TOPCO 崇越論文大賞

論文題目：

以鏈結開放資料技術探索軍事電影

檢索服務之研究

報名編號： I0047

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摘要

近年來，由於數位設備及網路科技的快速發展，各種數位視訊檔案的資料量

均大幅成長，使得視訊影片內容檢索的多樣性及複雜性不斷增加。故如何強化視

訊資源描述的正確性及機器可讀性，以利支援搜尋之功能，是數位視訊時代的重

要課題。本研究以軍事類電影為對象，透過視訊影片的註解工具增加電影細部的

描述資料，以提供更為精細可用的詮釋資料做為視訊查詢之線索，同時結合鏈結

資料的特性萃取網際開放資料集的 RDF 內容，以利將電影註解字詞的概念進行延

伸性的知識探索。其中鏈結資料目的是建置一個機器能理解且富含語意的結構化

資料網路，透過鏈結過程的探索可發現並延伸各項資料概念，進而構築成一個全

域性的資料空間。

本研究企圖改進現有以網頁文字描述電影資訊的方式，開發一套以鏈結開放

資料為基礎的軍事電影知識檢索服務平台，除提供電影基本詮釋資料及具時間軸

特性的影像註解服務外，更能夠擴展與電影註解概念相關聯的延伸性知識，藉此

有效強化軍事電影檢索服務的效益性。此外，本研究針對系統的使用滿意度進行

評估，結果發現使用鏈結開放資料做為知識擴展讓使用者在系統有用性、可信任

性、操作舒適性、使用愉悅度和整體滿意度等各面向均滿意系統所帶來的知識效

益和實用性。

關鍵詞：鏈結開放資料、詮釋資料、註解、SPARQL、軍事電影

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壹、研究動機與目的

一、研究動機

網際網路技術的發展，自Tim Berners Lee於1989年提出全球資訊網（World

Wide Web, WWW）的概念後，各項網站的應用如雨後春筍般出現；透過靜態HTML

（HyperText Markup Language）結構的設計，讓使用者能夠有效接觸到網路廠商所

發佈的各式訊息；然而，使用者僅能單向接收網頁資訊，無法和網站互動。到了

2004年，學者O’Reilly and Battelle正式提出Web2.0的觀點，強調網路世界中使用者

之間的互動分享與協同參與。

近年來數位相機、攝影機和智慧型手機日益普及，即時性的拍照和攝影已成

為現代人不可缺少的生活與娛樂元素。網際網路的連結縮短了全球使用者的距離

，也促進多媒體數位內容的上傳與分享的風潮。例如：網路上最大的視訊入口網

站YouTube即為提供讓大家上傳自己所拍攝的視訊和影片的網路分享平台，透過各

項檢索功能讓使用者瀏覽其他網際視訊貢獻者所發表或創作的影片。依據YouTube

官方網站公佈的統計資料顯示，全球使用者於每分鐘上傳的視訊檔案長度就高達

100小時，只要一個月的時間，YouTube所累計新增的視訊檔案就超過美國三大電

視網（NBC、CBS和ABC）60年累積下來所拍攝影片數量和時數的總和（Arias et al.,

2013）。

視訊影像作品數位化後（例如：一卷電影膠卷轉錄之視訊檔、一幅畫之影像

檔等）放在電腦資訊系統中，如果沒有文字資料的描述，將無法被檢索查詢，也

無從了解該數位資料相關的資訊。目前因為個人或是製片公司所製作的視訊影片

檔案數量呈現持續大量增長的情形，相對的要去管理並且能快速找到所要的視訊

變成一項挑戰（Yu et al., 2012）。面對如此龐大且不斷增加的視訊檔案，需要透過

建立檢索系統來達到管理的目的，提供使用者能夠有效率且快速的搜尋和瀏覽檔

案。網路視訊入口網站（如YouTube、DailyMotion、Metacafe、Vimeo等）提供使

用者可以手動註記視訊檔案的標題和內容概述，但是這個功能受限於註記功能僅

能摘要描述整個視訊影片，使得註解的屬性和屬性值不足以做為檢索的條件，導

致視訊檢索效果不彰（Arias et al., 2013）。所以，目前隨著網路資料不斷的增加，

需要解決的問題在於要如何更精細的處理語意的描述，這類問題以及視訊影片產

出的詮釋資料描述內容相關擴展性應用問題，將更加明顯且困難（Arias et al., 2013

）。此外，Yu et al.（2012）也指出目前對於視訊影片大多是一般概略性的描述，需

要透過基於時間軸註解的機制，針對單一影格或片段場景增加細部的描述方能解

決此問題。

現今Web2.0時代的文件網（Web of Documents）主要針對人類可以方便閱讀

和瀏覽資訊而構建，而鏈結資料（Linked Data）目的是建置一個機器能理解、能

解讀且富含語意的結構化資料網路（Berners-Lee, 2006），鏈結資料目前已有許多

不同領域的資料集，例如：一般百科知識（DBpedia、YAGO）、電影（LinkedMDB

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）及學術刊物（DBLP、 RKB Explorer）等。鏈結資料加入開放資料（Open Data

