping) (e.g.

Medicine uses Chemistry and Biology)

Concepts - Domains Relations (Ontologies)

Domain experts decide the concepts for each

domain and their relations (e.g. water consists of

hydrogen and oxygen)

Objects - Concepts Relations (Metadata

standards (e.g. MPEG7) and Ontologies).

Indexing

Objects Relations (Metadata standards).

Semantic mapping - Transformation rules

Representations - Objects Relations (Metadata

standards)

Data representations (files)

Metacontexts

Contexts

Domains

Concepts

Objects

Representations

M

P

E

G

7

S

C

O

R

M

O

W

L

M

P

E

G

2

Εικόνα 1. Το πολυεπίπεδο πρόβλημα της διαλειτουργικότητας

2. SCORM (Sharable Content Object Reference Model)

Η ADLNet (Advanced Distributed Learning Network) αποτελεί μία πρωτοβουλία του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ (US Department of Defense), στην προσπάθεια του να διαχειριστεί αποτελεσματικά μέσω προτύπων τον τεράστιο όγκο γνωστικών και μαθησιακών πόρων. Σκοπός της ADL είναι η εξασφάλιση πρόσβασης σε υψηλής ποιότητας εκπαιδευτικά προϊόντα με δυνατότητα προσαρμογής σε εξατομικευμένες ανάγκες εκπαιδευόμενων και διαθεσιμότητα ανεξάρτητα από το σημείο πρόσβασης και τη χρονική στιγμή απαίτησής τους (ADL, 2005).

Ως κομμάτι αυτού του σκοπού αναπτύχθηκε το SCORM (SCORM, 2004), το οποίο αποτελεί σήμερα τη σημαντικότερη πρωτοβουλία που αναπτύσσεται στον τομέα των προτύπων του eLearning. Με απλά λόγια το SCORM είναι ένα σύνολο προδιαγραφών για την ανάπτυξη, την οργάνωση και τη διακίνηση μαθησιακού περιεχομένου. Η χρήση του SCORM επιτρέπει την επαναχρησιμοποίηση, την εύκολη προσέγγιση και τη διαχρονικότητα του μαθησιακού υλικού στις κατά καιρούς τεχνολογικές αλλαγές και συμβάλλει στη διαλειτουργικότητα μεταξύ διαφορετικών eLearning πλατφόρμων.

Στην αποσαφήνιση αυτού του προτύπου συνέβαλαν μια σειρά από οργανισμούς οι οποίοι εμπλέκονται στην έννοια του eLearning και πιο συγκεκριμένα οι: Aviation Industry CBT Committee (AICC), IMS Global Learning Consortium και IEEE Learning Technology Standards Committee.

Το SCORM στην τελευταία έκδοσή του 1.2 (SCORM, 2004) συνεχίζει να αναπτύσσει τη συλλογή των προδιαγραφών και των προτύπων του από πολλαπλές πηγές, ώστε να στηρίζει τη διαλειτουργικότητα, την προσβασιμότητα και την επαναχρησιμοποίηση του μαθησιακού περιεχομένου στηριζόμενου στο Web.

Πιο συγκεκριμένα το SCORM (SCORM, 2004a) απαρτίζεται από μία συλλογή προδιαγραφών και προτύπων τα οποία έχουν δεθεί όλα μαζί σε μία συλλογή «τεχνικών βιβλίων» (εικόνα 2). Αυτά τα βιβλία ομαδοποιούνται κάτω από τρία κύρια θέματα: “Content Aggregation Model (CAM)”, “Run-time Environment (RTE)”, “Sequencing and Navigation (SN).”

Εικόνα 2: SCORM Bookshelf

Στην περίπτωση της συγκεκριμένης εργασίας θα χρησιμοποιηθεί το Content Aggregation Model (CAM) (SCORM, 2004b), το οποίο περιγράφει τις συνιστώσες που χρησιμοποιούνται σε μία μαθησιακή διαδικασία, τον τρόπο που θα γίνει το πακετάρισμα αυτών των συνιστωσών για την ανταλλαγή τους από σύστημα σε σύστημα, τον τρόπο που θα γίνει η περιγραφή αυτών των συστατικών προκειμένου να είναι εύκολη η αναζήτηση και η ανακάλυψη τους. Το CAM προωθεί τη μόνιμη αποθήκευση, την ονομασία, το πακετάρισμα, την ανταλλαγή και τον εντοπισμό του περιεχομένου. Επιπλέον, το βιβλίο αυτό περιγράφει τις ευθύνες και τις απαιτήσεις για το «κτίσιμο» περιεχομένου και της οργάνωσης περιεχομένου (π.χ. σειρά μαθημάτων, μάθημα, υπομονάδα μαθήματος)· περιέχει πληροφορίες για τη δημιουργία πακέτων περιεχομένου, εφαρμογών των μεταδεδομένων στα κομμάτια του πακέτου περιεχομένου και παρέχει λεπτομέρειες για τη συνέχεια και την πλοήγηση στο πλαίσιο περιβάλλοντος του πακέτου περιεχομένου. Ειδικότερα, οι μαθησιακοί πόροι που αποτελούν μία μαθησιακή εμπειρία πακετάρονται σ’ ένα zip file (SCORM package of Package Interchange File (PIF)). Αυτό το αρχείο περιέχει όχι μόνο τα αρχεία μαθημάτων (course files), αλλά και ένα XML file, το οποίο αναφέρεται ως manifest file και περιγράφει τα περιεχόμενα του μαθήματος και τη συνέχεια του περιεχομένου.

Το SCORM Content Aggregation Model αντιπροσωπεύει μία μαθησιακή ταξινομία, η οποία βοηθά τους σχεδιαστές και τους εφαρμοστές της διδασκαλίας να συγκεντρώσουν τους μαθησιακούς πόρους με στόχο τη διακίνηση των επιθυμητών μαθησιακών εμπειριών. Αυτές οι μαθησιακές εμπειρίες αποτελούνται από δραστηριότητες (Activities), οι οποίες στηρίζονται από ηλεκτρονικούς ή μη μαθησιακούς πόρους.

Μία δραστηριότητα περιέχει τη δημιουργία, την ανακάλυψη και τη συγκέντρωση (aggregation) των πόρων στην πιο βασική τους μορφή (assets) σε πιο πολύπλοκους μαθησιακούς πόρους και μετέπειτα την οργάνωση αυτών σε μία προκαθορισμένη ακολουθία διακίνησης. Βασικά το SCORM CAM έχει δημιουργηθεί από τα ακόλουθα:

• Content Model: Πρόκειται για μία ονοματολογία η οποία ορίζει τα κομμάτια του περιεχομένου μίας μαθησιακής εμπειρίας.

• Content Packaging: Ορίζει τους τρόπους που θα προσδιοριστεί η δομή του περιεχομένου και το πακετάρισμα του περιεχομένου.

• Meta-data: Πρόκειται για έναν μηχανισμό για την περιγραφή συγκεκριμένων τμημάτων των μερών του μοντέλου περιεχομένου.

• Sequencing and Navigation: Πρόκειται για ένα σύνολο κανόνων που περιγράφουν την προτιθέμενη ακολουθία και την τακτοποίηση των δραστηριοτήτων.

Το SCORM Content Model αποτελείται από Assets, Sharable Content Objects (SCOs) και Content Organization.

