于 翔，沈 美

（南通科技職業(yè)學(xué)院 信息與智能化學(xué)院，江蘇 南通 226007）

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)圖像數(shù)據(jù)庫的存儲技術(shù)
——以南通藍(lán)印花布圖像數(shù)據(jù)庫為例

于 翔，沈 美

（南通科技職業(yè)學(xué)院 信息與智能化學(xué)院，江蘇 南通 226007）

隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展普及，非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)也隨之進(jìn)入數(shù)字化保護(hù)時(shí)代，為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)與傳承指出新的方向，也提供了眾多的新技術(shù)、新手段；如何更好地利用數(shù)字化技術(shù)為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)服務(wù)，尤其是利用現(xiàn)有的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)提供數(shù)據(jù)保存，需要長期的實(shí)踐與探索。文章針對國家非物質(zhì)文化遺產(chǎn)—南通藍(lán)印花布，分析了如何利用數(shù)字化技術(shù)對南通藍(lán)印花布圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲，為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)圖像數(shù)據(jù)庫的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫；非物質(zhì)文化遺產(chǎn)；南通藍(lán)印花布；數(shù)據(jù)存儲

數(shù)字化技術(shù)對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)、傳承存在巨大優(yōu)勢，以數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，通過不同的數(shù)字化形式以及越來越廣泛的互聯(lián)網(wǎng)向世界展示我國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)—南通藍(lán)印花布，不僅為我國瀕危的非物質(zhì)遺產(chǎn)拯救、保護(hù)與傳承提供更加有效的方法與經(jīng)驗(yàn)，而且還使藍(lán)印花布所攜帶的傳統(tǒng)中國優(yōu)秀文化更直觀、更便捷、更快速地傳播，極大地促進(jìn)了藍(lán)印花布文化的交流與發(fā)展。

然而，如何更加科學(xué)全面地利用傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫開展保護(hù)，存儲非物質(zhì)文化遺產(chǎn)圖像，是一個重要的研究方向。本文針對國家非物質(zhì)文化遺產(chǎn)—南通藍(lán)印花布，努力探索利用數(shù)字化技術(shù)對南通藍(lán)印花布圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲，為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)圖像數(shù)據(jù)庫的建設(shè)奠定實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，并希望能對其他類似的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)工作起到拋磚引玉的效果。

1 應(yīng)用背景

文化是構(gòu)成一個國家軟實(shí)力的重要因素，它的推動傳播直接反映該國的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，是推動國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要力量；隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的整體提升以及國際地位的不斷提高，同時(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)以及數(shù)字化技術(shù)的影響下，全球化的進(jìn)程不斷深入，隨之而來的全球化文化交流也在不斷地豐富；在此時(shí)機(jī)下，推動優(yōu)秀的中華文化走向世界就成為推動我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高我國文化軟實(shí)力的一個重要手段。然而，在實(shí)施中華文化“走出去”戰(zhàn)略及吸收優(yōu)秀的外來文化資源時(shí)，必須以追求文化的民族性為基礎(chǔ)，以堅(jiān)持“我們自己的”為核心[1-3]。

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)具有地域性強(qiáng)、受眾群體小等特點(diǎn)，是我國傳統(tǒng)優(yōu)秀文化的代表。但是研究發(fā)現(xiàn)，大部分非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的主要傳承人主要是為了生存而工作，致使其傳承功能受到很大限制。因此，我國對于非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)、傳承與文化交流越來越重視；在各級政府與社會的幫助下，對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)、傳承與文化交流已發(fā)展成利用更為先進(jìn)的理念、技術(shù)與手段來實(shí)現(xiàn)[4-5]。南通藍(lán)印花布—國家首批非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一，其數(shù)字化建設(shè)僅僅處于起步階段。由此，以藍(lán)印花布數(shù)字化圖像為研究對象，以數(shù)字化技術(shù)為核心，利用傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，努力探索一條利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲藍(lán)印花布數(shù)字化圖像勢在必行。