）的概念，並達到開放資料和鏈結資料的標準時，即稱為鏈結開放資料（Linked Open

Data, LOD）（Arias et al., 2013）。鏈結開放資料透過與網路上其他互聯的資料集來

強化各種多媒體（視訊、圖片、音訊等）詮釋資料間的知識互通及串連，提高資

料在網路上的價值（Arias et al., 2013）。現今運用鏈結開放資料在開發系統或應用

程式的數量日趨成長 （Hausenblas, 2010），在視訊影片方面的應用已有不少相關

的研究，像是由歐盟資助成立的歐洲數位化圖書館（Europeana）推動的專案

Euscreen（http://lod.euscreen.eu），即是將早期類比視訊的電視資料轉換成RDF發佈

並鏈結其他LOD資料集，以保存並延伸其歷史文化的知識意涵；Yu et al.（2012）

提出利用鏈結資料的技術來強化支援遠距教學的教育視訊檔案；Mirizzi et al.（2012

）藉由與LOD核心資料集DBpedia的鏈結和語意的技術等。因此使用鏈結資料技術

從現有的視訊影片資源鏈接相關到衍生性的知識及資料，是目前仍在積極發展中

的階段。

二、研究目的

國軍在傳遞各項軍事議題的資訊時，也常經由不同的節目及電影來呈現相關

內容。然而，目前國軍所錄製產生的視訊檔案僅被視為獨立的一個節目或影片，

並未針對該視訊的各項內容屬性進行進一步的處理，以致於無法提供一個快速有

效的視訊檢索環境，讓官兵或一般大眾及時獲取和自己興趣相關的視訊片段或檔

案。若能有效對於特定的軍事議題或概念自動的進行知識補充，對於軍事類的視

訊影片內容及其檢索方式將有非常大的幫助。

本研究參酌鏈結資料的特性來強化軍事視訊資源的語意化模型，並藉由結構

化（詮釋資料）及非結構化（註解資料）類型的資訊內容，進行知識延伸之整合

性分析。本篇研究目的如下：

(一)提出一個整合詮釋資料、註解資料、鏈結資料的影片檢索服務架構，不僅增加

影片細部描述之效果，也提高影片搜尋的線索。

(二)設計一個以註解資料為基礎的知識延伸模式，從鏈結開放資料萃取資料，擴展

視訊資源涵蓋的知識範圍，並以軍事電影為範例的檢索服務系統，並以混搭概

念呈現軍事議題的多元特性，驗證該整合服務架構的可行性及實用性。

貳、文獻探討

一、鏈結資料

現今網路網路內容幾乎仍是以HTML網頁所呈現，網頁的內容大都由文字及

超連結的方式顯示，往往只有人們能夠理解和讀取，對於電腦來說，HTML格式代

表網路文件資料的表現語法，而詞彙僅是嵌在格式裡的資料，所以電腦無法去分

辨了解詞彙所代表的意義。因此，Tim Berner-Lee等人在2001年時提出「語意網」

，要使電腦可以讀懂文字背後的語意，藉由網路間互相連結的資料，電腦可以將

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理解完網頁文件內容轉換成富有語意的文件和資料，使知識網路能夠有所串連並

