數據庫原理畢業(yè)論文

1、<p><b>　　數據庫原理</b></p><p><b>　　與應用論文</b></p><p>　　題目：數據庫技術在信息化社會的應用及存在的問題</p><p><b>　　姓名：曲歌</b></p><p><b>　　專業(yè)：財務管理</b

2、></p><p>　　學校：哈爾濱理工大學</p><p><b>　　時間：6月13日</b></p><p><b>　　內容摘要</b></p><p>　　隨著計算機技術與網絡通信技術、多媒體技術的發(fā)展，數據庫技術已成為信息社會中對大量數據進行組織與管理的重要技術手段及軟件技術，是網

3、絡信息化管理系統(tǒng)的基礎。它不僅有完整的理論基礎，而且隨著硬件技術與軟件技術的飛快發(fā)展，它的應用也越來越廣泛。 </p><p>　　然而信息技術的快速發(fā)展，是人們面臨著這樣的局面：CAD/CAM，CIMS，CASE，GIS等應用領域要求管理越來越復雜的信息，這些信息具有諸如多媒體數據，空間數據，科學數據，地理數據等等數據類型，這些數據與傳統(tǒng)類型相比較，不但類型復雜，形式多樣，而且存儲、傳輸、操作使用和檢索的

4、方法也有許多新特點，新要求，一方面，需要用數據庫技術和數據庫系統(tǒng)來管理這些復雜的數據，以獲得數據庫系統(tǒng)所具備的許多數據管理功能，如查詢、檢索、恢復、并發(fā)控制，完整性、存儲管理等。另一方面，由于網絡技術的蓬勃發(fā)展，信息處理早已從單用戶環(huán)境發(fā)展到網絡環(huán)境，這種環(huán)境為資源，信息的共享提供了極大的方便，并且由于多機協同工作從而大大提高了工作的效率，這兩者的結合要求數據庫管理系統(tǒng)能夠在網絡環(huán)境或異構環(huán)境中管理復雜的數據對象，傳統(tǒng)的DBMS不能有效

5、地處理復雜的多媒體數據 ，因而要求使用新的多媒體索引和檢索技術。</p><p>　　多媒體數據庫技術是計算機技術的重要組成部分，它能夠同時獲取、處理、編輯、存儲和展示文字、聲音、影像、圖形等不同媒體，同時它具有多樣性、集成性和交互性等特點。只有解決好多媒體的關鍵性技術問題，才能得到廣泛應用，促進它更快發(fā)展。</p><p>　　關鍵詞：數據庫新技術研究，多媒體數據庫技術，多媒體數據庫，多

6、媒體數據庫管理系統(tǒng)（MMDBMS），存在的問題</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　內容摘要…………………………………………………………………………2</p><p>　　1、引言…………………………………………………………………………4</p><p>　　2、數據庫新技術…………………………

7、………………………………………4</p><p>　　2.1 分布式數據庫………………………………………………………………5</p><p>　　2.2 并行數據庫…………………………………………………………………7</p><p>　　2.3 知識數據庫…………………………………………………………………7</p><p>　　2.4 主動數

8、據庫…………………………………………………………………7</p><p>　　2.5 模糊數據庫…………………………………………………………………8</p><p>　　2.6 空間數據庫…………………………………………………………………8</p><p>　　3、多媒體數據庫………………………………………………………………8</p><p>

9、;　　3.1 多媒體基礎知識…………………………………………………………9</p><p>　　3.2 多媒體管理系統(tǒng)…………………………………………………………10</p><p>　　3.3 多媒體數據庫技術………………………………………………………11</p><p>　　3.4 多媒體帶來的問題………………………………………………………13</p>

10、;<p>　　4、數據庫設計中的幾個問題………………………………………………14</p><p>　　5、結語…………………………………………………………………………14</p><p>　　參考文獻………………………………………………………………………15</p><p>　　后記……………………………………………………………………………16<

