論多媒體數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)問題論文
多媒體數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多媒體技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。多媒體數(shù)據(jù)庫不是對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進行界面上的包裝,而是從多媒體數(shù)據(jù)與信息本身的特性出發(fā),考慮將其引入到數(shù)據(jù)庫中之后而帶來的有關(guān)問題。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準備的:論多媒體數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)問題相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考,歡迎閱讀!
論多媒體數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)問題全文如下:
[摘 要]多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機技術(shù)的重要組成部分,它能夠同時獲取、處理、編輯、存儲和展示文字、聲音、影像、圖形等不同媒體,同時它具有多樣性、集成性和交互性等特點。只有解決好多媒體的關(guān)鍵性技術(shù)問題,才能得到廣泛應(yīng)用,促進它更快發(fā)展。
[關(guān)鍵詞]多媒體數(shù)據(jù)庫;數(shù)據(jù)模型;面向?qū)ο?分布式數(shù)據(jù)庫
1多媒體數(shù)據(jù)模型
多媒體數(shù)據(jù)模型主要采用文件系統(tǒng)管理方式、擴充關(guān)系數(shù)據(jù)庫的方式和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的方式。
1.1文件系統(tǒng)管理方式
多媒體資料是以文件的形式在計算機上存儲的,所以用各種操作系統(tǒng)的文件管理功能就可以實現(xiàn)存儲管理。Windows的文件管理器或資源管理器不僅能實現(xiàn)文件的存儲管理,而且還能實現(xiàn)有些圖文資料的修改,演播一些影像資料。為了方便用戶瀏覽多媒體資料,出現(xiàn)很多的圖形、圖象瀏覽工具軟件。有些在Windows95下的瀏覽軟件還和資源管理器結(jié)合起來,如ACDSee工具軟件不僅可瀏覽BMP、GIF、JPEG、PCX、Photo-CD、PNG、TGA、TIFF and WMF 格式的圖像,而且還具備資源管理器的查詢、刪除、復(fù)制等功能。如多功能影像處理及管理軟件ImagePals,是在Windows 上影像工具軟件,ImagePals提供了電子相簿(Album)、影像編輯(Image Editor)和屏幕捕捉(Screen Capture)等功能,此外還具有視窗及CD瀏覽器等。電子相薄(Album)是一個很具特色的應(yīng)用程序,能對文件進行迅速、可視性的管理。文件系統(tǒng)方式存儲簡單,當多媒體資料較少時,瀏覽查詢還能接受,但演播的資料格式受到限制,最主要的是當多媒體資料的數(shù)量和種類相當多時,查詢和演播就不方便了。
1.2擴充關(guān)系數(shù)據(jù)庫的方式
數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)是為了解決文件管理數(shù)據(jù)的不足,同樣,為了解決管理多媒體數(shù)據(jù),人們很容易地會想到使用數(shù)據(jù)庫。傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)模型建立在嚴格的關(guān)系代數(shù)的基礎(chǔ)上的,解決了數(shù)據(jù)管理的許多問題,目前基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)仍然是主流技術(shù)。但是平坦化的數(shù)據(jù)類型不適于表達復(fù)雜的多媒體信息,文本、聲音、圖像這些非格式化的數(shù)據(jù)是關(guān)系模型無法處理的;簡單化的關(guān)系也會破壞媒體實體的復(fù)雜聯(lián)系,豐富的語義性超過了關(guān)系模型的表示能力。出于保護原有投資和市場的考慮,全球幾家大的數(shù)據(jù)庫公司都已將原有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品加以擴充,使之在一定程度上能支持多媒體的應(yīng)用。用關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲多媒體資料的方法一般是:
1.2.1用專用字段存放全部多媒體文件;
1.2.2多媒體資料分段存放在不同字段中,播放時再重新構(gòu)建;
1.2.3文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫相結(jié)合,多媒體資料以文件系統(tǒng)存放,用關(guān)系數(shù)據(jù)庫存放媒體類型、應(yīng)用程序名、媒體屬性、關(guān)鍵詞等。