提高網路搜尋的效率及精準度，進而達到Web of Data的境界。

相較於功能完整且意義深遠的語意網，2006年Tim Berner-Lee提出所謂的「鏈

結資料」是一種將網路上結構化的資料進行發佈、分享並相互鏈結的實現，使機

器能夠探索發現並鏈結存在各個領域的網路資料，也是語意網概念最佳實踐的作

法（Heath and Bizer, 2011）。鏈結資料的實現有4個遵循的標準原則：1.使用URI來

命名任何事物；2.使用HTTP協定做為URI的傳送機制，使URI可以在網路被人或電

腦參引（Deference）及查詢成為其他資源描述的物件或概念；3.當事物的URI被參

引時，使用RDF/XML、SPARQL等標準來提供URI相關的資料；4.顯示URI資料應

包含與其他事物的連結，使得事物之間彼此串連（Berners-Lee, 2006）。簡單的說

就是鏈結資料採用HTTP URI的方式將結構化資料以RDF形態發佈並公開於網路上

，藉以降低資料提供者及使用者存取資料的門檻，形成一個既豐富且可利用的資

料空間（Hausenblas and Karnstedt, 2010）。

二、鏈結開放資料

W3C 於 2007 年推動 Linking Open Data 計畫，便是將現有的資料開放並採用

鏈結資料技術標準，以便相互連結不同資料來源的主題和領域資料集，發佈在網

路上提供大家使用和再利用。基本上，鏈結開放資料聯結為數眾多的資料集，可

以將它視為一種聯合多元領域且具有網際網路規模的資料空間 （Hausenblas and

Karnstedt, 2010）。鏈結開放資料的資料雲是 W3C 以圖形的方式呈現資料鏈結的形

態（如圖 1），這些鏈結開放資料的發展可以從「鏈結型態」及「應用領域」2 大

面向和 7 個不同範疇的資料集來觀察，其中「鏈結型態」具有語意特性，包括人

物、地理空間、時間特性等資料集，而「應用領域」則涵蓋媒體、政府、出版品、

使用者自建內容等資料集（Hausenblas, 2009），其中 DBpedia、DBLP Bibliography、

GeoNames、FOAF、MusicBrainz 等皆是為人所熟知的資料集。

鏈結開放資料除了強調所謂資料的相互關聯和可以自由取用、再利用資料

外，為了避免在開發應用程式或服務針對特定資料集的資料取用時，因為版權的

不明確的法律問題而限制或影響其相關應用層面的發展。因此，所有鏈結資料在

發佈資料或資料集在網路時，就應該附加資料使用授權的聲明。以 DBpedia 為例，

它就是通過維基百科創用 CC（Creative Commons Attribution）和 GNU 自由文件等

兩項授權條款下，允許自由的從維基百科中提取結構化資料所形成的資料集。

根據 CKAN（Comprehensive Knowledge Archive Network）開源碼資料入口平

台1，鏈結開放資料的資料雲剛開始在 2007 年時僅有 12 個資料集，到至 2013 年 9

月為止實際收錄 337 個資料集。此種以倍數增長的數量規模與蓬勃發展的趨勢，

預告了 Web3.0 時代的來臨（吳泰廷、楊文新、崔文，2012）。

1 http://datahub.io/group/about/lodcloud

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圖 1 LOD 資料雲圖示

（資料來源：Cyganiak & Jentzsch , 2011）

目前鏈結資料的主要核心為DBpedia，且位居於LOD資料鏈結的樞紐位置。

DBpedia是一個特殊的語意網應用範例，透過語意化技術從Wikipedia的網頁資料中

提取出結構化資料，並從Wikipedia資料結構及InfoBoxes得到的半結構化資料，運

用RDF的特性向其他領域或類別的資料集鏈結並整合資料。因此，DBpedia涵蓋了

一個非常廣泛的主題和資料，成為世界上最大的跨領域知識本體。更重要的是

DBpedia提供所有可以想到的概念成為一個明確的URI，透過共享和引用URI的型

式連接不同資料集，此外，在符合鏈結資料的原則下，無論採用XHTML+RDFa或

是RDF/XML規格，DBpedia擁有的URI皆可提供做為參引（Dereference）使用。

截至 2013 年 9 月，DBpedia 提供 119 種語言的版本，這些版本描述共計 2,490

萬的事物。而在這些不同語言的特徵標籤和摘要計有 1,260 萬類是獨一無二的東

西，可鏈結 2,460 萬張圖像和 2,760 萬網頁、4,500 萬 RDF資料集、6,700 萬 Wikipedia

類別，4,120 萬 YAGO 類別。該資料集亦包含 24.6 億的資訊（RDF 三元組），其中

4.7 億由維基百科英文版中萃取，19.8 億從其他語言版本萃取，以及約 4,500 萬鏈

結到外部 RDF 資料集。由於 DBpedia 具有廣泛的主題涵蓋面，具有與各類大型資

料集聯結的標準通用資料，因此，被各種資料集做為鏈結目標首選，故 DBpedia

亦被稱為 LOD 的資料鏈結樞紐（Interlinking Hub），其資料不僅被 BBC、Thomson

Reuters、New York Times 所採用，也是 Google、Yahoo 等搜尋引擎檢索的對象。

三、鏈結開放資料技術

鏈結開放資料運用到的主要標準和協定（如圖 2），包括網路傳輸協定的

HTTP、序列化的資源描述框架（Rrsource Description Framework，RDF）、可指出

網路上任一資源 URI 所在的位置的 URLs、描述資源關係和概念的 Ontology 和

Vocabularies、做為鏈結開放資料查詢語法的 SPARQL、將鏈結資料儲存及發佈的

Storing 和 Publishing，將資料公開並發佈成為 LOD 資料雲之一時需要的資料授權

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（Licensing）宣告，以上條件和技術的整合將可以做為結合多種資料集的混搭服

務（Mashups）、鏈結資料搜尋（Search）和相關企業和組織做為系統開發之用

（Productivity）。

圖 2 Linked Open Data 組成關係圖

（資料來源：Bauer and Kaltenböck, 2011）

運用鏈結資料技術在 Web API 或服務方面可以將網路的延伸鏈結成為一個具

有全域性的分散式資料空間，即是以 RDF 發佈結構化資料到網路並利用設定 RDF

鏈結的方式將不同資料來源的資源相連在一起，使得資料彼此之間可以互相被探

索與訪問（如圖 3）。

圖 3 網路應用程式資料連結示意圖

（資料來源:整理自 http://people.csail.mit.edu/pcm/Bizer）

將資料集發佈在鏈結開放資料的資料雲並和其他資料集互相鏈結，所有發佈

的資料將會擁有鏈結資料的特性，替單純的資料帶來可觀的知識連結。因此，當

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一個組織擁有豐富的資訊文件，可以透過資料轉換成為一個在鏈結開放資料特定

的領域資料集，又或是更進一步介接內部資料庫系統，將提供組織或企業能夠進

行資源決策、災害管理、知識管理或是做為市場情報調查報告等相關問題的解決

方案。目前已經有不少的開創性網站和應用程式使用鏈結開放資料來豐富自己的

內容，並以RDF方式公佈他們的資料集在鏈結開放資料的資料雲，提供給大家免

費再利用，例如: reegle.info是一個關於潔淨能源的入口網站，發佈的主題有再生能

源，能源使用效率、氣候變遷問題和能源開發等相關的資訊。（Bauer and Kaltenböck

, 2011）。

目前在國外鏈結資料應用程式開發已有相當的成果（如表1），例如：美國和

英國政府將政府開放資料發佈於LOD網路上，並透過政府不同領域資料的組合以

視覺化的圖表呈現，有助於提高政府的施政透明度。

表 1 鏈結資料應用程式開發案例列表(國外)

