媒资管理07多媒体数据库技术
多媒体数据库技术PPT课件
18.11.2020
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• 2.多媒体数据模型
• 数据库系统的一个核心问题就是如何表示和处理 实体间的联系，而表示实体之间联系的模型就是 数据模型。数据模型可以用一种较为严格的定义 表述为：数据模型（data model）是由数学上一 组定义组成，这些概念可以用来表达数据密集型 应用中的静态和动态性质。由于多媒体数据的来 源紧密依赖于应用，很难有统一的模型面向所有 应用需求，因此，讨论多媒体数据模型实质上只 能提供若干有利于多媒体应用的建模技术和方法， 本章正是按照这个思路进行研究。
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• 2）多媒体数据库存储和处理的是现实世界 中的复杂对象，这些对象往往通过多种形 式的媒体来综合表现自己，如动态的视频。 经典数据库是对于格式化数据进行存储和 处理，图像或声音媒体都作为无格式化数 据而存在，而其存储特征则是一类二进制 大对象，存储对象变化使得存储技术增加 了新的内容，需要进行特殊处理，如进行 数据压缩等。
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• （3）多媒体数据库是面向应用的，其功能 需求与应用密切相关，因此它并不是基于 某一特定的数据类型，而是随着应用领域 和对象而建立相应的数据模型 ，如可以概
括地划分多媒体数据为简单型、复杂型和 智能型，用来表示不同类型的应用。
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• 3）多媒体数据库从实用性要求出发，强调 媒体间的独立性，其概念可以与经典数据 库多要求的数据独立性进行类比，即多媒 体数据库用户应当最大限度地忽略各媒体 间的差别，从而实现对对媒体 数据的操作 与管理。
此产生的用于管理多媒体数据的数据库管理系统 就是多媒体数据库管理系统（MDBMS），其对 应的数据库系统就是多媒体数据库系统 （multimedia database，MD）。
多媒体数据库
多媒体数据库多媒体数据库什么是多媒体数据库多媒体数据库是一种用于存储、管理和检索多媒体数据的数据库系统。
它不仅可以存储传统的文本和数字数据，还可以存储图像、音频、视频等各种类型的多媒体数据。
多媒体数据库结合了数据库和多媒体技术，提供了强大的查询和检索功能，使用户能够方便地访问和管理大量的多媒体数据。
与传统的文件系统相比，多媒体数据库具有更高的存储效率和查询性能，能够满足多媒体数据处理的需求。
多媒体数据库的特点存储多媒体数据多媒体数据库可以存储各种类型的多媒体数据，包括图像、音频、视频等。
它使用专门的数据结构和算法，对多媒体数据进行存储和管理，保证数据的完整性和一致性。
支持多媒体数据操作多媒体数据库提供了各种操作多媒体数据的功能，如插入、更新、删除和查询等。
用户可以方便地对多媒体数据进行操作，实现对数据的管理和利用。
提供高效的查询和检索功能多媒体数据库通过使用索引和查询优化技术，提供了高效的查询和检索功能。
用户可以根据多媒体数据的属性和内容进行查询，快速找到所需要的数据。
支持多媒体数据的关联和关系多媒体数据库支持多媒体数据之间的关联和关系。
它可以通过定义表和关联关系，实现多媒体数据的组织和管理。
用户可以根据需要对多媒体数据进行组合和关联，实现更复杂的数据操作和处理。
提供多媒体数据的安全性和保护多媒体数据库提供了多种安全性和保护机制，保护多媒体数据的安全和隐私。
它可以对数据进行加密、权限控制和备份等操作，防止数据的泄露和损坏。
多媒体数据库的应用多媒体数据库在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：图像和视频管理多媒体数据库可以用于图像和视频的管理和查询。
它可以对图像和视频进行存储、管理和检索，便于用户对大量的图像和视频进行组织和利用。
音频和视频分析多媒体数据库可以用于音频和视频的分析和处理。
它可以对音频和视频数据进行特征提取和分析，实现音频和视频的自动分类和检索。
多媒体搜索引擎多媒体数据库可以用于构建多媒体搜索引擎。
多媒体数据库
多媒体数据库多媒体数据库1. 什么是多媒体数据库多媒体数据库是一种专门用于存储和管理多媒体数据的数据库。
多媒体数据通常包括文本、图像、音频、视频和动画等形式的数据。
与传统的关系型数据库相比，多媒体数据库具有更高的存储容量和更复杂的数据类型支持。
多媒体数据库通过使用各种数据模型和存储算法来进行数据的组织和管理。
它们提供了用于存储、检索、处理和展示多媒体数据的功能和接口。
多媒体数据库广泛应用于许多领域，如图像处理、医学影像、电影和电视节目制作等。
2. 多媒体数据库的分类多媒体数据库可以根据其数据模型、数据组织方式和数据访问方式进行分类。
根据数据模型的不同，多媒体数据库可以分为层次模型、面向对象模型和关系模型等。
- 层次模型：层次模型是最早的多媒体数据库模型之一，它使用树结构来组织数据。
每个节点表示一个数据对象，节点之间通过父-子关系连接。
层次模型适用于对数据的层次化组织，但对于复杂的多媒体数据类型支持较弱。
- 面向对象模型：面向对象模型是基于对象的概念来组织数据的。
它将数据和操作封装在对象中，并通过对象间的关系来表示数据之间的联系。
面向对象模型适用于描述和操作多媒体数据的对象，具有较好的数据类型和关系处理能力。
- 关系模型：关系模型是最常用的多媒体数据库模型之一，它使用表格来组织数据。
每个表格表示一个关系，表格中的行表示数据记录，列表示属性。
关系模型适用于结构化的数据管理，可以通过关系代数和SQL等查询语言进行数据的操作和检索。