1.3面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的方式
關(guān)系數(shù)據(jù)庫在事物管理方面獲得了巨大的成功,它主要是處理格式化的數(shù)據(jù)及文本信息。由于多媒體信息是非格式化的數(shù)據(jù),多媒體數(shù)據(jù)具有對象復(fù)雜、存儲分散和時空同步等特點,所以盡管關(guān)系數(shù)據(jù)庫非常簡單有效,但用其管理多媒體資料仍不太盡如人意。而面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫是指對象的集合、對象的行為、狀態(tài)和聯(lián)系是以面向數(shù)據(jù)模型來定義的。面向?qū)ο蟮母拍钍切乱淮鷶?shù)據(jù)庫應(yīng)用所需的強有力的數(shù)據(jù)模型的良好基礎(chǔ)。面向?qū)ο蟮姆椒ㄗ钸m合于描述復(fù)雜對象,通過引入封裝、繼承、對象、類等概念,可以有效地描述各種對象及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和聯(lián)系。
多媒體資料可以自然地用面向?qū)ο蠓椒ㄋ枋?,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的復(fù)雜對象管理能力正好對處理非格式多媒體數(shù)據(jù)有益;根據(jù)對象的標識符的導(dǎo)航存取能力有利于對相關(guān)信息的快速存取;封裝和面向?qū)ο缶幊谈拍钣譃楦咝к浖拈_發(fā)提供了支持。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫方法是將面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言與數(shù)據(jù)庫技術(shù)有機地結(jié)合起來,是開發(fā)的多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要方向。
為高效管理多媒體數(shù)據(jù),基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用系統(tǒng)逐漸演變到多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用面向?qū)ο蟮母拍顢U充關(guān)系數(shù)據(jù)庫。用面向?qū)ο蟮母呒壵Z言擴展基本關(guān)系類型,使其支持復(fù)雜對象,并對關(guān)系模型提供的操作加以擴充,利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢管理多媒體資料。
2 數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮
由于多媒體信息,如聲音、圖像目前國際上的壓縮標準有:
JPEG(Joint Photographic Experts Group),是由國際標準化組織(ISO)和國際電報電話咨詢委員會(CCITT)聯(lián)合制定的。適合于連續(xù)色調(diào)、多級灰度、彩色或單色靜止圖像的國際標準。
MPEG(Moving Picture Experts Group),是ISO/IEC委員會的第11172號標準草案,包括MPEG視頻、MPEG音頻和MPEG系統(tǒng)三部分。MPEG要考慮到音頻和視頻的同步,聯(lián)合壓縮后產(chǎn)生一個電視質(zhì)量的視頻和音頻、壓縮形式的位速為1.5Mbps的單一流。
P×64,是CCITT的H.261號建議,P為可變參數(shù),取值范圍是1~30。該標準的目標是可視電話和電視會議,它可以覆蓋整個ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))信道。當P=1或2時,只支持每秒幀數(shù)較少的視頻電話,P>6時可支持電視會議。
P×64標準和MPEG標準的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)有許多共同之處,但P×64標準是為適應(yīng)各種通道容量的傳輸,而MPEG標準是用狹窄的頻帶實現(xiàn)高質(zhì)量的圖像畫面和高保真的聲音傳送。
3 多媒體數(shù)據(jù)的存儲管理和存取方法
如何有效地按照多媒體數(shù)據(jù)的特性去存取多媒體數(shù)據(jù)呢?利用常規(guī)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來管理多媒體數(shù)據(jù)已經(jīng)不能適應(yīng)了,基于內(nèi)容的多媒體信息檢索研究應(yīng)運而生。它支持其他多媒體信息技術(shù),如超媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、多媒體通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。多媒體內(nèi)容的處理分為三大部分:內(nèi)容獲取、內(nèi)容描述和內(nèi)容操縱。也可將其看成是內(nèi)容處理的三個步驟,即先對原始媒體進行處理,提取內(nèi)容,然后用標準形式對它們進行描述,以支持各種內(nèi)容的操縱。