Asset: αποτελεί την πιο βασική μορφή ενός μαθησιακού πόρου. Οι απλοί πόροι (assets) είναι ψηφιακές αναπαραστάσεις μέσων, κειμένου, γραφικών, ιστοσελίδων, αντικειμένων αξιολόγησης ή άλλων μορφότυπων ικανών να διαδοθούν σε ένα χρήστη του διαδικτύου. Ένα Asset μπορεί να περιγραφεί με τα Asset Metadata, ώστε να είναι δυνατή η αναζήτηση, η ανακάλυψη και η επαναχρησιμοποίηση του μέσα στα αποθετήρια δεδομένων. Ο μηχανισμός που παρέχει το μοντέλο είναι το Content Package.

SCO: ένα Sharable Content Object αντιπροσωπεύει μία συλλογή ενός ή περισσότερων πόρων και είναι η μικρότερη λογική μονάδα περιεχομένου που μπορεί να ανταλλάσσεται μεταξύ ολοκληρωμένων πλατφόρμων. Ένα SCO μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διαφορετικές μαθησιακές περιπτώσεις ή καταστάσεις με απώτερο σκοπό την επίτευξη διαφορετικών μαθησιακών στόχων· είναι δηλαδή ανεξάρτητο από το εκπαιδευτικό πλαίσιο και έτσι βελτιώνεται η επαναχρησιμοποίηση του. Ταυτόχρονα, όμως, η ολοκλήρωση δύο ή περισσοτέρων SCOs δημιουργεί το απαραίτητο υπόβαθρο για την επίτευξη εκπαιδευτικών σκοπών ανώτερης αξίας. Μια γενική κατευθυντήρια οδηγία του προτύπου είναι η δημιουργία SCOs μικρού μεγέθους. Ένα SCO μπορεί να περιγραφεί με τα SCO Metadata, ώστε να είναι δυνατή η αναζήτηση, η ανακάλυψη και η επαναχρησιμοποίηση του μέσα στα αποθετήρια δεδομένων. Ο μηχανισμός που παρέχει το μοντέλο είναι το Content Package.

Content Organization: πρόκειται για ένα χάρτη (εικόνα 3), ο οποίος αντιπροσωπεύει την προτιθέμενη χρήση του περιεχομένου μέσα από δομημένες ενότητες διδασκαλίας (Activities). Ο χάρτης δείχνει τις συσχετίσεις των Δραστηριοτήτων (Activities). Φυσικά είναι δυνατόν μέσα σ’ αυτές τις δραστηριότητες να εμφωλεύουν και άλλες, ακολουθώντας ιεραρχική δομή.

Εικόνα 3: Content Organization

Η πρώτη ενότητα του «βιβλίου» SCORM – CAM παρουσιάζει ουσιαστικά το σχεδιασμό και το κτίσιμο του μαθησιακού περιεχομένου. Στη συνέχεια αυτό που απαιτείται είναι να επιτευχθεί η διαθεσιμότητα του περιεχομένου στους μαθητές, στα αποθετήρια ή στα LMSs (Learning Management Systems). Σε αυτό το σημείο του πακεταρίσματος των μαθησιακών πόρων εφαρμόζονται οι προδιαγραφές της IMS Content Packaging, καθώς επίσης και το πρότυπο IEEE Learning Object Metadata (LOM), ώστε να διαχωριστεί το μαθησιακό περιεχόμενο από τις μαθησιακές πλατφόρμες. Πρόκειται για ένα σύνολο προδιαγραφών, τις οποίες υποστηρίζει το SCORM Content Packaging και τις εξειδικεύει ακόμα περισσότερο παρέχοντας επιπρόσθετες απαιτήσεις και οδηγίες υλοποίησης για το πακετάρισμα Assets, SCOs και Content Organization. Ενώ το IMS-CP επιτρέπει την εισαγωγή μεταδεδομένων σε κάθε επίπεδο, το SCORM απαιτεί ότι τα μεταδεδομένα θα διασφαλιστούν τουλάχιστον για τα SCOs. Πολλά στοιχεία του IEEE LOM είναι υποχρεωτικά για τα μεταδεδομένα SCO και περιλαμβάνουν τις κατηγορίες: technical format, version, status, rights metadata.

2.1 IMS Content Packaging

Η IMS Global Learning (IMS) είναι ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός και αποτελεί μία διεθνής συνεργασία από ακαδημαϊκούς και εμπορικούς τομείς, καθώς και από κυβερνητικούς αντιπροσώπους όπως o UK JISC. Ένας από τους πρωταρχικούς σκοπούς της IMS είναι ο προσδιορισμός ενός συνόλου XML (eXtensible Markup Language) προδιαγραφών, ώστε να επιτραπεί η διαλειτουργικότητα μεταξύ κατανεμημένων εφαρμογών και υπηρεσιών στην εκπαίδευση.

Η προδιαγραφή του IMS Content Packaging παρέχει τη λειτουργικότητα της περιγραφής και του πακεταρίσματος του εκπαιδευτικού περιεχομένου σ’ ένα μοναδικό συμπιεσμένο αρχείο το “Package Interchange File” – PIF (IMS, 2005a) ή με πιο απλά λόγια σ’ ένα “IMS package”. Ο στόχος της προδιαγραφής (Low 2002: 41) είναι “να επιτρέψει την εισαγωγή, την εξαγωγή, τη συνάθροιση (aggregation) και τον επιμέρους διαχωρισμό (disaggregation) των μαθησιακών πόρων διαμέσου διαφορετικών συστημάτων διαχείρισης περιεχομένου”.

2.1.1 Packages

Κάθε Πακέτο (Package) αντιπροσωπεύει μία μονάδα χρησιμοποιήσιμου ή επαναχρησιμοποιήσιμου περιεχομένου. Αυτό μπορεί να είναι κομμάτι μίας σειράς μαθημάτων (course) που μπορεί να έχει εκπαιδευτική εφαρμογή εκτός ενός οργανισμού μαθημάτων και μπορεί να διακινηθεί ανεξάρτητα ως ένα ολόκληρο μάθημα ή εναλλακτικά ως μία συλλογή μαθημάτων. Μόλις το Πακέτο φτάσει στον προορισμό του, όπως σ’ ένα LMS, πρέπει να μπορεί να συναθροισθεί ή να διαμοιραστεί σε άλλα Πακέτα. Ένα πακέτο πρέπει να είναι ανεξάρτητο, γι’ αυτό πρέπει να περιέχει όλη την πληροφορία που απαιτείται για τη χρήση των περιεχομένων όταν έχει «ξεπακεταριστεί» (Patel 2006).

Κάθε IMS package αποτελείται από δύο κύρια στοιχεία (εικόνα 4):

· Το manifest file το οποίο καθορίζει το περιεχόμενο του πακέτου.

· Τους φυσικούς πόρους (physical assets), δηλαδή τους πραγματικούς μαθησιακούς πόρους (resources) όπως ιστοσελίδες, πολυμέσα, κείμενα και γραφικά οργανωμένα σ’ ένα λογικό ευρετήριο.