根据数据组织方式的不同，多媒体数据库可以分为文件系统型数据库、对象存储型数据库和面向内容的数据库等。
- 文件系统型数据库：文件系统型数据库将多媒体数据以文件的形式存储在文件系统中，并使用文件系统提供的接口进行访问。
文件系统型数据库具有较高的自由度和灵活性，但对数据的组织和管理需要由应用程序自行实现。
- 对象存储型数据库：对象存储型数据库将多媒体数据以对象的形式存储在数据库中，并使用对象存储接口进行访问。
多媒体数据库
多媒体数据库1、引言本文档旨在对多媒体数据库进行详细的介绍和说明，包括其定义、特点、功能、应用场景等内容。
2、数据库概述2.1 定义多媒体数据库是一种用于存储和管理多媒体数据的系统，它可以存储包括图像、音频、视频在内的多种类型的数据。
2.2 特点- 支持存储和管理多种类型的多媒体数据；- 提供高效的数据访问和检索功能；- 支持多种数据压缩和编码技术；- 能够处理大规模的多媒体数据；- 支持数据安全和权限管理。
2.3 功能- 数据存储和管理：多媒体数据库可以将多媒体数据存储在磁盘或其他存储介质中，并提供对数据的管理功能，如增删改查等。
- 数据检索：多媒体数据库可以支持基于内容的检索，通过对多媒体数据进行分析和处理，实现对图像、音频、视频等的精确检索。
- 数据压缩和编码：多媒体数据库可以支持对数据进行压缩和编码，以减少存储空间和提高数据传输效率。
- 数据安全和权限管理：多媒体数据库可以对数据进行加密和权限管理，确保数据的安全性和保密性。
3、多媒体数据库的应用场景3.1 数字图书馆多媒体数据库可以应用于数字图书馆中，用于存储和管理图书、期刊、报纸等多种类型的数字媒体资料。
3.2 媒体公司多媒体数据库可以应用于媒体公司中，用于存储和管理影音作品、广告素材等多媒体数据。
3.3 医学影像多媒体数据库可以应用于医学影像领域，用于存储和管理医学图像、病例数据等多媒体资料。
4、附件本文档涉及的附件包括：- 多媒体数据库系统架构图- 多媒体数据库模块说明文档- 多媒体数据库使用手册5、法律名词及注释- 数据库：指存储、组织和管理数据的系统。
- 多媒体数据：指包括图像、音频、视频在内的多种类型的数据。
- 检索：指根据特定条件从数据库中查询所需数据的过程。
6、结束语本文档对多媒体数据库进行了详细的介绍和说明，包括其定义、特点、功能、应用场景等内容。
附件中提供了相关的文档和资料，供进一步参考和了解。
如有任何疑问或需要进一步协助，请随时联系。
多媒体数据库技术及应用研究
多媒体数据库技术及应用研究多媒体技术的发展已经深入到人们生活的各个方面，人们在日常生活中一直在产生着大量的多媒体数据，如图片、音频、视频等，面对如此庞大的数据量，如何在存储、管理、查询和检索方面实现高效率、高可靠性是一个重要的研究课题。
多媒体数据库技术的出现，既可以方便用户获取和利用资源，又可以解决多媒体数据存储、管理、索引等方面的问题。
一、多媒体数据库技术的基本概念多媒体数据库技术中的“数据库”指的是“多媒体数据管理系统”，这是一个建立在计算机上，用于管理多媒体数据的软件系统。
多媒体数据管理系统与传统数据库系统相比，它需要对不同类型的数据进行处理，这使得数据库的设计需要更加复杂。
多媒体数据管理系统的目标是提供高效的存储、管理、查询、检索和传输功能，以满足用户对多媒体数据的需求。
二、多媒体数据库的应用领域1、娱乐领域娱乐领域是多媒体数据库技术的一个主要应用领域。
多媒体数据库技术被广泛应用于音乐、电影、电视节目等娱乐资源的存储和管理，为用户提供更好的资源检索和推荐服务。
同时，基于多媒体数据库技术，游戏开发商也可以将更多的多媒体资源整合到游戏中，从而提高游戏的品质和用户体验。
2、教育领域多媒体数据库技术也被广泛应用于教育领域。
多媒体数据库可以提供教学所需的图片、音频、视频等资源，使教学内容更加生动、形象。
此外，多媒体数据库技术还可以支持教育机构进行在线教育。
3、医疗领域医疗领域也是多媒体数据库技术的一个重要应用领域。
在现代医疗中，医生需要收集和管理大量的医学图像、医疗文章等多媒体数据。
多媒体数据库技术可以提供高效的数据存储和查询功能，为医生准确、高效地提供病情分析和判别工具。
三、多媒体数据库的关键技术1、多媒体数据编码技术多媒体数据编码技术是多媒体数据库技术的基础。
由于多媒体数据占用的存储空间较大，需要通过压缩编码的方法来减小其占用空间，从而提高数据的存储和传输效率。
现在普遍使用的压缩编码算法有JPEG、MPEG、MP3等。
第七章 多媒体数据库技术
内模式 DDL
图7-1 数据库系统的层次 结构
第七章 多媒体数据库技术
模式又称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构 和特征的描述，是所有用户的公共数据概念视图（概念 层）。它是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据 的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、应用 开发工具及程序设计语言无计算机与信息学院
第七章 多媒体数据库技术 7.2.1 系统结构
在多媒体数据库系
统中，除了文本和 其他的离散数据外， 视频和音频信息也 将被存储、处理和 检索。为了支持这 些功能，多媒体数 据库系统需要适当 地存储机制和文件 系统。
多媒体信息技术 2016 计算机与信息学院
第七章 多媒体数据库技术 学习内容
了解多媒体数据管理系统的系统结构。 了解数据库的功能和多媒体数据管理系统的特性。 了解三种分布式多媒体数据库的体系结构 了解多媒体数据库基于内容检索的特点和体系结构 了解多媒体图像视频内容分析与检索 掌握多媒体内容描述接口(MPEG-7)的相关概念和
计算机与信息学院
第七章 多媒体数据库技术
数据库中一般常用的多媒体数据
对这种数据的。
7.2.3 多媒体数据的管理