名稱 領域 功能說明 型式

Talis Aspire 教育

使用鏈結資料原則和相關技術幫助教師和學生創建和管理學習資源（如

圖書，期刊文章，網頁）並連接到網絡上其他相關鏈結資料的列表，豐

富其使用內容。

教育平

台

data.gov和data.gov.uk

政府 將政府開放資料發佈於LOD網路上，有助於提高政府的透明度，更透過

政府資料的組合以視覺化的圖表呈現。 網站

US Global

Foreign Aid Mashup

政府

該應用程式整合美國國際開發部門、農業部和國務院的資料，並結合來

CIA World Factbook的資料，透過混搭將整合的資料以地圖方式呈現，幫

助使用者瞭解美國外援的情形。

網站

dayta.me

和paggr

個人日常

生活

藉由個人線上的日曆提供有用且即將到來的資訊協助並增強個人活動資

訊的推薦程式，將鏈結資料帶入個人日常生活的資料運用上。 Web API

DBpedia Mobile

個人行動

裝置

該應用程式可在iPhone或其他智慧型手機上執行，裝置上的GPS提供目

前位置混搭DBpedia來顯示附近地點資訊。使用者還以鏈結資料規範發佈

他們的當前位置和資訊到網路上，讓其他應用程序可以取用。

手機APP

NCBO

Resource

Index

生命科學 應用程式依賴來自200多個公開的本體做為使用者探索生物醫學資源之

用。 Web API

Diseasome

Map 生命科學

結合不同生命科學的資料來源構建出一個藉由已知的疾病基因關聯而形

成的疾病網絡和疾病基因，進而發現和指出多種共同疾病的遺傳來源。 Web API

Researcher

Map 人際關係

透過FOAF的RDF鏈接及以URI代表每個人並呈現在互動地圖，進而探索

出研究員的個人的興趣和發表的著作。

Web API

Mashup

Faviki 資訊文件

社交型的書籤工具，使用DBpedia字詞進行網頁文件的"語意標記"。另外

使用Zemanta API自動以URI註解文字，降低歧義的發生，並使用DBpedia

和Freebase做為背景知識，提供多國語言進行註解。

Web API

BBC Music

BETA 音樂

音樂的詮釋資料（例如:表演者）是從Music Brainz的詮釋資料所延伸出

來，相關的描述則連結到維基百科來得到基本生平資料。 網站

Revyu 電影

在Revyu檢視影片資訊時，網站會試圖在DBpedia中的找出相對應的資料

，當對映成功就會將DBpedia關於影片的額外資訊（如導演名稱）以人類

可讀的HTML網頁呈現。

網站

（彙整自Heath and Bizer, 2011；Bizer, Heath, and Berners-Lee, 2009）

而國內在鏈結資料的應用和研究仍在起步的階段，目前是以研究單位組織為

技術先驅進行相關應用開發（如表 2），而國內研究文獻部分有麥舘碩（2011）將

林火資料庫、林業詴驗所的植物與昆蟲標本資料庫、楠溪森林動態樣區資料，以

及 TaiBNET 的台灣物種名錄資料庫等五種不同程度的關連性的生態資料集，以鏈

結資料方式串連並發佈成為「鍵連開放的生態資料（LODE）」。吳泰穎（2013）

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導入鏈結資料技術於軍事領域的資料鏈結操作架構，同時以軍事戰役實例來探討

戰爭事件與其他資源物件（如：人物、時間、戰役地點）之間的知識鏈結關係。

表 2 鏈結資料應用開發案例列表(國內)

