网络多媒体技术（西电版）第7章多媒体数据库

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1、第7章多媒体数据库7.1多媒体数据管理7.2多媒体数据库管理系统7.3多媒体数据库体系结构7.4多媒体数据模型7.5多媒体数据库基于内容的检索技术7.6本章小结思考练习题随着多媒体技术的发展，人们对大量的多媒体数据进行全方位管理的需求越来越迫切，而传统的文件系统在管理多媒体数据方面的局限性也越来越明显地呈现出来，远不能满足复杂的多媒体系统所要求的将大量的数据集中存储、统一控制以及数据为多个用户所共享的需要，这也就决定了多媒体数据库(MultimediaDataBase，MDB)和多媒体数据库管理系统(MultimediaDataBaseManagementSystem，M

2、DBMS)在网络多媒体技术中的重要作用。本章对多媒体数据库技术进行了讨论，主要讲述了多媒体数据管理、多媒体数据库管理系统、多媒体数据库体系结构和多媒体数据模型等内容，最后对基于内容的检索技术进行了讨论。7.1.1概述多媒体数据库是一个由若干多媒体对象所构成的集合，这些数据对象按一定的方式被组织在一起，可为其他应用所共享。多媒体数据库管理系统则是一个以多媒体数据库为基础的多媒体应用，该应用能够完成对多媒体数据库的各种操作及管理功能，如定义、创建、查询、访问、删除等。7.1多媒体数据管理多媒体数据库系统是由多媒体数据库和多媒体数据库管理系统构成的一种复杂的多媒体信息存储系统，

3、它必须能够对多媒体数据进行综合性的处理。即首先，能够根据不同的媒体类型数据的特点，为它们提供合理的表示、存储、访问、索引及提取方法；其次，应当能够在较高的层次上准确地表示媒体对象之间的多种约束关系，并为用户提供统一的数据管理手段。　　在多媒体数据库中，常用的多媒体数据有字符、数值、文本、图像、图形一类的静态数据，还有声音、视频、动画等基于时间的媒体类型。多媒体对象由若干类型不一且具有不同特点的多媒体数据复合而成，数据量大，内部又存在着多种约束关系，其复杂程度远远高于各类传统的数据对象；此外，和传统应用相比，多媒体应用又有着新的需求，如对连续媒体对象的实时处理、对数据对象

4、内容的分析等。这些特点就决定了多媒体数据库系统在实现传统数据库系统的各项功能时，必须解决一些新的问题，而且，多媒体数据库系统还要实现一些传统数据库系统所不具备的新的功能，如海量数据的存储功能、基于内容的信息检索功能等。可以说，多媒体数据库是传统数据库技术、层次化存储技术以及信息提取技术相结合的产物。7.1.2多媒体对数据库设计的影响在传统的数据库中引入多媒体数据和操作，是一个极大的挑战。这不只是把多媒体数据引入到数据库中就可以完成的问题。传统的字符、数值型的数据虽然可以对很多的信息进行管理，但由于这一类数据具有抽象特性，应用范围十分有限。为了构造出符合应用需要的多媒体数据

5、库，我们必须解决从体系结构到用户接口等一系列的问题。多媒体对数据库设计的影响主要表现在以下几个方面：(1)数据库的组织和存储。多媒体数据量巨大，且媒体之间数据量的差异也极大，从而影响数据库的组织和存储方法。如动态视频压缩后每秒仍达上百千字节的数据量，而字符、数值等数据可能仅有几个字节。只有组织好多媒体数据库中的数据，选择设计好合适的物理结构和逻辑结构，才能保证磁盘的充分利用和应用的快速存取。数据量的巨大还反映在支持信息系统的范围的扩大、应用范围的扩大上，显然不能指望在一个站点上就存储上万兆的数据，而必须通过网络加以分布，这对数据库在分布环境下进行存取也是一种挑战。(2)媒

6、体种类的增多增加了数据处理的困难。每一种多媒体数据类型都要有自己的一组最基本的概念(操作和功能)、适当的数据结构和存取方法以及高性能的实现。但除此之外也要有一些标准的操作，包括各种多媒体数据通用的操作及多种新类型数据的集成。虽然前面列出了几类主要的媒体类型，但事实上，在具体实现时往往根据系统定义、标准转换等演变成几十种媒体格式。不同媒体类型对应不同数据处理方法，这便要求多媒体数据库管理系统能不断扩充新的媒体类型及其相应的操作方法。新增加的媒体类型对用户应该是透明的。(3)数据库的多解查询。传统的数据库查询只处理精确的概念和查询，但在多媒体数据库中非精确匹配和相似性查询将占

7、相当大的比重。这是由于对同一个对象若用不同的媒体进行表示，对计算机来说就是不同的；若用同一种媒体表示，如果有误差，在计算机看来也是不同的。例如图像的纹理、颜色和形状等概念，很难对其进行精确描述，如果在对图像、视频进行查询时用到它们，很显然是一种模糊的、非精确的匹配方式。其他多媒体也存在这种问题。媒体的复合、分散、时序性质及其形象化的特点，注定要使数据库不再是只通过字符进行查询，而应是通过媒体的语义进行查询。然而，我们却很难了解并且正确处理许多媒体的语义信息，这就使多媒体数据库的查询面临无法精确匹配的问题，即存在多解查询。(4