字符数值：简单，规范，易于管理，传统数据库只要是针
文本数据：从计算机内部来看，文本数据是由一个具有特 定意义的字符串表示的，在数据库中，对文本数据处理较 为常见的操作时检索操作，一般采用关键词检索和全文检 索等方法。 图形数据：图形数据的数据库管理已有一些成功的应用范 例，例如地理信息系统，工业图纸数据库等。由于图形数 据可以分解，所以只要有合理的描述模型来描述这个分层 的结构。
工作原理
多媒体信息技术 2016
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多媒体数据库技术
多媒体数据库技术多媒体数据库技术是一种存储和管理多媒体数据的技术，它能够有效地组织和检索各种类型的多媒体数据，如图像、音频、视频和文本等。
传统的关系数据库管理系统（RDBMS）很难有效地存储和检索大量的多媒体数据。
这是因为多媒体数据通常需要大量的存储空间，而且其特殊的数据类型和结构也要求数据库系统具备相应的处理能力。
因此，多媒体数据库技术应运而生。
多媒体数据库技术的核心是对多媒体数据进行特殊的存储和索引处理。
多媒体数据通常以二进制格式存储在数据库中，而不是传统的文本格式。
为了有效地存储和管理这些数据，多媒体数据库系统需要支持大容量存储设备和高速数据传输接口。
此外，多媒体数据库技术还需要提供一些特殊的索引和查询机制。
传统的关系数据库系统主要使用基于属性的索引和查询方法，对于多媒体数据来说并不适用。
因此，多媒体数据库系统需要使用专门的技术和算法，如内容描述语言（CDL）、相似性检索和内容分析等，来实现对多媒体数据的高效检索和查询。
多媒体数据库技术的应用范围非常广泛。
在娱乐和文化领域，多媒体数据库技术可以用于存储和管理电影、音乐、游戏和艺术作品等多媒体内容。
在医疗领域，多媒体数据库技术可以用于存储和分析医学影像数据，如X射线和核磁共振图像。
在教育和培训领域，多媒体数据库技术可以用于存储和传播教学资源，如教科书、课件和视频等。
然而，多媒体数据库技术也存在一些挑战和问题。
首先，多媒体数据的特殊性和复杂性使得对其进行存储和管理变得更加困难。
其次，多媒体数据通常需要大量的计算和存储资源，这对数据库系统的性能和可扩展性提出了更高的要求。
另外，多媒体数据的版权和隐私问题也需要得到妥善处理。
总之，多媒体数据库技术是一种强大的工具，能够有效地存储和管理各种类型的多媒体数据。
随着多媒体数据的不断增加和应用领域的不断扩大，多媒体数据库技术将发挥越来越重要的作用。
多媒体数据库技术的进步为我们带来了许多便利和创新。
在过去，多媒体数据的存储和管理主要依赖于物理介质，如磁带、光盘和硬盘等。
多媒体数据库
多媒体数据库在当今数字化的时代，多媒体数据如图片、音频、视频等在我们的日常生活和工作中无处不在。
为了有效地管理、存储和检索这些丰富多样的多媒体信息，多媒体数据库应运而生。
多媒体数据库是一种能够存储和管理多媒体数据的数据库系统。
与传统的数据库只处理文本和数字数据不同，多媒体数据库需要应对多媒体数据的大容量、复杂结构和特殊处理需求等挑战。
首先，多媒体数据的容量通常非常大。
一张高清图片可能就有几兆字节，一段几分钟的高清视频则可能达到几百兆甚至几个吉字节。
这就对数据库的存储能力提出了很高的要求。
为了应对这一挑战，多媒体数据库通常采用高效的存储技术，如压缩存储、分布式存储等。
其次，多媒体数据的结构复杂。
以视频为例，它不仅包含图像信息，还有音频信息，以及时间维度上的信息。
这就需要多媒体数据库能够理解和处理这种复杂的结构，以便能够准确地提取和展示用户所需的内容。
再者，多媒体数据的处理方式也与传统数据不同。
例如，对于图片，可能需要进行图像识别、特征提取等操作；对于音频，可能需要进行语音识别、音频分析等处理。
这就要求多媒体数据库具备相应的处理能力，或者能够与专门的多媒体处理工具进行集成。
多媒体数据库在很多领域都有着广泛的应用。
在医疗领域，医生可以通过多媒体数据库存储和检索患者的 X 光片、CT 扫描图像、病历记录等信息，方便进行诊断和治疗。
在教育领域，教师可以利用多媒体数据库创建丰富的教学资源，如教学视频、动画演示等，提高教学效果。
在娱乐行业，多媒体数据库可以用于存储和管理电影、音乐、游戏等内容，为用户提供更好的娱乐体验。
为了实现多媒体数据库的有效管理，需要解决一系列关键技术问题。
数据模型是其中之一。
传统的关系型数据模型在处理多媒体数据时存在局限性，因此出现了一些专门为多媒体数据设计的数据模型，如面向对象数据模型、扩展关系数据模型等。
这些数据模型能够更好地表示多媒体数据的复杂结构和语义信息。
索引和检索技术也是至关重要的。
多媒体数据库
成员DBMS 附加软件 某种MDB
附加软件 成员DBMS
成员DBMS
附加软件
某种MDB
多媒体数据库
某种MDB
多媒体数据库查询类型
➢基于多媒体信息内容的查询 ➢依据实例查询 ➢时间索引查询 ➢空间查询 ➢应用程序指定查询
多媒体数据库查询语言
➢SQL/MM ➢PICQUERY ➢VIDEL SQL
数据库技术
数据库技术
媒体的分类
➢感觉媒体 ➢表示媒体 ➢表现媒体 ➢存储媒体 ➢传输媒体
多媒体技术
多媒体技术就是指利用计算机把文字、声音、图形 和图像等多种媒体综合一体化，使它们建立起逻辑联系， 并能够进行加工处理的技术。具有以下特征： ➢集成性 ➢交互性 ➢数字化 ➢实时性
多媒体数据的特征
➢对象复杂 ➢存储分散 ➢时空同步
多媒体数据库管理系统的层次结构
用户界面1 用户界面2
…
用户界面N
表
示
视图1
视图2
…
视图N
层
概
概念模式1
概念模式2
… 概念模式N
念层存储模式1… 存储模式K存
储
层
多媒体 数据库1
多媒体 数据库K
多媒体数据库管理系统的组织结构
➢集中型数据库管理系统的体系结构 ➢主从型数据库管理系统的体系结构 ➢协作型数据库管理系统的体系结构
数据管理准备