學者 領域 研究內容

麥舘碩（2011） 生態學

將林火資料庫、林業詴驗所的植物與昆蟲標本資料庫、楠溪森林動態樣

區資料，以及TaiBNET的台灣物種名錄資料庫等五種不同程度的關連性

的生態資料集，以鏈結資料方式並發佈成「鍵連開放的生態資料」。

吳泰廷、楊文新、

崔文（2012） 文化

工研院與台北市文化局合作將內部文化快遞的資料以鏈結資料技術處

理並發佈，成為一個鏈結開放資料的結構，做為民間加值應用的基礎。

鄧東波（2013） 生物

中研院生物多樣性中心結合農委會林試所，將建立的資料庫資料透過開

放授權以鏈結開放資料技術與全球生物多樣性資訊機構（GBIF）資料

進行鍵結，發佈到datahub.io經審核後成為LOD資料雲之一。

柯皓仁、陳亞寧（

2013） 圖書館

國家圖書館將圖書館書目與館藏資料（例如:中文圖書分類法、中文主

題詞表等）或是數位典藏藏品的詮釋資料予以鏈結資料化，提供外界以

此為基礎加以利用。

吳泰穎（2013） 軍事

導入鏈結資料技術於軍事領域的資料連結，同時以軍事戰役實例來探討

戰爭事件與其他資源物件（如：名稱、參戰人物、發生時間、戰役地點

）之間的知識鏈結關係。

參、研究方法與架構

一、研究架構

本研究所設計開發的「鏈結電影註解資料知識檢索服務」主要呈現軍事電影

的基本詮釋資料，並以時間軸的方式註解特定電影場景，將註解字詞的延伸性資

料運用鏈結資料技術，串聯鏈結開放資料集的資料，進而擴展其背後相關內容的

知識意涵。本研究架構共分為五大區塊（系統架構圖如圖4）。

圖 4 系統架構圖

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二、研究架構說明

(一)電影資料來源

視訊影片清單資料來源範圍涵蓋所有軍事類影片，但為有效進行系統實作，

將第二次世界大戰相關的電影做為主要範例進行研討。因此，本研究從國內外軍

事電影部落格及維基百科條目中蒐整第二次世界大戰相關之軍事電影名稱，最後

依據二戰電影的特性及關聯性，挑選曾於台灣地區公開播映且較為熟知的影片列

為候選清單（例如：搶救雷恩大兵、珍珠港等）。各類實驗影片嘗試至國家電影資

料館、數位典藏資料庫、本校圖書館視聽採購的多媒體資源或網路公開之相關來

源（如 Youtube）等處所來籌獲實作之視訊資源，主要以本校圖書館多媒體視聽資

料為影片取得的來源。

(二)詮釋資料擷取

電影的詮釋資料是以文字來說明電影相關屬性的資料，在電影公司完成電影

拍攝並公開上映後，相關演出、製作、特效等人員名稱及該部電影片長、出版商

、語言、上映時間等資料都將成為電影的詮釋資料，電影的詮釋資料代表著描述

該部電影的屬性及屬性值，並且是專屬該電影的基本資料，不會再有任何的變更

。本研究透過JavaScirpt的程式擷取維基百科電影網頁的InfoBox資料，資料直接呈

現在檢索服務區，提供電影既有的基本屬性資料，也可做為電影延伸資料的概念

基礎。

(三)電影影格註解

除了軍事電影原有基本的詮釋資料外，對於電影場景出現的歷史人物、軍事

設施或軍事裝備等項目，對於沒有軍事背景或不了解歷史戰役的人往往不知道鏡

頭背後所含的意義。因此，透過基於時間軸的影格註解來增加電影的描述資料，

將會強化使用者對於該部電影的認識。另外，它提供註解者可依據時間軸的方式

進行影格及場景註解，且註解字詞可自行分層並分類語詞的類別，為利於連結鏈

結開放資料各領域資料集，本研究針對影片片段或場景出現的人物、地點以及軍

用飛機等三大類進行註解描述，並將註解完後的資料匯出成XML格式做為註解資

料彙整及轉換，確認XML檔案無誤後即可轉存至本地資料庫MySQL註解資料庫（

註解流程如圖5）。

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圖 5 註解資料輸入與匯出流程圖

(四)鏈結資料萃取

透過ELAN針對電影影格加以註解完成後，會以XML檔轉存到註解詞彙的本地

端MySQL資料庫。接著利用ARC2內建RDF函式庫以及SPARQL查詢語法模組。當

關鍵字點選送出時，資料將以三元組方式在從鏈結開放資料的資料集DBpedia、

GeoNames和LinkedMDB資料集的RDF檔案對映出符合的屬性和屬性值。使用此方

法的好處是不需另外花時間收集整理及儲存資料在本地資料庫，有效地提高資料

的再使用性。

三元組的資料結構在指定的LOD資料集對映符合的RDF語句，之後SPARQL

端點將萃取完成的三元組以JSON檔案的方式回傳本地端的伺服器。JSON檔案以陣

列型式接收後，再利用PHP的foreach函式以迴圈的方式讀取，並以變數方式儲存對

映的屬性和屬性值，最後以PHP語法將人物、地點、軍用飛機等三種類別的變數資

料顯示在網頁。以下針對本系統分別對於人物、地名、軍用飛機等三類註解字詞

所編寫的SPARQL語法及欲取得的相關資料進行說明。

1.人物註解字詞

有鑑於利用關鍵字進行人物名稱查詢常常會因為人物暱稱或綽號而造成檢索

結果不佳，本研究於 SPARQL 查詢人物時利用 UNION 語法（如圖 6）串連兩種

RDF 謂 詞 屬 性 rdfs:label （ http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#lable ） 和

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dbpo:wikiPageRedirects （ http://dbpedia.org/ontology/wikiPageRedirects ）， 如 此

