Diplomarbeit

Titel: "Methoden und Entwicklung einer Benutzerschnittstelle für die effiziente Suche nach digitalen Wasserzeichen im Internet"

Konzept des „MediaSearch Frameworks“.

Digitale Medien können individuell mit digitalen Wasserzeichen markiert werden, die sie eindeutig einem Käufer zuordnen. Mit dem MediaSearch Framework kann nach diesen Wasserzeichen gesucht werden, um so illegalen Missbrauch von Medien-Kopien aufzudecken.

Um unnötige Wasserzeichen-Ausleseprozesse zu vermeiden, muss vor allem die Suchanfrage optimiert werden, damit möglichst relevante Treffer erzielt werden. In der Arbeit wurden daher zunächst aktuelle Suchmethoden analysiert und sinnvolle ausgewählt. Damit die Qualität der Suche beurteilbar ist, wurden Methoden zur Auswertung erarbeitet. Um Entwicklern und Endkunden eine benutzerfreundliche Interaktion mit dem Framework zu ermöglichen, wurde zudem eine grafische Benutzerschnittstelle konzipiert und umgesetzt.

Suchmethoden

Bereits implementiert waren die Text- und Metadaten-basierte Suche, die schon mit booleschen Operatoren verknüpfbar waren. Sinnvoll erschien, die Metadatensuche um weitere Metadaten zu erweitern sowie die Hash- und Inhalts-basierte Suche einzuführen.

Auswertungsmethoden

Zur Beurteilung der Qualität einer Suche wurden folgende Kennzahlen erarbeitet:

  • Gesamtzahl der gefundenen Medien
  • Dauer der Suche
  • Anzahl beendeter, abgebrochener und fehlgeschlagener Downloads und Auslese-Vorgänge
  • Relevanz der gefundenen Medien

Benutzeroberfläche

Die grafische Schnittstelle zum MediaSearch Framework ermöglicht Nutzern, eigene Suchkriterien zu erstellen, Suchen zu starten, zu pausieren, fortzusetzen und abzubrechen. Außerdem werden der Status der Suchen sowie Indikatoren für die Qualität der Suche angezeigt.

Die Benutzeroberfläche sollte vor allem auch benutzerfreundlich sein. Zur Übersichtlichkeit können zum Beispiel die Suchmethoden nach Bedarf ein- und ausgeklappt werden. Außerdem wurde Wert darauf gelegt, dass Interaktionselemente aufgabenangemessen sind (beispielsweise ein Schieberegler zur Festlegung der Ähnlichkeit bei der Inhalts-basierten Suche).

Screenshot der Suchansicht mit aufgeklappter Text- und inhaltsbasierter Suche.
Screenshots der Bereiche für die Content- und Metadaten-basierten Suche.
Screenshot des Suchstatus inklusive Qualitätsindikatoren.
Screenshot der Übersicht über die Suchläufe.

Technisch wurde die Oberfläche mit Java Swing umgesetzt. Um einfache Wartbarkeit und Änderbarkeit zu garantieren, basiert das Konzept der Implementierung auf den Patterns Model-View-Controller (MVC) und Presentation-Model. Beim MVC sind Ansicht (View), Daten (Model) und Applikationslogik (Controller) strikt getrennt. So setzt sich das vorliegende User-Interface aus einzelnen Views zusammen und die Models halten ihre Daten. Jeder View hat außerdem genau einen Handler, der zwischen View und Model vermittelt sowie in beide Richtungen aktualisiert.

Klassen-Diagramm der Views.
Klassen-Diagramm der ViewHandler.
Klassen-Diagramm des InorderSearchCriterionBuilders zum Erzeugen eines Suchkriteriums aus den Eingaben in der Suchansicht.

Beim Presentation-Model werden zusätzlich Zustand und Verhalten eines Widgets (Interaktionselements) in eine Model-Klasse ausgelagert. Diese abstrahiert von der Ansicht des konkreten Widgets (zum Beispiel Radio-Button) und speichert nur den Zustand (zum Beispiel aktiviert/deaktiviert) und das Verhalten bei einem bestimmten Zustand.

Download