为了更好的学习多媒体数据库,我们先简单的学习一下有关的数据库管理系统(DBMS)的知识。
  大家知道随着计算机技术越来越多地用于信息处理,如财务管理、办公自动化、工业流程控制等。这些系统所使用的数据量大、内容复杂,而且面临数据共享、数据保密等方面的需求,于是便产生了数据库系统。数据库系统的一个重要概念是数据独立性。用户对数据的任何操纵(如查询、修改)不再是通过应用程序直接进行,而必须通过向数据库管理系统(DBMS)发请求实现。DBMS统一实施对数据的管理,包括存储、查询、处理和故障恢复等,同时也保证能在不同用户之间进行数据共享。如果是分布数据库,这些内容将扩大到网络范围之上。
  1.数据库管理系统的功能
  实施对数据的管理,包括存储、查询、处理和故障恢复等,同时也保证能在不同用户之间进行数据共享。
  依据独立性原则,DBMS一般按层次被划分为三种模式:物理模式、概念模式和外部模式(也叫视图)。
  2.数据库管理系统的3种模式
  (1)物理模式:物理模式的主要职能是定义数据的存储组织方法,如数据库文件的格式、索引文件组织方法、数据库在网络上的分布方法等。
  (2)概念模式:定义抽象现实世界的方法。概念模式通过数据模型来描述,数据库系统的性能与数据模型直接相关。
  (3)外部模式:又称子模式,是概念模式对用户有用的那一部分。
  数据库数据模型先后经历了网状模型、层次模型、关系模型等阶段。其中,关系模型因为有比较完整的理论基础,"表格"一类的概念也易于被用户理解,因而逐渐取代网状、层次模型,在数据库中居主导地位。关系模型把现实世界事物的特性抽象成数字或字符串表示的属性,每一种属性都有固定的取值范围。于是,每一个事物都有一个属性集及对应它的属性值集合。
  3.数据库数据模型的发展
  先后经历了网状模型、层次模型、关系模型等阶段。
  其中,关系模型因为有比较完整的理论基础
  当图像、声音、动态视频等多媒体信息引入计算机之后,可以表达的信息范围大大扩展,但又带来许多新的问题。因为多媒体数据不规则,没有一致的取值范围,没有相同的数据量级,也没有相似的属性集。在这种情况下,如何用数据库系统来描述这些数据呢?表格还适用吗?另一方面,传统数据库可以在用户给出查询条件后迅速地检索到正确的信息,但那是针对使用字符数值型数据的。现在,我们面临着这样的问题:如果基本数据不再是字符数值型,而是图像、声音,甚至视频数据,那将怎样进行检索?如何表达多媒体信息的内容?该如何组织这些数据呢?查询该如何进行呢?
  4.面临的问题
  如何如何表达、存储多媒体数据?如何组织、查询、检索多媒体数据?
  解决上述问题的方法是建立多媒体数据库。建立多媒体数据库首先就要分析多媒体数据的特点,寻找出存储多媒体数据的方法。多媒体存储有一些新的需要考虑的问题:巨大的存储空间、大型对象、多个相关对象、对检索时间的要求等等。
  5.多媒体存储面临的新问题
  巨大的存储空间
  大型对象
  多个相关对象
  对检索时间的要求快
  在此简单看一下其中的一些问题:这些问题是:巨大的数据量、存储技术、多媒体对象存储、多媒体文档检索。
  6.多媒体存储的问题
  (1) 巨大的数据量
  统计结果表明,我们所使用的全部重要信息中只有不到20%的部分被自动化了,而其余80%以上的信息一般是写在纸上,或在会议、讨论、演示中进行了交互。纸、胶片或磁带上的记录很难进行集成、控制、搜索、存取和分发。若要确定某一纸张文档、胶片、音频或视频带的位置,需要在只被少数关键人员(这成为信息流中的瓶颈部分)所掌握的众多存储文件、复杂索引系统中搜索,并要进行很好地组织,以确保按正确的顺序放回到最初的存储位置。比定位更复杂的是为文档、胶片和磁带建索引,尤其是当这些不同的媒体结合成一个单一的多媒体文档时。
  (2) 存储技术
可以用于多媒体文档存储的大型存储技术:光盘存储系统和高速磁存储。
  (3) 多媒体对象存储
存储于光媒体中的多媒体对象要实际发挥作用就需要快速自动地定位。这里的一个关键问题是对超媒体文档或超媒体数据库记录进行随机存取。
检索速度是另一个主要考虑的方面。影响检索速度的几个直接因素:
  ·存储等待时间(从存储介质中检索数据所需的时间)、
  ·相对于显示器分辨率的数据容量(压缩效率)、
  ·传输介质和速度(传输等待时间)
  ·解压缩效率。
  (4) 多媒体文档检索
  标识多媒体文档的最简单形式:是通过存储盘标识和文档在盘上的相对位置(文件号)来进行。这些对象可以分组后存在数据库夹中(类似于纸文档存在文件夹中),或存在显示超媒体文档的复合对象中。用标识符访问存在数据库中的对象,这一功能要求数据库能完成所要求的多媒体对象目录功能。
  以上分析了多媒体数据存储的简单问题。下面我们来讲多媒体数据库管理系统。