第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)本章主要內(nèi)容9.1多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述9.2多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型9.3多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)9.4多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法9.5多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)2006年08月19日2第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.1多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述9.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)簡(jiǎn)介1、數(shù)據(jù)分類(lèi)多媒體數(shù)據(jù)一般可分為格式數(shù)據(jù)和無(wú)格式數(shù)據(jù)兩類(lèi)。

格式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理方便，目前的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)主要以格式數(shù)據(jù)為處理對(duì)象。無(wú)格式數(shù)據(jù)(如圖像、音頻、視頻等)除了具有數(shù)據(jù)量大的特性外，還具有復(fù)合性、分散性和時(shí)序性等特點(diǎn)。復(fù)合性是指多媒體數(shù)據(jù)是由各種形式的數(shù)據(jù)組合而成；分散性是指多媒體數(shù)據(jù)可以分布在不同的機(jī)器、不同的設(shè)備上。時(shí)序性指的是多媒體信息實(shí)體之間的聯(lián)系和時(shí)序有關(guān)，在表現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)時(shí)，要保證它們之間的同步關(guān)系。

2006年08月19日3第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.1多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述9.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)簡(jiǎn)介2、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS，DataBaseSystem）是由數(shù)據(jù)庫(kù)（DB，DataBase）和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS，DataBaseManageSystem)兩大部分組成。

DB是由所有被管理的格式化類(lèi)型數(shù)據(jù)構(gòu)成,DBMS是整個(gè)系統(tǒng)中的管理核心，向用戶(hù)提供存儲(chǔ)、查詢(xún)、處理、恢復(fù)等各種數(shù)據(jù)管理功能，用戶(hù)通過(guò)請(qǐng)求DBMS實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的操縱。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可使用的數(shù)據(jù)模型有網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等。其中關(guān)系模型為主導(dǎo)。2006年08月19日4第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)3、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的層次目前的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)從邏輯結(jié)構(gòu)上可分為三個(gè)層次，分別為物理層、概念層和表現(xiàn)層。如下圖所示。2006年08月19日5第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.1.2傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的局限性傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要處理對(duì)象是整數(shù)、實(shí)數(shù)、字符串等簡(jiǎn)單類(lèi)型數(shù)據(jù)，但這種格式數(shù)據(jù)很難實(shí)現(xiàn)對(duì)人臉、指紋、人的聲音等事物的有效描述。多媒體數(shù)據(jù)對(duì)象除了具有狀態(tài)特征以外，還有一定的行為特征。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的關(guān)系數(shù)據(jù)模型只能表示數(shù)據(jù)對(duì)象的狀態(tài)，而無(wú)法表示數(shù)據(jù)對(duì)象的行為。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以在用戶(hù)給出查詢(xún)條件后迅速地檢索到正確的信息，但面對(duì)圖像、聲音、視頻等無(wú)格式數(shù)據(jù)，如何設(shè)定檢索條件，如何查詢(xún)所需結(jié)果等，都是無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)的。2006年08月19日6第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.1.3多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的主要技術(shù)問(wèn)題數(shù)據(jù)量巨大且媒體之間的差異也極大，這會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)的組織和存儲(chǔ)方法。媒體種類(lèi)的多樣性增加了數(shù)據(jù)處理的難度。數(shù)據(jù)庫(kù)的多解查詢(xún)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)只處理精確的概念和查詢(xún)。多媒體不僅改變了數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，也改變了數(shù)據(jù)庫(kù)的操作形式，特別是數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)機(jī)制和查詢(xún)方法。多媒體信息的分布給數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)帶來(lái)了巨大地影響。傳統(tǒng)的事務(wù)一般都是短事務(wù)，在多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中也應(yīng)盡可能采用短事務(wù)。多媒體數(shù)據(jù)管理還要考慮版本控制的問(wèn)題。2006年08月19日7第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.2多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型9.2.1復(fù)雜對(duì)象模型