➢确定数据管理方式； ➢资源的收集与登记； ➢特定资源的标记与选择； ➢资源编辑与数据更新； ➢不必要资源的清除。
多媒体数据模型
现实世界 RW
媒体1 媒体2 媒体n
概念数据模型 CDM CDM
…
CDM
集成
多媒体概念 数据模型
多媒体素材的获取及多媒体数据库管理
多媒体素材的获取及多媒体数据库管理在当今数字化的时代，多媒体素材在各个领域都发挥着至关重要的作用，无论是教育、娱乐、广告还是设计等。
有效的获取多媒体素材，并对其进行妥善的数据库管理，成为了提高工作效率和创作质量的关键。
多媒体素材，简单来说，就是包括图像、音频、视频、动画等各种形式的信息资源。
获取这些素材的途径多种多样。
首先，互联网是一个巨大的资源宝库。
通过搜索引擎，我们可以找到海量的多媒体素材。
但需要注意的是，并非所有在互联网上找到的素材都可以随意使用，要遵循版权法规。
有些网站提供免费的可商用素材，比如 Pexels、Unsplash 等，这些平台上的图片质量高且无需担心版权问题。
其次，自行拍摄和录制也是获取多媒体素材的重要方式。
这能够确保素材的独特性和原创性。
例如，为了获取特定场景的视频素材，我们可以使用专业的摄像机或者智能手机进行拍摄。
在拍摄过程中，要注意光线、构图、稳定性等因素，以获得高质量的素材。
对于音频素材，我们可以利用专业的录音设备在合适的环境中进行录制。
再者，购买素材库也是一种常见的方法。
市场上有许多专业的素材库供应商，他们提供各种类型、高质量的多媒体素材，虽然需要一定的费用支出，但可以节省大量的时间和精力。
除了获取多媒体素材，对其进行有效的数据库管理同样重要。
在建立多媒体数据库时，首先要明确数据库的目标和用途。
是用于个人创作、团队项目还是企业级的资源管理？根据不同的用途，确定数据库的规模和结构。
对于数据库的结构设计，要考虑分类的合理性和便捷性。
可以按照素材的类型（如图片、音频、视频）、主题（如风景、人物、动物）、用途（如广告、教育、娱乐）等进行分类。
同时，为每个素材添加详细的标签和描述，以便快速准确地检索。
在存储多媒体素材时，要考虑存储空间和数据安全。
选择可靠的存储设备，如云存储服务或本地的大容量硬盘。
定期进行数据备份，以防止数据丢失。
为了提高数据库的管理效率，还需要建立一套完善的权限管理机制。
多媒体多数据库
多媒体多数据库
对多媒体信息利用数据库方法进行管理的数据库系统
01 相关介绍
03 主要影响 05 体系结构
目录
02 相关解释 04 具备功能
定义：是对多媒体信息利用数据库方法进行管理的数据库系统，具有一般数据库的特征，可进行查询 (query)、插入(insert)等等操作。
多媒体数据库相对传统数据库，区别在于存储的内容更加丰富，但是这些视频、音频、图像的数据库操作用 传统的字符匹配操作方法是不适用的。
多媒体数据库需处理的信息包括数值（number）、字符串(string)、文本(text)、图形（graphics）、图 像（image）、声音（voice）、和视像（video）等。对这些信息进行管理、运用和共享的数据库就是多媒体数 据库。
相关解释
1.能够直接管理数据、文本、图形、图象、视频、音频等多媒体数据的数据库就可称为多媒体数据库。 2. 多媒体数据库及其特点所谓多媒体数据库是指数据库中相互关联的数据集合是多媒体文档的汇集,其中 包括文本、图片、音频、视频。 3.一般来说,多媒体数据库是指能够管理字符、文本、声音、图形、图象(静态、动态)等多种媒体的数据库。 4.一般地说能够管理数值、文字、表格、图形、图象、声音等多种媒体的数据库称为多媒体数据库。
多媒体数据库管理技术研究
多媒体数据库管理技术研究随着多媒体内容的不断增加，多媒体数据库管理技术越来越成为一个重要的研究领域。
多媒体数据无论是音频、视频还是图片都不像传统数据那样简单易懂，在数据库中的管理和存储也存在一定的挑战。
一、多媒体数据存储和检索的难点在多媒体数据库中，如何存储数据是一个重要的问题。
由于多媒体数据的特性，数据量庞大，比如一段视频中的每一帧图像都是一张图片，如果视频时长较长，那么其中的图片数量就会非常庞大。
如何存储和管理这些数据，对数据库管理技术提出了更高的要求。
另一个难点就是多媒体数据的检索。
传统数据的检索一般是通过关键字来进行的，比如一个电商网站中，我们可以通过商品名称、价格等关键字来搜索商品。
但对于多媒体数据来说，这种方式可能不太适用。
比如一个音乐文件，我们可以通过歌曲名称、歌手、专辑等关键字来检索，但是如果我们想找类似旋律、情绪的音乐，这种方式就不太好使了。
因此，如何实现对多媒体数据的精准检索也是多媒体数据库管理技术面临的一个难题。
二、多媒体数据库管理技术的研究现状针对上述问题，当前多媒体数据库管理技术研究主要包括多媒体数据的存储和检索两个方面：1. 多媒体数据的存储多媒体数据的存储是多媒体数据库管理技术研究领域的基础。
目前，常用的多媒体数据库存储方式包括基于关系型数据库、文档型数据库和对象型数据库等。
其中，对象型数据库比较适合多媒体数据的存储，因为对象型数据库具有更好的扩展性和自由组织数据的能力。
2. 多媒体数据的检索多媒体数据的检索有两种方式：基于内容的检索和基于语义的检索。
基于内容的检索是指通过对数据的特征、属性进行分析和比较，从而找到与查询条件相似的数据。
而基于语义的检索则是基于对数据意义的理解和表达来进行检索。
基于内容的检索常用的技术包括特征提取、特征匹配等。
其中，特征提取是关键步骤。
对于音频数据，可以通过提取音频信号的频率、强度等信息来识别音频；对于图片数据，可以通过处理图片的视觉特征、颜色、形状等信息来识别图片。
多媒体数据库
(3)表现层：可以分为视图层和用户层。用户层是多媒体数据库的外部表现形式，即用户可见到的表格、图 形、画面和播放的声音等。用户层可由专门的多媒体布局规格说明语言来描述，并向用户提供使用接口。多媒体 数据管理系统的表现模式在多媒体数据库系统的研究中是一个需要重视的问题。由于各种非格式化数据的表现形 式各不相同，同时它们之间存在一定的关联性，所以表现层在多媒体数据库系统中较之它在传统数据