Το manifest file αποτελεί το σημαντικότερο στοιχείο σ’ ένα IMS package, καθώς περιγράφει λεπτομερώς το περιεχόμενο, χρησιμοποιώντας ένα καθορισμένο σύνολο δομών εκφρασμένων σε XML. Αυτές οι δομές παρέχουν μία κοινή βάση για τους συντάκτες περιεχομένου, προκειμένου να δημιουργήσουν εκπαιδευτικό περιεχόμενο, το οποίο θα είναι διαλειτουργικό δια μέσω διαφορετικών καθιερωμένων εργαλείων και πλατφόρμων διακίνησης. Μόλις το Πακέτο ενσωματωθεί σ’ ένα μοναδικό αρχείο για μεταφορά, αποκαλείται Package Interchange File.

Συνεπώς, ένα Πακέτο αποτελεί ένα λογικό ευρετήριο, το οποίο περιλαμβάνει ένα εξειδικευμένο XML αρχείο και τα πραγματικά αρχεία των πόρων. Τα αρχεία των πόρων μπορούν να οργανωθούν σε υπο-ευρετήρια (sub-directories).

Πιο συγκεκριμένα:

· Top-level Manifest: αποτελεί ένα υποχρεωτικό XML στοιχείο που περιγράφει το ίδιο το Πακέτο. Μπορεί προαιρετικά να περιέχει sub-Manifests. Κάθε Manifest αποτελείται από τους ακόλουθους τομείς:

· Metadata: αποτελεί ένα XML στοιχείο που περιγράφει λεπτομερώς το Πακέτο ως σύνολο με τη χρήση σχημάτων μεταδεδομένων που προέρχονται από την IMS Meta-Data Specification.

· Organizations: αποτελεί ένα XML στοιχείο που περιγράφει τη λογική οργάνωση των μαθησιακών πόρων σε στυλ «πίνακα περιεχομένων». Αποτελεί ένα προαιρετικό κομμάτι και μπορούν να χρησιμοποιηθούν 0, 1 ή πολλαπλοί οργανισμοί.

· Resources: αποτελεί ένα XML στοιχείο το οποίο αναφέρεται σε όλους τους φυσικούς πόρους που απαιτούνται για το πακέτο, καθώς επίσης και σε εξωτερικά αρχεία (hyperlinks). Επίσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μεταδεδομένα που θα περιγράφουν τον κάθε πόρο.

· Sub-Manifest: επιτρέπει το προαιρετικό και λογικό εμφώλιασμα πακέτων και περιέχει τα τρία προηγούμενα στοιχεία.

· File Resources: αποτελούν τα πραγματικά media elements, τα αρχεία κειμένων, τα γραφικά και άλλους πόρους που περιγράφονται από το/ τα manifest(s). Τα file resources μπορούν να οργανωθούν σε υπο-ευρετήρια (sub-directories).

Εικόνα 4: Content Package Conceptual Diagram

Σύμφωνα με την προδιαγραφή IMS Content Package κάθε κατανεμημένο περιεχόμενο πρέπει να περιέχει ένα IMS Manifest file. Για να είναι σίγουρος ο εντοπισμός του manifest μέσα στο Πακέτο έχει προκαθορισμένο όνομα και θέση (imsmanifest.xml). Στην περίπτωση που απουσιάζει αυτό το αρχείο τότε το Πακέτο δεν θεωρείται IMS Package και δεν μπορεί να επεξεργαστεί.

Ο σκοπός του manifest είναι ελαστικός. Για παράδειγμα, μπορεί να περιγράψει ένα τμήμα μαθήματος, το οποίο είναι ανεξάρτητο από το πλαίσιο του μαθήματος και αποτελεί εκπαιδευτικό αντικείμενο (instructional object), ένα ολόκληρο μάθημα ή μία συλλογή μαθημάτων. Ο βασικός κανόνας είναι ότι κάθε Πακέτο περιέχει πάντα ένα μοναδικό Top-level Manifest, το οποίο μπορεί να περιέχει ένα ή περισσότερα sub-manifests, και περιγράφει το Πακέτο.

Οι πόροι (resources) που περιγράφονται στο Manifest είναι πόροι στη βασική τους μορφή (assets) όπως ιστοσελίδες, αρχεία πολυμέσων, αρχεία κειμένων και γενικότερα όλων των ειδών δεδομένα με τη μορφή αρχείου. Οι πόροι (resources) μπορούν να περιλαμβάνουν βασικούς πόρους (assets), οι οποίοι να βρίσκονται εκτός του Πακέτου, αλλά να είναι διαθέσιμοι μέσω ενός URL, ή να περιλαμβάνουν άλλους πόρους (resources) που να περιγράφονται από sub-manifests. Γενικά ο συνδυασμός των πόρων κατηγοριοποιείται ως περιεχόμενο (Patel 2006). Κάθε πόρος μπορεί να περιγραφεί από το στοιχείο μέσα σ’ ένα Manifest XML. Αυτό το στοιχείο περιλαμβάνει τη λίστα όλων των βασικών πόρων (assets) που απαιτούνται για τη χρήση του resource. Τα αρχεία που περιλαμβάνονται στο πακέτο καταγράφονται ως στοιχεία μέσα στα στοιχεία .

Όλο το περιεχόμενο πρέπει να αναφέρεται στον τομέα resource μέσα στο manifest, όμως δεν είναι απαραίτητο για όλους τους δηλωμένους πόρους (resources) μέσα στο manifest να αναφέρονται από τα στοιχεία στον τομέα του manifest. Αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να φανεί χρήσιμο σε δύο περιπτώσεις (Patel 2006):

· Όταν ένας φάκελος χρειάζεται να συμπεριληφθεί χωρίς απαραίτητα να παρουσιαστεί στον μαθητή.

· Όταν ένα πακέτο χρησιμοποιείται ως ένα αρχείο περιεχομένου χωρίς να έχει σχεδιαστεί για παρουσίαση στον μαθητή.

Τα μεταδεδομένα (meta-data) αποτελούν ένα σημαντικό στοιχείο (element) μέσα σ’ ένα IMS Package, καθώς παρέχουν περιγραφές με την εισαγωγή τιμών, επιτρέποντας να εκπληρωθούν πολλές και ποικίλες λειτουργίες και ειδικότερα η θέση και η αποθήκευση των πόρων (Anido et al., 2002). Τα μεταδεδομένα μπορούν να συμπεριληφθούν σ’ ένα IMS Package με τη χρήση της IMS Meta-Data Specification, η οποία βασίζεται στο πρότυπο IEEE 1484.12.1-2002 Learning Object Meta-Data (LOM).

