摘 要：隨著科技的日新月異和經(jīng)濟(jì)的繁榮昌盛，多媒體的應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬，使用群體越來越多。多媒體數(shù)據(jù)庫是多媒體研究的根本和核心，它能改善多媒體對(duì)信息的吸納能力和對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力，為解決多媒體中形形色色的問題奠定基礎(chǔ)。本文基于多媒體數(shù)據(jù)庫的研究現(xiàn)狀，對(duì)多媒體數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡單介紹，并對(duì)多媒體數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的技術(shù)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：多媒體數(shù)據(jù)庫；研究；實(shí)現(xiàn)

中圖分類號(hào)：TP311.13

1 多媒體數(shù)據(jù)庫的概述

多媒體數(shù)據(jù)庫將各式各樣的多媒體對(duì)象按照一定的規(guī)律組合起來，構(gòu)造一個(gè)集合，它可以供其他應(yīng)用分享。多媒體數(shù)據(jù)庫的表現(xiàn)方式既有格式化的，又有非格式化的。格式化的包括字符、數(shù)字等方式。非格式化的包括許許多多的多媒體方式。多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以多媒體數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，可以對(duì)之進(jìn)行操作和控制，例如，對(duì)多媒體數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)造、搜索、刪除等等。

2 多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2.1 層次結(jié)構(gòu)。在多媒體數(shù)據(jù)庫中，物理層是指描述各種各樣的多媒體數(shù)據(jù)如何在計(jì)算機(jī)的物理儲(chǔ)存設(shè)施中進(jìn)行放置的，它是物理儲(chǔ)存的代表。同時(shí)，絕大多數(shù)多媒體數(shù)具有規(guī)律的放置在數(shù)據(jù)庫中。例如，個(gè)人的檔案管理放置在信息管理數(shù)據(jù)庫中，聲音數(shù)據(jù)放置在聲音數(shù)據(jù)庫中，圖像數(shù)據(jù)放置在圖像數(shù)據(jù)庫中等等。

在完成對(duì)各式各樣的多媒體數(shù)據(jù)庫的集中管理時(shí)，多媒體數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的研發(fā)人員采用了概念層所提供的數(shù)據(jù)庫描述語言。概念層是由許多多媒體數(shù)據(jù)庫的概念對(duì)象組成的，它的數(shù)據(jù)形式與其他多媒體數(shù)據(jù)庫的概念形式相符。概念層是為了描述抽象對(duì)象而產(chǎn)生的，它是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象的一種虛構(gòu)。

表現(xiàn)層由兩部分組成，第一部分是視圖層，第二部分是用戶層。用戶經(jīng)常會(huì)面對(duì)圖像、畫面以及播放的聲音等數(shù)據(jù)形式，這些數(shù)據(jù)形式是多媒體數(shù)據(jù)庫用戶層的外在形式。用戶層利用專業(yè)的多媒體語言來為用戶提供相關(guān)的使用接口。由于非格式數(shù)據(jù)有著各式各樣的數(shù)據(jù)形式，并且千差萬別的非格式數(shù)據(jù)聯(lián)系緊密，因此，相較于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，表現(xiàn)層在多媒體數(shù)據(jù)庫中的地位更加穩(wěn)固。

2.2 體系結(jié)構(gòu)。集中型的多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由一個(gè)獨(dú)立的多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來創(chuàng)建不同媒體的數(shù)據(jù)庫，并且由該系統(tǒng)管理對(duì)象領(lǐng)域和目標(biāo)數(shù)據(jù)的集合。

圖1 集中型多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖

從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指自身的系統(tǒng)管理自身的數(shù)據(jù)庫，這些從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)再由主數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)控制。用戶在采用多媒體數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)時(shí)，如果是從主數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中獲得數(shù)據(jù)，則要通過主數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供的功能來完成。目標(biāo)數(shù)據(jù)的集合也是由主數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來管理的，它們之間的關(guān)聯(lián)如下圖2：

圖2 主從型多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

協(xié)作型的多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)同樣是由多個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成的，各個(gè)數(shù)據(jù)路系統(tǒng)的地位必須相當(dāng)，并且運(yùn)作時(shí)必須協(xié)調(diào)。由于每一個(gè)多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是有差異的，因此，在通信中應(yīng)該首先解決差異性這一難題。為此，我們?cè)诿恳粋€(gè)多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之外添加一個(gè)外部處理軟件模塊，由它來供給溝通、搜索和維修的界面。在協(xié)作型的多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，用戶的位置可以是任意的。協(xié)作性多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如下圖3所示：

圖3 協(xié)作型MDBMS的體系結(jié)構(gòu)

3 多媒體數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的技術(shù)