內(nèi)容獲取(Populating) 通過對各種內(nèi)容的分析和處理而獲得媒體內(nèi)容的過程。多媒體數(shù)據(jù)具有時空特性,內(nèi)容的一個重要成分是空間和時間結(jié)構(gòu)。內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化(Structuring)就是分割(Segmenting)出圖像對象、視頻的時間結(jié)構(gòu)、運動對象,以及這些對象之間的關(guān)系。特征抽取(Extraction)就是提取顯著的區(qū)分特征和人的視覺(Visual)、聽覺(Auditory)方面的感知特征來表示媒體和媒體對象的性質(zhì)。
----內(nèi)容描述(Description) 描述在以上過程中獲取的內(nèi)容。目前,MPEG-7專家組正在制定多媒體內(nèi)容描述標準。該標準主要采用描述子(Descriptor) 和描述模式(Scheme) 來分別描述媒體的特性及其關(guān)系。
----內(nèi)容操縱(Manipulating) 針對內(nèi)容的用戶操作和應(yīng)用。有許多這方面的名詞和術(shù)語。查詢(Query)是面向用戶的術(shù)語,多用于數(shù)據(jù)庫操作。檢索 (Retrieval) 是在索引(Index)支持下的快速信息獲取方式。搜索(Search)常用于Internet的搜索引擎,含有搜尋的意思,又有在大規(guī)模信息庫中搜尋信息的含義。
摘要(Summarization, Excerpt)對多媒體中的時基媒體(如視頻和音頻)是一種特殊的操作。我們熟知文獻摘要的含義,在內(nèi)容技術(shù)支持下,也可以對視頻和音頻媒體進行摘要,獲得一目了然的全局視圖和概要。同樣,用戶可以通過瀏覽(Browsing) 操作,線性或非線性地存取結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容。另外,基于內(nèi)容的技術(shù)不僅僅用在多媒體信息的檢索和搜索方面,檢索僅僅是信息存取的一個方面。過濾(Filtering)就是與檢索相反的一種信息存取方式。用過濾技術(shù)可以實現(xiàn)個人化的信息服務(wù)。
4 分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)
分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)物。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是具有管理分布數(shù)據(jù)庫功能的計算機系統(tǒng)。一個分布式數(shù)據(jù)庫是由分布于計算機網(wǎng)絡(luò)上的多個邏輯相關(guān)的數(shù)據(jù)庫組成的集合,網(wǎng)絡(luò)中的每個結(jié)(一般在系統(tǒng)中的每一臺計算機稱為結(jié)點node)具有獨立處理的能力(稱為本地自治),可執(zhí)行局部應(yīng)用,同時,每個結(jié)點通過網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)也能執(zhí)行全局應(yīng)用。所謂局部應(yīng)用即僅對本結(jié)點的數(shù)據(jù)庫執(zhí)行某些應(yīng)用。所謂全局應(yīng)用(或分布應(yīng)用)是指對兩個以上結(jié)點的數(shù)據(jù)庫執(zhí)行某些應(yīng)用。支持全局應(yīng)用的系統(tǒng)才能稱為分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。對用戶來說,一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)邏輯上看如同集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一樣,用戶可在任何一個場地執(zhí)行全局應(yīng)用。分布式數(shù)據(jù)庫具有如下特點:
4.1本地自治(Local Autonomy);
4.2不依靠一個中心站點;
4.3能連續(xù)操作;它也是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的一個發(fā)展方向。
5 結(jié) 語
多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)隨著計算機技術(shù)的發(fā)展顯得越來越重要,應(yīng)用領(lǐng)域會更加廣闊,現(xiàn)在通信技術(shù)也得到突飛猛進的發(fā)展,以它為基礎(chǔ)的多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)將改變我們未來的生活。
論多媒體數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)問題論文
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