第九章 多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)ppt課件.ppt

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1、第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)2006年08月19日第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)2本章主要內(nèi)容9.1多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述9.2多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型9.3多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)9.4多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法9.5多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)2006年08月19日第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)39.1多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述9.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)簡(jiǎn)介1、數(shù)據(jù)分類(lèi)多媒體數(shù)據(jù)一般可分為格式數(shù)據(jù)和無(wú)格式數(shù)據(jù)兩類(lèi)。格式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理方便，目前的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)主要以格式數(shù)據(jù)為處理對(duì)象。無(wú)格式數(shù)據(jù)(如圖像、音頻、視頻等)除了具有數(shù)據(jù)量大的特性外，還具有復(fù)合性、分散性和時(shí)序性等特點(diǎn)。復(fù)合性是指多媒體數(shù)據(jù)是由各種形式的數(shù)據(jù)

2、組合而成；分散性是指多媒體數(shù)據(jù)可以分布在不同的機(jī)器、不同的設(shè)備上。時(shí)序性指的是多媒體信息實(shí)體之間的聯(lián)系和時(shí)序有關(guān)，在表現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)時(shí)，要保證它們之間的同步關(guān)系。2006年08月19日第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)49.1多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述9.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)簡(jiǎn)介2、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS，DataBaseSystem）是由數(shù)據(jù)庫(kù)（DB，DataBase）和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS，DataBaseManageSystem)兩大部分組成。DB是由所有被管理的格式化類(lèi)型數(shù)據(jù)構(gòu)成,DBMS是整個(gè)系統(tǒng)中的管理核心，向用戶(hù)提供存儲(chǔ)、查詢(xún)、處理、恢復(fù)等各種數(shù)據(jù)管理功能，用戶(hù)通

3、過(guò)請(qǐng)求DBMS實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的操縱。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可使用的數(shù)據(jù)模型有網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等。其中關(guān)系模型為主導(dǎo)。2006年08月19日第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)53、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的層次目前的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)從邏輯結(jié)構(gòu)上可分為三個(gè)層次，分別為物理層、概念層和表現(xiàn)層。如下圖所示。2006年08月19日第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)69.1.2傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的局限性傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要處理對(duì)象是整數(shù)、實(shí)數(shù)、字符串等簡(jiǎn)單類(lèi)型數(shù)據(jù)，但這種格式數(shù)據(jù)很難實(shí)現(xiàn)對(duì)人臉、指紋、人的聲音等事物的有效描述。多媒體數(shù)據(jù)對(duì)象除了具有狀態(tài)特征以外，還有一定的行為特征。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的關(guān)系數(shù)據(jù)模型只能表示數(shù)據(jù)對(duì)象

4、的狀態(tài)，而無(wú)法表示數(shù)據(jù)對(duì)象的行為。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以在用戶(hù)給出查詢(xún)條件后迅速地檢索到正確的信息，但面對(duì)圖像、聲音、視頻等無(wú)格式數(shù)據(jù)，如何設(shè)定檢索條件，如何查詢(xún)所需結(jié)果等，都是無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)的。2006年08月19日第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)79.1.3多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的主要技術(shù)問(wèn)題數(shù)據(jù)量巨大且媒體之間的差異也極大，這會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)的組織和存儲(chǔ)方法。媒體種類(lèi)的多樣性增加了數(shù)據(jù)處理的難度。數(shù)據(jù)庫(kù)的多解查詢(xún)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)只處理精確的概念和查詢(xún)。多媒體不僅改變了數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，也改變了數(shù)據(jù)庫(kù)的操作形式，特別是數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)機(jī)制和查詢(xún)方法。多媒體信息的分布給數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)帶來(lái)了巨大地影

5、響。傳統(tǒng)的事務(wù)一般都是短事務(wù)，在多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中也應(yīng)盡可能采用短事務(wù)。多媒體數(shù)據(jù)管理還要考慮版本控制的問(wèn)題。2006年08月19日第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)89.2多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型9.2.1復(fù)雜對(duì)象模型復(fù)雜對(duì)象模型是一種具有多媒體對(duì)象表示能力的數(shù)據(jù)模型，它突破了傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中第一范式（1NF，F(xiàn)irstNormalForm）的限制（通俗來(lái)說(shuō)就是在表中不能再有表），允許在表中嵌表，構(gòu)成所謂的NonFirstNormalForm模型。所以，復(fù)雜對(duì)象模型通常又被簡(jiǎn)稱(chēng)為NF2模型。復(fù)雜對(duì)象數(shù)據(jù)模型建立在關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)關(guān)系模型的擴(kuò)展來(lái)提高關(guān)系型數(shù)

6、據(jù)庫(kù)系統(tǒng)處理多媒體數(shù)據(jù)的能力。2006年08月19日第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)99.2.2面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型1、面向?qū)ο蟮幕舅枷朊嫦驅(qū)ο蟮幕舅枷耄喊熏F(xiàn)實(shí)中的客觀(guān)事物均看作一個(gè)個(gè)獨(dú)立的對(duì)象，具有相同狀態(tài)特征的一類(lèi)對(duì)象可以進(jìn)一步抽象為對(duì)象類(lèi)（簡(jiǎn)稱(chēng)為類(lèi)），不同類(lèi)之間的關(guān)系用層次結(jié)構(gòu)來(lái)表示，這樣具有層次關(guān)系的不同類(lèi)中的對(duì)象間就有了所謂的繼承特征。每個(gè)對(duì)象包含對(duì)象名、狀態(tài)數(shù)據(jù)和行為操作三部分。2006年08月19日第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)102、面型對(duì)象的基本概念面向?qū)ο笊婕暗降幕靖拍钣袑?duì)象、屬性、方法、消息、類(lèi)、類(lèi)層次、繼承和多態(tài)等。1）對(duì)象：現(xiàn)實(shí)世界所有概念實(shí)體的抽象化表

7、示，包括實(shí)體所擁有的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及定義在這些數(shù)據(jù)之上的行為操作兩部分。2）屬性：組成對(duì)象的數(shù)據(jù)稱(chēng)為對(duì)象的屬性?？梢允窍到y(tǒng)或用戶(hù)定義的數(shù)據(jù)模型，也可以是一個(gè)抽象數(shù)據(jù)模型。3）方法：定義在對(duì)象屬性上的一組操作稱(chēng)為對(duì)象的方法。4）消息：對(duì)象間的通信和請(qǐng)求對(duì)象完成某種處理工作是通過(guò)消息傳送實(shí)現(xiàn)的。消息傳送相當(dāng)于一個(gè)間接的過(guò)程調(diào)用。2006年08月19日第九章多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)115）類(lèi)：具有相同屬性名和方法的一類(lèi)對(duì)象組成的對(duì)象集合稱(chēng)為對(duì)象類(lèi)，簡(jiǎn)稱(chēng)為類(lèi)。類(lèi)的引入可以消除對(duì)象定義的冗余信息。6）類(lèi)層次：用結(jié)點(diǎn)表示對(duì)象類(lèi)，用連接兩結(jié)點(diǎn)的邊表示兩個(gè)對(duì)象類(lèi)的包含關(guān)系，則具有包含關(guān)系的對(duì)

8、象類(lèi)形成一