2.2 LOM

Το πρότυπο LOM καθορίζει το συντακτικό και τη σημασιολογία των μεταδεδομένων του εκπαιδευτικού αντικειμένου, ορισμένα ως γνωρίσματα (attributes), που απαιτούνται για να περιγράψουν πλήρως ένα εκπαιδευτικό αντικείμενο. Εκπαιδευτικό αντικείμενο είναι κάθε οντότητα που στη διάρκεια εκπαίδευσης υποστηριζόμενης με τεχνολογικά μέσα μπορεί να χρησιμοποιηθεί, να επαναχρησιμοποιηθεί και να γίνει αναφορά σε αυτήν (Λύτρας 2003). Ο όρος “αντικείμενα εκπαίδευσης” γενικά ισχύει για τα εκπαιδευτικά υλικά που σχεδιάζονται και που δημιουργούνται σε μικρά περιεκτικά κομμάτια με σκοπό τη μεγιστοποίηση του αριθμού των εκπαιδευτικών θέσεων, στις οποίες ο πόρος μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Ο σκοπός αυτού του προτύπου είναι να διευκολύνει την αναζήτηση, την αξιολόγηση, την πρόσκτηση και τη χρήση των εκπαιδευτικών αντικειμένων από τους μαθητές, τους διδάσκοντες και τις αυτοματοποιημένες διαδικασίες λογισμικού (IEEE LOM, 2002). Επίσης διευκολύνει το μοίρασμα και την ανταλλαγή εκπαιδευτικών αντικειμένων, επιτρέποντας την ανάπτυξη καταλόγων και καταγραφών, ενώ λαμβάνει υπόψη τη διαφορετικότητα των πολιτισμικών και γλωσσικών περιβαλλόντων μέσα στα οποία τα εκπαιδευτικά αντικείμενα και τα μεταδεδομένα τους επαναχρησιμοποιούνται. Με τον προσδιορισμό ενός κοινού σχήματος δεδομένων το συγκεκριμένο πρότυπο βεβαιώνει τον υψηλό βαθμό της σημασιολογικής διαλειτουργικότητας των εκπαιδευτικών αντικειμένων.

Το LOM αποτελείται από μια δωδεκάδα στοιχείων μεταδεδομένων που ομαδοποιούνται σε εννέα κατηγορίες (εικόνα 5). Η “Γενική” (General) κατηγορία αποτελείται από τα στοιχεία που περιγράφουν το εκπαιδευτικό αντικείμενο στο σύνολο του, συμπεριλαμβανομένων τέτοιων όπως τον τίτλο, την περιγραφή, και τις θεματικές λέξεις κλειδιά. Η κατηγορία “Κύκλος ζωής” (Lifecycle) ορίζεται για να περιγράφει την ιστορία και την τρέχουσα κατάσταση αυτού του αντικειμένου εκπαίδευσης και εκείνων των οντοτήτων που έχουν επηρεάσει αυτό το αντικείμενο εκπαίδευσης κατά τη διάρκεια της εξέλιξής του. Εκτός από την έκδοση και τις πληροφορίες θέσης, ο κύκλος της ζωής περιλαμβάνει τα ονόματα και τους ρόλους που συνεισφέρουν, συμπεριλαμβανομένου και του δημιουργού. Άλλες κατηγορίες είναι τα “Μετα-Μεταδεδομένα” (Meta-Metadata) για τις πληροφορίες που περιγράφουν την καταλογογράφηση παρά το αντικείμενο εκπαίδευσης, τα “Εκπαιδευτικά” (Educational) για τα εκπαιδευτικά ή παιδαγωγικά χαρακτηριστικά, τα “Δικαιώματα” (Rights) για τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας και τους όρους χρησιμοποίησης του εκπαιδευτικού αντικειμένου, η “Σχέση” (Relation) για τις σχέσεις με άλλα αντικείμενα εκπαίδευσης, ο “Σχολιασμός” (Annotation) για την τεκμηρίωση των σχολίων και η “Ταξινόμηση” (Classification) για την ταξινόμηση του αντικειμένου μέσα στα συστήματα της ταξινόμησης, συμπεριλαμβανομένων των παιδαγωγικών ταξινομήσεων όπως το επίπεδο ανάγνωσης.

Κάθε στοιχείο μεταδεδομένων περιγράφεται από την άποψη επτά ιδιοτήτων: όνομα, εξήγηση, μέγεθος, σειρά, παράδειγμα, διάστημα τιμής, και datatype. Η ιδιότητα μεγέθους διευκρινίζει τον αριθμό τιμών που επιτρέπονται για το στοιχείο· για τα μη επαναλαμβανόμενα στοιχεία, το μέγεθος είναι πάντα “1”, ενώ για τα επαναλαμβανόμενα στοιχεία, το μέγεθος διευκρινίζει το μικρότερο αριθμό που ένα συμβατό σύστημα απαιτείται για να υποστηρίξει. Η σειρά δείχνει εάν υπάρχει σημασία στη σειρά των επαναλαμβανόμενων στοιχείων, παραδείγματος χάριν, από γενικό σε πιo συγκεκριμένο. Το διάστημα τιμής χρησιμοποιείται για να διευκρινίσει τις επιτρεπόμενες τιμές, είτε από την αναφορά σε έναν κατάλογο αρχής μέσα στο LOM, είτε από την αναφορά σε ένα εξωτερικό πρότυπο. Όταν χρησιμοποιείται ένα ελεγχόμενο λεξιλόγιο, η τιμή στοιχείων πρέπει να δοθεί ως “πηγή, τιμή” δείχνοντας το λεξιλόγιο, παραδείγματος χάριν:

“LOMv1.0”, “Questionnaire”

Το Datatype δείχνει τη φύση των τιμών, οι οποίες μπορούν να είναι LangString, DateTime, Διάρκεια (Duration), Λεξιλόγιο (Vocabulary), CharacterString ή Underfined. Οι περισσότερες τιμές String ορίζονται ως LangString, ένα datatype που αποτελείται από ένα γλωσσικό κώδικα σε εισαγωγικά, ακολουθείται από ένα κόμμα και την τιμή σειράς στα εισαγωγικά, παραδείγματος χάριν,

“en”, “16th century France”

Τα στοιχεία LOM ορίζονται ως τα μέρη των συνόλων, ή οι δομές, τα οποία άρχισαν με την κατηγορία και μπορούν να περιλάβουν τα ενδιάμεσα επίπεδα. Παραδείγματος χάριν, στη “Γενική” κατηγορία, το συνολικό προσδιοριστικό περιλαμβάνει τον κατάλογο δύο στοιχείων (το όνομα του προσδιοριστή του σχεδίου προσδιορισμού ή καταλογογράφησης για αυτήν την εγγραφή) και την είσοδο (η αξία του προσδιοριστικού μέσα στο σχέδιο προσδιορισμού ή καταλογογράφησης που υποδεικνύει ή προσδιορίζει αυτό το μαθησιακό αντικείμενο).

Όπως ήταν αναμενόμενο, η προδιαγραφή LOM εστιάζει βαθιά στα εκπαιδευτικά μεταδεδομένα, με ένδεκα από τα πενήντα οκτώ καθορισμένα στοιχεία που εμπίπτουν στη “Εκπαιδευτική” κατηγορία. Δύο στοιχεία εξετάζουν την αλληλεπίδραση: τύπος αλληλεπίδρασης, με τις ορισμένες τιμές ενεργές, το αφηγηματικό, και μικτό, και επίπεδο αλληλεπίδρασης, με τις τιμές που κυμαίνονται από “πολύ χαμηλό” ως “πολύ υψηλό”. Το σημασιολογικό στοιχείο Πυκνότητα (Density) προσπαθεί να εκτιμήσει την περιεκτικότητα του αντικειμένου εκπαίδευσης, με τις τιμές από “πολύ χαμηλό” σε “πολύ υψηλό”. Το στοιχείο “Προσδιοριστικός ρόλος των χρηστών” δείχνει εάν το αντικείμενο εκπαίδευσης σχεδιάστηκε για τους δασκάλους, τους συγγραφείς, τους αρχάριους, ή τους διευθυντές. Το στοιχείο “Πλαίσιο” δείχνει εάν το προοριζόμενο μαθησιακό περιβάλλον είναι σχολείο, τριτοβάθμια εκπαίδευση, κατάρτιση ή άλλο. Άλλα στοιχεία στην “Εκπαιδευτική” κατηγορία είναι αρκετά αυτεξήγητα, συμπεριλαμβανομένης της χαρακτηριστικής σειράς ηλικίας, της δυσκολίας, του χαρακτηριστικού χρόνου εκμάθησης, της περιγραφής, και της γλώσσας. Τα εκπαιδευτικά/ παιδαγωγικά μεταδεδομένα μπορούν επίσης να φέρουν την κατηγορία “Ταξινόμησης”, εάν η αξία μπορεί να μετρηθεί σχετικά με μια τυποποιημένη κλίμακα. Παραδείγματος χάριν, διαβάζοντας τα σχήματα ηλικίας, που διαβάζουν τα σχήματα επιπέδων, τα σχήματα IQ και οι στόχοι, που ο χρήστης πρέπει να είναι σε θέση να ολοκληρώσει, θα μπορούσαν όλα να αντιπροσωπευθούν ως στοιχεία μέσα στην “ταξινόμηση”.