SPARQL 查詢會先比對 rdfs:label 屬性鏈結的 URI 是否相符，再比對

dbpo:wikiPageRedirects 屬性並循著 wikiPageRedirects 的屬性值讓從兩個 RDF 語句

（Pattern）得到 DBpedia 內 URI 可以互相替換的名稱，以達到消除人物名稱有綽

號或別名而導致歧義的問題產生。

圖 6 人物註解字詞 SPARQL 查詢語法

2.地點註解字詞

電影劇情的推展常常伴隨著不同影片場景的變換來說明故事背景，將這些不

同場景的地理位置進行註解時，一般都只針對其地理位置、行政區域、著名建築

等的名稱來描述，但對於該地理名稱毫無概念及認知時，此註解字詞將無法達到

註解字詞所能帶來的進一步的影片描述功能。地點名稱的延伸資料透過 SPARQL

語法鏈結 DBpedia 以及 GeoNames 資料集端點的 RDF 資料（如圖 7），萃取出地點

的經度、緯度、地點簡介、所在地城市的 DBpedia URI 連結、城市名稱及圖片等

資訊，經由 Google 視覺化工具以表格和地圖標記呈現，讓地名相關資料可以一目

瞭然並相互對照。

在地點註解字詞的鏈結資料呈現，額外使用由 JavaScript 開發的 RDF 查詢工

具 Sgvizler，它是可以結合 Google Chat Tools 將 SPARQL 查詢獲得的資料轉換成視

覺化的圖表，以地圖的方式讓使用者更容易的瞭解影片關於地點的地理位置。例

如：當看到電影"Pearl Harbor"中針對日本戰機群轟炸美軍基地的主要發生地點，

在該影格註解"Hawaii"（夏威夷），透過鏈結到地理資料集 GeoNames 可以取到經

緯度數值以及同時在 DBpedia 得到該地名的摘要資訊和圖片。

圖 7 地點字詞 SPARQL 查詢語法

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3.軍用飛機註解字詞

軍用飛機的類別多元且各種飛機的性能、規格均不相同，所以在軍用飛機註

解字詞的延伸資訊參考Wikipedia InfoBox基於飛機規格模板（Template:Aircraft

Specifications）做為萃取資料的依據，提取所要屬性值並篩選出較常見的飛機性能

諸元和武器裝備等15項資料（如表3）。在SPARQL語法（如圖8）查詢飛機屬性資

料時，因為DBpedia實體URI的RDF鏈結描述資料目前沒有統一的屬性規範，所以

每個飛機的屬性資料均不相同。為了避免單一查詢串聯所有屬性查詢，會有當前

一個屬性沒有資料詞造成後面屬性皆為空白的情形發生。在此使用OPTION的功能

，以附加個別屬性查詢的方式，使得資料可以有選擇性取得萃取的資料。

表 3 軍用飛機在維基百科與 DBpedia 的屬性對照表

維基百科名詞 DBpedia 謂詞名稱 中文名稱（單位）

共同規格 Crew dbpprop:crew 尾翼數量

Length dbpprop:lengthAlt 全長（ft）

Wingspan dbpprop:spanAlt 翼展（ft）

Height dbpprop:heightAlt 機高（ft）

Wing area dbpprop:areaAlt 翼面積（ft²）

Empty weight dbpprop:emptyWeightAlt 空機重量（lb）

Loaded weight dbpprop:loadedWeightAlt 作戰荷重量（lb）

Max. takeoff weight dbpprop:maxTakeoffWeightAlt 最大起飛重（lb）

性能表現 Maximum speed dbpprop:maxSpeedMain 最大速度（mph）

Cruise speed dbpprop:cruiseSpeedMain 巡航速率（mph）

Range dbpprop:rangeMain 航程（mi）

Service ceiling dbpprop:ceilingMain 實用昇限（ft）

Rate of climb dbpprop:climbRateMain 瞬間爬昇率（ft/min）

Wing loading dbpprop:loadingMain 標準翼負荷（lb/ft²）

武器裝備 Bombs dbpprop:bombs 最大外部酬載（lb）

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圖 8 飛機註解字詞 SPARQL 查詢語法

(四)檢索查詢介面

使用 PHP 搭配 JavaScript、CSS 語法設計網頁式檢索介面，分成查詢功能區

和資料呈現區。查詢功能區是軍事電影的檢索服務，當使用者輸入關鍵字時，欄

位下方會出現 Google 開發的 Freebase 候選字詞庫工具，即時比對的字詞並提供字

詞的類別和圖片做為參考，點選之後可直接將該字詞代入欄位使用，降低關鍵字

輸入錯誤發生的機率，提昇搜尋的準確率，查詢結果是電影基本資料和註解字詞

一同呈現在網頁資料呈現區。

肆、系統實作

本檢索服務是一個混搭式網頁應用程式（Mashup），結合鏈結資料技術、

HTML5 video 標籤、JavaScript 網頁擷取、Sgvizler 和 Google 工具所形成，檢索服

務流程圖（如圖 9）所示。首先選擇查詢類別，共有電影名稱、演員及導演名稱以

及註解字詞延伸查詢等三類。選擇電影名稱查詢時，可以得到電影基本資料以及

電影註解字詞列表；選擇演員或導演進行查詢，結果會從 LinkedMDB 出現該人物

的基本資料，以及該演員或導演曾經演出或執導的電影名稱即 URI 列表；第三類

是註解字詞查詢，可以先經由 Freebase 候選字詞篩選關鍵字的類別再進行查詢，

過程中系統會以 SPARQL 的語法傳送使用者想要的鏈結資料，以及同註解字詞在

其他電影出現的清單。

在檢索電影詮釋資料和註解字詞的查詢類別計有六個選項:電影名稱（Movie

Title）、演員姓名（Actor Name）、導演姓名（Director Name）、地點註解名詞（Place

Annotation）、人物註解名詞（Person Annotation）及軍用飛機註解名詞（Aircraft

Annotation），提供使用者依照需求選擇及檢索。

14

圖 9 檢索服務流程展示圖

一、電影基本資料檢索

藉由輸入電影名稱"Pearl Harbor"進行檢索時將會分成兩大區塊顯示電影背景

的相關資料，畫面左方區塊為「電影基本資料檢索區」，提供電影的基本資料的檢

索結果，其中包括影片播放功能和電影基本詮釋資料等兩種資料呈現形態；而畫

面右方為「電影註解資料檢索區」，顯示該部電影註解字詞的類別、時間以及影格

截圖（如圖 10）。

圖 10 電影名稱檢索服務網頁

(一)影片播放功能

本系統以嵌入 HTML5 的 Video 標籤方式在瀏覽器上加入影片的播放功能，提

電影基本資料

電影註解資料

15

供動態影片片段及影格檢視，而不侷限在文字及圖片靜態的描述，另外結合註解

字詞的出現時間按鈕（如圖 11），可以直接瀏覽註解字詞在影片中出現的場景片

段，大幅縮短檢索註解字詞出現在影片片段的時間，並利用影片播放動態畫面的

呈現來達到強化註解字詞的概念印象。

圖 11 全影片瀏覽/註解影格快速導覽之服務

(二)電影基本詮釋資料

本系統採用 PHP 及 JavaScirpt 程式擷取全球最大線上百科 Wikipedia 的網頁資

料，當選定欲查詢的電影（以"Pearl Harbor"為例）後，系統將會自動擷取電影在

Wikipedia 網頁的 InfoBox 資料（圖 12）做為該部電影詮釋資料的呈現，以提供電

影既有且完整的基本屬性資料（例如：導演、演員、監製和編劇等），並可成為電

影知識概念延伸的基礎。

圖 12 電影基本詮釋資料擷取

二、延伸性鏈結服務

透過 SPARQL 鏈結到 DBpedia、LinkedMDB 和 GeoNames 等 LOD 資料集，可

以獲取註解字詞延伸的相關屬性及屬性值。以下針對本研究註解的三項類別以電

影"Pearl Harbor"軍用飛機註解字詞為例進行說明:軍用飛機的類別多元且各種飛機

的性能、規格均不相同，故軍用飛機註解字詞的延伸資訊參考 Wikipedia InfoBox

基於飛機規格模板，篩選出 15 項飛機常見的性能諸元做為預設取回的屬性。如圖

13 為例是以日本二次世界大戰最為著名的戰鬥機"Mitsubishi A6M Zero"為註解字

詞，經由延伸性鏈結的資料可以更深入知道該飛機的相關資料和知識，進而加深

對該飛機註解字詞的印象。

16

圖 13 註解字詞的延伸性鏈結資訊（軍用飛機）

三、演員與導演鏈結資料查詢

LinkedMDB 是在 LOD 資料集電影相關資訊領域，如同 DBpedia 資料集一樣

開放一般大眾使用，本研究將 LinkedMDB 當作電影資料來源之一。演員與導演資

料屬於一部的基本詮釋資料，可以在檢索電影名稱時即可查詢得到演員與導演的

名稱，但如果想要瞭解人物的相關資訊，則可以透過本檢索服務的演員和導演的

檢索查詢。如同人物註解字詞延伸資料是經由 SPARQL 至 DBpedia 的 RDF 資料庫

取得，另外利用 LinkedMDB 收集資料豐富的電影相關三元組和 RDF 檔，利用

SPARQL 查詢演員參與演出的電影列表（如圖 14），或是導演曾經執導的電影。

圖 14 演員參與演出電影檢索服務（以"Tom Cruisen"為例）

四、情境案例設計

本小節以情境方式說明本研究設計提供資料檢索及延伸性資料獲得的功能。

此情境案例欲瞭解軍用飛機曾經出現在哪幾部電影，透過飛機註解字詞的查

案例說明：

某同學想瞭解對日抗戰期間我國主力戰機 p-40 戰鷹式戰鬥機（Curtiss P-40

Warhaw） 的相關資料以及其曾經出現在哪幾部軍事電影?

