浅谈多媒体数据库管理系统及应用

浅谈多媒体数据库管理系统及应用

莫 雪

（新华通讯社广西分社，广西南宁 530022）

摘 要：本文通过介绍多媒体数据、多媒体数据库的概念，分析了多媒体数据库的三大数据模型的特点、区别和应用范围；在此基础上，引出多媒体数据库管理系统（MMDBMS）的定义、多种查询方式和体系结构设计。最后，介绍了新华通讯社多媒体数据库的管理与应用。

关键词：多媒体数据库；MMDBMS；查询方式；体系结构

中图分类号：TP311.134 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2010）09－0161－02

1 多媒体数据库

1.1 多媒体数据

多媒体数据是指多种媒体，如数字、正文、图形、图像和声音的有机集成。其中数字、字符等是格式化数据，文本、图形、图像、声音、视频等是非格式化数据。多媒体数据的数据量十分庞大，各种数据之间的语义联系非常复杂，表达形式多样。

1.2 多媒体数据库及其数据模型

随着多媒体技术及其支撑技术的飞速发展，多媒体应用领域越来越广，所以，对多媒体信息进行快速高效的处理显得非常迫切。由于多媒体数据种类繁多，传统的数据库难以对这些媒体信息进行处理和管理，因而，产生了一种全新的数据库——多媒体数据库。

多媒体数据库（MMDB, Multimedia Database）是一个由若干多媒体对象所构成的集合，这些数据对象按一定的方式被组织在一起，可为其他应用所共享。

多媒体数据库是能够有效实现多媒体数据的存储、读取、检索等功能的数据库系统，它继承了传统数据库的一些优点，并能对具有时空关系的数据进行同步和管理。

数据模型是数据库系统的核心，从总体发展上看，多媒体数据库的数据模型可分为如下3类：①关系数据模型；②面向对象数据模型；③扩充的关系数据模型。

关系数据模型以关系代数作为其理论基础，发展至今已能够非常完善的处理传统的结构化数据。但是多媒体数据库里包含了大量的图形、图像、声音和视频等非结构化数据，这些数据结构异常复杂，且大部分不能用关系模型表示。因此关系数据模型在处理这些数据时就难以适用了。

面向对象数据模型对非结构化数据进行表示和操作非常方便，但是其技术没有关系数据模型那样成熟，理论研究和应用开发中还有很多问题需要解决。并且需要从底层重写代码，开发工作量大、周期长，由于这些问题的局限，当前使用面向对象数据模型开发多媒体数据库系统还主要应用在大公司指定开发的专用项目上，对于一般多媒体数据库系统开发项目来说，应用面向对象数据库模型来进行开发，从技术和经济条件上来讲都是不适用的。

使用扩充的关系数据模型来进行多媒体数据库系统的开发是当前最常用也是最成熟的方法。在传统的关系数据模型中引入了面向对象的思想、超文本（hypertex1）模型或超媒体方法，就解决了图形、图像、声音和视频等非结构化数据不能用关系模型表示的问题。2 多媒体数据库管理系统（MMDBMS）

多媒体数据库管理系统MMDBMS（MultiMedia DataBase Management System）是一个以多媒体数据库为基础的多媒体应用。该应用能够完成对多媒体数据库的各种操作及管理功能，如对MMDB的定义、创建、查询、访问、删除等。

2.1 MMDBMS的查询方式

针对多媒体应用的灵话性，人们希望MMBBMS能提供多种方式的“模糊”查询手段，具体描述如下：

2.1.1 基于元数据的查询

元数据在这里是指数据库条目的外在属性，比如作者姓名、创建时间以及标题等。在VOD（点播视频）应用中，这种方式的查询可以是：“请列出由×××在2007年出席的重要会议”这种类型的查询可以用传统的DBMS技术来实现。

2.1.2 基于注释的查询

注释是指对数据库条目内容的文字描述。查询时一般给出关键字或一些自由文本，而检索是基于查询与内容注释的相似性。这种方式的查询实例是这样的：“请放映一下东盟自由贸易区成立时的视频片段。”这种类型的查询要求事先对所有数据库条目都恰当地进行注释，然后用传统的IR技术进行处理。视频数据、脚本和字幕均可作为注释。

2.1.3 基于特征的查询

特征是指多媒体数据的统计信息，如音量、颜色分布及纹理等。这种方式的查询实例可以是这样：“请放映一个音量分贝在××至××的视频帧。”其中××可以是某个给定的声音分贝分布的直方图。处理这类查询，传统的DBMS已无能为力了，数据库条目的有关统计信息必须事先收集、整理并存储。

2.1.4 用实例查询

用多媒体数据对象来进行查询，这个对象可以是一个静止图像、一张草图或一个声音片段。这种方式的查询实例可以是这样的：“请放映一段视频，其中有类似×××的场景。”这种类型的查询中如果包含有数据对象的空间和时间关系，处理时可能会非常复杂，要支持这么多种复杂的查询方式，多媒体数据库引擎需要有全新的体系结构。

2.2 MMDBMS的体系结构

根据上一节描述的MMDBMS所支持的查询方式，本文给出图1所示的MMDBMS体系结构。其中主要的组成都分有：2.2.1 用户图形接口

MMDBMS的用户接口可以通过Internet或图形界面访问。网页登陆界面可以用Java applets来构造。这个用户接口支持用

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图1 MMDBMS的体系结构图

3 MMDBMS在新闻媒体行业的应用

我所在的工作单位——新华通讯社，作为国内最权威的新闻媒体单位、党和人民的耳目喉舌和国家、世界性的通讯社，每天都担负着采集、发布、管理各类多媒体新闻数据信息的重大任务。新华社采集的信息包含文字、图片、声音、视频等多种媒体数据，涉及政治、外交、经济、文教、科技、法律等各个领域，并具有信息量大、权威、准确、及时、丰富等特点。

新华社多媒体数据库始建于1999年，采用TRS全文检索的核心技术，2002年，TRS公司与新华社技术局再次合作实施了新华社多媒体数据库英文检索引擎的提速改造，提速后的系统对于多媒体数据库的全文检索能够达到3 s～5 s左右响应。目前，多媒体数据库中已经存储了数千万条多媒体信息，数据容量接近8 T，内容涵盖中、英、法、西、阿、俄等九大主流语参考文献

1 马新娜、樊金生.嵌入式实时数据库系统的研究与设计［J］.

微计算机信息，2006（8）：3～4

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4 王森、肖健宇.MODB的对象数据模型［C］.全国第五届多媒

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5王森、肖健宇.多媒体MIS对MDBMS的功能需求及OODBMS 对多媒体MIS的支持［J］.计算机工程与应用，1997.33（10）：5l～54

6 张彬.与时俱进实现新闻信息服务模式创新［J］.新闻业务研

究，2002（2）：15～16

Multimedia Data Base Management System and Application

Mo Xue

Abstract: This text passes the multimedia data of the introduction, concept of the multimedia database, have analysed the characteristic, difference and range of application of the three major data model of the multimedia database; On this basis, the ones that draw the multimedia data base management system（MMDBMS）define, many kinds of inquiry way and system structural design. Finally, introduced the management and application of the multimedia database of Xinhua News agency.

Key words: multimedia database; MMDBMS; inquire about the way; system structure

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