Αν και η προδιαγραφή LOM δεν έχει σχετικούς κανόνες περιεχομένου, τοποθετεί σε υψηλό βαθμό αξίας τη χρήση των ελεγχόμενων λεξιλογίων. Περισσότερα από τα μισά στοιχεία αναφέρονται σε κάποια καθιερωμένα, και δεκαεπτά ευρετήρια καθιερωμένων καθορίζονται από την ίδια την προδιαγραφή. Το LOM επιτρέπει τη χρήση μη συγκρουόμενων λεξιλογίων, αλλά διευκρινίζει ότι προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η διαλειτουργικότητα, εάν ένα λεξιλόγιο μη- LOM χρησιμοποιείται και η αξία, που λαμβάνεται από εκείνο το λεξιλόγιο καθορίζεται επίσης σε LOM, η αξία πρέπει να σχεδιαστεί όπως αν προερχόταν από το LOM.

Εικόνα 5: LOM elements & structure

3. MPEG-7

Το MPEG-7 με την επίσημη ονομασία “Multimedia Content Description Interface” είναι ένα ISO/IEC πρότυπο (ISO/IEC 15938), το οποίο αναπτύχθηκε από την ομάδα MPEG (Moving Picture Experts Group), ακολουθώντας την επιτυχημένη ανάπτυξη των προτύπων MPEG-1, MPEG-2 και MPEG-4 (Chang, Sikora, Puri, 2001). Το MPEG-7 παρέχει ένα ευρύτατο σύνολο Περιγραφικών Εργαλείων (Description Tools), προκειμένου να καθοδηγηθεί η δημιουργία των περιγραφών του οπτικοακουστικού περιεχομένου· οι περιγραφές αυτές θα αποτελέσουν τη βάση για τις εφαρμογές, οι οποίες με τη σειρά τους θα παρέχουν αποτελεσματική πρόσβαση στο οπτικοακουστικό περιεχόμενο. Οι περιγραφές του οπτικοακουστικού περιεχομένου μπορούν να δημιουργηθούν είτε χειροκίνητα είτε αυτόματα και εφόσον αποθηκευτούν μπορούν να είναι προσβάσιμες από διαφορετικές εφαρμογές (π.χ. querying, browsing, filtering) (Patel et al., 2006).

Το πρότυπο MPEG-7 επιτρέπει τη διαλειτουργικότητα μεταξύ των μηχανισμών και των εφαρμογών που έχουν να κάνουν με περιγραφή οπτικοακουστικού περιεχομένου. Σκοπός, λοιπόν, του προτύπου MPEG-7 είναι η διαλειτουργική αναζήτηση, ευρετηρίαση, επιλογή και πρόσβαση του οπτικοακουστικού υλικού (Salembier 2002).

Τα κύρια στοιχεία (elements) του MPEG-7 είναι τα Description Tools, η Description Definition Language και τα System Tools.

Description Tools (Περιγραφικά Εργαλεία): με τη χρήση αυτών των εργαλείων καθοδηγείται η διαδικασία της περιγραφής του οπτικοακουστικού περιεχομένου. Συμπεριλαμβάνουν τα Datatypes, τους Descriptors (D) και τα Description Schemes (DS).

· Datatype: πρόκειται για ένα επαναχρησιμοποιήσιμο βασικό τύπο ή μία βασική δομή που χρησιμοποιείται από πολλαπλούς Περιγραφείς (Descriptors) ή Σχήματα Περιγραφής (Description Schemes).

· Descriptors (Ds)/ Περιγραφείς: ένας Descriptor αναπαριστά ένα multimedia γνώρισμα και προσδιορίζει το συντακτικό και τη σημασιολογία των γνωρισμάτων. Ένα χαρακτηριστικό (feature) είναι ένα διακριτικό χαρακτηριστικό των δεδομένων, το οποίο εκφράζει κάτι σε κάποιον (Martinez, Koenen, Pereira, 2002). Είναι πιθανό πολλοί Περιγραφείς (Descriptors) να αντιπροσωπεύουν ένα μόνο γνώρισμα προκειμένου να αποδώσουν διαφορετικές αλλά σχετικές μεταξύ τους απαιτήσεις.

· Description Schemes (DSs)/ Περιγραφικά Σχήματα: ένα περιγραφικό σχήμα αποδίδει περιγραφική πληροφορία και καθορίζει τη δομή και τη σημασιολογία των σχέσεων μεταξύ των συστατικών του, τα οποία μπορεί να είναι Περιγραφείς και Περιγραφικά Σχήματα.

Description Definition Language – DDL (Γλώσσα Περιγραφής): καθορίζει το συντακτικό των Περιγραφικών Εργαλείων και επιτρέπει τη δημιουργία νέων Περιγραφικών Σχημάτων και Περιγραφέων. Επιπλέον, επιτρέπει την προέκταση και την τροποποίηση των ήδη υπαρχόντων Περιγραφικών Σχημάτων.

System Tools (Εργαλεία Συστήματος): στηρίζουν τη διακίνηση των περιγραφών, την πλοκή των περιγραφών με το πολυμεσικό περιεχόμενο, το συγχρονισμό των περιγραφών με το περιεχόμενο, τη διαχείριση και την προστασία της πνευματικής ιδιοκτησίας μέσα στις MPEG-7 περιγραφές, κ.ά.

