1、多媒體數(shù)據(jù)庫技術2022/9/71第1頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫都是以數(shù)值和字符數(shù)據(jù)為管理對象，其應用對象主要是一般商業(yè)或事務數(shù)據(jù)，它通常不涉及到諸如圖像、聲音等多媒體數(shù)據(jù)。當數(shù)據(jù)庫管理對象被擴充到用來管理多媒體數(shù)據(jù)，由于描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即數(shù)據(jù)模型不同，其性質(zhì)和功能都將出現(xiàn)重大變化，存儲結(jié)構(gòu)和存取機制出現(xiàn)基本差異，此時用以管理多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就是多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（MDBMS）。經(jīng)過多年的研究與開發(fā)，MDBMS在理論上取得了一定進展，也由一些多媒體數(shù)據(jù)的DBMS出現(xiàn)，當還不夠完善與成熟。 2022/9/72第2頁，共78頁，2022年，5月2

2、0日，13點54分，星期二8.1.1多媒體數(shù)據(jù)1.媒體 信息的交換和傳播必須借助于一定的媒體， “媒體”(Media)就是信息得以表示或傳播的載體，其基本功能就是向人們傳遞各種信息。在計算機領域內(nèi)，可以將媒體劃分為如下幾個部分。2022/9/73第3頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二 感覺媒體 表示媒體 存儲媒體 傳輸媒體 2022/9/74第4頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二2.多媒體 從詞源上看，“多媒體”一詞由前綴multi和字根media兩部分復合而成。Multi來源于拉丁字multus，其意為“大量的”；Media是拉丁字medium

3、的復數(shù)形式，表示“媒體”的意思。因此，從詞源上推斷，多媒體意為“多種媒介綜合體”。例如，電影是由音頻(Audio)和視頻(Video)綜合而成的一種信息表示和傳播的形式(載體)，它是一種多媒體。2022/9/75第5頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二3.多媒體數(shù)據(jù) 在以計算機和網(wǎng)絡通信為基礎的信息時代，人們所指的多媒體大多是數(shù)字化的多媒體，即基于計算機技術的多媒體，稱之為計算機多媒體(Computer Multimedia)。多媒體數(shù)據(jù)是指由多種不同類型媒體綜合組成的，通常包括文本、圖形、圖像、聲音、視頻圖像和動畫等媒體形式。只包含某種媒體的數(shù)據(jù)稱為單媒體。當然，單媒體

4、可以看作是特殊的多媒體。2022/9/76第6頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.1.2多媒體數(shù)據(jù)分類多媒體數(shù)據(jù)按其特征可以分為以下6種。1.文本數(shù)據(jù)2.聲音數(shù)據(jù)3.圖像數(shù)據(jù)4.圖形數(shù)據(jù)5.影視數(shù)據(jù)6.生成媒體數(shù)據(jù)2022/9/77第7頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.1.3 多媒體數(shù)據(jù)特征與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)相比，多媒體數(shù)據(jù)具有如下幾種特性：1. 集成特性2. 獨立特性3.數(shù)據(jù)量大4.實時性強5.具有交互性6.非解釋特性7.非結(jié)構(gòu)特性2022/9/78第8頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.1.4 多媒體數(shù)據(jù)庫1.多媒體

5、數(shù)據(jù)庫傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是以數(shù)字和字符數(shù)據(jù)為管理對象，其應用對象主要是一般的商業(yè)或事務數(shù)據(jù)，一般不涉及諸如圖像和聲音等，但當數(shù)據(jù)庫管理對象被擴充到用來管理多媒體數(shù)據(jù)之后，其性質(zhì)和功能都發(fā)生了重大變化。此時存儲結(jié)構(gòu)和存取結(jié)構(gòu)不同， 描述它們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型也不同。由此產(chǎn)生的用于管理多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就是多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（MDBMS），其對應的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)就是多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（multimedia database，MD）。 2022/9/79第9頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二2.多媒體數(shù)據(jù)庫特征從多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的角度來看，多媒體數(shù)據(jù)庫具有如下特征。（1）多