11、/p><p><b>　　1、引言</b></p><p>　　隨著計算機應用領域的不斷拓展和網絡通信技術、多媒體技術的發(fā)展, 數據庫已是計算機科學技術中發(fā)展最快、應用最廣泛的重要分支之一，數據庫技術的研究也取得了重大突破，他已成為計算機信息系統(tǒng)和計算機應用系統(tǒng)的重要的技術基礎和支柱。從20世紀60年代末開始, 數據庫系統(tǒng)已從第一代層次數據庫、網狀數據庫，第二代的關系數據

12、庫系統(tǒng)，發(fā)展到第三代以面向對象模型為主要特征的數據庫系統(tǒng)。關系數據庫理論和技術在70～80年代得到長足的發(fā)展和廣泛而有效地應用，80年代, 關系數據庫成為應用的主流, 幾乎所有新推出的數據庫管理系統(tǒng)（DataBase Management System，DBMS）產品都是關系型的，他在計算機數據管理的發(fā)展史上是一個重要的里程碑，這種數據庫具有數據結構化、最低冗余度、較高的程序與數據獨立性、易于擴充、易于編制應用程序等優(yōu)點，目前較大的信息

13、系統(tǒng)都是建立在關系數據庫系統(tǒng)理論設計之上的。但是，這些數據庫系統(tǒng)包括層次數據庫、網狀數據庫和關系數據庫，不論其模型和技術上有何差別，卻主要是面向和支持商業(yè)和事務處理應用領域的數據管理。然而，隨著用戶應用需求的提高、硬件技術的發(fā)展和Internet/I</p><p>　　2、數據庫的新技術    </p><p>　　各種學科技術與數據庫技術的有機結合，從而使

14、數據庫領域中新內容、新應用、新技術層出不窮，形成了各種新型的數據庫系統(tǒng)：分布式數據庫系統(tǒng)、知識數據庫系統(tǒng)、模糊數據庫系統(tǒng)、并行數據庫系統(tǒng)、多媒體數據庫系統(tǒng)等；數據庫技術被應用到特定的應用領域，又出現了工程數據庫、演繹數據庫、時態(tài)數據庫、統(tǒng)計數據庫、空間數據庫、科學數據庫、文獻數據庫等,他們都繼承了傳統(tǒng)數據庫的理論和技術，但已經不是傳統(tǒng)意義上的數據庫了，立足于傳統(tǒng)數據庫已有的成果和技術，加以發(fā)展進化，從而形成的新的數據庫系統(tǒng)，有人稱之為“

15、進化”了的數據庫系統(tǒng)；立足于新的應用需求和計算機未來的發(fā)展，研究出了全新的數據庫系統(tǒng)，有人稱之為“革新”了的數據庫系統(tǒng)。可以說新一代數據庫技術的研究，新一代數據庫系統(tǒng)的發(fā)展呈現了百花齊放的局面。如圖所示：</p><p>　　2.1分布式數據庫    </p><p>　　分布式數據庫系統(tǒng)是在集中式數據庫系統(tǒng)的基礎上建立起來的，分布式數據庫系統(tǒng)是分布式處理技術

16、與數據庫技術的結合，同時又是數據庫技術與網絡技術的產物。分布式數據庫系統(tǒng)是具有管理分布數據庫功能的計算機系統(tǒng)。一個分布式數據庫是由分布于計算機網絡上的多個邏輯相關的數據庫組成的集合，網絡中的每個結(一般在系統(tǒng)中的每一臺計算機稱為結點node)具有獨立處理的能力(稱為本地自治),可執(zhí)行局部應用,同時,每個結點通過網絡通訊系統(tǒng)也能執(zhí)行全局應用。所謂局部應用即僅對本結點的數據庫執(zhí)行某些應用。所謂全局應用(或分布應用)是指對兩個以上結點的數據庫

17、執(zhí)行某些應用。支持全局應用的系統(tǒng)才能稱為分布式數據庫系統(tǒng)。對用戶來說，一個分布式數據庫系統(tǒng)邏輯上看如同集中式數據庫系統(tǒng)一樣，用戶可在任何一個場地執(zhí)行全局應用。</p><p>　　2.1.1分布式數據庫具有如下優(yōu)點：</p><p>　　更適合分布式的管理與控制。分布式數據庫系統(tǒng)的結構更適合具有地理分布特性的組織或機構使用，允許分布在不同區(qū)域、不同級別的各個部門對其自身的數據實行局部控制。

