实现多媒体数据库管理系统的几个途径初探

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1、实现多媒体数据库管理系统的几个途径初探中科院网络中心董科军2002.8.281Outline多媒体数据数据模型技术多媒体数据对MDBMS的需求实现多媒体数据库的途径2多媒体数据包括数值、文本、图形、图像、音频和视频。特性：大数据量。数据的非格式化。一般多媒体数据都是以二进制形式存在。一部分数据具有时间敏感性。集成性。例如vcd就是由视频和音频集成而来交互性。3数据模型技术按计算机系统的观点对数据建模的技术。分类：层次模型网状模型传统数据模型关系模型面向对象模型（O-O模型，Object-Orient

2、edModel）4多媒体数据库管理系统是管理和运用多媒体数据的数据库，以下简称MDBMS。5对MDBMS的需求包含常规数据库所应该包含的标准数据库管理系统的功能。包括持久性、并发性、恢复和即席查询。多媒体应用所涉及的建模设施，即对数据模型方面的要求。*数据库对象共享和操作方面的需求。*6多媒体数据对MDBMS的建模需求聚集抽象：多媒体对象往往是一些较复杂的对象，聚集抽象机制实现了不同媒体信息的有机组合，利用这种机制可以方便地得到复杂对象的层次结构及同一级上各子对象间的序关系。概括抽象：运用概括抽象能够

3、得到类间的一个类层次结构或概括格，在叶节点上是对象和其类间的隶属关系，实例对象也是概括抽象的一种特例形式。多种属性的支持机制：要求MDBMS支持抽象数据类型ADT，保持多媒体数据语义信息的一种良好方式就是构造包含语义信息的类属性及操作方法的结构。方法管理：运用操作方法管理聚集层次中的多媒体数据，从而避免冗余数据的存储。关系建模设施：聚集抽象和概括抽象已刻画了多媒体数据之间的关系，然而这些关系设施仍显不够，还有复杂交叉关系，MDBMS应提供关系建模设施。特性传播：多媒体应用要求子类能自动继承超类内容，聚

4、集层次上各节点的某些属性能够沿着层次结构自动向下传播。7多媒体数据对MDBMS的操作需求模式演进：即动态修改模式的能力。版本机制：MDBMS应该为多媒体对象提供版本创建、版本控制和版本的变化通知等支持。灵活的交互支持：即让对象能够以多媒体的方式向用户表现和交付。混合媒体的表现由于涉及到同步集成问题，因而复杂得多。MDBMS应该在物理表现/交付、多媒体同步和多媒体表现/交付的交互修改方面有较好的支持。自动视图的支持：合理地采用虚拟属性或虚拟对象是解决二进制对象的过大空间开销的有效途径。虚拟属性/对象是自

5、动视图的重要应用和表现形式之一，自动视图支持要求较大的灵活性。较强的对象访问手段。8实现多媒体数据库的途径扩充关系型数据库开发基于超媒体的数据模型开发面向对象的数据模型9对关系型数据库的扩展引入抽象数据类型（ADT），用来描述复杂数据类型的逻辑表示扩充的数据类型主要有：图像、图形、声音，并应用一些新技术如Windows的OLE，从而使那些传统的RDBMS具有一定的管理多媒体数据的能力。引入嵌套表，在记录和表之间建立层次关系*这种扩充方法有其很大的局限性，这条途径只能是一个过渡形式，而不是长久的办法。1

6、0基于超媒体的数据模型结点（node）和链（link）是超媒体的两个核心概念。结点是信息的单位，可以包括文本、图像、视频、音频、动画等各种媒体信息。链用来组织信息，表达信息间的关系（包括媒体间的时空关系），把结点联结成网状结构。用超媒体的数据模型来管理数据库系统，有其不同于其它模型的优点，它有着几年互联网络技术蓬勃发展的基础。它的网状组织方式能解决一些关系型数据库无法解决的问题，例如空间问题。11基于超媒体的数据模型存在问题如何用结点和链来组织和表示多媒体信息及其相互关系（包括媒体间的时空关系）。如何

7、实现媒体间尤其是有时序关系的媒体的同步和协调。多媒体信息检索和查询问题。版本控制问题。标准化问题。12面向对象的数据模型优点支持聚集和概括的概念，从而能更好地处理多媒体数据复杂的结构语义关系。封装允许多媒体数据利用一个公用的界面进行访问和操纵。支持抽象数据类型和用户定义的方法。继承能有效的抑止多媒体数据产生的冗余存储问题，同时它还有利于版本控制、聚集分层等。复合对象根据复合引用的语义，把被引用对象的标志符放在引用对象的属性中，从而实现共享引用、依赖引用和独立引用。面向对象模型中的查询语言通常沿着系统固

8、有的内部联系进行，避免了大量查询优化工作。13对面向对象的MDBMS的研究关系数据库和面向对象数据库集成（关系－对象模型）扩充面向对象数据库（OODB）从底层出发建立全新的O-O多媒体数据模型14关系－对象模型优点保留了传统数据库的优点扩展了数据库的面向对象风范减少研制工作量，缩短研制周期缺点有一些面向对象的语义仍不能支持由于保留关系数据库的存储结构而牺牲了一些面向对象的特征15扩充面向对象数据库捕捉多媒体对象之间更丰富的语义。具有时态信息处理能力。具有