復(fù)雜對(duì)象模型是一種具有多媒體對(duì)象表示能力的數(shù)據(jù)模型，它突破了傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中第一范式（1NF，F(xiàn)irstNormalForm）的限制（通俗來(lái)說(shuō)就是在表中不能再有表），允許在表中嵌表，構(gòu)成所謂的NonFirstNormalForm模型。所以，復(fù)雜對(duì)象模型通常又被簡(jiǎn)稱(chēng)為NF2模型。復(fù)雜對(duì)象數(shù)據(jù)模型建立在關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)關(guān)系模型的擴(kuò)展來(lái)提高關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)處理多媒體數(shù)據(jù)的能力。2006年08月19日8第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.2.2面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型1、面向?qū)ο蟮幕舅枷?/p>

面向?qū)ο蟮幕舅枷耄喊熏F(xiàn)實(shí)中的客觀(guān)事物均看作一個(gè)個(gè)獨(dú)立的對(duì)象，具有相同狀態(tài)特征的一類(lèi)對(duì)象可以進(jìn)一步抽象為對(duì)象類(lèi)（簡(jiǎn)稱(chēng)為類(lèi)），不同類(lèi)之間的關(guān)系用層次結(jié)構(gòu)來(lái)表示，這樣具有層次關(guān)系的不同類(lèi)中的對(duì)象間就有了所謂的繼承特征。每個(gè)對(duì)象包含對(duì)象名、狀態(tài)數(shù)據(jù)和行為操作三部分。

2006年08月19日9第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)2、面型對(duì)象的基本概念

面向?qū)ο笊婕暗降幕靖拍钣袑?duì)象、屬性、方法、消息、類(lèi)、類(lèi)層次、繼承和多態(tài)等。

1）對(duì)象：現(xiàn)實(shí)世界所有概念實(shí)體的抽象化表示，包括實(shí)體所擁有的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及定義在這些數(shù)據(jù)之上的行為操作兩部分。

2）屬性：組成對(duì)象的數(shù)據(jù)稱(chēng)為對(duì)象的屬性?？梢允窍到y(tǒng)或用戶(hù)定義的數(shù)據(jù)模型，也可以是一個(gè)抽象數(shù)據(jù)模型。

3）方法：定義在對(duì)象屬性上的一組操作稱(chēng)為對(duì)象的方法。

4）消息：對(duì)象間的通信和請(qǐng)求對(duì)象完成某種處理工作是通過(guò)消息傳送實(shí)現(xiàn)的。消息傳送相當(dāng)于一個(gè)間接的過(guò)程調(diào)用。2006年08月19日10第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

5）類(lèi)：具有相同屬性名和方法的一類(lèi)對(duì)象組成的對(duì)象集合稱(chēng)為對(duì)象類(lèi)，簡(jiǎn)稱(chēng)為類(lèi)。類(lèi)的引入可以消除對(duì)象定義的冗余信息。

6）類(lèi)層次：用結(jié)點(diǎn)表示對(duì)象類(lèi)，用連接兩結(jié)點(diǎn)的邊表示兩個(gè)對(duì)象類(lèi)的包含關(guān)系，則具有包含關(guān)系的對(duì)象類(lèi)形成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為類(lèi)層次。

7）繼承性：子類(lèi)不僅可以繼承其超類(lèi)對(duì)象的部分或全部屬性和方法，還可以擁有自己的屬性和方法。

8）多態(tài)：可被用來(lái)表示對(duì)象在行為方式上的差異。2、面型對(duì)象的基本概念（續(xù)）2006年08月19日11第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)3、多媒體數(shù)據(jù)的表現(xiàn)能力

面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型具有較強(qiáng)的多媒體數(shù)據(jù)表現(xiàn)能力：

1）類(lèi)的概念為面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型提供了巨大的數(shù)據(jù)抽象能力，使復(fù)雜多樣不同類(lèi)型的多媒體數(shù)據(jù)可以按照的類(lèi)的規(guī)范進(jìn)行抽象定義。