18、例如：實現全局數據在本地錄入、查詢、維護，這時由于計算機資源靠近用戶，可以降低通信代價，提高響應速度，而涉及其他場地數據庫中的數據只是少量的，從而可以大大減少網絡上的信息傳輸量;同時，局部數據的安全性也可以做得更好。</p><p>　　具有靈活的體系結構。集中式數據庫系統(tǒng)強調的是集中式控制，物理數據庫是存放在一個場地上的，由一個DBMS集中管理。多個用戶只可以通過近程或遠程終端在多用戶操作系統(tǒng)支持下運行該DBM

19、S來共享集中是數據庫中的數據。而分布式數據庫系統(tǒng)的場地局部DBMS的自治性，使得大部分的局部事務管理和控制都能就地解決，只有在涉及其他場地的數據時才需要通過網絡作為全局事務來管理。分布式DBMS可以設計成具有不同程度的自治性，從具有充分的場地自治到幾乎是完全集中式的控制。</p><p>　　系統(tǒng)經濟，可靠性高，可用性好。與一個大型計算機支持一個大型的冀中是數據庫在加一些進程和遠程終端相比，由超級微型計算機或超級

20、小型計算機支持的分布式數據庫系統(tǒng)往往具有更高的性價比和實施靈活性。分布式系統(tǒng)比集中式系統(tǒng)具有更高的可靠性和更好的可用性。如由于數據分布在多個場地并有許多復制數據，在個別場地或個別通信鏈路發(fā)生故障時，不致于導致整個系統(tǒng)的崩潰，而且系統(tǒng)的局部故障不會引起全局失控。</p><p>　　在一定條件下響應速度加快。如果存取的數據在本地數據庫中，那末就可以由用戶所在的計算機來執(zhí)行，速度就快。</p><

21、p>　　可擴展性好，易于集成現有系統(tǒng)，也易于擴充。</p><p>　　對于一個企業(yè)或組織，可以采用分布式數據庫技術在以建立的若干數據庫的基礎上開發(fā)全局應用，對原有的局部數據庫系統(tǒng)作某些改動，形成一個分布式系統(tǒng)。這比重建一個大型數據庫系統(tǒng)要簡單，既省時間，又省財力、物力。也可以通過增加場地數的辦法，迅速擴充已有的分布式數據庫系統(tǒng)。</p><p>　　2.1.2分布數數據庫系統(tǒng)有如下

22、缺點：</p><p>　　通信開銷較大，故障率高。例如，在網絡通信傳輸速度不高時，系統(tǒng)的響應速度慢，與通信縣官的因素往往導致系統(tǒng)故障，同時系統(tǒng)本身的復雜性也容易導致較高的故障率。當故障發(fā)生后系統(tǒng)恢復也比較復雜，可靠性有待提高。</p><p>　　數據的存取結構復雜。一般來說，在分布時數據庫中存取數據，比在集中時數據庫中存取數據更復雜，開銷更大。</p><p>

23、　　數據的安全性和保密性較難控制。在具有高度場地自治的分布時數據庫中，不同場地的局部數據庫管理員可以采用不同的安全措施，但是無法保證全局數據都是安全的。安全性問題式分布式系統(tǒng)固有的問題。因為分布式系統(tǒng)式通過通信網絡來實現分布控制的，而通信網絡本身卻在保護數據的安全性和保密性方面存在弱點，數據很容易被竊取。</p><p>　　分布式數據庫的設計、場地劃分及數據在不同場地的分配比較復雜。數據的劃分及分配對系統(tǒng)的性能