2 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲圖像數(shù)據(jù)的策略

隨著關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)越來越成熟，將圖像數(shù)據(jù)信息存儲進(jìn)入到相關(guān)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，已經(jīng)成為人們對現(xiàn)代關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的基本要求之一。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲圖像數(shù)據(jù)信息，有以下兩種形式。

2.1 以文件的形式存儲圖像數(shù)據(jù)

圖像數(shù)據(jù)通常是通過掃描或攝像的方法完成數(shù)字化采集的；傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中采用文件形式存放圖像數(shù)據(jù)，即每一幅圖像形成一個文件，在數(shù)據(jù)庫信息表中設(shè)置一個字段，用來存放該圖像文件的物理文件名以及相應(yīng)的存儲路徑。

2.2 以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的方式組織圖像數(shù)據(jù)

系數(shù)據(jù)庫是一種具有功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，支持多種的數(shù)據(jù)類型，其中二進(jìn)制大對象（Binary Large Object，BLOB）不但支持存儲image 類型的圖像數(shù)據(jù)，而且其可以存儲最大為2 GB的數(shù)據(jù)，完全滿足存放普通照片的需求。因此，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的BLOB類型字段可用于存儲圖像數(shù)據(jù)。

3 Mysql關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲藍(lán)印花布紋樣的數(shù)字化圖像

數(shù)字化技術(shù)是一種信息處理技術(shù)，即將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗锌梢赃M(jìn)入計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制代碼的技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、智能技術(shù)和信息傳播技術(shù)的基礎(chǔ)[5]。

3.1 南通藍(lán)印花布紋樣的數(shù)字化采集、預(yù)處理

本文以南通藍(lán)印花布的數(shù)字化紋樣圖像為研究對象，通過數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備為其進(jìn)行數(shù)字化圖像的采集。另外，針對藍(lán)白兩色的藍(lán)印花布這一特點(diǎn)，對其數(shù)字化圖像進(jìn)行相關(guān)預(yù)處理，包括灰度化、中值濾波去噪和歸一化等操作；經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)后，確定采用加權(quán)值法與最大值法結(jié)合的灰度化處理來處理，其公式如下所示：

圖像特征提取圖像數(shù)字化處理的基礎(chǔ)，針對不同的圖像對象，其圖像特征也不同，所進(jìn)行的圖像分割依據(jù)也不同，導(dǎo)致相應(yīng)的分割算法也完全不同。國內(nèi)外廣泛使用的圖像分割方法主要有閾值分割、基于變形模型分割、基于區(qū)域生長分割、聚類法分割等[6]。而針對藍(lán)印花布只有藍(lán)白兩色的特點(diǎn)，通過大量實(shí)驗(yàn)，確定了通過加權(quán)值將基于閾值的分割算法及基于邊緣檢測的分割算法相結(jié)合來分割藍(lán)印花布紋樣的最終解決方案[7]。

3.2 Mysql關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲南通藍(lán)印花布數(shù)字化圖像

3.2.1 采用文件形式實(shí)現(xiàn)Mysql關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲南通藍(lán)印花布數(shù)字化圖像

以南通藍(lán)印花布紋樣圖像為對象，采用文件形式實(shí)現(xiàn)Mysql關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲南通藍(lán)印花布數(shù)字化圖像，其表結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。

圖1 采用文件形式實(shí)現(xiàn)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲南通藍(lán)印花布圖像表結(jié)構(gòu)示意

顯然，采用文件形式存儲圖像文件，其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)過程簡單易行，無須編碼，圖像信息的引入不會影響原數(shù)據(jù)表的訪問效率；但這種存儲方式缺點(diǎn)也非常明顯：這種形式構(gòu)造出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上已退化成一種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的文件系統(tǒng)，且有嚴(yán)重的安全漏洞，任何一個進(jìn)入計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的人都可以對圖像文件進(jìn)行增、刪、改等各種處理，而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)卻無法利用應(yīng)有的強(qiáng)大功能給予任何保護(hù)，最終導(dǎo)致整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性出現(xiàn)問題。

3.2.2 采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫方式實(shí)現(xiàn)Mysql存儲南通藍(lán)印花布數(shù)字化圖像