6、媒體數(shù)據(jù)庫不同于經(jīng)典數(shù)據(jù)庫，在其處理數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型、應用對象等方面都與經(jīng)典數(shù)據(jù)庫有著較大差異。 2022/9/710第10頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二2）多媒體數(shù)據(jù)庫存儲和處理的是現(xiàn)實世界中的復雜對象，這些對象往往通過多種形式的媒體來綜合表現(xiàn)自己，如動態(tài)的視頻。經(jīng)典數(shù)據(jù)庫是對于格式化數(shù)據(jù)進行存儲和處理，圖像或聲音媒體都作為無格式化數(shù)據(jù)而存在，而其存儲特征則是一類二進制大對象，存儲對象變化使得存儲技術增加了新的內(nèi)容，需要進行特殊處理，如進行數(shù)據(jù)壓縮等。2022/9/711第11頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二（3）多

7、媒體數(shù)據(jù)庫是面向應用的，其功能需求與應用密切相關，因此它并不是基于某一特定的數(shù)據(jù)類型，而是隨著應用領域和對象而建立相應的數(shù)據(jù)模型 ，如可以概括地劃分多媒體數(shù)據(jù)為簡單型、復雜型和智能型，用來表示不同類型的應用。2022/9/712第12頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二3）多媒體數(shù)據(jù)庫從實用性要求出發(fā)，強調(diào)媒體間的獨立性，其概念可以與經(jīng)典數(shù)據(jù)庫多要求的數(shù)據(jù)獨立性進行類比，即多媒體數(shù)據(jù)庫用戶應當最大限度地忽略各媒體間的差別，從而實現(xiàn)對對媒體 數(shù)據(jù)的操作與管理。2022/9/713第13頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二（4）經(jīng)典數(shù)據(jù)模型概念更強調(diào)應用

8、對象的邏輯結(jié)構(gòu)。而多媒體應用則對于對象的物理表示和交付方式非常重視，多媒體系統(tǒng)的意義和作用就在于能將物理存儲的信息以多媒體形式向用戶表現(xiàn)和提供，因此多媒體數(shù)據(jù)庫更強調(diào)用戶界面的靈活性和多樣性。單媒體顯示相對容易，而混合媒體如聲像的表現(xiàn)，由于涉及到媒體的同步和集成，因此要復雜得多。2022/9/714第14頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二（5）多媒體數(shù)據(jù)庫應具有較強的對象訪問手段，從而使多媒體數(shù)據(jù)庫具有實用價值，訪問方式可包括通過多媒體對象類型和建立的對象聚集。對象概括訪問對象，通過多媒體關系，媒體特征進行訪問，特征訪問主要用于對圖像和聲音等對象的訪問，這里還涉及到特征

9、抽取等問題。瀏覽訪問、近似性查詢、混合方式訪問都是多媒體數(shù)據(jù)庫特有的查詢方式。2022/9/715第15頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.1.5 多媒體數(shù)據(jù)庫主要技術1.大容量、高帶寬的存儲器系統(tǒng)文本的存儲和檢索技術早已成熟。多媒體存儲則是較新的課題。多媒體存儲需要考慮若干新的需要，例如巨大的存儲空間、大型對象、多個相關對象和對檢索的時間要求等。多媒體存儲和檢索最主要的特點是要考慮多媒體對象的龐大數(shù)據(jù)量及實時性的要求。2022/9/716第16頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二2.多媒體數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個核心問題就是如何表示和處理實體間