2）對(duì)象的概念可完全描述現(xiàn)有的多媒體信息。

3）由于對(duì)象的屬性可以是另一個(gè)對(duì)象，因此，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型可方便的定義復(fù)雜的多媒體數(shù)據(jù)模型。

4）繼承與多態(tài)賦與了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型更為豐富的表示能力。2006年08月19日12第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)4、多媒體數(shù)據(jù)的操縱定義

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)操縱定義主要包括創(chuàng)建、查詢(xún)和更新（包括插入、刪除、修改）三種基本運(yùn)算。類(lèi)是按照類(lèi)的定義來(lái)創(chuàng)建的，需要定義一組語(yǔ)義完整的約束條件和可以繼承的超類(lèi)集合。創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，對(duì)象內(nèi)容與對(duì)象所屬類(lèi)的屬性必須匹配并符合類(lèi)定義的約束條件。查詢(xún)是數(shù)據(jù)庫(kù)中使用的基本方法，包括通過(guò)類(lèi)名查詢(xún)類(lèi)結(jié)構(gòu)、通過(guò)對(duì)象名或?qū)ο髽?biāo)識(shí)查詢(xún)對(duì)象或?qū)ο蟮膶傩灾?、通過(guò)類(lèi)名查詢(xún)?cè)擃?lèi)中滿(mǎn)足某些約束條件的對(duì)象或?qū)ο蟮膶傩砸约皩?duì)對(duì)象操作的查詢(xún)等。在多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)中，查詢(xún)還應(yīng)包括基于概念或內(nèi)容的檢索等。數(shù)據(jù)庫(kù)中的更新運(yùn)算包括插入、刪除和修改，其中每種都包括兩個(gè)操縱對(duì)象：類(lèi)和對(duì)象。2006年08月19日13第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.2.3對(duì)象-關(guān)系模型1、對(duì)象-關(guān)系模型盡管面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型對(duì)多媒體數(shù)據(jù)具有良好的建模能力，但要在短期內(nèi)開(kāi)發(fā)出實(shí)用的多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)產(chǎn)品還不是一件容易的事。由于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的成熟產(chǎn)品很多，也得到了廣泛的應(yīng)用，人們?cè)噲D借用面向?qū)ο蟮乃枷?，?duì)傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)加以擴(kuò)展，向其中增加面向?qū)ο筇匦?，把面向?qū)ο蠹夹g(shù)與關(guān)系數(shù)據(jù)模型相結(jié)合，建立起一種現(xiàn)階段能夠?qū)崿F(xiàn)的多媒體數(shù)據(jù)表現(xiàn)模型，這就是所謂的對(duì)象-關(guān)系數(shù)據(jù)模型。2006年08月19日14第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.2.3對(duì)象-關(guān)系模型2、對(duì)象-關(guān)系模型的優(yōu)勢(shì)：1）能夠利用面向?qū)ο蟮奶匦?，描述?fù)雜多變的多媒體數(shù)據(jù)對(duì)象的狀態(tài)屬性和操作行為。

2）所建立的多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以方便的處理和兼容原來(lái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息。

3）由于是建立在關(guān)系模型的基礎(chǔ)上，現(xiàn)實(shí)時(shí)大部分內(nèi)容可借用原來(lái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，因此實(shí)現(xiàn)代價(jià)小。2006年08月19日15第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)3、對(duì)象-關(guān)系模型對(duì)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的支持能力

1）大型對(duì)象：多媒體數(shù)據(jù)對(duì)象的存儲(chǔ)特征之一是數(shù)據(jù)量大，常規(guī)的關(guān)系型數(shù)據(jù)類(lèi)型無(wú)法存儲(chǔ)和處理。

2）用戶(hù)自定義類(lèi)型和函數(shù)：對(duì)象-關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)允許客戶(hù)定義新的數(shù)據(jù)類(lèi)型和操作。

