【正文】 2 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫技術 3 分布式多媒體數(shù)據(jù)庫 4 檢索技術簡介 5 167。 ?對實例查詢 ， 用戶接口需從適當?shù)脑O備中獲得實例對象 （ 如實例對象可通過掃描儀或存儲的文件獲得） 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 網(wǎng)絡服務器 媒體數(shù)據(jù)庫 網(wǎng)絡服務器 媒體數(shù)據(jù)庫 媒體 數(shù)據(jù)庫 網(wǎng)絡服務器 網(wǎng)絡服務器 媒體數(shù)據(jù)庫 網(wǎng)絡服務器 媒體數(shù)據(jù)庫 167。 MMDBMS的體系結(jié)構(gòu) ?3．客戶／服務型結(jié)構(gòu) ?各種單媒體數(shù)據(jù)仍然相對獨立 ， 各用一個服務器來實現(xiàn)管理和操縱 ， 客戶與服務器之間通過特定的中間件系統(tǒng)連接 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 用戶應用程序 文本數(shù)據(jù)庫 音頻數(shù)據(jù)庫 圖形數(shù)據(jù)庫 圖像數(shù)據(jù)庫 視頻數(shù)據(jù)庫 文本數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 音頻數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 圖形數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 圖像數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 視頻數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 167。 ?（ 6）面向?qū)ο笙到y(tǒng)的查詢語言通常是沿著系統(tǒng)提供的內(nèi)部固有聯(lián)系進行的， 避免了 大量的 查詢優(yōu)化工作 。 ?（ 3）面向?qū)ο笙到y(tǒng)的數(shù)據(jù)抽象、功能抽象與消息傳遞的特點使對象在系統(tǒng)中是獨立的，具有 良好的封閉性 ，封閉了多媒體數(shù)據(jù)之間的類型及其它方面的巨大差異，并且容易實現(xiàn)并行處理，也便于系統(tǒng)模式的擴充和修改。 ? 這種機制可以很好地滿足 MMDB在 建模 方面的要求 ， 并且能更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的 存儲 、 查詢 以及其他操作 。但無法增強建模能力，不能較好地反映多媒體數(shù)據(jù)所 特有的時空關系 ，同時 多媒體對象 的存取、檢索或其它處理上仍存在相當大的困難。 ? 傳統(tǒng)的關系模型要求關系數(shù)據(jù)庫中的所有關系必須滿足 第一范式 （ FirstNormalForm， 1NF），即一個關系中的所有屬性都必須是原子型的，表中不能有表。 ? 以極小的代價拓寬的對多種媒體的管理能力。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 屬性 A 屬性 B 屬性 C …… G ene r al 圖 像 文件 視頻文件 167。 ?在基于 RDB的 MMDB中，必須對現(xiàn)有的關系模型進行擴充，使它不但能支持結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，也能處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，分為以下三種擴充方式： MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 ? 基于超文本或超媒體的模型 ：此種模型由節(jié)點和鏈組成，節(jié)點是信息單位（信息元），鏈用于組織信息，表達信息間的關系，把節(jié)點連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。圖像數(shù)據(jù) 自動語義識別 和 視頻數(shù)據(jù)自動分段，以及 抽取高級語義特征 還存在不少困難。在多媒體數(shù)據(jù)模型方面主要存在以下問題： ? （ 1）沒有表示多媒體數(shù)據(jù)模型經(jīng)典 完善的理論及技術 。 多媒體數(shù)據(jù)模型 ?（ 1）支持 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù) （如字符數(shù)值）和 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù) （如視頻、聲音、圖象等）的表示及其屬性特征的描述。 （ 4） 過濾層 ： 負責分析和處理用戶的查詢要求。 MMDBS的層次結(jié)構(gòu) （ 1） 物理存儲層 ： 描述如何在文件系統(tǒng)中存儲多媒體數(shù)據(jù)。最常見的是用鼠標選擇調(diào)用有關的信息，供用戶觀察、決策。 應解決分布在網(wǎng)絡上的 MMDB中的數(shù)據(jù)的定義 、 存儲 、 操作問題 ， 并對數(shù)據(jù)的一致性、 安全性 、 并發(fā)性進行管理 。 多媒體數(shù)據(jù)既有其外在的表現(xiàn)形式 ， 又有其自身內(nèi)在的結(jié)構(gòu) 。 ?2. MMDB應能夠 協(xié)調(diào)處理 各種媒體數(shù)據(jù) ， 正確識別各種媒體數(shù)據(jù)之間在空間或時間上的關系 。 ?（ 4） 數(shù)據(jù)流的連續(xù)記錄和檢索 ? 多媒體數(shù)據(jù)要求連續(xù)記錄（存儲）和播放（檢索），否則將導致嚴重失真，大大影響效果，使用戶無法接受。 多媒體數(shù)據(jù)的特點 ?多媒體數(shù)據(jù)庫信息媒體的 多樣性 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 多媒體數(shù)據(jù)庫概述 ?多媒體數(shù)據(jù)庫（ MMDB）與傳統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)庫相比，具有 數(shù)據(jù)量大 、 數(shù)據(jù)類型多 、 數(shù)據(jù)類型之間差距大 、 多媒體數(shù)據(jù)的輸入和輸出復雜 的特點。 RDBMS的特點 ?RDBMS的特點如下 ： ?數(shù)據(jù)完整性： 所有 RDBMS都使用 SQL或其變體來控制包含在任意數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。從該定義可以看出，外部關鍵字也是由一個或多個列組成。該定義表達了三部分含義： ? 第一 ，在關系數(shù)據(jù)庫中，信息被存放在二維表格結(jié)構(gòu)的表（table）中，一個關系數(shù)據(jù)庫包含了多個數(shù)據(jù)表，而每一個表又包含行（記錄）和列（字段），可以將表想象為一個電子表格，其中與行對應的是 記錄 ，與列對應的是 字段 ； ? 第二 ，這些表之間是相互 關聯(lián) 的，表之間的這種關聯(lián)性是由主鍵和外鍵所體現(xiàn)的參照關系來實現(xiàn)的； ? 第三 ，數(shù)據(jù)庫不僅包合表，而且包含了其他數(shù)據(jù)庫對象，如視圖 、 存儲過程 、 索引 等。 關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) RDBMS ?通常利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來處理諸如人們用文件柜來完成的那樣一些任務 。 DBS是一個實際可運行的，按照數(shù)據(jù)庫方法存儲、維護和向應用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持的系統(tǒng)，它是數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件和數(shù)據(jù)庫管理員的集合體。 ? 例如 ， 有一張包含公司中員工信息的表 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 關系數(shù)據(jù)庫基本知識 ?減少數(shù)據(jù)冗余度 。它不僅描述了數(shù)據(jù)本身的 特性 ，而且描述了數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的各種 聯(lián)系 ，這使數(shù)據(jù)庫具備了復雜的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。其中關系模型因為有完整的理論基礎，取代了網(wǎng)狀模型和層次模型，目前關系數(shù)據(jù)庫在實際應用中居于主導地位。 ? 第二要解決多媒體 數(shù)據(jù)集成 或表現(xiàn)集成 ， 實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)之間的交叉調(diào)用和融合 ， 集成粒度越細 ， 多媒體一體化表現(xiàn)才越強 ， 應用的價值也才越大 。媒體資產(chǎn)管理技術 Media Asset Management 第 7章：多媒體數(shù)據(jù)庫 技術 第 7章 多媒體數(shù)據(jù)庫 技術 ?多媒體數(shù)據(jù)庫技術是 數(shù)據(jù)庫技術 與 多媒體技術 結(jié)合的產(chǎn)物 。 ? 