实现多媒体数据库管理系统的几个途径初探PPT教学课件

2020/12/09
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对关系型数据库的扩展
引入抽象数据类型（ADT），用来描述复杂数据 类型的逻辑表示扩充的数据类型主要有：图像、 图形、声音，并应用一些新技术如Windows的 OLE，从而使那些传统的RDBMS具有一定的管 理多媒体数据的能力。
引入嵌套表，在记录和表之间建立层次关系
* 这种扩充方法有其很大的局限性，这条途径只能 是一个过渡形式，而不是长久的办法。
实现多媒体数据库管理系统的 几个途径初探
中科院网络中心
2002.8.28
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Outline
多媒体数据 数据模型技术 多媒体数据对MDBMS的需求 实现多媒体数据库的途径
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多媒体数据
包括数值、文本、图形、图像、音频和视频。 特性：
大数据量。 数据的非格式化。一般多媒体数据都是以二进制形式
* 在现阶段利用面向对象数据库来扩充成多媒体数 据库还是有很大的困难。
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从底层出发建立OO多媒体数据模型
从底层出发，把媒体对象作为元类来进行 考虑，元类是表示数据模型概念的对象， 它们可以像对象和类一样被定义，能被用 作添加到一个内核数据模型的新建模原语。 元类不仅表示多媒体对象的结构，而且还 能实现对其的操作。
缺点
有一些面向对象的语义仍不能支持 由于保留关系数据库的存储结构而牺牲了一些
面向对象的特征
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扩充面向对象数据库
捕捉多媒体对象之间更丰富的语义。 具有时态信息处理能力。 具有空间信息处理能力。 允许有类型未定义的对象存在，类型只作为对象
存在于数据库中的充分条件，而非必要条件。
特性传播：多媒体应用要求子类能自动继承超类内容，聚集层次上
。 各20节20点/1的2/0某9 些属性能够沿着层次结构自动向下传播
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多媒体数据对MDBMS的操作需求
模式演进：即动态修改模式的能力。
版本机制：MDBMS应该为多媒体对象提供版本创建、版 本控制和版本的变化通知等支持。
灵活的交互支持：即让对象能够以多媒体的方式向用户 表现和交付。混合媒体的表现由于涉及到同步集成问题， 因而复杂得多。MDBMS应该在物理表现/交付、多媒体 同步和多媒体表现/交付的交互修改方面有较好的支持。
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多媒体数据库管理系统
是管理和运用多媒体数据的数据库，以下 简称MDBMS。
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对MDBMS的需求
包含常规数据库所应该包含的标准数据库 管理系统的功能。包括持久性、并发性、 恢复和即席查询。
多媒体应用所涉及的建模设施，即对数据 模型方面的要求。*
数据库对象共享和操作方面的需求。*
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对面向对象的MDBMS的研究
关系数据库和面向对象数据库集成 （关系－对象模型） 扩充面向对象数据库（OODB） 从底层出发建立全新的O-O多媒体数据模型
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关系－对象模型
优点
保留了传统数据库的优点 扩展了数据库的面向对象风范 减少研制工作量，缩短研制周期
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多媒体数据对MDBMS的建模需求
聚集抽象：多媒体对象往往是一些复杂的对象，聚集抽象机制实 现了不同媒体信息的有机组合，利用这种机制可以方便地得到复杂 对象的层次结构及同一级上各子对象间的序关系。
概括抽象：运用概括抽象能够得到类间的一个类层次结构或概括格， 在叶节点上是对象和其类间的隶属关系，实例对象也是概括抽象的 一种特例形式。
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基于超媒体的数据模型
结点（node）和链（link）是超媒体的两个核心 概念。结点是信息的单位，可以包括文本、图像、 视频、音频、动画等各种媒体信息。链用来组织 信息，表达信息间的关系（包括媒体间的时空关 系），把结点联结成网状结构。
用超媒体的数据模型来管理数据库系统，有其不 同于其它模型的优点，它有着几年互联网络技术 蓬勃发展的基础。它的网状组织方式能解决一些 关系型数据库无法解决的问题，例如空间问题。
存在。 一部分数据具有时间敏感性。 集成性。例如vcd就是由视频和音频集成而来 交互性。
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数据模型技术
按计算机系统的观点对数据建模的技术。
分类：
层次模型
网状模型
传统数据模型
关系模型
面 向 对 象 模 型 （ O-O 模 型 ， ObjectOriented Model）
封装允许多媒体数据利用一个公用的界面进行访问和操 纵。
支持抽象数据类型和用户定义的方法。
继承能有效的抑止多媒体数据产生的冗余存储问题，同 时它还有利于版本控制、聚集分层等。
复合对象根据复合引用的语义，把被引用对象的标志符 放在引用对象的属性中，从而实现共享引用、依赖引用 和独立引用。
面向对象模型中的查询语言通常沿着系统固有的内部联 系进行，避免了大量查询优化工作。
多种属性的支持机制：要求MDBMS支持抽象数据类型ADT，保持多媒 体数据语义信息的一种良好方式就是构造包含语义信息的类属性及 操作方法的结构。
方法管理：运用操作方法管理聚集层次中的多媒体数据，从而避免 冗余数据的存储。
关系建模设施：聚集抽象和概括抽象已刻画了多媒体数据之间的关 系，然而这些关系设施仍显不够，还有复杂交叉关系，MDBMS应提供 关系建模设施。
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基于超媒体的数据模型存在问题
如何用结点和链来组织和表示多媒体信息 及其相互关系（包括媒体间的时空关系）。
如何实现媒体间尤其是有时序关系的媒体 的同步和协调。
多媒体信息检索和查询问题。 版本控制问题。 标准化问题。
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面向对象的数据模型优点
支持聚集和概括的概念，从而能更好地处理多媒体数据 复杂的结构语义关系。
自动视图的支持：合理地采用虚拟属性或虚拟对象是解 决二进制对象的过大空间开销的有效途径。虚拟属性/对 象是自动视图的重要应用和表现形式之一，自动视图支 持要求较大的灵活性。
较强的对象访问手段。
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实现多媒体数据库的途径
扩充关系型数据库 开发基于超媒体的数据模型 开发面向对象的数据模型