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第十章　 多媒体数据库技术 讲授　朱山立 主要内容 第一节　多媒体数据库概述 第二节　多媒体的相关数据模型 第三节　多媒体数据库管理系统 第四节　基于内容检索的结构和方法 第五节　图像和视频的检索与分析方法 第六节　分布式多媒体数据库系统 第一节　多媒体数据库概述 多媒体数据库MDB（Multimedia DataBase） 　　是对多媒体数据进行统一存储管理、操纵与控制的数据库，多媒体数据库技术是研究多媒体数据库的数据模型、 MDB管理系统、 MDB体系结构、 MDB查询与检索、 MDB系统及其应用等多学科交叉的高级数据库技术。 数据模型是核心及基础， 数据模型的好坏直接关系到数据库系统的性能， 传统数据库技术已经非常成功，但不适应多媒体数据的需求。 引入数据模型是为在数据库中，抽象表示及处理现实世界中的信息。 数据模型可分为两类 1、概念模型（信息模型） 　　按用户的观点对数据和信息建模，主要用于数据库的设计。 2、数据模型 　　按计算机系统的观点对数据建模，主要用于数据库管理系统DBMS的实现。 　　主要的数据模型有 数据建模过程是将现实世界转化为机器世界的过程 概念模型　　是现实世界事物在信息世界的反映 　　组成要素： 实体　客观存在并相互区分的事物 属性　一个实体可以由多个属性描述 联系　事物之间的联系，有三种(1︰1) (1︰n) (m︰n) 实体型 用实体名及属性名集合描述和抽象同类实体。 实体集　同类型实体的集合 码（Key）　唯一标识实体的属性集合（如ID号） 域（Domain）　属性的取值范围 概念模型　常用E－R图描述 数据模型组成要素 数据结构 数据操作 完整性约束 数据模型组成要素 数据结构 数据操作 完整性约束 数据模型组成要素 数据结构 数据操作 完整性约束 字符数据 文本数据 声音数据 图形数据 图像数据 视频数据 多媒体数据模型概述 传统数据库模型只对数据本身的信息内容进行建模。 多媒体数据的主要任务： 能表示不同媒体数据的构造及属性特征； 能指出不同媒体数据之间的关系，包括相互间的信息语义关系，媒体特性之间的关系，如时空特性关系。 多媒体数据系统要对数据进行时空建模，还有表现建模。 多媒体数据库的层次 传统数据库系统分为三个层次。 多媒体数据库的分层结构有很多研究，如对传统数据库的扩展、对面向对象数据库的扩展、超媒体层次扩展等。但思想相近。 多媒体数据库的四层结构： 第二节　多媒体的相关数据模型 超媒体数据模型来源于超文本数据模型。 节点有图形、图像、视频、音频、动画； 链要表现语义关系，也要表现时空关系。 关系数据库RDB是以关系模型为基础的，利用关系描述世界。关系就是一张二维表，行称为元组，列是属性。 传统的关系数据库是第一范式的(1NF)，表中不能有表。 多媒体数据库要求表中有表，才够用，即NF2方法。这种数据库称为扩展关系数据库E－RDB。 主要的扩展是引进抽象数据的表示方法，能够定义和表示多媒体数据，并可用扩展的SQL语言定义和操纵多媒体数据对象。 面向对象的基本概念（见书）。 参考面向对象的基本概念及特征 /new_wlkj/mis/chapter8/8th1th1.htm OODM语义关联的描述 　媒体（实体）之间的关联有： 聚集关联 概括关联 E－R关联 示例关联 规则关联与方法关联 3.面向对象模型数据运算体系 定义了三种数据操纵： 定义操作 查询操作 操纵运算 3.面向对象模型数据运算体系 定义了三种数据操纵： 定义操作 查询操作 操纵运算 3.面向对象模型数据运算体系 定义了三种数据操纵： 定义操作 查询操作 操纵运算 4.面向对象数据模型的特点 聚集层次 方法管理 模型容易扩展 版本控制 快速查询 面向对象数据模型对多媒体数据的管理有明显的优点。 超文本模型是从上层“应用级”入手研究上层组织 信息元模型是从中层入手，用“信息元”的概念来研究中层组织。目的是制定一个标准，使“信息元”公共化、通用化，成为上层各类应用都能调用的信息元，方便多媒体数据的交互和通信。 多媒体信息元 自上而下看：是信息子块。 自下而上看：是超数据元。 多媒体信息元应具有三个基本特性。 数据的组织附加其表现属性，是基本对象的内容与表现及单媒体的表现。 多个数据元的时空同步描述，是复合对象的同步及多媒体的同步。 成分之间的链接描述是基本的链接功能。 多媒体信息元与面向对象技术有密切关系，面向对象的封装、继承、聚合等特点，都适合复杂的多媒体数据和信息，提供了强有力的抽象机制。多媒体信息元模型利用了面向对象的方法。 多媒体和超媒体信息编码专家组MHEG标准 　　　超文本信息元标准，是为了在不同领域里开发多媒体和超媒体应用，定义的公共基础框架。 　　　 MHEG标准分两个部分：一是概念