以南通藍(lán)印花布紋樣圖像為對象，采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫方式實(shí)現(xiàn)Mysql存儲南通藍(lán)印花布數(shù)字化圖像，其表結(jié)構(gòu)示意如圖2所示。

圖2 采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫方式實(shí)現(xiàn)Mysql存儲南通藍(lán)印花布紋樣圖像表結(jié)構(gòu)示意

顯然，采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫方式來組織圖像，具有明顯優(yōu)勢，以數(shù)據(jù)庫形式管理圖像數(shù)據(jù)，尤其是利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的安全性、數(shù)據(jù)完整性等功能圖像數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)保護(hù)，能有效地提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，從而避免對圖像數(shù)據(jù)的誤操作及對主數(shù)據(jù)表的負(fù)面影響。但這種形式的組織方式也有缺點(diǎn)，圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量很大，直接將圖像數(shù)據(jù)引入到主數(shù)據(jù)表中，將會造成數(shù)據(jù)庫中的主數(shù)據(jù)表尺寸過大，使系統(tǒng)對主數(shù)據(jù)表的訪問效率降低，響應(yīng)時(shí)間增長。

3 結(jié)語

針對藍(lán)印花布數(shù)字化圖像的特點(diǎn)，采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫方式組織其圖像數(shù)據(jù)，不但能有效保護(hù)數(shù)據(jù)完整性，而且對系統(tǒng)的安全性也有很大裨益。反觀以文件形式組織圖像數(shù)據(jù)，雖然降低了編碼難度，但對整個系統(tǒng)的安全性及數(shù)據(jù)完整性都有不小的損害。因此，對藍(lán)印花布數(shù)字化圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)庫建設(shè)，最終選擇關(guān)系型數(shù)據(jù)庫方式組織圖像數(shù)據(jù)。

[1]王耀希.民族文化遺產(chǎn)數(shù)字化[M].北京：人民出版社，2009.

[2]李明俐.基于顏色與形狀特征的圖像檢索技術(shù)研究及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安：西北大學(xué)，2010.

[3]薛東前.文化交流、傳播與擴(kuò)散的通道—以中國絲綢之路為例[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（10）：781-786.

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[5]翟劍鋒.基于多特征的圖像檢索系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學(xué)，2010.

[6]于翔.沈美顏色相似度在南通藍(lán)印花布圖像檢索中的應(yīng)用研究[J].青海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（8）：48-52.

[7]沈美，于翔.基于內(nèi)容的南通藍(lán)印花布圖像檢索系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)—JAVA EE框架下的圖像相似度研究[J].科技視界，2014（35）：28-31.

Storage technology of intangible cultural heritage image database:a case study of Nantong blue printed image database

Yu Xiang, Shen Mei
（Information and Intelligent Engineering School of Nantong College of Science and Technology, Nantong 226007, China）

With the development of digital technology popularization, the protection of intangible cultural heritage also entered the era of digital protection, for the intangible cultural heritage protection and heritage pointed out a new direction, but also provides a large number of new technologies, new means. How to make better use of digital technology for the intangible cultural heritage protection services, in particular the use of existing relational databases for the intangible cultural heritage to provide data preservation, the need for long-term practice and exploration. This paper analyzes the traditional relational database storage of Nantong blue printed mahogany image data by using digital technology, which lays the foundation for the construction of intangible cultural heritage image database.

relational database; intangible cultural heritage; Nantong blue printed; data storage

江蘇省教育廳2014年度高校哲學(xué)社會科學(xué)基金指導(dǎo)項(xiàng)目；項(xiàng)目名稱：非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)工作的實(shí)踐研究—以南通藍(lán)印花布紋樣數(shù)字化研究為例；項(xiàng)目編號：2014SJD644。2016南通市科技計(jì)劃項(xiàng)目；項(xiàng)目名稱：基于內(nèi)容的數(shù)字圖像智能檢索在南通藍(lán)印花布紋樣圖庫中的技術(shù)研究；項(xiàng)目編號：GJZ16062。

于翔（1975— ），男，江蘇南通，碩士，教師，副教授；研究方向：機(jī)器視覺，機(jī)器學(xué)習(xí)，圖像數(shù)據(jù)庫。