3.1 基本技術(shù)：（1）硬件技術(shù)。多媒體數(shù)據(jù)庫的對(duì)象主要是紛繁的多媒體儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，因此，多媒體數(shù)據(jù)庫的壓縮技術(shù)至關(guān)重要。多媒體儲(chǔ)存數(shù)據(jù)占了很大空間，例如，幾十秒的mp3可能要占幾百KB的儲(chǔ)存空間，一幅JPG格式的圖片可能要占幾MB的儲(chǔ)存空間。因此，我們應(yīng)當(dāng)用壓縮技術(shù)來壓縮數(shù)據(jù)，以便于儲(chǔ)存，當(dāng)再次需要數(shù)據(jù)時(shí)，我們?cè)賹?shù)據(jù)還原。數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存經(jīng)常會(huì)采用硬盤、軟盤和U盤等儲(chǔ)存器。（2）軟件技術(shù)。建模是多媒體數(shù)據(jù)庫的中心內(nèi)容。目前，多媒體數(shù)據(jù)庫的模型有四種：第一種是面向?qū)ο蟮亩嗝襟w數(shù)據(jù)庫模型；第二種是面向關(guān)系的多媒體數(shù)據(jù)庫模型；第三種是研發(fā)創(chuàng)新的多媒體數(shù)據(jù)庫模型；第四種是利用超媒體或超文本方法的多媒體數(shù)據(jù)庫模型。

隨著多媒體數(shù)據(jù)庫程序語言、開放式研發(fā)平臺(tái)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)生并聚集，多媒體數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用界面得到改善，這樣一來，用戶與多媒體數(shù)據(jù)庫的圖像和視頻接口交流更加便捷。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫已不能滿足多媒體數(shù)據(jù)庫管理的要求，因此，我們要解決數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式和壓縮技術(shù)，對(duì)于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間較大的對(duì)象，多媒體數(shù)據(jù)庫采用分頁存放方式來管理。多媒體數(shù)據(jù)庫的圖像處理要從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，對(duì)于圖像和視頻等多種數(shù)據(jù)形式，要分析并總結(jié)它們復(fù)雜的數(shù)據(jù)形式，并編制科學(xué)高效的管理程序。

3.2 構(gòu)造方法。多媒體數(shù)據(jù)庫的建立以關(guān)系數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)。對(duì)于多種多媒體數(shù)據(jù)形式，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫抽象能力比較弱，不能支持非格式化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不能進(jìn)行推理操作，抑制了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的表達(dá)能力，因此，在對(duì)復(fù)雜的多媒體對(duì)象進(jìn)行描述時(shí)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型并不適用。但是，關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論比較完善，應(yīng)用比較廣泛，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上構(gòu)造多媒體數(shù)據(jù)庫也是合理的。我們擴(kuò)展了傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型，戰(zhàn)勝了它結(jié)構(gòu)簡單的缺陷，將完善之后的關(guān)系數(shù)據(jù)庫應(yīng)用于多媒體數(shù)據(jù)庫中，使之既可以支持格式化數(shù)據(jù)，又可以處理非格式化數(shù)據(jù)，

多媒體數(shù)據(jù)庫的建立以面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)。多媒體數(shù)據(jù)庫從多媒體數(shù)據(jù)的構(gòu)造方式出發(fā)，用嶄新的管理機(jī)制來管理用戶數(shù)據(jù)類型，并且構(gòu)造和善的交互接口。由于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)比較罕見，因此，與之相關(guān)的研究還有待充實(shí)和完善。

由于多媒體數(shù)據(jù)所處的環(huán)境千差萬別，而且它表達(dá)生動(dòng)并相互聯(lián)系，因此，它的建模十分復(fù)雜。為了解決該問題，人們探索并得到了分布式超媒體數(shù)據(jù)庫。分布式超媒體數(shù)據(jù)庫是以超媒體信息處理方法為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，它用超媒體結(jié)點(diǎn)來描述對(duì)象實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)，并提供了一種基于內(nèi)容的查詢方法，使用戶人機(jī)交互模式更加和諧。同時(shí)，它不僅可供查詢，而且可供欣賞挑選，使數(shù)據(jù)庫可以自動(dòng)獲取用戶喜歡的東西，并用宏文獻(xiàn)的結(jié)構(gòu)來支持各種大型的數(shù)據(jù)庫。

4 結(jié)束語

本文從多媒體數(shù)據(jù)庫的概述、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)等方面來闡述多媒體數(shù)據(jù)庫。我們知道，多媒體數(shù)據(jù)庫的技術(shù)還缺乏成熟的理論指導(dǎo)，甚至在實(shí)現(xiàn)時(shí)會(huì)面臨很大的困難，但是，多媒體數(shù)據(jù)庫的技術(shù)還在探索完善中，相信隨著科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，多媒體數(shù)據(jù)庫會(huì)有一個(gè)光面的前景。

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作者簡介：朱倩（1982.08-），計(jì)算機(jī)講師，數(shù)據(jù)庫工程師，研究生，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、教育管理。

作者單位：河源市廣播電視大學(xué)，廣東河源 517000