①数据量巨大且媒体之间量的差异十分明显，而使得数据在库中的组织方法和存储方法复杂。
②媒体种类的繁多使得数据处理变得非常复杂。前边介绍了4种多媒体数据，而实际上，在具体实现时，常常 根据系统定义、标准转换而演变成几十种媒体形式。
③多媒体不仅改变了数据库的接口，使其声、图、文并茂，而且也改变了数据库的操纵形式，其中最重要的 是查询机制和查询方法。媒体的复合、分散、时序性质及其形象化的特点，使得查询不再只是通过字符查询，查 询的结果也不仅是一张表，而是多媒体的一组“表现”。接口的多媒体化将对查询提出更复杂、更友好的设计要 求。
多媒体数据库
数据库技术与多媒体技术结合的产物
01 功能层次
03 研究途径 05 功能目录02 体系结构 04 特点
多媒体数据库是数据库技术与多媒体技术结合的产物。多媒体数据库不是对现有的数据进行界面上的包装， 而是从多媒体数据与信息本身的特性出发，考虑将其引入到数据库中之后而带来的有关问题。
功能层次
谢谢观看
功能
(1)多媒体数据库系统必须能表达和处理各种媒体的数据。 (2)多媒体数据库系统必须能反映和管理各种媒体数据的特征，或各种媒体数据之间的时间和空间的关联。 (3)对于多媒体数据的查询应该是基于内容的，但内容应当事先被描述。 (4)多媒体数据库系统应该具有开放性，提供应用程序接口以及提供独立于外设和格式的接口。 (5)多媒体数据库系统的数据操作功能，除了提供对无格式数据的查询搜索功能外，还应能对不同媒体提供 不同的操作方法，如图形、图像的编辑处理，声音数据的剪辑等。 (6)多媒体数据库系统的网络功能。由于多媒体应用一般以网络为中心，应解决分布在网络上的多媒体数据 库中数据的定义、存储、操作等问题，并对数据的一致性、安全性进行管理。 (7多媒体数据库应提供供处理长事和版本控制的能力。
第10章 多媒体数据库技术
表10-1 1NF关系模型中嵌套
属性1 属性2 … General General
许多关系型数据库都利用标准的数据区 域进行扩展，如FoxPro的General字段， Windows的标准动态注释、格式注释、图 形等，去增加多媒体数据的表示。 虽然NF2方法可以利用关系数据库传统优 势（数据类型的数据表示和操作），可 以延用关系数据库语言或其他通用语言。 但无法增强建模能力，不能较好地反映 多媒体数据所特有的时空关系，同时多 媒体对象的存取、检索或其它处理上仍 存在相当大的困难。
7、动画和影像 动画和影像类似与图像，区别与图像的是它的 表现必须时间属性的变化密切配合。动画和影 像数据可以分解成文字、解说、配音、场景、 剪辑以及时间关系等多种元素，在空间和时间 上的管理比其它数据要复杂得多，无论是对各 元素的检索还是对组合元素的检索，都存在着 相当的难度。但若作为一个整体，可以如声波 那样附加以特定的数数据，实现非动画和影像 本身属性方面的检索。
10.2.2
关系型数据模型
在传统的关系数据库（RDB）中，满足基 本关系的形式被称为第一范式（1NF）， 这种管理系统本身固有的局限性表现在 数据模型上、性能上和扩展伸缩性三个 方面。 随着多媒体数据媒体数据形式的增加， 要继续使用关系型数据模型，必须扩展 这种模式。关系型数据库的扩展主要包 括类型的增加和层次的增加。
集中统一型结构
该结构如图10-2所示，其中包含一个多媒体数 据库和一个多媒体数据库管理系统。各种媒体 被统一地建于数据库中，由一个数据库管理系 统统一管理和提供访问。目的是要满足用户对 多特征事物的数据存储和管理，以便达到统一 综合应用的效果。但关键的技术基础是需要建 立合适且便于存储、检索和管理的数据类型。 目前，面向对象的数据类型就是建立复杂多媒 体数据类型的一种方法。更有效的多媒体数据 类型的模式有待于进一步的研究。
网络多媒体技术(西电版)第7章 多媒体数据库
解决协作问题。为此，对每个成员要附加一个外部处理软
件模块，由它提供通信、检索和修改界面的功能。在这种
结构的系统中，用户位于任一数据库管理系统位置。协作
型MDBMS的组织结构如图7-3所示。
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图7-3 协作型MDBMS的组织结构
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7.3 多媒体数据库体系结构
目前尚没有标准的多媒体数据库体系结构。现在大多 数多媒体数据库系统还局限在专门的应用(如图像数据库、 文本数据库等)上，只对那些专门的应用结构进行了设计。 这里仅对一般的多媒体数据库的结构形式进行介绍。
•MDBMS必须能反映和管理各种媒体数据的特性， 以及各种媒体数据之间的空间或时间的关联。
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•MDBMS除必须满足物理数据独立性和逻辑数据独 立性外，还应满足媒体数据独立性。物理数据独立性是指 当物理数据组织(存储模式)改变时，不影响概念数据组织( 逻辑模式)。逻辑数据独立性是指概念数据组织改变时，不 影响用户程序使用的视图。媒体数据独立性是指在 MDBMS的设计和实现时，要求系统能保持各种媒体的独 立性和透明性，即用户的操作可最大限度地忽略各种媒体 的差别，而不受具体媒体的影响和约束；同时要求它不受 媒体变换的影响，实现复杂数据的统一管理。
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图7-4 联邦型多媒体数据库结构
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2.