3）約束和觸發(fā)器：在對(duì)象-關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，觸發(fā)器和約束用于提供約束或保持內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)是透明的。2006年08月19日16第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.3多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)9.3.1MDBS及其特征1、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（MDBS）：由多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)（MDB）和多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（MDBMS）兩大部分組成，MDBMS向用戶(hù)提供面向應(yīng)用的多媒體信息存儲(chǔ)、處理和查詢(xún)等管理功能，是MDBS的管理核心，基本內(nèi)容包括系統(tǒng)功能、體系結(jié)構(gòu)以及所能提供的用戶(hù)接口三個(gè)方面。2、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本特征：

1）與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相比，MDBS對(duì)數(shù)據(jù)類(lèi)型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型、應(yīng)用對(duì)象等的處理方式都有較大的差異。2006年08月19日17第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本特征（續(xù)）2）MDBS存儲(chǔ)和處理的是現(xiàn)實(shí)世界中的復(fù)雜對(duì)象。

3）MDBS是面向應(yīng)用的，其功能與應(yīng)用需求密切相關(guān)，因此它并不是基于某一特定的數(shù)據(jù)模型，而是隨應(yīng)用的領(lǐng)域和對(duì)象而建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型。

4）MDBS是從實(shí)用性的要求出發(fā)，強(qiáng)調(diào)媒體間的獨(dú)立性，即多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶(hù)應(yīng)可最大限度地忽略各媒體間的差別而實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體數(shù)據(jù)的管理和操作。

5）傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型概念更強(qiáng)調(diào)描述應(yīng)用對(duì)象的邏輯結(jié)構(gòu)，而多媒體應(yīng)用則對(duì)于對(duì)象的物理表現(xiàn)和交互方式更為重視。

6）MDBS應(yīng)具有較強(qiáng)的對(duì)象訪(fǎng)問(wèn)手段，從而使多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)具有實(shí)用價(jià)值。2006年08月19日18第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.3.2MDBS的體系結(jié)構(gòu)1、MDBS的層次結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相類(lèi)似，MDBS同樣具有物理層、概念層和表現(xiàn)層的層次結(jié)構(gòu)，如下圖所示。圖9-22006年08月19日19第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)2、MDBS的組織結(jié)構(gòu)

MDBS的組織結(jié)構(gòu)一般可以分為集中型、主從型和協(xié)作型等三種。1）集中型：指由單獨(dú)一個(gè)MDBMS來(lái)建立和管理不同媒體的數(shù)據(jù)庫(kù)，并由這個(gè)MDBMS來(lái)管理對(duì)象空間及目的數(shù)據(jù)的集成。多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)MDBMS聲音數(shù)據(jù)庫(kù)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)視頻數(shù)據(jù)庫(kù)大文本數(shù)據(jù)庫(kù)圖9-3集中型MDBS的結(jié)構(gòu)示意2006年08月19日20第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)2）主從型：每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都有自己的管理系統(tǒng)（稱(chēng)為從MDBMS）

，各自管理自己的數(shù)據(jù)庫(kù)。這些從MDBMS又受一個(gè)被稱(chēng)為主MDBMS的統(tǒng)一控制和管理，用戶(hù)在主MDBMS上使用多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，是通過(guò)主MDBMS提供的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。目的數(shù)據(jù)的集成也是由主數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理，它們之間的關(guān)系如下圖所示。

MDBMSMDB主MDBMS聲音數(shù)據(jù)庫(kù)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)視頻數(shù)據(jù)庫(kù)大文本數(shù)據(jù)庫(kù)圖9-4主從型MDBS的結(jié)構(gòu)示意從MDBMS從MDBMS從MDBMS從MDBMS2006年08月19日21第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

