多媒体数据库技术及应用-《多媒体计算机技术》的成果

传统数据库管理系统在处理结构化数据如文字、数值信息媒体方面已获得巨大成功，但在许多应用领域，如CAD、CAM及办公自动化中，存在大量声音、图像等信息媒体，使传统的数据库管理系统难以解决，因此采用能够支撑多媒体应用领域的多媒体数据库将是不可避免的。所谓多媒体数据库，是指能够管理数值、文字、表格、图形、图像、声音等多种媒体的数据库。

§2.1.1 多媒体数据库的主要技术

1.多媒体数据库的实现方式

由于多媒体数据库所处理的对象比普通的数据库管理系统所处理的对象要复杂得多，因此在实现上应采取不同的措施。目前多媒体数据库的实现方式有三种：

（1）基于关系模型，但加以扩充，使之支持多媒体数据类型。

（2）基于面向对象的模型，实现多媒体的描述及操纵。

（3）基于超文本（Hypertext）模型。

2.多媒体数据模型

多媒体数据模型主要采用基于关系数据模型扩充和采用面向对象的设计方法。

由于用传统关系模型难以描述多媒体信息和定义多媒体数据对象的操作，目前在关系模型扩充方面除了引入抽象数据类型外，较多地采用引入语义模型的方法。关系模型主要描述数据的结构，而语义模型则主要表达数据的语义。

采用面向对象的方法来描述和建立多媒体数据模型是比较好的方法，面向对象技术的主要概念包括对象类型、方法、消息、封装和继承等。在面向对象系统中，用对象来描述实体，对象按其性质可划分为不同的类，某一特定类的操作与规则称为方法，对象间的通讯采用消息，每一对象的具体实现是封闭的，继承是指可以在一个类的基础上建立子类。由于面向对象的上述特点，从而可以方便地描述多媒体信息。

3.数据的压缩与还原

在计算机中对结构化数据如文字、数值都是进行编码存放，同样对多媒体数据如图形、图像、声音也必须转化为计算机可以识别和处理的编码，由于多媒体数据要占据很大的存储空间，所以在存储时必须进行数据压缩，重放时必须进行数据还原。

数据压缩可以用硬件实现，也可以用软件实现。主要采用的数据压缩标准是目前国际上流行的JPEG、MPEG和P×64三大标准。

4.存储管理和存取方法(www.xing528.com)

在动态声音、图像形成大的对象（文件）时，即使是对多媒体数据进行了压缩，其存储量也十分惊人，当对象数目较多，而且需要对其操作时，管理和效率问题就显得非常重要，因此必须解决大对象的存储管理和存取方法问题，例如对大对象分为页面进行存储管理，在存取方法上采用B＋树和Hash方法等。

5.用户界面

由于在多媒体计算机中增加了声音、图像、图形接口，所以多媒体数据库应提供更加友好的用户界面，即在多媒体数据库系统的宿主语言中嵌入声音、图像等多媒体信息来操纵多媒体数据库，并提供直接查询的语音键盘和强有力的编辑功能。例如对规则和不规则图形的操作，对图像的浏览、放大、缩小、旋转等几何变换功能，对声音的复听、音量选择和音频选择等功能。

6.分布式技术

传统的分布式系统在管理多媒体数据时已不能满足要求，除了在局部数据库中必须考虑上述的数据模型、数据压缩等问题外，在全局管理中还必须解决多媒体数据集成、异构全局多媒体数据语言查询等问题。同时，多媒体数据传输对带宽有新的要求，需要与之相适应的高速通信网络。

§2.1.2 多媒体数据库的应用

多媒体数据库的应用领域十分广阔，它用于档案管理及图书检索等信息管理系统中，使人们能很方便的查询到声、图、文、像俱全的各种资料；它用于教育训练，可使坐在计算机旁的学生随时得到教师的指导；它用于办公室自动化，可以使枯燥的信息变得活泼；在计算机支持协同工作（CSCW）环境和视频会议中，多媒体数据库必在其中充当重要角色。总之，作为支撑环境的多媒体数据库，可应用于需处理多媒体数据的各个应用领域。

下面介绍关系型数据库Informix对多媒体的支持功能及应用。

Informix对多媒体的支持功能包括：

①支持多媒体的数据库服务器Informix—Online（简称Online服务器）；

②支持多媒体应用系统编程接口Online/Optical；

③支持多媒体综合开发环境工具Informix—HyperScript Tools

在应用方面，Informix自1989年推出Unix的第一个支持BLOB的数据库服务器以来，在世界范内已有成千上万的成功实例，其中一个较典型的例子是1993年推出的一个基于GUI的多媒体综合开发环境Informix—Hyper Script Tools的应用。

多媒体综合开发环境Informix—Hyper Script Tools是Informix推出的一个面向客户/服务器应用的多平台、可视化的开发环境。在此环境下，应用开发人员可以很方便的设计基于图形的、事件驱动的应用系统。其以Hyper Script语言为核心，提供一组应用开发工具来帮助开发人员实现对各种数据的操作（查询、修改、删除、输出），并生成二维或三维的统计图形等。例如美国Houston Chronicle报社采用多媒体综合开发环境建立了自己的新闻图片管理系统，编辑、记者可以通过PC机存取这个分布式多媒体数据库系统，并可将检索到的图片在本地（客户机上）进行裁剪、变换，然后组成报纸的版面，既方便又快速。另外，中国人民银行总行的办公室自动化系统也是一个利用多媒体综合开发环境来实现的多媒体数据库系统，此系统可以管理电子邮件、传真及其它多媒体数据，这些数据存放在光盘上，是一个基于客户/服务器结构的分布式多媒体数据库应用系统，现已在全国各省级支行全面推广。