集中统一型结构
在集中统一型结构中，只存在一个单一的多媒体数据
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•MDBMS的数据操作功能。除了提供与传统数据库 系统相同的操作外，MDBMS还应提供许多新功能：提供 比传统DBMS更强的适合非规则数据查询搜索的功能；提 供浏览功能；提供演绎和推理功能；对非规则数据和不同 媒体提供不同操作，如图形数据编辑操作和声音数据剪辑 操作等。
•MDBMS的网络功能。目前多媒体应用一般以网络 为中心，MDBMS应解决分布在网络上的多媒体数据库中 数据的定义、存储、操作问题，并对数据一致性、安全性 、并发性进行管理。
多媒体数据库技术
多媒体数据库技术1、什么是多媒体数据库技术多媒体数据库是数据库技术与多媒体技术结合的产物。
多媒体数据库不是对现有的数据进行界面上的包装，而是从多媒体数据与信息本身的特性出发，考虑将其引入到数据库中之后而带来的有关问题。
多媒体数据库从本质上来说，要解决三个难题。
第一是信息媒体的多样化，不仅仅是数值数据和字符数据，要扩大到多媒体数据的存储、组织、使用和管理。
第二要解决多媒体数据集成或表现集成，实现多媒体数据之间的交叉调用和融合，集成粒度越细，多媒体一体化表现才越强，应用的价值也才越大。
第三是多媒体数据与人之间的交互性。
没有交互性就没有多媒体，要改变传统数据库查询的被动性，能以多媒体方式主动表现。
2、研究开发多媒体数据库要解决的关键技术问题：a 多媒体数据模型多媒体数据模型主要采用关系数据模型的扩充和采用面向对象的设计方法。
由于用传统的关系模型难以描述多媒体信息和定义对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，较多的采用语义模型的方法。
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，语义模型的层次高于关系模型，后者可以作为前者的基础。
目前的研究表明，采用面向对象的方法来描述和建立多媒体数据模型是较好的方法，面向对象的主要概念包括对象、类、方法、消息、封装和继承等，可以方便地描述复杂的多媒体信息。
b 数据的压缩和解压缩由于多媒体数据，如声音、图像及视频等数据量大，存贮和传输需要很大的空间和时间，因此必须考虑对数据进行压缩编码，压缩方法要考虑到复杂性，实现速度及压缩质量等问题。
c 多媒体数据的存贮管理和存取方法目前常用的有分页管理、B+树和Hash方法等。
在多媒体数据库中还要引入基于内容的检索方法、矢量空间模型信息索引检索技术、超位检索技术及智能索引技术等。
d 多媒体信息的再现及良好的用户界面在多媒体数据库中应提供多媒体宿主语言调用，还应提供对声音、图像、图形和动态视频的各种编辑和变换功能。
多媒体数据库
多媒体数据库多媒体数据库介绍多媒体数据库是一种用于存储、管理和检索多媒体数据的系统。
它将多种类型的数据，如图片、音频、视频等组织起来，使用户可以方便地对这些数据进行管理和访问。
多媒体数据库在各个领域都有广泛的应用，如图像检索、音频处理、视频分析等。
特点1. 存储多种类型的数据：多媒体数据库可以存储图片、音频、视频等多种类型的数据，为用户提供一个集中管理的平台。
2. 大容量存储：多媒体数据通常占据较大的存储空间，多媒体数据库需要提供足够的存储容量来满足用户的需求。
3. 高效检索：多媒体数据库需要提供高效的检索功能，使用户可以快速地找到所需的数据。
4. 多媒体特征提取：多媒体数据库可以提取多媒体数据的特征，如图像的颜色、纹理等特征，音频的频谱、节奏等特征，以便于后续的处理和分析。
5. 支持多种查询方式：多媒体数据库可以支持多种查询方式，如基于内容的查询、基于相似度的查询等，以满足不同用户的需求。
6. 数据安全性：多媒体数据库需要提供一定的安全机制，保护用户的数据不被非法获取或篡改。
应用1. 图像检索：多媒体数据库可以用于图像检索，用户可以通过输入一张图像，快速找到数据库中与之相似的图像。
2. 视频分析：多媒体数据库可以用于视频分析，提取视频中的关键特征，并进行目标识别、行为分析等。
3. 音频处理：多媒体数据库可以用于音频处理，如音频信号的降噪、语音识别等。
4. 文字检索：多媒体数据库可以对图片中的文字进行识别和检索，方便用户查找包含特定文字的图片。
5. 多媒体教学：多媒体数据库可以用于教育领域，存储和管理教学资源，如课件、视频等。
多媒体数据库是一个用于存储、管理和检索多媒体数据的系统，它具有存储多种类型数据、大容量存储、高效检索、多媒体特征提取等特点。
多媒体数据库在图像检索、视频分析、音频处理等领域有着广泛的应用，为用户提供了方便、快捷的数据管理和访问平台。
论多媒体数据库的关键技术问题
论多媒体数据库的关键技术问题【摘要】多媒体数据库技术在当今社会中发挥着重要作用，但是其涉及到许多关键技术问题需要解决。
本文从多个方面探讨了多媒体数据库的关键技术问题。
对多媒体数据的管理进行了讨论，包括数据的组织和分类等方面。
接着，分析了数据索引技术在多媒体数据库中的应用，以及多媒体数据的存储和检索技术。
还探讨了多媒体数据的压缩和传输技术以及相关的安全与隐私保护技术。
通过对这些关键技术问题的分析，可以更全面地了解多媒体数据库技术的发展和应用，为相关领域的研究和实践提供重要参考。
【关键词】多媒体数据库, 关键技术问题, 数据管理, 数据索引技术, 数据存储, 数据检索技术, 数据压缩, 数据传输技术, 数据安全, 隐私保护技术, 多媒体数据1. 引言1.1 引言多媒体数据库是一种用于管理、存储和检索多媒体数据的数据库系统，其在现代科技领域中扮演着日益重要的角色。
随着通信技术和计算机技术的飞速发展，多媒体数据的应用范围也日益广泛，涵盖了图片、音频、视频等各种形式的数据。
多媒体数据的管理和处理与传统的文本数据有着明显的区别，由此带来了一系列挑战和问题。
在多媒体数据库的研究中，关键技术问题的解决对于提高多媒体数据的管理效率、准确性和安全性至关重要。
本文将深入探讨多媒体数据库的关键技术问题，包括多媒体数据的管理、数据索引技术、多媒体数据的存储和检索技术、多媒体数据的压缩和传输技术，以及多媒体数据的安全与隐私保护技术。
通过对这些问题的研究和分析，希望能够为多媒体数据库的发展和应用提供一定的参考和指导。
2. 正文2.1 多媒体数据的管理多媒体数据的管理是多媒体数据库中的一个重要环节，它涉及到多媒体数据的采集、存储、组织和管理等方面。
在多媒体数据库中，不同类型的多媒体数据需要进行统一的管理，这就要求设计出高效的管理方法和技术。
多媒体数据的管理需要解决数据的分类和组织问题。
多媒体数据通常包括音频、视频、图像等多种类型，如何对这些数据进行分类和组织是一个关键问题。
多媒体数据库
多媒体数据库多媒体数据库介绍多媒体数据库（Multimedia Database）是一种专门用于存储和管理多媒体数据的数据库。