3）協(xié)作型：協(xié)作型MDBS是由多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)組成的，這些數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之間沒(méi)有主從之分，但能相互通信，協(xié)調(diào)工作。如下圖所示。帶有附加軟件的MDBMS成員MDBMS+附加軟件圖片數(shù)據(jù)庫(kù)成員MDBMS+附加軟件視頻數(shù)據(jù)庫(kù)成員MDBMS+附加軟件聲音數(shù)據(jù)庫(kù)圖9-5協(xié)作型MDBS的結(jié)構(gòu)示意2006年08月19日22第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.3.3MDBMS的功能分析MDBMS應(yīng)提供以下基本功能：

1）MDBMS必須能表示和處理各種媒體數(shù)據(jù)。

2）MDBMS必須能反映和管理各種媒體數(shù)據(jù)的特性，或各種媒體數(shù)據(jù)之間的空間或時(shí)間的關(guān)聯(lián)。

3）MDBMS除必須滿(mǎn)足物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性和邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性外，還應(yīng)滿(mǎn)足媒體數(shù)據(jù)獨(dú)立性。

4）MDBS的數(shù)據(jù)操作功能，除了提供對(duì)無(wú)格式數(shù)據(jù)的查詢(xún)搜索功能外，還應(yīng)能對(duì)不同媒體提供不同的操作方法，如圖形、圖像的編輯處理，聲音數(shù)據(jù)的剪輯等。2006年08月19日23第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

5）MDBMS的網(wǎng)絡(luò)功能，解決分布在網(wǎng)絡(luò)上的多媒體庫(kù)中數(shù)據(jù)的定義、存儲(chǔ)、操作問(wèn)題，并對(duì)數(shù)據(jù)的一致性、安全性、并發(fā)性進(jìn)行管理。

6）MDBS應(yīng)提供處理長(zhǎng)事務(wù)和版本控制的功能。

7）MDBS應(yīng)該具有開(kāi)放性，提供應(yīng)用程序接口以及提供獨(dú)立于外設(shè)和格式的接口。

2006年08月19日24第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.3.4MDBMS的用戶(hù)接口1、可視語(yǔ)言接口

MDBMS的用戶(hù)接口通常用可視語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，它有兩個(gè)方面的含義：一是語(yǔ)言所處理的對(duì)象是可視的；二是語(yǔ)言本身是可視的?？梢曊Z(yǔ)言接口通常借助窗口管理系統(tǒng)和指示設(shè)備（鼠標(biāo)、觸摸屏等）來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般應(yīng)該具有如下功能：

1）可視模式定義與表達(dá)；

2）可視查詢(xún)；

3）提供瀏覽機(jī)制。2006年08月19日25第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)2、語(yǔ)音接口

這種接口通過(guò)簡(jiǎn)單的語(yǔ)音設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。與其它接口方式相比，語(yǔ)音接口更接近于人的自然交流方式。

3、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

MDBMS應(yīng)該將多媒體數(shù)據(jù)的處理與面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想相結(jié)合，提供面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言接口，即面向?qū)ο蟮亩嗝襟w數(shù)據(jù)庫(kù)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。

2006年08月19日26第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.4多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法

多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法目前可選擇擴(kuò)展關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和研究面向?qū)ο蟮亩嗝襟w數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)兩種方法。9.4.1擴(kuò)展關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

擴(kuò)充關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，一方面要對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行擴(kuò)充，使其具備前面介紹過(guò)的NF2模型或?qū)ο?關(guān)系模型的數(shù)據(jù)表示能力；在此基礎(chǔ)上，定義多媒體數(shù)據(jù)的語(yǔ)義解釋功能，使傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具備簡(jiǎn)單的多媒體數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)能力。

2006年08月19日27第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)擴(kuò)充關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要技術(shù)方法有以下三種：

1）借用操作系統(tǒng)平臺(tái)的文件管理功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜多媒體數(shù)據(jù)的管理。