10、的聯(lián)系，而表示實體之間聯(lián)系的模型就是數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型可以用一種較為嚴格的定義表述為：數(shù)據(jù)模型（data model）是由數(shù)學上一組定義組成，這些概念可以用來表達數(shù)據(jù)密集型應用中的靜態(tài)和動態(tài)性質(zhì)。由于多媒體數(shù)據(jù)的來源緊密依賴于應用，很難有統(tǒng)一的模型面向所有應用需求，因此，討論多媒體數(shù)據(jù)模型實質(zhì)上只能提供若干有利于多媒體應用的建模技術和方法，本章正是按照這個思路進行研究。2022/9/717第17頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二3.元數(shù)據(jù)及其生成多媒體數(shù)據(jù)庫中存在有大量的二進制位串、字符流等非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，要理解和查詢這類數(shù)據(jù)，就必須對其進行必要的描述和解釋。這

11、種描述和解釋的數(shù)據(jù)是關于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，人們通常稱為多媒體元數(shù)據(jù)。多媒體元數(shù)據(jù)對于多媒體數(shù)據(jù)極端重要，它是多媒體數(shù)據(jù)的解釋與描述，更是用戶識別、選擇多媒體數(shù)據(jù)的基本依據(jù)，因此，要進行多媒體數(shù)據(jù)的查詢與管理，就要研究多媒體元數(shù)據(jù)及其生成。2022/9/718第18頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二4.查詢和索引技術數(shù)據(jù)查詢是任何一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)最基本和最重要的功能之一，在多媒體數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)查詢條件一般表示為元數(shù)據(jù)應當滿足的條件，而不是直接表示為媒體數(shù)據(jù)應該滿足的條件，由此，帶來一些新的技術和方法問題需要處理。另外還有基于多媒體本身特性的多解查詢、基于媒體內(nèi)容的檢索技術（特征提

12、取、索引和查詢優(yōu)化）等基本課題也需要進行研究。2022/9/719第19頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.2 多媒體數(shù)據(jù)模型目前，建立多媒體數(shù)據(jù)模型的方法大多是在關系數(shù)據(jù)模型和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型基礎上進行改進。主要方法有如下兩種： 擴展現(xiàn)有關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)，用于支持類似于二進制對象的各種多媒體對象。將RDBMS從基本的二進制對象擴展到繼承和類這一概念。 轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展成熟的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫，以支持SQL語言。將數(shù)據(jù)庫和應用軟件轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驅(qū)ο蟮臄?shù)據(jù)并使用面向?qū)ο蟮恼Z言，如C+，或使用對象的SQL來開發(fā)。2022/9/720第20頁，共78頁，2022年，5月2

13、0日，13點54分，星期二8.2.1 多媒體數(shù)據(jù)模型的層次多媒體數(shù)據(jù)模型是用來描述任何多媒體數(shù)據(jù)靜態(tài)特性和動態(tài)特性的一組概念和定義，一般可以分為如下三個層次。 概念數(shù)據(jù)模型（conceptual data model，CDM） 邏輯數(shù)據(jù)模型（logical data model，LDM） 物理數(shù)據(jù)模型（physical data model，PDM） 2022/9/721第21頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二2022/9/722第22頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二按照應用對象的復雜程度，可以將數(shù)據(jù)模型分為三種：簡單性、復雜型和智能型數(shù)據(jù)模型

14、。簡單型數(shù)據(jù)模型對應于多媒體簡單應用，其特征是涉及到的對象多為靜態(tài)，結(jié)構(gòu)較為簡單，查詢比較確定。相對于簡單數(shù)據(jù)模型的就是簡單型多媒體數(shù)據(jù)庫 它主要完成對多媒體數(shù)據(jù)中的物理媒體數(shù)據(jù)的有效管理和存取，建立多媒體數(shù)據(jù)及其文本說明等屬性之間的相互關系。2022/9/723第23頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二復雜型多媒體數(shù)據(jù)模型表述一類結(jié)構(gòu)較為復雜、可以進行某種意義上模糊查詢的多媒體應用，其特征是具有復雜的結(jié)構(gòu)，實體之間存在多重聯(lián)系，查詢方式多樣。相對于復雜數(shù)據(jù)模型的就是復雜型多媒體數(shù)據(jù)庫，它主要完成對多媒體中所包含的物理媒體數(shù)據(jù)、邏輯媒體數(shù)據(jù)的統(tǒng)一描述、有效存取和管理，能對