Πιο αναλυτικά, οι Περιγραφείς του MPEG-7 σχεδιάστηκαν κατ’ αρχήν για να περιγράφουν τα χαμηλού-επιπέδου (low – level) οπτικοακουστικά γνωρίσματα, όπως, χρώμα, σύσταση, κίνηση, ακουστική ενέργεια, κ.ά. Από την άλλη, τα Περιγραφικά Σχήματα σχεδιάστηκαν αρχικά για να περιγράφουν υψηλού επιπέδου οπτικοακουστικά γνωρίσματα, όπως, περιοχές (regions), τμήματα (segments), αντικείμενα (objects), γεγονότα (events) και άλλα αμετάβλητα μεταδεδομένα σχετικά με τη δημιουργία και παραγωγή, τη χρήση, κλπ. Τα Περιγραφικά Σχήματα παράγουν πιο περίπλοκες περιγραφές, ενοποιώντας τους περιγραφείς και τα σχήματα, και υποδηλώνοντας τις σχέσεις μεταξύ των περιγραφικών συστατικών. Στο MPEG-7 τα DSs (Description Schemes) κατηγοριοποιούνται ανάλογα με τον τομέα στον οποίο αναφέρονται, δηλαδή, των πολυμέσων (multimedia), τον ακουστικό (audio) ή τον οπτικό (visual) τομέα. Τυπικά, τα Περιγραφικά Σχήματα Πολυμέσων (Multimedia Description Schemes) περιγράφουν περιεχόμενο, το οποίο αποτελείται από συνδυασμό ακουστικών, οπτικών, και πιθανότατα υπό μορφή κειμένου δεδομένων. Σε μερικές περιπτώσεις, μπορούν να χρησιμοποιηθούν αυτόματα εργαλεία για να εγκαταστήσουν τα Περιγραφικά Σχήματα, αλλά τις περισσότερες φορές η εγκατάστασή τους απαιτεί την ανθρώπινη συμμετοχή ή καθιερωμένα εργαλεία (authoring tools).

Η Γλώσσα Περιγραφής του MPEG-7 προσδιορίζει το συντακτικό των σχημάτων και των Περιγραφέων, ενώ τους επιτρέπει να επεκταθούν σε ειδικότερες εφαρμογές. Βασίζεται στη γνωστή γλώσσα της W3C XML Schema Language. Μία περιγραφή MPEG-7 παράγεται για ένα συγκεκριμένο «αντικείμενο» με οπτικοακουστικό περιεχόμενο με την άμεση εφαρμογή των Σχημάτων (DSs) και των περιγραφέων (Ds), όπως ορίζονται από τη γλώσσα DDL. Τα Εργαλεία Συστήματος του MPEG-7 παράγουν τη δυαδική μορφή, η οποία είναι συμπαγής, έχει εύκολη ροή και είναι ανθεκτική σε λάθη κατά τη διάρκεια της μετάδοσης.

Το MPEG-7 διακρίνεται σε οκτώ τμήματα (MPEG-7, 2001):

1. MPEG-7 Systems: όπως έχει προαναφερθεί καθορίζει τα εργαλεία για την προετοιμασία των περιγραφών για την αποτελεσματική μεταφορά και αποθήκευση, τη συμπίεση των περιγραφών, και το συγχρονισμό μεταξύ των περιγραφών και του περιεχομένου.

2. MPEG-7 Description Definition Language: καθορίζει τη γλώσσα για τον προσδιορισμό των Εργαλείων Περιγραφής (DSs, Ds, datatypes) και για τον προσδιορισμό νέων εργαλείων περιγραφής.

3. MPEG-7 Visual: περιλαμβάνει τα Περιγραφικά Εργαλεία που περιγράφουν μόνον Οπτικό περιεχόμενο. Τα MPEG-7 Visual Description Tools καλύπτουν βασικά οπτικά γνωρίσματα (Color, Texture, Shape, Motion, Localization, Face Recognition).

4. MPEG-7 Audio: παρέχει τα Περιγραφικά Εργαλεία που έχουν να κάνουν μόνο με Ακουστικό περιεχόμενο. Σε συνδυασμό με τα Multimedia Description Schemes (MDS), το MPEG-7 Audio παρέχει δομές με τις οποίες κάποιος μπορεί να καθορίσει τους χαμηλού-επιπέδου ( low - level) Περιγραφείς αλλά και τα υψηλού-επιπέδου Εργαλεία Περιγραφής.

5. MPEG-7 Multimedia Description Schemes (MDS): καθορίζουν τα γενικά σχήματα περιγραφής που περιγράφουν multimedia (audio & visual) περιεχόμενο. Τα Complex Description Tools χρησιμοποιούνται όταν πρέπει να περιγραφεί παραπάνω από ένα μέσα (π.χ. audio & video).

6. MPEG-7 Reference Software: παρέχει ένα λογισμικό υλοποίησης του προτύπου, το eXperimentation Model (XM). Πρόκειται για μία πλατφόρμα εξομοίωσης για τους Περιγραφείς, τα Περιγραφικά Σχήματα, τα Σχήματα Ταξινόμησης (Classification Schemes/ CSs) και τη Γλώσσα Περιγραφής.

7. MPEG-7 Conformance: παρέχει οδηγίες και διαδικασίες για να δοκιμάσει τη συμμόρφωση των MPEG-7 υλοποιήσεων.

8. MPEG-7 Extraction and Use: παρέχει οδηγίες και παραδείγματα για την εξαγωγή και τη χρήση των περιγραφών.

3.1 Multimedia Description Schemes – Overview

Τα εργαλεία περιγραφής του MDS (Multimedia Description Schemes) οργανώνονται βάση διαφορετικών λειτουργικών περιοχών όπως φαίνεται και στην εικόνα 6.

Εικόνα 6: MPEG-7 MDSs overview

3.1.1 Τα Βασικά Στοιχεία (Basic Elements)

Το MPEG-7 παρέχει έναν αριθμό Εργαλείων Σχημάτων (Schema Tools) που βοηθούν στην μορφοποίηση, στο πακετάρισμα και στο σχολιασμό των περιγραφών του MPEG-7 (Salembier 2002). Η περιγραφή με τη χρήση του MPEG-7 ξεκινάει μ’ ένα βασικό στοιχείο (root element), το οποίο και εκφράζει αν πρόκειται για ολική ή για μερική περιγραφή. Μία ολοκληρωμένη περιγραφή παρέχει μία πλήρη και ανεξάρτητη περιγραφή του οπτικοακουστικού περιεχομένου κάποιας εφαρμογής. Από την άλλη μία τμηματική περιγραφή μπορεί να περιλαμβάνει πληροφορία, η οποία επρόκειτο να προστεθεί σε μία ήδη υπάρχουσα περιγραφή. Στην πρώτη περίπτωση της ολοκληρωμένης περιγραφής έχουμε το top-level element (υψηλού επιπέδου στοιχείο), το οποίο ακολουθεί το root-element (βασικό στοιχείο). Το top-level element προσανατολίζει την περιγραφή, αν πρόκειται δηλαδή για περιγραφή συγκεκριμένου τύπου οπτικοακουστικού περιεχομένου, για παράδειγμα μία εικόνα, ένα βίντεο, κλπ, ή για περιγραφή συγκεκριμένης λειτουργίας που σχετίζεται με τη διαχείριση περιεχομένου, όπως τη δημιουργία, τη χρήση, την ανακεφαλαίωση και άλλα. Τα στοιχεία αυτά συγκεντρώνουν όλα τα απαραίτητα εργαλεία προκειμένου να αποπερατωθεί το συγκεκριμένο περιγραφικό εγχείρημα. Στην περίπτωση τώρα της περιγραφής ειδικότερων ενοτήτων, το root element μπορεί να ακολουθείται από μία αυθαίρετη υπόδειξη ενός MPEG-7 DS ή ενός Περιγραφέα (Descriptor). Αντίθετα με την ολοκληρωμένη περιγραφή, η οποία περιέχει μία σημασιολογικά ολοκληρωμένη MPEG-7 περιγραφή, μία ξεχωριστή μονάδα περιγραφής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να στείλει μία τμηματική περιγραφή όπως αυτή απαιτείται από κάποια εφαρμογή, όπως η περιγραφή ενός μέρους, μίας μορφής ή μίας υφής. Το Package DS περιγράφει έναν προσδιορισμένο από τον χρήστη οργανισμό από MPEG-7 DSs και Ds μέσα σ’ ένα πακέτο, το οποίο επιτρέπει στα εργαλεία του MPEG-7 να επικοινωνούν με τις μηχανές αναζήτησης ή το χρήστη. Επιπλέον, το σχήμα DescritpionMetadata DS περιλαμβάνει μεταδεδομένα σχετικά με την περιγραφή, όπως την ώρα δημιουργίας, το όργανο εξαγωγής, την έκδοση, την ευπιστία και άλλα.