2）將關(guān)系表元組中格式化數(shù)據(jù)和復(fù)雜多媒體數(shù)據(jù)裝在一起形成一個(gè)完整的元組，存放在數(shù)據(jù)頁(yè)面或數(shù)據(jù)頁(yè)面組中。

3）將關(guān)系表元組中的復(fù)雜多媒體數(shù)據(jù)分成兩部分，一部分是復(fù)雜多媒體數(shù)據(jù)本身，另一部分是對(duì)復(fù)雜多媒體數(shù)據(jù)的引用（屬格式化數(shù)據(jù)）。2006年08月19日28第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.4.2研究面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1、功能模塊定義面向?qū)ο蟮腗DBS，是建立在面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型之上的。根據(jù)MDBS的一般功能需求，規(guī)劃定義相應(yīng)的功能模塊，這是實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο驧DBS的重要環(huán)節(jié)。2、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法目前存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法可以分為兩大類(lèi)：

1)基于現(xiàn)有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和方法；

2)重新設(shè)計(jì)更符合多媒體對(duì)象特點(diǎn)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和方法。2006年08月19日29第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)3、面向?qū)ο驧DBS的優(yōu)點(diǎn)

1）能更好描述復(fù)雜多媒體對(duì)象，高效處理定義在這些對(duì)象之上的結(jié)構(gòu)語(yǔ)義。

2）支持抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的用戶(hù)定義方法，便于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)定義新的數(shù)據(jù)類(lèi)型和操作。

3）面向?qū)ο竽Ｐ偷臄?shù)據(jù)抽象、功能抽象與消息傳送的特點(diǎn)使對(duì)象在系統(tǒng)中是獨(dú)立的，具有良好的封閉性。

4）面向?qū)ο竽Ｐ偷念?lèi)、類(lèi)層次以及繼承和多態(tài)等特點(diǎn)，不僅減少了冗余，還有利于版本控制。

5）面向?qū)ο竽Ｐ偷牟樵?xún)語(yǔ)言通常沿著系統(tǒng)提供的內(nèi)部固有聯(lián)系進(jìn)行，避免了大量查詢(xún)的優(yōu)化工作。2006年08月19日30第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.5多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)9.5.1多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)分類(lèi)

多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)可分為以下不同類(lèi)型：

1）基于內(nèi)容的查詢(xún)。

2）依據(jù)實(shí)例查詢(xún)（QBE，QueryByExample）。

3）時(shí)間索引查詢(xún)（TimeIndexedQueries）。

4）空間查詢(xún)。2006年08月19日31第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.5.2多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)過(guò)程1)對(duì)于單一媒體的查詢(xún)請(qǐng)求，可直接定位到指定媒體的數(shù)據(jù)庫(kù)；

2)對(duì)于組合媒體的查詢(xún)請(qǐng)求，可有多種不同的查詢(xún)方式。比如，可按某種媒體順序，先后查詢(xún)相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。如果是“邏輯與”查詢(xún)，則前一個(gè)查詢(xún)結(jié)果作為后一個(gè)查詢(xún)的范圍。例如，對(duì)于圖文組合的查詢(xún)請(qǐng)求，系統(tǒng)可按如下兩種順序相應(yīng)請(qǐng)求：先查詢(xún)文本庫(kù)，找到所需文本后，再在該文本中確定是否包含要找的圖像信息；先查詢(xún)圖像庫(kù)，找到所需的圖像后，再檢測(cè)該圖像中是否包含所需的文本信息。

3）若要查詢(xún)的多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)分布在不同位置，則可根據(jù)分布索引完成數(shù)據(jù)庫(kù)的逐步定位。2006年08月19日32第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)9.5.3多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)方法1、模式識(shí)別法2、特征描述法

1）自然語(yǔ)言描述法

2）圖像解釋法

3）特征矢量法3、對(duì)文本數(shù)據(jù)的查詢(xún)方法

1）基于關(guān)鍵字的查詢(xún)

2）全文本查詢(xún)

3）基于文件