[工学]多媒体数据库

1、.第九章多媒体数据库9、1：1、一般数据库用于多媒体存在问题：a、组织方式松散，关联关系不明确，管理维护困难b、多媒体模式繁多，处理方法各异，难以共享c、控制方法难以统一，可靠性、安全性、保密性难保证。2、多媒体数据库MMDB与多媒体数据库管理系统MMDBMS管理困难采用层次化管理MMDB数据的多样性，复杂性数据的关联性-互相约束图91说明多媒体数据所牵涉到的技术P3019、2 多媒体数据库系统1、多媒体数据库系统的任务。由MMDB与MMDBMS构成，能对多媒体进行综合处理。a、根据数据特点进行表示、存储、访问索引及提取。b、在高层上准确表述多媒体对象间的约束关系图92简要说明一下。MMDBS

2、：a、支持多种媒体数据类型或多个媒体对象的合成；b、大量数据的存贮管理；c、支持传统DBMS；d、支持多媒体信息提取；e、提供交互手段。2、特点：a、多媒体数据繁多，复杂程度不一； b、有一定的时域关系定时特征；c、数据量大且变化大；d、信息量大，文字难以准确描述；e、复杂的约束关系。3、多媒体应用时对MMDBS的影响图93，P303时间特征在数据处理中的关系。简要说明之。a、对数据读写影响（1）无时间要求的类型：（email、www等）仅考虑数据量大问题，其它问题与一般的DBMS一样（2）读有时间要求的类型工：（VOD）可能多次读，但写入无时间要求，可根据统计码率等来优化读写操作。（3）写有

3、时间要求的类型：（信息分析系统、视频采集等）有一定的时间约束关系，注意同步问题，选择简捷的时间参数模型。（4）读写均有要求的类型（桌面视频会议，CSCW编辑系统等）入库有时间限制，同时又多次读出，时间特征应快速更新和扩展。（2）、（3）和（4）数据量大，复杂。b、对操作系统所支持服务的影响（1）连续数据快速存储（2）进程调度考虑时间上的约束（3）传输的QoS保证流的稳定性（4）系统资源的分配与调度，不降低现有用户服务质量基础上，根据资源决定是否为新用户服务。c、对数据更新的影响（1）有时间约束关系，造成修改一个内容，影响到另一内容的参数。因此有一致性要求。（2）有多种关联（空间、语义、内容）关

4、系，同样也要有一致性的处理，保证数据之间的关联。d、对信息提取的影响多媒体信息量大，无法简单用文字描述，因此查询、索引的方法复杂得多。有时要多次交互才能获得所需的数据。4、MMDBS的框架结构a、基本框架如图96 P308分层次进行，将复杂问题简化交互层（表现层）合成层（抽象层）DBMS表现层：表示或显示I/O接口等。合成层（抽象层）：约束关系和关联关系进行抽象，构成映射关系，图97、98、99。P309DBMS：数据记录、查询、读取等具体实现b、一般DDMS如图910 P310外部视图-概念模式内部模式DB表现层-简单抽象层c、MMDBS数据库管理层底层数据库管理，在一般数据库基础上，针对数

5、据量大的特点进行优化（降低数据复杂度 速度提高），采用索引结构加速查询过程。d、合成层（抽象层）空域时域上的约束关系维持，协调各媒体数据库的工作，使多媒体内部外部的同步。e、交互层将MMDB中的数据与用户交互，人机接口。有时称为代理。5、多媒体数据形态图911 P314应用/查询查询、处理软件数据库访问软件注册数据(索引)原始数据(MMDB)索引包含原始数据的特征、内容说明、约束关系，以及各种抽象信息，找到索引后才从原始数据库的定位中找出类的数据。6、MMDBMS的功能a、持续性：保证数据有效，也就是所有关联信息的有效性。即暂时性保持，还是一直保持？- 持续性b、完整性控制：数据是否完整的，约

