第9章 多媒体数据库

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1、第9章多媒体数据库9.1多媒体数据库概述9.2多媒体数据库的发展9.3多媒体对数据库的影响9.4多媒体数据库系统结构9.5多媒体数据库的用户接口9.6基于内容的检索与查询9.1多媒体数据库概述9.1.1基本概念9.1.2多媒体数据库与传统数据库的区别9.1.3多媒体数据库管理系统的基本功能9.1.4数据库技术的研究领域9.1.1基本概念1.数据与信息2.数据库3.数据库系统（1）硬件系统（2）数据库集合（3）数据库管理系统（4）相关软件（5）数据库管理员（6）用户4.数据库管理系统（DBMS）5.管理信息系统（MIS）6.多

2、媒体数据库9.1.2多媒体数据库与传统数据库的区别1.所管理的数据类型不同2.数据库体系结构不同3.检索方法不同多媒体数据库与传统数据库概念的比较如下页所示。9.1.2多媒体数据库与传统数据库的区别9.1.3多媒体数据库管理系统的基本功能（1）能表达和处理各种复杂多媒体数据，并能较准确地反映和管理各种媒体数据的特性和各种媒体数据之间的空间或时间的关联，能为用户提供定义新的数据类型和相应操作的能力。（2）能保证多媒体数据库的物理数据独立性、逻辑数据独立性和多媒体数据独立性。（3）具有多媒体数据的操作功能。（4）具有多媒体数据库

3、系统的网络功能。（5）提供系统开放功能，提供多媒体数据库的应用程序接口（API）。（6）多媒体数据库具有处理长事务的能力，具备原子性、一致性、隔离性和持久性，提供事务和版本的控制管理。（7）具备错误检测和数据恢复的功能。9.1.4数据库技术的研究领域1.数据库管理系统软件开发数据库管理系统的研究与开发包括对数据库管理系统本身的研究以及以数据库管理系统为核心软件系统的开发。2.数据库设计研究数据库设计的主要任务是根据需要在数据库管理系统的支持下，设计一个结构合理、使用方便、效率较高的数据库及其应用系统。3.数据库理论数据库理论

4、的研究主要集中于理论模型研究。随着人工智能与数据库理论的结合，并行计算机的发展，数据库逻辑演绎和知识推理、并行算法等理论研究以及演绎数据库系统、知识库系统等都已成为新的研究方向。9.2多媒体数据库的发展人工管理文件系统数据库系统背景应用背景科学计算科学计算、管理大规模管理硬件背景无直接存取存储设备磁盘、磁鼓大容量磁盘等存储介质软件背景没有操作系统文件系统数据库管理系统处理方式批处理联机实时处理，批处理联机实时处理，分布处理，批处理特点数据面向的对象某一应用程序某一应用程序整个应用系统数据的共享程度无共享，冗余度极大共享性差,

5、冗余度大共享性高，冗余度小数据的独立性不独立，完全依赖于程序独立性差具有高度的物理独立性和逻辑独立性数据的结构化无结构记录内有结构，整体无结构整体结构化，用数据模型描述数据控制能力应用程序自己控制应用程序自己控制由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力数据库系统发展的三个阶段，如下表所示。9.2多媒体数据库的发展如前表所示。数据库系统先后经历了以下几个阶段。1.人工管理阶段数据和程序不具有独立性；数据也不能长期保存；系统也没有对数据进行管理的软件。2.文件系统阶段对图像、视像、声音等多媒体信息存储和检索的局

6、限表现在：（1）一个文件系统通常只存放一种信息类型，并常常作为一个检索单位。9.2多媒体数据库的发展（2）对信息的读出和检索操作都相对比较简单。（3）文件之间的信息内容相对比较独立。3.数据库系统阶段数据库系统的产生能够实现数据共享，减少数据冗余；采用特定的数据模型；具有较高的数据独立性；有统一的数据控制功能和较高的数据安全性。用户对数据的任何操作（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发请求实现。9.2多媒体数据库的发展数据库管理系统（DBMS）一般被划分为3层模式：物理模式、概念模式和表现模

7、式（如下图所示）。9.3多媒体对数据库的影响9.3.1多媒体数据与数据库管理9.3.2多媒体给数据库带来的问题9.3.1多媒体数据与数据库管理多媒体数据库管理涉及以下几种数据类型：1.字符数值型数据2.文本数据3.声音数据4.图形数据5.图像数据6.视频数据9.3.2多媒体给数据库带来的问题（1）数据量大且媒体之间数据量的大小差别极大。（2）实时性要求高。（3）媒体种类繁多。（4）多媒体改变了数据库的接口形式和数据库的操作形式。（5）具有处理长事务的能力。（6）多媒体数据库管理更需要考虑版本控制问题。（7）服务质量的要求高。

8、（8）多媒体信息系统中，其数据常常具有分布性，是数据量大。9.4多媒体数据库系统结构9.4.1多媒体数据库的层次结构9.4.2多媒体数据库的组织结构9.4.1多媒体数据库的层次结构传统数据库的层次结构ANSI把传统数据库分为物理模式、概念模式和外部模式三层模式。这种模式如下图所示。9.4多