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媒体实例模型的建立与研究

黄柏雄  
【摘要】: 随着计算机科学与技术的不断发展,其应用领域的不断扩大,对数据库管理系统能够处理多媒体数据(例如视频、声频等)的需求也日益迫切。由于多媒体数据本身的特性,使得传统数据库的数据模型不适合描述多媒体数据,这使得在商务市场上成功的关系数据库系统不适合处理多媒体数据。要对多媒体数据进行有效的处理,首先要建立一种描述多媒体数据的数据模型,然后建立一种以该模型为基础的数据库管理系统,即多媒体数据库管理系统(MDBMS)。近年来,对多媒体数据模型的研究一直是数据库领域的一个主要工作,国内外许多著名的学者提出了多种模型。然而,在研究多媒体数据的理论基础方面做的工作相对较少。在本文中,我们从数学的观点提出了能够描述各种媒体数据的媒体实例模型(MIM)。我们首先定义媒体实例的概念,该媒体实例为7元组 mi=口,几且,O,尽SV,919其中,S是一个状态集,一个状态捕获一个确定的用于存储信息的结构;F是一个特征集,一个特征反映给定状态中一则有意义的信息;允:S→2·是一个从状态到特征幂集的映射,反映一个给定状态中所具有的特征;"是一个在2·×S上的关系集,它反映状态中特征之间的关系;胆是一个在S上的关系集,反映状态之间的关系;SV是一个状态变量集;FV是一个特征变量集。我们通过一些例子来说明媒体实例模型是如何表达多媒体数据的。同时,我们也展示了用媒体实例模型如何表达在实践中碰到的其它媒体实例。查询语言是数据库系统极其重要的特征之一,是鉴别一个DBMS成功与否的重要依据。为查询多媒体数据库中的数据,我们给出了基于媒体实例模型的逻辑查询语言,并举例说明该语言的应用。基于提出的媒体实例模型,我们建立了能够高效访问媒体信息的数据存储结构并通过所给出的实例说明了该数据存储结构的应用。基于各种类型的查询,我们分别给出了查询处理算法。为了反映数据库中的信息变化,我们给出了媒体实例模型的更新操作算法。在现实的应用中,来自不同媒体的状态需要有机地结合起来,以便完成有意义的数据流,我们提出了媒体事件、多媒体表示的概念。


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