15、多媒體數(shù)據(jù)中包含的多種語義信息進行描述、存取和管理。2022/9/724第24頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二智能型數(shù)據(jù)模型是指一類具有特殊復雜對象、應用要求相當復雜的系統(tǒng)，其特征是對系統(tǒng)的描述具有很高的要求。相對于智能型數(shù)據(jù)模型的就是智能型多媒體數(shù)據(jù)庫，它不但能夠?qū)Χ喾N媒體數(shù)據(jù)進行有效的存儲和管理，還能夠支持對多種媒體數(shù)據(jù)的理解以及從中進行知識獲取。在知識引導下的查詢及其相應智能化的操作和處理。 2022/9/725第25頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.2.2擴展的關系數(shù)據(jù)模型傳統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)模型缺少支持多媒體數(shù)據(jù)庫的能力。RDBMS只是

16、為管理表格字母數(shù)字形式的數(shù)據(jù)設計的，很難實現(xiàn)具有空間關系和時態(tài)關系的數(shù)據(jù)，缺乏演繹和推理操作。最近，關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開始使用大二進制對象(BLOB)來存儲和管理多媒體對象。BLOB可用于圖像或其他二進制數(shù)據(jù)類型的對象。關系數(shù)據(jù)庫中包括BLOB的位置信息，這些信息實際存儲在數(shù)據(jù)庫之外的分離的圖像或視頻服務器上。通過訪問這些BLOB，為用戶顯示完整的數(shù)據(jù)集。2022/9/726第26頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二此外，盡管目前絕大多數(shù)關系數(shù)據(jù)庫都支持整型、浮點、字符串、貨幣、日期和布爾量等數(shù)據(jù)類型，有一些也增加了一些新特點，如在BLOB中查詢超文本，但是還存在如下幾點

17、主要不足：2022/9/727第27頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二(1) 它們不支持如派生和聚合這樣的類關系。(2) 未加修改的關系模型不支持自動管理數(shù)據(jù)的同步編輯，如版本管理等。(3) 關系數(shù)據(jù)庫的計算模型也不支持擴展結(jié)構(gòu)的遍歷操作所需要的內(nèi)存駐留對象的概念。例如，在演示一個包含有圖像和全運動視頻剪輯的RTF文本時的操作。2022/9/728第28頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二(4) 關系模型不能進行具有某種復雜度的長周期事務處理，例如需要對被多個用戶訪問的分布式多媒體對象進行更新操作。所以，為了能在多媒體數(shù)據(jù)庫中使用關系數(shù)據(jù)模型，必須

18、對關系數(shù)據(jù)庫進行必要的擴充和改進。2022/9/729第29頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.2.3面向?qū)ο竽Ｐ?0世紀90年代以來，面向?qū)ο竽Ｐ褪橇硪环N表達多媒體數(shù)據(jù)庫的主要方法，許多多媒體應用中的數(shù)據(jù)管理都建立在面向?qū)ο竽Ｐ蜕稀?022/9/730第30頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫模型類的概念對多媒體數(shù)據(jù)特別有用。一旦定義了類，所有類中的對象就被賦予了類的屬性。類定義在應用軟件的開發(fā)速度上也有著明顯的優(yōu)勢，并且有利于為開發(fā)和維護復雜多媒體應用軟件提供更完善的功能及更廣泛的對象性能。此外，對象數(shù)據(jù)庫的功能，如消息傳遞、可