Ένας αριθμός βασικών στοιχείων χρησιμοποιούνται, βάσει των προδιαγραφών του Metadata Description Scheme, ως απαραίτητων για τον προσδιορισμό των Σχημάτων Περιγραφής (DSs) του MPEG-7. Οι βασικοί τύποι δεδομένων (basic data types) παρέχουν ένα σύνολο εκτεταμένων τύπων δεδομένων και μαθηματικών δομών, όπως διανυσμάτων και μαθηματικών πινάκων, που απαιτούνται από τα DSs προκειμένου να περιγραφεί το οπτικοακουστικό περιεχόμενο. Τα βασικά στοιχεία περιλαμβάνουν επίσης δομές για διασυνδεόμενα πολυμεσικά αρχεία, για τον περιορισμό κομματιών περιεχομένου, για το χρόνο περιγραφής, μέρη, πρόσωπα, άτομα, ομάδες, οργανισμούς και άλλους σχολιασμούς κειμένου (Salembier & Smith, 2001). Ακολουθούν κάποιες προσεγγίσεις του MPEG-7 για την περιγραφή του χρόνου και για σημειώσεις κειμένου (Salembier & Smith, 2001).

Χρονολογική πληροφορία: τα σχήματα περιγραφής για το χρόνο βασίζονται στο πρότυπο ISO 8601, το οποίο έχει υιοθετηθεί και από την XML. Τα Time DS και Media Time DS περιγράφουν την πληροφορία αντίστοιχα στον πραγματικό κόσμο και στα μέσα. Χρησιμοποιούν και τα δύο την ίδια στρατηγική, όπως φαίνεται και στο παρακάτω σχήμα, όπου απεικονίζεται ο απλούστερος τρόπος περιγραφής μίας χρονικής στιγμής ή ενός χρονικού διαστήματος.

Εικόνα 7: Time DSs

Μία χρονική στιγμή t1 μπορεί να περιγραφεί με μία λεξιλογική απεικόνιση χρησιμοποιώντας το Σημείο Χρόνου (Time Point). Ένα χρονικό διάστημα [t1, t2] μπορεί να περιγραφεί με το σημείο εκκίνησης t1 (με τη χρήση του Time Point) και με τη διάρκεια t2 - t1. Ένας εναλλακτικός τρόπος περιγραφής της χρονικής στιγμής φαίνεται στην εικόνα 7. Βασίζεται στο χρονικό σημείο αναφοράς (Relative Time Point). Η στιγμή t1 περιγράφεται από ένα χρονικό αντιστάθμισμα σε σχέση με ένα αναφορικό σημείο t0, το ονομαζόμενο Time Base. Ο στόχος του Relative Time Point είναι να προσδιορίσει μία χρονική στιγμή t1 και όχι ένα διάστημα όπως η διάρκεια στο προηγούμενο σχήμα. Τέλος, έχουμε το προσδιορισμό του χρόνου (εικόνα 7, C) χρησιμοποιώντας ένα προκαθορισμένο διάστημα (Time Unit) και μετρώντας τον αριθμό των διαστημάτων. Αυτός ο προσδιορισμός είναι πολύ χρήσιμος για περιοδικά ή δειγματοληπτικά χρονικά σήματα. Εφόσον στη συγκεκριμένη περίπτωση μιλάμε για χρονικές ενότητες (Time Units), πρέπει να γίνει ο προσδιορισμός μίας χρονικής στιγμής σε σχέση με τη χρονική βάση (Time Base). Στην εικόνα 7, C το t1 ορίζεται μ’ ένα αναφορικό και σταδιακό Χρονικό Σημείο (Time Point) μετρώντας οκτώ χρονικές ενότητες (ξεκινώντας από το t0). Επίσης, ένα διάστημα [t1,t2] μπορεί να οριστεί μετρώντας τις χρονικές ενότητες. Στο παραπάνω σχήμα χρησιμοποιείται η σταδιακή διάρκεια για να μετρηθούν οι δεκατρείς ενότητες που ορίζουν το διάστημα [t1,t2].

Textual annotation: σίγουρα η σημείωση κειμένου αποτελεί μία πολύ βασική συνιστώσα για πολλά σχήματα περιγραφής. Το MPEG-7 παρέχει έναν αριθμό διαφορετικών δομών για το σχολιασμό κειμένου. Η πιο ευλύγιστη δομή είναι ο τύπος δεδομένων για ελεύθερο κείμενο. Το ελεύθερο κείμενο επιτρέπει την μορφοποίηση μίας αυθαίρετης γραμμής κειμένου, η οποία προαιρετικά περιλαμβάνει πληροφορία για τη γλώσσα του κειμένου. Ωστόσο, το MPEG-7 παρέχει τη δυνατότητα για έναν πιο δομημένο σχολιασμό, περιλαμβάνοντας ειδικότερα πεδία που ανταποκρίνονται στα ερωτήματα “Ποιος; Τι αντικείμενο; Που; Πότε; Γιατί; και πως;”. Επιπλέον, πιο περίπλοκοι σχολιασμοί μπορούν να οριστούν περιγράφοντας ρητά και με σαφήνεια τη συντακτική εξάρτηση μεταξύ των γραμματικών στοιχείων που συντάσσουν τις προτάσεις (π.χ. τη σχέση μεταξύ ρήματος και υποκειμένου, κλπ.). Αυτός ο τελευταίος τύπος σχολιασμού είναι ιδιαίτερα χρήσιμος για εφαρμογές, όπου θα υπάρξει αυτόματη επεξεργασία του σχολιασμού. Τέλος, το MPEG-7 παρέχει δομές για σχήματα ταξινόμησης και ελεγχόμενους όρους. Οι ελεγχόμενοι όροι χρησιμοποιούνται σε περιγραφές προκειμένου να γίνουν οι αναφορές σε καταχωρήσεις στα σχήματα ταξινόμησης. Επιτρέποντας στους ελεγχόμενους όρους να περιγραφούν από σχήματα ταξινόμησης παρέχει πολλά πλεονεκτήματα σχετικά με την προτυποποίηση σταθερών λεξιλογίων για διαφορετικές εφαρμογές και πεδία, εφόσον είναι πιθανό ότι τα λεξιλόγια για τις εφαρμογές πολυμέσων θα εξελιχθούν με την πάροδο του χρόνου.