17

詢功能可搜尋有註解飛機 p-40 的電影資料庫，首先在項目選擇"Aircraft annotation"

並輸入要查詢的關鍵字" p-40"，由於"p-40"是該軍機的簡稱，透過本系統導入

Google 開發的 Freebase 候選字詞庫，當輸入"p-40"之後候選字詞庫會產生各相關類

似的詞彙提供選擇，每個候選字詞皆有顯示該字詞的類別和參考圖片，增加字詞

選擇的精準性，點選確定字詞"Curtiss P-40 Warhawk"後會將完整的飛機字詞填入，

減少錯漏字發生（如圖 15）。

確定查詢的飛機正確名稱為"Curtiss P-40 Warhawk"之後，點選"search"按鍵後

就會經由 SPARQL 語法得到飛機"Curtiss P-40 Warhawk"在 DBpedia 的 RDF 基本資

料頁面（如圖 16）和曾經被註解在哪幾部電影的檢視頁面。

圖 15 Freebase 候選字詞庫 圖 16 飛機延伸性資料資料

從飛機"Curtiss P-40 Warhawk"的基本資料頁面中可以知道該飛機的性能諸元

的 屬 性 值 ， 另 外 還 可 以 經 由 該 飛 機 在 DBpedia 的 URI 位 址

（http://dbpedia.org/resource/Curtiss_P-40_Warhawk）進行連結，可以得到經由鏈結

資的參引功能進入 DBpedia 的 RDF 網頁頁面（http://dbpedia.org/page/

Curtiss_P-40_Warhawk），藉此進一步檢視該飛機相關 RDF 資料鏈結情形，得到更

多在 DBpedia 或是 LOD 的資料。

此外，飛機的基本資料頁面還提供 DBpedia 的 RDF 資料兩個關於該飛機的網

頁連結，一個是 flickr wrappr 提供的圖片搜尋服務，它是網路相簿 Flickr 結合

DBpedia 的 RDF 資料，可以提供更多參考圖片檢視和以及圖片的 RDF 描述資料。

另外一個連結就是維基百科，提供使用者容易閱讀的版面和集眾人智慧結晶的豐

富資料庫。增加上述兩個連結是要讓使用者輕鬆讀取並獲得相關知識和資訊，加

深對該飛機的瞭解和印象。對於飛機"Curtiss P-40 Warhawk"在哪幾部電影出現過，

則透過同字詞在其他電影出現的標籤頁面得知。

如需觀看相關註解影片片段則點選電影名稱即刻會連結到該電影的資料頁

面，透過右方註解字詞列表在 Aircraft Annotation 的類別中找到"Curtiss P-40

Warhawk"字詞或是有興趣的註解字詞，按下出現時間的按鈕在左方影片播放的標

籤頁面就會立即快轉到該時間點的影格，播放該字詞出現在影片的場景片段。左

方還提供該電影的基本詮釋資料，讓使用者知道該電影的演出的演員、導演是誰

等資訊。連結到該電影的頁面，一方面藉由影片播放的方式加強視覺上的認知，

另一方面也可從註解字詞瞭解整部電影相關資料。配合情境案例的連續檢索畫面

18

（如圖 17）可以讓人更瞭解整個資料延伸獲得的過程並加以參考利用的依據。

圖 17 配合情境案例呈現之連續檢索畫面

五、成果評估

本研究系統評估參照軟體產品品質需求和評估標準（ISO25010），針對軟體使

用品質（Quality in Use）所涵蓋之使用者滿意度（Satisfaction）項目進行評量，評

量方式是利用線上問卷的型式並採用李克特式（Likert Scale）五點評量尺度，將各

指標的重要性分為「非常不同意」、「不同意」、「普通」、「同意」、「非常同意」5 等

分，並依照重要性由低至高轉換成數值 1 至 5 分進行問卷的統計分析。以下本研

究依據文獻並參考多位國外相關領域研究學者所提出之衡量變項做為問卷設計之

參考本研究問卷計有 30 位使用者在操作系統之後進入線上問卷進行系統滿意度的

評量，評量結果如表 4 所示。

表 4 問卷評量結果

問題構面 系統有用性 可信任性 操作舒適性 使用愉悅度 整體滿意度

平均值 3.875 4.100 4.350 4.092 3.940

標準差 0.238 0.078 0.050 0.106 0.033

評量統計結果顯示問卷的五個構面上的問項上平均值皆大於 3，且標準差上的

差異並不顯著，可以說明使用者對於本系統普遍滿意檢索出來呈現的內容和結果。

19

第五章、結論與建議

一、結論

本研究的範疇和實作乃在實現從鏈結資料豐富且開放的資源當中，獲得理想

的資料並加以應用，藉由鏈結開放資料的技術探索網路之中軍事電影相關資料，

建立一個電影基本資料與註解詞彙的檢索服務平台，提供使用者查詢電影基本資

料，以及註解詞彙鏈結的延伸性知識和概念。

研究過程發現：要在鏈結開放資料此規模龐大的資料空間中萃取所需要的資

料是非常複雜且繁瑣，如同Galárraga et al.（2013）提及鏈接開放資料在資料網中

連接眾多資料和知識庫，而其中RDF資料鏈結的是每個資料集資源的實體，但是

實際上每個實體的類別、屬性和資料集的內在結構均不相同，所以在使用LOD資

料集的資料並進行鏈結時，必須要先對於資料集的資料內容進行調查、評估、整

理等工作，以瞭解其資料的實用性和可用性，方可取得想要的資料。本研究的主

要貢獻說明如下：

(一)檢索服務基本詮釋和鏈結資料是植基於鏈結開放資料可再利用的全域性資料

，並仰賴網路HTTP協定的連線，透過SPARQL語法可以取得位於不同領域資

料集的資料，直接取得可用的公開資料，不需要重複的建置相同資料內容的

資料庫，減少儲存資源的消耗和資料維護成本的浪費，可做為未來不同視訊

或電影資料的來源整合和加值應用。。

(二)本研究以鏈結開放資料結合視訊註解的模式，將可做為國軍各級人員在知識學

習與教學輔助的參考，提供國軍資訊媒體應用的新方向，增加國防知識體系

在未來網際時代發展的先導概念及創新思維。

二、未來研究方向

本研究使用的影片註解軟體仍是文本方式做為註解的描述，所以在註解字詞

延伸查詢時是以字串方式先取得URI後在向外鏈結其他資料，因此，針對語意註解

