實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的幾個途徑初探

1、1,實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的幾個途徑初探,,2,Outline,多媒體數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)模型技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)對MDBMS的需求實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)庫的途徑,3,多媒體數(shù)據(jù),包括數(shù)值、文本、圖形、圖像、音頻和視頻。特性：大數(shù)據(jù)量。數(shù)據(jù)的非格式化。一般多媒體數(shù)據(jù)都是以二進制形式存在。一部分?jǐn)?shù)據(jù)具有時間敏感性。集成性。例如vcd就是由視頻和音頻集成而來交互性。,4,數(shù)據(jù)模型技術(shù),按計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)建模的技術(shù)。分類：層次模型網(wǎng)狀

2、模型 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型面向?qū)ο竽Ｐ停∣-O模型，Object-Oriented Model）,,5,多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),是管理和運用多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，以下簡稱MDBMS。,6,對MDBMS的需求,包含常規(guī)數(shù)據(jù)庫所應(yīng)該包含的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能。包括持久性、并發(fā)性、恢復(fù)和即席查詢。多媒體應(yīng)用所涉及的建模設(shè)施，即對數(shù)據(jù)模型方面的要求。*數(shù)據(jù)庫對象共享和操作方面的需求。*,7,多媒體數(shù)據(jù)對MDB

3、MS的建模需求,聚集抽象：多媒體對象往往是一些較復(fù)雜的對象，聚集抽象機制實現(xiàn)了不同媒體信息的有機組合，利用這種機制可以方便地得到復(fù)雜對象的層次結(jié)構(gòu)及同一級上各子對象間的序關(guān)系。概括抽象：運用概括抽象能夠得到類間的一個類層次結(jié)構(gòu)或概括格，在葉節(jié)點上是對象和其類間的隸屬關(guān)系，實例對象也是概括抽象的一種特例形式。多種屬性的支持機制：要求MDBMS支持抽象數(shù)據(jù)類型ADT，保持多媒體數(shù)據(jù)語義信息的一種良好方式就是構(gòu)造包含語義信息的類屬性及操作

4、方法的結(jié)構(gòu)。方法管理：運用操作方法管理聚集層次中的多媒體數(shù)據(jù)，從而避免冗余數(shù)據(jù)的存儲。關(guān)系建模設(shè)施：聚集抽象和概括抽象已刻畫了多媒體數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，然而這些關(guān)系設(shè)施仍顯不夠，還有復(fù)雜交叉關(guān)系，MDBMS應(yīng)提供關(guān)系建模設(shè)施。特性傳播：多媒體應(yīng)用要求子類能自動繼承超類內(nèi)容，聚集層次上各節(jié)點的某些屬性能夠沿著層次結(jié)構(gòu)自動向下傳播。,8,多媒體數(shù)據(jù)對MDBMS的操作需求,模式演進：即動態(tài)修改模式的能力。版本機制：MDBMS應(yīng)該為多媒體對

5、象提供版本創(chuàng)建、版本控制和版本的變化通知等支持。 靈活的交互支持：即讓對象能夠以多媒體的方式向用戶表現(xiàn)和交付?；旌厦襟w的表現(xiàn)由于涉及到同步集成問題，因而復(fù)雜得多。MDBMS應(yīng)該在物理表現(xiàn)/交付、多媒體同步和多媒體表現(xiàn)/交付的交互修改方面有較好的支持。自動視圖的支持：合理地采用虛擬屬性或虛擬對象是解決二進制對象的過大空間開銷的有效途徑。虛擬屬性/對象是自動視圖的重要應(yīng)用和表現(xiàn)形式之一，自動視圖支持要求較大的靈活性。較強的對象訪問手段

6、。,9,實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)庫的途徑,擴充關(guān)系型數(shù)據(jù)庫開發(fā)基于超媒體的數(shù)據(jù)模型開發(fā)面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型,10,對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的擴展,引入抽象數(shù)據(jù)類型（ADT），用來描述復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的邏輯表示擴充的數(shù)據(jù)類型主要有：圖像、圖形、聲音，并應(yīng)用一些新技術(shù)如Windows的OLE，從而使那些傳統(tǒng)的RDBMS具有一定的管理多媒體數(shù)據(jù)的能力。 引入嵌套表，在記錄和表之間建立層次關(guān)系 * 這種擴充方法有其很大的局限性，這條途徑只能是一個過渡形式，而不

7、是長久的辦法。,11,基于超媒體的數(shù)據(jù)模型,結(jié)點（node）和鏈（link）是超媒體的兩個核心概念。結(jié)點是信息的單位，可以包括文本、圖像、視頻、音頻、動畫等各種媒體信息。鏈用來組織信息，表達(dá)信息間的關(guān)系（包括媒體間的時空關(guān)系），把結(jié)點聯(lián)結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。用超媒體的數(shù)據(jù)模型來管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，有其不同于其它模型的優(yōu)點，它有著幾年互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)。它的網(wǎng)狀組織方式能解決一些關(guān)系型數(shù)據(jù)庫無法解決的問題，例如空間問題。,12,基于超媒體的

8、數(shù)據(jù)模型存在問題,如何用結(jié)點和鏈來組織和表示多媒體信息及其相互關(guān)系（包括媒體間的時空關(guān)系）。如何實現(xiàn)媒體間尤其是有時序關(guān)系的媒體的同步和協(xié)調(diào)。 多媒體信息檢索和查詢問題。版本控制問題。 標(biāo)準(zhǔn)化問題。,13,面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型優(yōu)點,支持聚集和概括的概念，從而能更好地處理多媒體數(shù)據(jù)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)語義關(guān)系。 封裝允許多媒體數(shù)據(jù)利用一個公用的界面進行訪問和操縱。支持抽象數(shù)據(jù)類型和用戶定義的方法。繼承能有效的抑止多媒體數(shù)據(jù)產(chǎn)生的冗余存儲

9、問題，同時它還有利于版本控制、聚集分層等。復(fù)合對象根據(jù)復(fù)合引用的語義，把被引用對象的標(biāo)志符放在引用對象的屬性中，從而實現(xiàn)共享引用、依賴引用和獨立引用。面向?qū)ο竽Ｐ椭械牟樵冋Z言通常沿著系統(tǒng)固有的內(nèi)部聯(lián)系進行，避免了大量查詢優(yōu)化工作。,14,對面向?qū)ο蟮腗DBMS的研究,關(guān)系數(shù)據(jù)庫和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫集成 （關(guān)系－對象模型） 擴充面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫（OODB）從底層出發(fā)建立全新的O-O多媒體數(shù)據(jù)模型,15,關(guān)系－對象模型,優(yōu)點保留了傳統(tǒng)

10、數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點 擴展了數(shù)據(jù)庫的面向?qū)ο箫L(fēng)范 減少研制工作量，縮短研制周期缺點有一些面向?qū)ο蟮恼Z義仍不能支持 由于保留關(guān)系數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)而犧牲了一些面向?qū)ο蟮奶卣?16,擴充面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫,捕捉多媒體對象之間更豐富的語義。具有時態(tài)信息處理能力。 具有空間信息處理能力。 允許有類型未定義的對象存在，類型只作為對象存在于數(shù)據(jù)庫中的充分條件，而非必要條件。 * 在現(xiàn)階段利用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫來擴充成多媒體數(shù)據(jù)庫還是有很大的困難。