19、擴展性、支持分層結(jié)構(gòu)，對于多媒體系統(tǒng)來說也都是非常重要的。2022/9/731第31頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二但是，面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型目前尚無一個統(tǒng)一的標準，缺乏堅實的理論基礎，許多實際技術還不夠成熟。為了更好地滿足多媒體數(shù)據(jù)庫管理的需求，還需要做進一步研究和改進。例如增加反映多媒體對象之間時空關系的描述，描述多媒體對象間更深刻的語義。2022/9/732第32頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.3 多媒體元數(shù)據(jù)及其生成8.3.1多媒體元數(shù)據(jù)1.多媒體元數(shù)據(jù)概念多媒體數(shù)據(jù)往往由多種媒體組合而成。多媒體數(shù)據(jù)類型不同，表示方式也各不相同。不

20、同的表示形式，其存取方式和繪制方式等各不相同。因此，多媒體數(shù)據(jù)庫還應包括處理不同對象的相關方法庫。多媒體數(shù)據(jù)庫與方法庫應緊密相關聯(lián)，以便進行數(shù)據(jù)對象的組合、分解和變換等操作。所以，多媒體數(shù)據(jù)應包括數(shù)據(jù)原始對象(也稱數(shù)據(jù)源)、數(shù)據(jù)對象的說明(元數(shù)據(jù)等)以及與對象相關聯(lián)的方法3部分 2022/9/733第33頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二2022/9/734第34頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二媒體對象，如音頻、圖像及視頻，是二進制和非結(jié)構(gòu)化的，因此也不能簡單地用數(shù)學解析式表示。多媒體數(shù)據(jù)庫必須取得并存取基于這些媒體對象內(nèi)容的解釋，這些解釋就成

21、為元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)可以從媒體信息自動地或者半自動地(或者在一些情況下是手動地)生成。 2022/9/735第35頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二元數(shù)據(jù)包含兩方面的內(nèi)容： 媒體內(nèi)部元數(shù)據(jù)處理媒體內(nèi)信息的解釋。 媒體相互間的元數(shù)據(jù)處理多個媒體和它們相互關系信息的解釋。2022/9/736第36頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二2.多媒體元數(shù)據(jù)分類一般來說，多媒體元數(shù)據(jù)可以分為如下3類：（1）內(nèi)容相關的元數(shù)據(jù)（2）內(nèi)容描述的元數(shù)據(jù)（3）內(nèi)容無關的元數(shù)據(jù)2022/9/737第37頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.3.2 多媒體

22、元數(shù)據(jù)生成1.文本元數(shù)據(jù)文本元數(shù)據(jù)可以表示為字符串（即由鍵盤輸入），也可以表示為圖像（由掃描儀輸入）。若用字符串表示，其最基本的元數(shù)據(jù)是文本邏輯結(jié)構(gòu)及其展示風格的描述，描述的內(nèi)容一般可由作者提供，作者提供的不充分的某些部分仍需用自動或半自動的方法識別，例如子標題邊界的確定和關鍵詞的提取等。如果文本數(shù)據(jù)是由掃描儀輸入，則生成元數(shù)據(jù)需要更多的自動或半自動處理，例如行、字、符號、圖和表的識別、段落邊界的確定、關鍵詞的提取等。2022/9/738第38頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二2.聲音元數(shù)據(jù)在聲音媒體中，語音是使用和研究得最多的一種媒體。有限制的語音識別逐步走向?qū)嵱没?/p>

23、從語音鑒別發(fā)言人、按照語調(diào)和語氣來區(qū)別語義和詞義也在研究之中。但在普遍情況下，既不限詞匯、不限發(fā)言人數(shù)、不限語法、不限環(huán)境和背景，語音識別的效果就不夠好，還不能實用化。2022/9/739第39頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二通過語音處理和識別，可以獲得語音數(shù)據(jù)的各種語義信息，這是最基本的依賴于內(nèi)容的語音單元。由于語音識別須要和大量樣板語音數(shù)據(jù)比較，空間和時間的開銷都很大。目前，用自動半自動方法提取語音元數(shù)據(jù)還有一定的困難。2022/9/740第40頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二3.圖像元數(shù)據(jù)圖像元數(shù)據(jù)與圖像類型和應用領域有關。例如人像的元