第三是多媒體數(shù)據(jù)與人之間的 交互性 ， 也就是多媒體數(shù)據(jù)的 檢索 問題 ， 其中包括基于元數(shù)據(jù)的檢索模式和基于內(nèi)容的檢索模式 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 面向?qū)ο竽Ｐ? 關系模型 層次模型 網(wǎng)狀模型 167。 ?實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享 。由于數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，因而減少了數(shù)據(jù)的重復存儲，節(jié)省了存儲空間， 減少了數(shù)據(jù)冗余 。 關系數(shù)據(jù)庫基本知識 姓名 地址 年齡 月薪 工齡 張非 北京 27 5000 4 李奎 上海 29 6500 3 王西風 廣州 38 8000 10 MEDIA ASSET MANAGEMENT ? 數(shù)據(jù)庫示例 ?2. 關系數(shù)據(jù)庫的基本組成 ?關系數(shù)據(jù)庫由一組數(shù)據(jù)表組成 。 每條記錄里都存儲了公司一名員工的姓名 、 地址和月薪等數(shù)據(jù) 。 ?數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS） 是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)進行管理的軟件系統(tǒng)，它是 DBS的核心組成部分。 從某種意義上來說 ， 數(shù)據(jù)庫就像一個 大文件柜 ， 只不過是一個內(nèi)建的 文件編排系統(tǒng) 而已 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 ?如果兩個表中具有相同的列或列組，那么該列或列組就被稱為這兩個表的 公共關鍵字 （ mon key）。 RDBMS必須保證數(shù)據(jù)的完整性。當今時代，網(wǎng)絡技術與信息傳輸技術的發(fā)達，更增加了多媒體數(shù)據(jù)的復雜性。 多媒體數(shù)據(jù)的特點 ?（ 1） 數(shù)據(jù)量大 ? 圖像、聲頻和視頻對象一般需要大的存儲容量。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 ?3. 除必須滿足物理數(shù)據(jù)獨立性和邏輯數(shù)據(jù)獨立性外 ， 還應該滿足 媒體數(shù)據(jù)獨立性 。 ?5. 媒體的 集成和編輯 。 ?7. 多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) （ MMDBS） 應具有 開放功能 ， 提供 MMDB的應用程序接口 API。 ?9. MMDB還應提供 數(shù)據(jù)和版本管理 功能。 （ 2） 數(shù)據(jù)描述層 ： 也是核心層。用戶可以用不同的方法查詢數(shù)據(jù)庫，這取決于用戶所需要信息的類型。 ?（ 2）支持 多媒體的表現(xiàn) （ Presentation）建模，即多媒體數(shù)據(jù)模型應能表示各媒體對象間的語義關系、時態(tài)關系和空間關系。在建立多媒體數(shù)據(jù)模型時，雖然可能借助其它方面的研究成果，但表示多媒體數(shù)據(jù)的統(tǒng)一完善的理論還沒有形成。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 ? 開發(fā)全新的數(shù)據(jù)模型 ：該方法從低層來實現(xiàn) MMDBS，首先建立一個包含面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫核心概念的數(shù)據(jù)模型，然后設計相應的語言和相應的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心。 多媒體數(shù)據(jù)模型 ?（ 1）擴展現(xiàn)有的數(shù)據(jù)類型 ?一般是利用 標準擴展字段 （ General）來描述多媒體數(shù)據(jù)。 多媒體數(shù)據(jù)模型 ?（ 2）擴充用戶自定義的數(shù)據(jù)類型 ?用戶自定義一個抽象數(shù)據(jù)類型作為另一關系的值，而不僅僅是采用系統(tǒng)己定義的數(shù)據(jù)類型。 ? 但由于基于二維構(gòu)造的多媒體數(shù)據(jù)模型無法反映各媒體之間的 空間、時間 和 語義 關系，有關的處理必須用其它應用程序來實現(xiàn)，所以在多媒體數(shù)據(jù)的 同步和集成 方面存在很多問題，且對多媒體數(shù)據(jù)的 基于內(nèi)容的檢索和查詢 更加難以實現(xiàn)。 ? 