多媒体数据库的研究与实现分析

摘 要：随着科技的日新月异和经济的繁荣昌盛，多媒体的应用领域越来越宽，使用群体越来越多。多媒体数据库是多媒体研究的根本和核心，它能改善多媒体对信息的吸纳能力和对数据的处理能力，为解决多媒体中形形的问题奠定基础。本文基于多媒体数据库的研究现状，对多媒体数据库的结构进行了简单介绍，并对多媒体数据库实现的技术进行了探讨。

关键词：多媒体数据库；研究；实现

中图分类号：TP311.13

1 多媒体数据库的概述

多媒体数据库将各式各样的多媒体对象按照一定的规律组合起来，构造一个集合，它可以供其他应用分享。多媒体数据库的表现方式既有格式化的，又有非格式化的。格式化的包括字符、数字等方式。非格式化的包括许许多多的多媒体方式。多媒体数据库管理系统以多媒体数据库为基础，可以对之进行操作和控制，例如，对多媒体数据库的创造、搜索、删除等等。

2 多媒体数据库系统的结构

2.1 层次结构。在多媒体数据库中，物理层是指描述各种各样的多媒体数据如何在计算机的物理储存设施中进行放置的，它是物理储存的代表。同时，绝大多数多媒体数具有规律的放置在数据库中。例如，个人的档案管理放置在信息管理数据库中，声音数据放置在声音数据库中，图像数据放置在图像数据库中等等。

在完成对各式各样的多媒体数据库的集中管理时，多媒体数据库应用程序的研发人员采用了概念层所提供的数据库描述语言。概念层是由许多多媒体数据库的概念对象组成的，它的数据形式与其他多媒体数据库的概念形式相符。概念层是为了描述抽象对象而产生的，它是对现实世界对象的一种虚构。

表现层由两部分组成，第一部分是视图层，第二部分是用户层。用户经常会面对图像、画面以及播放的声音等数据形式，这些数据形式是多媒体数据库用户层的外在形式。用户层利用专业的多媒体语言来为用户提供相关的使用接口。由于非格式数据有着各式各样的数据形式，并且千差万别的非格式数据联系紧密，因此，相较于传统的数据库，表现层在多媒体数据库中的地位更加稳固。

2.2 体系结构。集中型的多媒体数据库系统是由一个独立的多媒体数据库系统来创建不同媒体的数据库，并且由该系统管理对象领域和目标数据的集合。

图1 集中型多媒体数据库系统的体系结构图

从数据库系统是指自身的系统管理自身的数据库，这些从数据库系统再由主数据库系统控制。用户在采用多媒体数据库中的数据时，如果是从主数据库系统中获得数据，则要通过主数据库系统提供的功能来完成。目标数据的集合也是由主数据库系统来管理的，它们之间的关联如下图2：

图2 主从型多媒体数据库管理系统

协作型的多媒体数据库系统同样是由多个数据库系统构成的，各个数据路系统的地位必须相当，并且运作时必须协调。由于每一个多媒体数据库系统是有差异的，因此，在通信中应该首先解决差异性这一难题。为此，我们在每一个多媒体数据库系统之外添加一个外部处理软件模块，由它来供给沟通、搜索和维修的界面。在协作型的多媒体数据库系统中，用户的位置可以是任意的。协作性多媒体数据库系统体系结构如下图3所示：

图3 协作型MDBMS的体系结构

3 多媒体数据库实现的技术

3.1 基本技术：（1）硬件技术。多媒体数据库的对象主要是纷繁的多媒体储存数据，因此，多媒体数据库的压缩技术至关重要。多媒体储存数据占了很大空间，例如，几十秒的mp3可能要占几百KB的储存空间，一幅JPG格式的图片可能要占几MB的储存空间。因此，我们应当用压缩技术来压缩数据，以便于储存，当再次需要数据时，我们再将数据还原。数据的储存经常会采用硬盘、软盘和U盘等储存器。（2）软件技术。建模是多媒体数据库的中心内容。目前，多媒体数据库的模型有四种：第一种是面向对象的多媒体数据库模型；第二种是面向关系的多媒体数据库模型；第三种是研发创新的多媒体数据库模型；第四种是利用超媒体或超文本方法的多媒体数据库模型。

随着多媒体数据库程序语言、开放式研发平台和虚拟现实技术的产生并聚集，多媒体数据库的应用界面得到改善，这样一来，用户与多媒体数据库的图像和视频接流更加便捷。传统的数据库已不能满足多媒体数据库管理的要求，因此，我们要解决数据的表现形式和压缩技术，对于数据储存空间较大的对象，多媒体数据库采用分页存放方式来管理。多媒体数据库的图像处理要从静态到动态，对于图像和视频等多种数据形式，要分析并总结它们复杂的数据形式，并编制科学高效的管理程序。

3.2 构造方法。多媒体数据库的建立以关系数据库为基础。对于多种多媒体数据形式，传统的关系数据库抽象能力比较弱，不能支持非格式化的数据结构，不能进行推理操作，抑制了关系数据库的表达能力，因此，在对复杂的多媒体对象进行描述时，关系数据库模型并不适用。但是，关系数据库理论比较完善，应用比较广泛，在关系数据库的基础上构造多媒体数据库也是合理的。我们扩展了传统的关系数据库模型，战胜了它结构简单的缺陷，将完善之后的关系数据库应用于多媒体数据库中，使之既可以支持格式化数据，又可以处理非格式化数据，

多媒体数据库的建立以面向对象的数据库为基础。多媒体数据库从多媒体数据的构造方式出发，用崭新的管理机制来管理用户数据类型，并且构造和善的交互接口。由于面向对象的数据库系统比较罕见，因此，与之相关的研究还有待充实和完善。

由于多媒体数据所处的环境千差万别，而且它表达生动并相互联系，因此，它的建模十分复杂。为了解决该问题，人们探索并得到了分布式超媒体数据库。分布式超媒体数据库是以超媒体信息处理方法为基础的数据系统，它用超媒体结点来描述对象实体之间的关联，并提供了一种基于内容的查询方法，使用户人机交互模式更加和谐。同时，它不仅可供查询，而且可供欣赏挑选，使数据库可以自动获取用户喜欢的东西，并用宏文献的结构来支持各种大型的数据库。

4 结束语

本文从多媒体数据库的概述、系统结构和实现技术等方面来阐述多媒体数据库。我们知道，多媒体数据库的技术还缺乏成熟的理论指导，甚至在实现时会面临很大的困难，但是，多媒体数据库的技术还在探索完善中，相信随着科学技术的日益进步，多媒体数据库会有一个光面的前景。

参考文献：

[1]钟玉琢.多媒体计算机技术基础及应用[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]张海莲，邢海峰.一种多媒体数据库管理系统的设计与实现[J].计算机工程与应用，2003（26）.

[3]周立柱，赵洪彪.数据库研究的发展与方向[J].微电脑世界，1997（03）.

作者简介：朱倩（1982.08-），计算机讲师，数据库工程师，研究生，研究方向：计算机科学与技术、教育管理。

作者单位：河源市广播电视大学，广东河源 517000