工具的開發可以增強在註解時直接以URI方式進行語意的描述，除了減少歧義字詞

產生，也可增加整個影片註解字詞URI鏈結的範圍，進而達到語意註解之目的。

此外，鏈結資料是伴隨著資料轉換、發佈到資料整合和互相關聯等階段，本

研究僅利用應用程式將註解字詞加入SPARQL語法進行資料鏈結來得到資料，但對

於自建的註解字詞仍屬於一個封閉資料，尚未附與具有唯一性且可查詢的HTTP

URI，因此，未來透過D2R Server或Pubby等工具來發佈自建的註解字詞庫，並利

用SILK(Link Discovery Framework)進行不同領域資料集三元組的RDF鏈結，使得

註解資料與其他鏈結開放資料各領域資料集彼此互相連結，發揮鏈結資料知識探

索之能力。

20

陸、參考文獻

左杰官，2011，基於圖像意義之模式建構，適應性圖像檢索及自動化標注系統-以軍事圖

資為研究對象，行政院國家科學委員會專題研究報告。

沈志宏、張曉林，2010，關聯數據及其應用現狀綜述，現代圖書情報技術，第 11 期：1

～9 頁。

吳泰廷、楊文新、崔文，2012，語意網、鏈結資料與開放資料之實務技術與應用，電腦

與通訊，第 145 期：271～350 頁。

吳泰穎，2013，Linked Data 技術於軍事戰役知識關聯之探索研究，國防大學管理學院資

訊管理研究所。

林金煒、林智敏、邱成順、陳姿君、張安捷、張喬雯、蔡秀美、薛佳雯、劉雅馨，2012，

專業藝術概論（影視），台北：國立臺灣師範大學教育研究與評鑑中心。

柯皓仁、陳亞寧，2013，鏈結開放資料在圖書館的應用，電子資訊資源與學術聯盟國際

研討會，全國學術電子資訊資源共享聯盟主辦。

黃煜庭，2007，運用樣式索引技術之高效性內容式視訊擷取，成功大學資訊工程研究所。

麥舘碩，2011，鍵連開放的生態資料：一個生態資料分享的新方法，國立東華大學自然

資源與環境學系碩士論文。

陳昭珍，2004，國家文化資料庫詮釋資料格式設計理念，後設資料在數位典藏之研究發

展：回顧與前瞻研討會，中央研究院主辦。

張瀚文，1999，圖像資訊之描述與分析，台灣大學圖書館，第 3 卷第 1 期： 104～115

頁。

鄭苑鳳、吳燦銘，2011，多媒體概論，台北：博碩電腦圖書公司。

Alisi, T.,Bertinif, M.,D'Amico, G.,Bimbo, A.,Ferracani, A.,Pernici, F., and Serra, G., 2009, Sirio：

an ontology-based web search engine for videos, Proceedings of the seventeen ACM international conference on Multimedia, China.

Arias, M.,Corcho, O.,Fern andez, J.,Mart´ınez-Prieto, M., and Su arez, M., 2013,Compressing Semantic Metadata for Efficient Multimedia Retrieval, Conference of the Spanish Association for Artificial Intelligence（CAEPIA 2013）, Madrid, Spain.

Ballan, L., Bertini, M., Bimbo, A. Del, and Serra, G., 2010, Video Annotation and Retrieval Using Ontologies and Rule Learning. IEEE Multimedia（17：4）, pp.1-12.

Baumann, B.,Groß , A.,Meinel, C., and Sack, H., 2009, Linking the Tele-TASK Video Portal to the Semantic Web, Proceeding of the 9th International Conference on Innovative Community Systems（IICS）, Jena, Germany.

Bauer, F., and Kaltenböck, M., 2011, Linked Open Data: The Essentials, Edition mono/monochrom, Vienna.

Bizer, C., Heath, T., and Berners-Lee, T., 2009, Linked Data - The Story So Far. International Journal on Semantic Web and Information Systems（5:3）, pp.1-22.

Dasiopoulou, S., Giannakidou, E., Litos, G., Malasioti, P., & Kompatsiaris, Y. , 2011, A survey of semantic image and video annotation tools, In Knowledge-driven multimedia information extraction and ontology evolution , pp. 196-239, Springer Berlin Heidelberg.

Galárraga, L. A., Preda, N., & Suchanek, F. M. ,2013, Mining rules to align knowledge bases, In Proceedings of the 2013 workshop on Automated knowledge base construction , pp. 43-48.

礙於頁數限制，故未檢附所有文獻，如有研究上需要，歡迎來信指教。不便之處，煩請見

諒。