多媒体数据包括图像、音频、视频等形式的数据，这使得多媒体数据库在许多领域都具有广泛的应用。
通过使用多媒体数据库，用户可以方便地存储、检索和管理大量的多媒体数据。
功能多媒体数据库主要提供以下功能：存储和管理多媒体数据多媒体数据库能够高效地存储和管理大量的多媒体数据。
它提供了合适的数据模型和存储结构来支持多媒体数据的存储和管理。
数据库系统可以将多媒体数据存储在磁盘上，并提供快速的检索和访问功能。
检索和查询多媒体数据多媒体数据库可以通过多种方式来检索和查询多媒体数据。
它可以根据多媒体数据的关键字、属性和内容进行检索。
用户可以使用特定的检索查询语言来指定检索条件，并获取所需的多媒体数据。
支持多媒体数据的处理和编辑多媒体数据库还提供了多种数据处理和编辑功能，如图像处理、音频处理和视频处理等。
用户可以在数据库中对多媒体数据进行处理和编辑，以满足具体的应用要求。
这些功能可以在数据库系统中直接访问和使用，而无需将数据导出到其他应用程序中进行处理。
共享和协作多媒体数据库支持多用户的共享和协作。
多个用户可以同时访问和管理数据库中的多媒体数据，可以进行数据的共享、复制和传输。
数据库系统还提供了权限控制机制，可以限制用户对多媒体数据的访问和操作权限。
数据备份和恢复多媒体数据库可以进行数据的备份和恢复。
它提供了数据备份和恢复的机制，以确保多媒体数据的安全和可靠性。
用户可以使用数据库管理工具来执行数据备份和恢复操作，从而防止数据丢失和损坏。
应用领域多媒体数据库在许多领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：媒体和广播多媒体数据库可以用于存储和管理广播和媒体公司的多媒体素材，如音频和视频文件。
它可以提供快速的检索和访问功能，以便广播公司可以方便地获取所需的素材并进行编辑和处理。
教育和培训多媒体数据库可以用于教育和培训领域。
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v 3. 除必须满足物理数据独立性和逻辑数据独立性 外，还应该满足媒体数据独立性。
媒资管理07多媒体数据DIA ASSET MANAGEMENT
v 4. 更强的数据查询和操纵。多媒体数据既有其外 在的表现形式，又有其自身内在的结构。
v 外部关键字（foreign key，也称外键）是指如果表中含 有与另一个表的主关键字相对应的列组，那么该列组就 被称为外部关键字。从该定义可以看出，外部关键字也 是由一个或多个列组成。
v 如果两个表中具有相同的列或列组，那么该列或列组就 被称为这两个表的公共关键字（common key）。如果 公共关键字是其中一个表的主关键字，那么该公共关键 字在另一个表中就被称为外部关键字。
媒资管理07多媒体数据库技术
§7.1.1 关系数据库基本知识
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 减少数据冗余度。由于数据库实现了数据共享，因而 减少了数据的重复存储，节省了存储空间，减少了数 据冗余。
v 数据独立性。数据库技术中的数据与程序相互独立， 互不依赖，不因一方的改变而改变另一方，这大大简 化了应用程序设计与维护的工作量，同时数据也不会 随程序的结束而消失，可长期保留在计算机系统中。
媒资管理07-多媒体数据 库技术
2020/11/16
媒资管理07多媒体数据库技术
第7章 多媒体数据库技术
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 多媒体数据库技术是数据库技术与多媒体技术结合的 产物。
v 多媒体数据库要解决三个难题。
w 第一是信息媒体的多样化，多媒体数据的存储、组织、使 用和管理。
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§7.2.2 MMDB的主要需求
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 多媒体数据库（MMDB）就是要实现对结构化和 非结构化的多媒体数据的存储、管理和查询，其主 要需求有：
v 1. MMDB应能够表示多种媒体的数据，如图形、 图像、声音等。非结构化数据表示起来比较复杂， 需要根据多媒体系统的特点来决定表示方法。
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§7.2.2 MMDB的主要需求
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 8. 交互性强。最常见的是用鼠标选择调用有关的 信息，供用户观察、决策。
v 9. MMDB还应提供数据和版本管理功能。
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§7.2.3 MMDBS的层次结构
MEDIA ASSET MANAGEMENT
w 第二要解决多媒体数据集成或表现集成，实现多媒体数据 之间的交叉调用和融合，集成粒度越细，多媒体一体化表 现才越强，应用的价值也才越大。
w 第三是多媒体数据与人之间的交互性，也就是多媒体数据
的检索问题，其中包括基于元数据的检索模式和基于内容
的检索模式。
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第7章 多媒体数据库技术
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v （1）数据量大
w 图像、声频和视频对象一般需要大的存储容量。
v （2）数据长度可变
w 多媒体数据的数据量大小可变，且无法预先估计。
v （3）多数据流
w 多媒体展示时涉及多种数据类型的静态和连续媒体的集 成及显示。
v （4）数据流的连续记录和检索
w 多媒体数据要求连续记录（存储）和播放（检索），否 则将导致严重失真，大大影响效果，使用户无法接受。
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第7章 多媒体数据库技术
MEDIA ASSET MANAGEMENT
1
关系数据库概述
2
多媒体数据库概述
3
面向对象数据库技术
4
分布式多媒体数据库
5
检索技术简介
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§7.2 多媒体数据库概述
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 多媒体数据库（MMDB）与传统的关系数据库相比 ，具有数据量大、数据类型多、数据类型之间差距 大、多媒体数据的输入和输出复杂的特点。当今时 代，网络技术与信息传输技术的发达，更增加了多 媒体数据的复杂性。
