實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的幾個(gè)途徑初探

實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的幾個(gè)途徑初探第1頁/共19頁2實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的

幾個(gè)途徑初探第2頁/共19頁3Outline多媒體數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)模型技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)對(duì)MDBMS的需求實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的途徑第3頁/共19頁4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(jìn)制形式存在。一部分?jǐn)?shù)據(jù)具有時(shí)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。

第4頁/共19頁5數(shù)據(jù)模型技術(shù)按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模的技術(shù)。分類：層次模型網(wǎng)狀模型傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型面向?qū)ο竽Ｐ停∣-O模型，Object-OrientedModel）第5頁/共19頁6多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

是管理和運(yùn)用多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，以下簡(jiǎn)稱MDBMS。

第6頁/共19頁7對(duì)MDBMS的需求

包含常規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)所應(yīng)該包含的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)數(shù)據(jù)模型方面的要求。*數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象共享和操作方面的需求。*

第7頁/共19頁8多媒體數(shù)據(jù)對(duì)MDBMS的建模需求

聚集抽象：多媒體對(duì)象往往是一些較復(fù)雜的對(duì)象，聚集抽象機(jī)制實(shí)現(xiàn)了不同媒體信息的有機(jī)組合，利用這種機(jī)制可以方便地得到復(fù)雜對(duì)象的層次結(jié)構(gòu)及同一級(jí)上各子對(duì)象間的序關(guān)系。概括抽象：運(yùn)用概括抽象能夠得到類間的一個(gè)類層次結(jié)構(gòu)或概括格，在葉節(jié)點(diǎn)上是對(duì)象和其類間的隸屬關(guān)系，實(shí)例對(duì)象也是概括抽象的一種特例形式。多種屬性的支持機(jī)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方法的結(jié)構(gòu)。方法管理：運(yùn)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(chǔ)。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(dòng)繼承超類內(nèi)容，聚集層次上各節(jié)點(diǎn)的某些屬性能夠沿著層次結(jié)構(gòu)自動(dòng)向下傳播。第8頁/共19頁9多媒體數(shù)據(jù)對(duì)MDBMS的操作需求

模式演進(jìn)：即動(dòng)態(tài)修改模式的能力。版本機(jī)制：MDBMS應(yīng)該為多媒體對(duì)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(duì)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(dòng)視圖的支持：合理地采用虛擬屬性或虛擬對(duì)象是解決二進(jìn)制對(duì)象的過大空間開銷的有效途徑。虛擬屬性/對(duì)象是自動(dòng)視圖的重要應(yīng)用和表現(xiàn)形式之一，自動(dòng)視圖支持要求較大的靈活性。較強(qiáng)的對(duì)象訪問手段。第9頁/共19頁10實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的途徑

擴(kuò)充關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)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

第10頁/共19頁11對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)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(kuò)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(kuò)充方法有其很大的局限性，這條途徑只能是一個(gè)過渡形式，而不是長(zhǎng)久的辦法。

第11頁/共19頁12基于超媒體的數(shù)據(jù)模型結(jié)點(diǎn)（node）和鏈（link）是超媒體的兩個(gè)核心概念。結(jié)點(diǎn)是信息的單位，可以包括文本、圖像、視頻、音頻、動(dòng)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(shí)空關(guān)系），把結(jié)點(diǎn)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(kù)系統(tǒng)，有其不同于其它模型的優(yōu)點(diǎn)，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(kù)無法解決的問題，例如空間問題。

第12頁/共19頁13基于超媒體的數(shù)據(jù)模型存在問題

如何用結(jié)點(diǎn)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(shí)空關(guān)系）。如何實(shí)現(xiàn)媒體間尤其是有時(shí)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。

第13頁/共19頁14面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型優(yōu)點(diǎn)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(gè)公用的界面進(jìn)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(chǔ)問題，同時(shí)它還有利于版本控制、聚集分層等。復(fù)合對(duì)象根據(jù)復(fù)合引用的語義，把被引用對(duì)象的標(biāo)志符放在引用對(duì)象的屬性中，從而實(shí)現(xiàn)共享引用、依賴引用和獨(dú)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(jìn)行，避免了大量查詢優(yōu)化工作。第14頁/共19頁15對(duì)面向?qū)ο蟮腗DBMS的研究

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)集成（關(guān)系－對(duì)象模型）

擴(kuò)充面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)（OODB）從底層出發(fā)建立全新的O-O多媒體數(shù)據(jù)模型第15頁/共19頁16關(guān)系－對(duì)象模型優(yōu)點(diǎn)保留了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)

擴(kuò)展了數(shù)據(jù)庫(kù)的面向?qū)ο箫L(fēng)范

減少研制工作量，縮短研制周期缺點(diǎn)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(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)而犧牲了一些面向?qū)ο蟮奶卣?/p>

第16頁/共19頁17擴(kuò)充面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)捕捉多媒體對(duì)象之間更豐富的語義。具有時(shí)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(duì)象存在，類型只作為對(duì)象存在于數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)來擴(kuò)充成多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)還是有很大的困難。

第17頁/共19頁18從底層出發(fā)建立OO多媒體數(shù)據(jù)模型

從底層