24、數(shù)據(jù)主要包括人的自然和社會的屬性以及人的各部分的特征等；衛(wèi)星圖像元數(shù)據(jù)主要包括柵格結(jié)構(gòu)、地理位置、地貌特征、地域覆蓋（例如國域，省域等）、攝取時間；醫(yī)學圖像元數(shù)據(jù)主要包括病人屬性、檢查時間，結(jié)構(gòu)異常部位及特征。2022/9/741第41頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二4.影視元數(shù)據(jù)影視數(shù)據(jù)是由一系列幀組成的。影視元數(shù)據(jù)有些是屬于幀一級的，例如某一幀的顏色或灰度特征；有些是屬于幀系列級的。幀系列還可以分為多級：即影視級（一部電影或電視節(jié)目）、情節(jié)級（表示影視中一段連貫的內(nèi)容），場景級（在一個地點或場地拍攝的內(nèi)容），鏡頭級（一次連續(xù)的拍攝）。每一級都可能有各自的元數(shù)據(jù)，例

25、如某個鏡頭中物體移動軌跡，2022/9/742第42頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.4 多媒體數(shù)據(jù)庫查詢數(shù)據(jù)庫查詢是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)最重要的功能之一。典型的查詢包括如下幾部分： 需要輸出的數(shù)據(jù)項。 可供查詢的信息庫。 查詢條件(查詢謂詞)。根據(jù)謂詞描述的內(nèi)容和謂詞被指定的方式可用不同的類型對多媒體數(shù)據(jù)庫進行查詢。 2022/9/743第43頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.4.1多媒體數(shù)據(jù)庫查詢實例下面以電影點播(MOD)多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為例，列舉一些多媒體數(shù)據(jù)庫查詢的實例?？蛻裟苓B接到VOD服務器，查詢服務器能提供的電影，下載和觀看電影。假

26、設VOD服務器能存放電影的如下信息：2022/9/744第44頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二(1) 電影的一個影像段。(2) 與影像段相關的聲音段。(3) 電影提取的兩個重要情節(jié)的畫面圖像。(4) 給出電影的導演、男演員、女演員和其他電影特征的文本。2022/9/745第45頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二客戶能用許多可能的方式查找VOD數(shù)據(jù)庫。舉例如下：查詢1：帶有計算機動畫卡通的電影有哪些?VOD服務應答器回應：VOD服務器顯示電影的細節(jié)：“Who Framed Rabbit”和“Toy Story”。2022/9/746第46頁，共7

27、8頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二查詢2：請顯示一個卡通主角講這個句子的電影的細節(jié)(這個聲音段為：“有人污染了海灣”)。VOD服務應答器回應：服務器顯示出有卡通人物Wooody講過上述句子的電影“Toy Story”的片段?；貞ㄓ跋窈吐曇舻钠危в行麄鳟嫼臀谋拘畔?。2022/9/747第47頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二查詢3：顯示如下影像發(fā)生的電影片段：卡通人物Wooody給綠軍人員指派了一個監(jiān)視生日禮物的偵察任務。VOD服務應答器回應：服務器顯示所需的電影“Toy Story”的片段，并提供相應的聲音、宣傳畫和文本。2022/9/748第

28、48頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二查詢4：顯示這個電影宣傳畫面的電影細節(jié)(圖像描述了卡通人物Jessica Rabbit被扔出動畫馬車的畫面)。VOD服務應答器回應：服務器顯示相應電影“Who Framed Roger Rabbit”的宣傳畫及其細節(jié)資料?？蛻暨€能進行以上查詢的組合查詢，不同組合的查詢返回的多媒體對象應包括相應的內(nèi)容。2022/9/749第49頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.4.2多媒體數(shù)據(jù)庫的查詢類型多媒體數(shù)據(jù)的查詢可以分為不同類型，主要方式如下。1. 基于多媒體信息內(nèi)容的查詢由于多媒體信息內(nèi)容已被多媒體對象相關的媒體