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§7.2.4 多媒体数据模型
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 1. 扩充关系的模型： v 传统的关系模型结构简单，是单一的二维表，很难用
于空间数据和时态数据，缺乏演绎和推理操作，表达 数据特性的能力有限。 v 在基于RDB的MMDB中，必须对现有的关系模型进 行扩充，使它不但能支持结构化数据，也能处理非结 构化数据，分为以下三种扩充方式：
v 目前开发出来的MMDBS大多是专用的MMDB，对 信息的处理进行了折中，缺乏通用性。在多媒体数据 模型方面主要存在以下问题：
w （1）没有表示多媒体数据模型经典完善的理论及技术。在 建立多媒体数据模型时，虽然可能借助其它方面的研究成 果，但表示多媒体数据的统一完善的理论还没有形成。
w （2）目前研究者各自从不同的方向对多媒体数据模型进行 探讨，所建立的多媒体数据模型一般也只能反映和强调多 媒体数据的某一类特征，其应用也侧重于某一类领域。
v 一般来讲，多媒体数据有静态与动态之分，静态数 据有字符、数值、文本、图形、图像等静态的数据 ，而动态数据有音频、视频、动画等。
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§7.2.1 多媒体数据的特点
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 多媒体数据库信息媒体的多样性
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§7.2.1 多媒体数据的特点
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§7.1.1 关系数据库基本知识
MEDIA ASSET MANAGEMENT
❖2. 关系数据库的基本组成
❖ 关系数据库由一组数据表组成。表中的每行称为记录，每列 称为字段。
❖ 表是一组彼此相关的记录的组合。
例如，有一张包含公司中员工信息的表。每条记录里都存储了公司一 名员工的姓名、地址和月薪等数据。
v （1）支持结构化数据（如字符数值）和非结构化数 据（如视频、声音、图象等）的表示及其属性特征的 描述。
v （2）支持多媒体的表现（Presentation）建模， 即多媒体数据模型应能表示各媒体对象间的语义关系 、时态关系和空间关系。
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§7.2.4 多媒体数据模型
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v
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§7.2.3 MMDBS的层次结构
MEDIA ASSET MANAGEMENT
（1）物理存储层：描述如何在文件系统中存储多媒体数据。 （2）数据描述层：也是核心层。这一层负责对原始信息的解
释和描述，并处理索引提出的数据快速存取请求。
（3）网络层：媒体对象可能存储在不同的系统中，用户可以
在计算机网络上进行数据存取。
（4）过滤层：负责分析和处理用户的查询要求。用户可以用
不同的方法查询数据库，这取决于用户所需要信息的类型。
（5）用户层：应用和用户之间的接口，负责实现数据库中数
据的浏览以及人机交互。
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§7.2.4 多媒体数据模型
MEDIA ASSET MANAGEMENT
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§7.2.4 多媒体数据模型
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v （1）扩展现有的数据类型 v 一般是利用标准扩展字段（General）来描述多媒体
v 5. 媒体的集成和编辑。媒体的有机组合（集成） 是多媒体数据库系统的一项重要而且难度较大的功 能。
v 6. 网络功能。应解决分布在网络上的MMDB中的 数据的定义、存储、操作问题，并对数据的一致性 、安全性、并发性进行管理。
v 7. 多媒体数据库系统（MMDBS）应具有开放功 能，提供MMDB的应用程序接口API。
面向对象模型
关系模型
层次模型
网状模型
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§7.1.1 关系数据库基本知识
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 1. 关系数据库的特征 v 数据结构化。按照某种数据模型组织成为一个结构化
的数据整体。它不仅描述了数据本身的特性，而且描 述了数据与数据之间的各种联系，这使数据库具备了 复杂的内部组织结构。 v 实现数据共享。实现了多个应用程序、多种语言及多 个用户共享一个库中的数据，甚至在一个单位或更大 的范围内共享，因而大大提高了数据的利用率，提高 了工作效率。
w 第二，这些表之间是相互关联的，表之间的这种关联性是由 主键和外键所体现的参照关系来实现的；
w 第三，数据库不仅包合表，而且包含了其他数据库对象，如 视图、存储过程、索引等。
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§7.1.3 关系数据库的数据模型
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v 主关键字（primary key，也称主键）是指表中的某一 列，该列的值可唯一标识一行。
1
关系数据库概述
2
多媒体数据库概述
3
面向对象数据库技术
4
分布式多媒体数据库
5
检索技术简介
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§7.1.1 关系数据库基本知识
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v 数据库的数据模型先后经历了网状模型、层次模型 、关系模型和面向对象模型等阶段。其中关系模型 因为有完整的理论基础，取代了网状模型和层次模 型，目前关系数据库在实际应用中居于主导地位。
v 数据库管理系统（DBMS）是指数据库系统中对数 据进行管理的软件系统，它是DBS的核心组成部分。 对DB的一切操作，包括定义、查询、更新及各种控 制，都是通过DBMS进行的。