[科普中国]-多媒体数据库

功能层次

(1)物理层：是多媒体数据库的物理存储描述，即形式描述多媒体数据在计算机的物理存储设备上是如何存放的。对多媒体数据库而言，实际的数据允许分散在不同的数据库中。例如，多媒体的人事档案管理中，某人的声音和照片可能保存在声音数据库和图像数据库中，他的其他的人事记录可能保存在关系数据库中。

(2)概念层：表示的是现实世界的抽象结构，是对现实世界事物对象的描述。多媒体应用开发人员通过该层提供的数据库语言可以对存储在多媒体数据库中的各种多媒体数据进行统一的管理。

概念层由一组概念对象构成。概念对象涉及的对象可能来自几个数据库。例如，人是由人事记录、照片等描述，它们可能分别来自一般的关系数据库和图像数据库。在概念层上，模式必须按照几个数据库的概念模式来定义。

(3)表现层：可以分为视图层和用户层。用户层是多媒体数据库的外部表现形式，即用户可见到的表格、图形、画面和播放的声音等。用户层可由专门的多媒体布局规格说明语言来描述，并向用户提供使用接口。多媒体数据管理系统的表现模式在多媒体数据库系统的研究中是一个需要重视的问题。由于各种非格式化数据的表现形式各不相同，同时它们之间存在一定的关联性，所以表现层在多媒体数据库系统中较之它在传统数据1

体系结构(1)联邦型结构

对多媒体数据的管理是分开进行的，每一种媒体数据库的设计也不必考虑与其他媒体的匹配和协调。

(2)集中统一型结构 ‘

只存在一个单一的多媒体数据库和单一的多媒体数据库管理系统。各种媒体被统一地建模，对各种媒体的管理与操纵被集中到一个数据库管理系统之中，各种用户的需求被统一到一个多媒体用户接口上，多媒体的查询检索结果可以统一地表现。

(3)客户/服务型结构

各种单媒体数据仍然相对独立，系统将每一种媒体的管理体制与操纵各用一个服务器来实现，这种体系结构也很容易扩展到网络环境下工作。2

研究途径多媒体数据库的研究途径很多，常用的有以下5种方式。

(1)完善面向对象数据库，使之适合多媒体数据处理，以便逐步为用户接受。

(2)在已有的关系数据库中建立多媒体MIS及GIS。

(3)对关系数据库进行简单扩充，使之具有最简单的多媒体功能，如Oracle、Sybase等，都扩展了长字段类型，可达2GB空间，存放各种多媒体数据。但这种扩充仅将多媒体数据以字符形式存储，并未解决多媒体信息的检索及处理问题。

(4)关系数据库的理论与技术和面向对象数据库的理论与技术结合起来，一方面利用关系数据库已有的成熟技术可以快速而经济地实现；另一方面将面向对象数据库的部分技术扩展到关系数据库中，使之具有面向对象数据库的一些基本功能。

(5)引进超媒体机制。3

特点多媒体数据与传统数据库数据有显著的不同，多媒体数据库有以下特点。

①数据量巨大且媒体之间量的差异十分明显，而使得数据在库中的组织方法和存储方法复杂。

②媒体种类的繁多使得数据处理变得非常复杂。前边介绍了4种多媒体数据，而实际上，在具体实现时，常常根据系统定义、标准转换而演变成几十种媒体形式。

③多媒体不仅改变了数据库的接口，使其声、图、文并茂，而且也改变了数据库的操纵形式，其中最重要的是查询机制和查询方法。媒体的复合、分散、时序性质及其形象化的特点，使得查询不再只是通过字符查询，查询的结果也不仅是一张表，而是多媒体的一组“表现”。接口的多媒体化将对查询提出更复杂、更友好的设计要求。2

功能(1)多媒体数据库系统必须能表达和处理各种媒体的数据。

(2)多媒体数据库系统必须能反映和管理各种媒体数据的特征，或各种媒体数据之间的时间和空间的关联。

(3)对于多媒体数据的查询应该是基于内容的，但内容应当事先被描述。

(4)多媒体数据库系统应该具有开放性，提供应用程序接口以及提供独立于外设和格式的接口。

(5)多媒体数据库系统的数据操作功能，除了提供对无格式数据的查询搜索功能外，还应能对不同媒体提供不同的操作方法，如图形、图像的编辑处理，声音数据的剪辑等。

(6)多媒体数据库系统的网络功能。由于多媒体应用一般以网络为中心，应解决分布在网络上的多媒体数据库中数据的定义、存储、操作等问题，并对数据的一致性、安全性进行管理。

(7多媒体数据库应提供供处理长事和版本控制的能力。1