29、數(shù)據(jù)描述了。因此，這些查詢是通過對元數(shù)據(jù)和媒體對象的直接訪問進行的。2022/9/750第50頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二2. 依據(jù)實例查詢(QBE)QBE查詢就是查找與指定實例對象相似對象的查詢過程。用戶處理器必須正確指定用戶要求匹配例子對象的特性。我們看看下面的查詢：“給我和這幅圖像相似的圖像”。這相似性匹配要求用戶必須指定紋理方面、顏色、空間特性(例子圖像內(nèi)的位置)或者圖像中提供的對象的形狀，也可以全部或部分匹配。對于部分匹配來說，查詢處理器必須指定匹配可容錯程度。2022/9/751第51頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二3. 時間

30、索引查詢(Time Index queries)這些查詢用來處理媒體對象的時間特性，這些時間特性可用節(jié)段樹存儲。查詢處理器采用訪問索引信息(用節(jié)段樹存儲)或其他的相似方法來處理時間索引查詢。2022/9/752第52頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二4. 空間查詢這些查詢可以去處理和對象有關的空間特性，這些特性可作為媒體信息生成。查詢處理器可訪問這些媒體數(shù)據(jù)信息并做出反應。2022/9/753第53頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二5. 應用程序指定查詢應用程序指定描述可作為元數(shù)據(jù)信息存儲。查詢處理器可訪問這些信息并做出反應。2022/9/754

31、第54頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.4.3查詢過程的選擇多媒體數(shù)據(jù)的查詢包括引用多媒體對象。對于首先訪問哪個多媒體數(shù)據(jù)庫查詢處理器有不同的選擇。例如下圖描述了一個簡單媒體文本的查詢過程。假定文本信息的元數(shù)據(jù)存在，那索引文件則首先被訪問。以文本文檔的選擇為根據(jù)，通過訪問元數(shù)據(jù)，查詢信息就會提供給用戶。2022/9/755第55頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二2022/9/756第56頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二當查詢媒體超過一個時，查詢的進程就可以用不同的方式處理。圖8-5描述了多個媒體的查詢進程的一種可能方

32、式：文本和圖像。假定圖像和文本元數(shù)據(jù)都是有效的，那查詢就可以用下面兩種不同的方式處理：2022/9/757第57頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二(1) 首先訪問和文本有關的索引文件并選擇一個原始的文檔集。然后檢測文檔集以確定文檔中是否有查詢指定的圖像對象。這個隱含文檔中包含有關圖像方面的信息。(2) 首先訪問和圖像信息有關的索引文件并選擇圖像集。然后監(jiān)測與圖像相關的信息以確定圖像是否是任何文檔的一部分。2022/9/758第58頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二2022/9/759第59頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二

33、2022/9/760第60頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二8.4.4 多媒體數(shù)據(jù)庫查詢語言作為用戶查詢的一部分，為了選擇某個對象還需要計算查詢謂詞。這些謂詞可以由一些布爾操作組成，例如：NOT、AND和OR。查詢語言是用來描述查詢謂詞的，對多媒體數(shù)據(jù)庫應用程序來說，查詢語言需要有描述下面謂詞的特性： 時間謂詞。 空間謂詞。 描述舉例查詢的謂詞。 應用程序指定謂詞。2022/9/761第61頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二除了需要描述不同謂詞的特性外，查詢語言還需要描述不同媒體對象的特性。多種查詢語言可用于多媒體數(shù)據(jù)庫應用程序。 SQL和它的各