6、束关系是否正确和合理。c、交易：即交互过程，MMDBMS控制的一般是长交易过程。可能有冲突问题（编辑状态下），正在编辑中的访问与写入等。d、并发控制：同时出现的交互会互相干扰，并发控制实际上是串行化过程，将冲突化解。e、版本控制：通过版本控制管理数据对象的变化过程。f、数据恢复：对差错的恢复和处理。g、查询：通过高度可视化、良好交互性的工具实现。h、安全性：授权与非授权访问问题。i、性能：MMDBMS的升级问题。9、3数据模型1、概念性数据模型较能直接反映用户对具体事物的认识。表示性数据模型-既能为用户所理解，又能反映数据的计算机组织形式。物理性数据模型-存储结构和存贮方法客观事物模型的转化过

7、程：现实世界概念世界数据世界更高的要求：能抽象表示多媒体的动静态特征：（1）静态特征:对象、属性、内容、约束关系（2）动态特征：操作、交互、消息传递2、层次模型：图917 P319以层次结构组织（树状）单父节点3、网状模型：图918网状节点，可以有多个父节点4、关系模型：二维表格，以实体间关系为基础，SQL语言为基本工具。5、关系模型的特点：（1）过于简单，复杂问题无法表述（2）不同结构层性实体难以管理（3）抽象能力较差6、语义模型：概念性的模型具有较强的抽象归纳能力，用于数据库设计与集成，图925（设计过程）p3267、复杂对象模型：对关系模型的扩展多个复杂关系的对象之间的关系模型8、面向对

8、象的数据模型：使用面向对象的技术，有助于以简单到复杂的抽象推演。具有很强的抽象能力，图927简单说明。P328对象、类、属性、方法等基本概念，互相之间的继承、相互关系等。9、数据模型的发展及与多媒体信息的关系图931简单说明。P3319、4多媒体数据库构建构建方法（二类）：面向对象数据库为基础 关系数据库为基础1、关系数据库与多媒体数据库p334图935：a、多媒体对象b、TIB树c、TIB树在数据库中的存贮位置2、面向对象数据库与多媒体数据库有较强的抽象能力，因此有发展前景a、先进类型系统，图936创建概念模型图937逻辑模型建立数据图938 P338图片b、确定对象间的约束关系，对象关联与

9、时域场景，以及相互包含等关系。对象库文字提取时以面向对象方法提取约束关系表述，图939 P339（1）时域场景中图、声、文关系表示时域在起点、终点、同步点等参数（2）用SGML表述逻辑关系结构的表述方法资料有限，更详细的内容不作要求。9、5多媒体数据物理存贮和提取机制-图9431、连续媒体播放服务器工作方式：a、连续播放方式p341b、循环方式c、独立方式2、磁盘调度算法（加快速度为目的）a、FCFS按读写请求顺序提供服务，公平性好b、SSTF距磁头最近的一个请求先被服务，寻找时间短c、SCAN磁头扫描扫描方向-处理队列当都不能满足时扫描方向反过来扫描方向-处理队列可减少平均寻找时间。d、CS

10、CAN、SCAN的改进扫描方向到边沿后从头再开始公平性比SCAN好另有许多改进的方法（自看）。3、接纳控制：QoS管理a、确定性保障由系统最坏情况资源情况确定服务质量b、统计性保障由统计规律的某种平均值来确定QoSc、尽力而为保障由参数调整来尽力满足QoS。4、多媒体数据排放方式：（硬盘中）排放p349图954顺序非顺序合理的排放方式可大大提高速率，如能利用硬盘的硬交错与数据交错相结合，速度将加快。此外利用CACHE技术缓存来加速处理过程。5、连续媒体对象的层次化存贮结构图956，p351速度越快距离越近，存贮的越小。根据需要选择不同层次进行存贮（依速度与容量决定）9、6多媒体查询1、检索方式：链接式查询图9-58，p352有时可用交互性查询，如google。2、多媒体查询由图961与图962比较说明：P354a、简单属性查询：由目标属性来查询相关内容b、基于内容的查询：由目标的内容来查