由于 MMDB具有各種各樣的媒體數(shù)據(jù)，格式、大小都不相同，因此必須打破關系數(shù)據(jù)庫中關于范式的要求，允許表中有表，即采用 非第一范式 （ NonFirstNormalForm， NF2）模型，也叫 嵌套關系數(shù)據(jù)模型 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 ?（ 4）面向?qū)ο笙到y(tǒng)的對象類、類層次和繼承性的特點，不僅減少了冗余 和由此引起的一系列問題，還非常有利于 版本控制。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 MMDBMS的體系結(jié)構(gòu) ?2．集中統(tǒng)一型結(jié)構(gòu) ?各種媒體被集中統(tǒng)一地建在單一的 MMDB里，由單一的 MMDBMS統(tǒng)一管理和操縱。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 用戶應用程序 用戶接口程序 多媒體數(shù)據(jù)庫服務器 文本數(shù)據(jù)庫 音頻數(shù)據(jù)庫 圖形數(shù)據(jù)庫 圖像數(shù)據(jù)庫 視頻數(shù)據(jù)庫 文本服務器 音頻服務器 圖形服務器 圖像服務器 視頻服務器 167。 MMDBMS的查詢管理 ?數(shù)據(jù)庫的 查詢 是數(shù)據(jù)庫最重要的功能之一 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 面向?qū)ο?的數(shù)據(jù)庫技術 ?面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng) （ OODB） 的思想產(chǎn)生于上世紀 80年代初 。 面向?qū)ο?的數(shù)據(jù)庫技術 ?與擴充的 RDB不同， OODB傾向于以數(shù)據(jù)模型入手，重新考慮 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 、對象類層次的 存儲結(jié)構(gòu) 、 存取方法 和 繼承性 的實現(xiàn)方法、用戶定義的數(shù)據(jù)類型和方法的處理策略、必要的版本控制和友好的用戶界面，建立一個 全新的 DBMS。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。 將特定對象放入高緩沖區(qū)或內(nèi)存 ，使系統(tǒng)性能得到優(yōu)化 。 MEDIA ASSET MANAGEMENT 167。而 OODB的并發(fā)控制以對象為封鎖單位，相關數(shù)據(jù)由對象本身的結(jié)構(gòu)決定，一些控制可由對象的方法和觸發(fā)器完成，并發(fā)控制簡單而有效。 OODB的特點 ? OODB技術可望成為繼 RDB技術之后的 新一代 數(shù)據(jù)管理技術。 ? 4. 技術仍須趨向成熟： OODB的發(fā)展有賴于面向?qū)ο笳Z言的發(fā)展。下面介紹一種由 美國 MCC公司 研制的ORION系統(tǒng) 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 ? （ 3） 存儲子系統(tǒng) ：完成對存儲在磁盤上對象的存取，它包括兩個子系統(tǒng) ——頁緩沖區(qū)管理和磁盤段管理，分別負責內(nèi)存頁緩沖區(qū)管理和磁盤中頁段管理。 OODBS的存儲管理 ?存儲管理是一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的 物理實現(xiàn)層 ， 存儲管理設計與實現(xiàn)的好壞直接 影響著 系統(tǒng)的 性能 、 安全 與 恢復 ， 并與整個系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型息息相關 。同一類的所有對象具有相同的結(jié)構(gòu)和行為，因此這些信息只需存儲一次，我們把它們存放在該類的數(shù)據(jù)字典中。 OODBS的存儲管理 ?（ 2）對象數(shù)據(jù)的存儲 ? 一個 OODB系統(tǒng)包含 若干個磁盤卷 ，每個磁盤卷包含若干個頁面，對象存儲在頁面上。當向一個空頁面中插人第一個對象（即對象 0）時，對象 0緊接頁首位置，其位置由頁槽 0記錄。 ?大對象的存儲方法主要分為兩種： 基于塊 的大對象存儲方法和 基于段 的大對象存儲方法。主體對象中相應位置存放成員對象的標識符（ OID），成員對象則存放在其對應的數(shù)據(jù)文件中。如某一對象在某一時刻變?yōu)槠渥宇愔械囊粋€實例或退化為其超類的一個實例，此時只需增減某些片段，只對某一類的數(shù)據(jù)文件進行修改而不會影響其他抽象類的存儲。如果一個對象的不同版本在某些數(shù)據(jù)片段上沒有差異，則這兩個版本在這些數(shù)據(jù)片段上可以共享同一份存儲。 ?聚簇的基本目標是 將頻繁相互引用的對象彼此相近地