3.1.2 Διαχείριση Περιεχομένου (Content Management)

Τα εργαλεία, που παρέχει το MPEG-7 για τη διαχείριση του ΟΑ περιεχομένου, περιγράφουν τις παρακάτω πληροφορίες: 1) τη δημιουργία και την παραγωγή, 2) την κωδικοποίηση των μέσων, την αποθήκευση και το μορφότυπο των φακέλων, 3) τη χρήση του περιεχομένου. Πιο συγκεκριμένα:

· Η πληροφορία για τη δημιουργία (CreationInformation) παρέχει έναν τίτλο, σημείωση κειμένου και πληροφορίες σχετικά με τους δημιουργούς, τους τόπους δημιουργίας και τις ημερομηνίες. Η πληροφορία για την ταξινόμηση (Classification) περιγράφει πως το οπτικοακουστικό υλικό ταξινομείται σε κατηγορίες όπως είδους, υποκειμένου, σκοπού και άλλα. Παρέχει, επίσης, κριτικές και πληροφορίες για καθοδήγηση, εφόσον παρέχει πληροφορία για την ηλικία όπου απευθύνεται το περιεχόμενο, γονική καθοδήγηση και προσωπικές κριτικές. Τέλος, παρέχεται πληροφορία για τις σχέσεις που μπορεί να έχει το περιγραφόμενο αντικείμενο με άλλο οπτικοακουστικό υλικό (Martinez 2002).

· Η πληροφορία για τα μέσα (MediaInformation) αφορά στην περιγραφή του αποθηκευτικού μέσου, όπως για παράδειγμα το μορφότυπο ή αλλιώς το σχήμα και τη διάταξή του, τη συμπίεση (compression) και την κωδικοποίηση του οπτικοακουστικού περιεχομένου. Το MediaInformation DS αναγνωρίζει κατ’ αρχάς το κύριο μέσο, το οποίο αποτελεί και την αυθεντική πηγή και απ’ όπου παράγονται οι διαφορετικές στιγμές του οπτικοακουστικού περιεχομένου. Οι στιγμές αυτές αναφέρονται ως προφίλ του μέσου, οι οποίες αποτελούν εκδόσεις του πρωτότυπου και αποκτήθηκαν πιθανότατα από τη χρήση διαφορετικών κωδικοποιήσεων, ή σχημάτων αποθήκευσης και διακίνησης. Κάθε προφίλ περιγράφεται ξεχωριστά βάση των παραμέτρων κωδικοποίησης, αποθήκευσης και τοποθεσίας (Salembier & Smith, 2001).

· Η πληροφορία για τη χρήση (UsageInformation) περιγράφει τα δικαιώματα για τη χρήση, τη διαθεσιμότητα και τα αρχεία χρήσης (availability and usage record) καθώς και οικονομικές πληροφορίες. Οι πληροφορίες για τα δικαιώματα δεν περιλαμβάνονται ρητά μέσα στην MPEG-7 περιγραφή, αλλά αντί αυτού υπάρχουν συνδέσεις με τους κατόχους των δικαιωμάτων αυτών ή με άλλες σχετικές πληροφορίες περί διαχείρισης και προστασίας. Το σχήμα Rights DS παρέχει αυτές τις αναφορές με τη μορφή μοναδικών αναγνωριστών, οι οποίοι διαχειρίζονται από εξωτερικές αυθεντίες. Η βασική στρατηγική των περιγραφών με MPEG-7 είναι η άμεση πρόσβαση στην πληροφορία των δικαιωμάτων των κατόχων χωρίς διαπραγματεύσεις και συμφωνίες. Όσον αφορά στα σχήματα UsageRecord DS και Availability DS, η πληροφορία που παρέχεται έχει σχέση με τη χρήση του περιεχομένου, όπως εκπομπές, διανομή κατά παραγγελία, πωλήσεις CD κ.ά. Τέλος, το σχήμα Financial DS παρέχει πληροφορία σχετικά με το κόστος της παραγωγής και τα επερχόμενα εισοδήματα από την χρήση του περιεχομένου. Η πληροφορία για τη χρήση είναι δυναμική και αυτό γιατί μπορεί ν’ αλλάξει κατά τη διάρκεια ζωής του οπτικοακουστικού περιεχομένου (Salembier & Smith, 2001).

3.1.3 Περιγραφή περιεχομένου (Content Description)

Το MPEG-7 παρέχει περιγραφικά σχήματα (DSs) για την περιγραφή της δομής και της σημασιολογίας για το οπτικοακουστικό περιεχόμενο. Τα εργαλεία δομής, φυσικά, περιγράφουν τη δομή του οπτικοακουστικού περιεχομένου, όσον αφορά τα τμήματα video (Video Segments) , τα στιγμιότυπα (Frames), ακίνητες και κινούμενες περιοχές (Still and Moving Regions) και τμήματα audio (Audio Segments). Τα σημασιολογικά εργαλεία περιγράφουν τα αντικείμενα (objects), τα γεγονότα (events) και τις αντιλήψεις (notions) του πραγματικού κόσμου, τα οποία έχουν «συλληφθεί» από το οπτικοακουστικό περιεχόμενο.

a) Περιγραφή των δομών του περιεχομένου

Το Segment DS περιγράφει το αποτέλεσμα μίας χωρικής, χρονικής ή χώρο-χρονικής διαίρεσης του οπτικοακουστικού περιεχομένου. Το segment μπορεί να περιγράψει μία περιοδικά επαναλαμβανόμενη ή ιεραρχική διάσπαση του ΟΑ περιεχομένου σε επιμέρους τμήματα (segments), τα οποία δημιουργούν ένα δένδρο τμημάτων (segment tree). Στη συνέχεια το SegmentRelationDS περιγράφει επιπρόσθετες χώρο-χρονικές σχέσεις μεταξύ των τμημάτων (segments) (Salembier 2002).

Το Segment DS αποτελεί το βασικό τύπο των διαφορετικών και εξειδικευμένων segment, δηλαδή: audio segments, video segments, AV segments, moving regions, still regions (Martinez 2002). Συνεπώς, ένα segment μπορεί να έχει χωρικές και/ ή χρονικές ιδιότητες. Για παράδειγμα, το AudioSegment DS μπορεί να περιγράψει ένα χρονικό audio segment, το οποίο ανταποκρίνεται σε μία χρονική περίοδο κάποιας ακουστικής ακολουθίας. Αντίστοιχα, το VideoSegment DS μπορεί να περιγράψει ένα σύνολο στιγμιότυπων (frames) από μία οπτική ακολουθία. Το AudioVisualSegment DS περιγράφει το συνδυασμό ακουστικής και οπτικής πληροφορίας. Το StillRegion DS μπορεί να περιγράψει ένα χωρικό τμήμα ή την περιοχή μίας εικόνας ή ενός στιγμιότυπου ενός video. Τέλος, το MovingRegion DS μπορεί να περιγράψει ένα χώρο-χρονικό τμήμα ή μία κινούμενη περιοχή μίας τηλεοπτικής ακολουθίας.

Υπάρχουν, επίσης, και πιο εξειδικευμένα segments για ιδιαίτερου τύπου οπτικοακουστικό περιεχόμενο. Για παράδειγμα:

· Mosaic DS: αποτελεί έναν ειδικότερο τύπο του StillRegion. Περιγράφει ένα μωσαϊκό ή μία πανοραμική θέα ενός video segment, το οποίο έχει φτιαχτεί από το σύνολο των