34、種版本提供了描述多媒體數(shù)據(jù)庫查詢的特性。然而，多媒體應用程序有一個很大的需求范圍，因此，各類專家研究小組也對其他的查詢語言進行了研究。查詢語言提供的特性有助于應用程序的查詢描述。 2022/9/762第62頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二1. SQL/MM查詢語言SQL/MM查詢語言提供了新的數(shù)據(jù)類型如二進制大對象(BLOBS)、新類型構(gòu)造器和面向?qū)ο蟮奶卣?。新的?nèi)部數(shù)據(jù)類型是作為抽象數(shù)據(jù)類型提供的。面向?qū)ο蟾郊犹匦允菫榱耸拐Z言更適合于多媒體數(shù)據(jù)庫應用程序。SQL/MM定義的每個當前狀態(tài)都由3部分組成：結(jié)構(gòu)框(FRAMEWORD)、全文本(FULL-TEXT)和空間部

35、分(SPATIAL)。下面，我們討論作為SQL/MM一部分而定義的抽象數(shù)據(jù)類型。2022/9/763第63頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二SQL/MM中定義的抽象數(shù)據(jù)類型可根據(jù)應用程序的需要定義數(shù)據(jù)類型。在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)中，ADT和這種定義對象的方法相似。ADT的定義有兩種：結(jié)構(gòu)上和行為上的。結(jié)構(gòu)部分定義了ADT的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而行為部分則描述了對數(shù)據(jù)進行的操作。作為行為部分的一部分，每個ADT都定義了內(nèi)部構(gòu)造函數(shù)。構(gòu)造函數(shù)初始化各種在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。每個ADT也有一個內(nèi)部析構(gòu)函數(shù)，當ADT被破壞時清除對象。2022/9/764第64頁，共78頁，2022年，

36、5月20日，13點54分，星期二2. PICQUERY+查詢語言PICQUERY+語言是一種用于圖示和字符數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的查詢語言。PICQUERY+在數(shù)據(jù)庫上的主要應用是醫(yī)學應用。醫(yī)學數(shù)據(jù)庫應用程序的重要特性包括下面這些內(nèi)容。2022/9/765第65頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二醫(yī)學數(shù)據(jù)庫的這些特性描述了身體的某些器官是如何在一段時間內(nèi)發(fā)展的：(1) 進化(發(fā)展)：一個對象的特性是可以在某段時間內(nèi)發(fā)展的。(2) 混合：一個對象可以和其他的對象混合，形成一個具有區(qū)別于父母對象特性的一個新的對象。(3) 繁殖：一個對象可以分裂成兩個或多個單獨的對象。2022/9/7

37、66第66頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二時間特性描述了數(shù)據(jù)庫對象如下特性：(1) 兩個對象之間的時間關系(例如：一個事件跟在另一事件之后)。(2) 一個對象生存的時期或事件發(fā)生的時間。2022/9/767第67頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二PICQUERY+提供下面的查詢操作： 進化謂詞指定和對象不同發(fā)展階段的有關約束條件。作為PICQUERY+一部分定義的0進化操作包括：EVOLUES INTO、FUSES_INTO和SPLITS INTO。 作為時間謂詞，PICQUERY+指定下列操作：after、before、between、in、

38、overlaps、meets、equivalent、adjacent、follows和precedes。2022/9/768第68頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二對于描述和數(shù)據(jù)空間特性有關的查詢包括下面操作：INTERSECTS、CONTAINS，IS COLLINEAR，WITH，INFILTRATES，LEFTOF，RIGHTOF，ABOVE，BELOW，INFRONT OF，BEGIND。 對于描述模糊查詢，定義了SLMlLAR操作。2022/9/769第69頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二3. VIDEO SQLVIDEO SQL查詢語言是OVID系統(tǒng)提供的一種視頻對象檢索語言。VIDEO SQL有以下語句：2022/9/770第70頁，共78頁，2022年，5月20日，13點54分，星期二(1)