24、、響應速度及可用性等具有極大的影響。不同場地的通信速度與局部數據庫系統(tǒng)的存取部件的存取速度相比，是非常慢的。通信系統(tǒng)有較高的延遲，在CPU上處理通信信息的代價很高。分布式數據庫系統(tǒng)中要注意解決分布式數據庫的設計、查詢處理和優(yōu)化、事務管理及并發(fā)控制和目錄管理等問題。</p><p>　　在數據庫研究領域中已有多年的歷史和出現過一批支持分布數據管理的系統(tǒng)，如SDD1系統(tǒng)、DINGRES系統(tǒng)和 POREL系統(tǒng)等。從概念

25、上講，分布式數據庫是物理上分散在計算機網絡各結點上，而邏輯上屬于同一個系統(tǒng)的數據集合。他具有數據的分布性和數據庫間的協調性兩大特點。系統(tǒng)強調結點的自治性而不強調系統(tǒng)的集中控制，且系統(tǒng)應保持數據的分布透明性，使應用程序編寫時可完全不考慮數據的分布情況。無疑分布式是計算機應用的發(fā)展方向，也是數據庫技術應用的實際需求，其技術基礎除計算機硬、軟件技術支持外，計算機通信與網絡技術當然是其最重要的基礎。但分布式系統(tǒng)結構、分布式數據庫由于其實現技術上

26、的問題，當前并沒有完全達到預期的目標，而客戶/服務器（Client/Server，C/S）體系結構卻正在風行，廣義的理解， C／S也是一種分布式結構，按照C／S結構，一個數據處理任務至少是分布在2個不同的部件上完成。C／S結構把任務分為2部分，一部分是由前端(Frontend,即Client)運行應用程序，提供用戶接口，而另一部分是由后端(Backend,即Server)提供特定服務，包括數據庫或文件服務、通信服務等?？蛻魴C通</

27、p><p><b>　　2.2并行數據庫</b></p><p>　　并行數據庫系統(tǒng)是并行技術與數據庫技術的結合,其發(fā)揮多處理機結構的優(yōu)勢，將數據庫在多個磁盤上分布存儲，利用多個處理機對磁盤數據進行并行處理，從而解決了磁盤“I/O”瓶頸問題，通過采用先進的并行查詢技術，開發(fā)查詢間并行、查詢內并行以及操作內并行，大大提高查詢效率。其目標是提供一個高性能、高可用性、高擴展性的

28、數據庫管理系統(tǒng)，而在性能價格比方面，較相應大型機上的DBMS高得多。并行數據庫系統(tǒng)作為一個新興的方向，需要深入研究的問題還很多，但可以預見，由于并行數據庫系統(tǒng)可以充分地利用并行計算機強大的處理能力，必將成為并行計算機最重要的支撐軟件之一。在并行數據庫領域，雖然取得了一些成果，但還有許多問題需要研究。并行體系結構，并行操作算法，并行查詢優(yōu)化，并行數據庫的物理設計，及并行數據庫的數據加載及再組織技術。</p><p>

29、;　　2.3知識數據庫   </p><p>　　知識數據庫系統(tǒng)的功能是如何把由大量的事實、規(guī)則、概念組成的知識存儲起來，進行管理，并向用戶提供方便快速的檢索、查詢手段。因此，知識數據庫可定義為：知識、經驗、規(guī)則和事實的集合。知識數據庫系統(tǒng)應具備對知識的表示方法；對知識系統(tǒng)化的組織管理；知識庫的操作；庫的查詢與檢索；知識的獲取與學習；知識的編輯； 庫的管理等功能。知識數據庫是人工智能

30、技術與數據庫技術的結合。</p><p><b>　　2.4主動數據庫</b></p><p>　　主動數據庫的主要目標是提供對緊急情況及時反應的能力，同時提高數據管理系統(tǒng)的模塊化程度，主動數據庫通常采用的方法是在傳統(tǒng)的數據庫系統(tǒng)中嵌入ECA（事件-條件-動作）規(guī)則，這相當于系統(tǒng)提供了一個自動檢測機構，實現主動數據庫的關鍵技術在于它的條件檢測技術，，能夠有效的對事件進

31、行自動檢測。此外，如何擴充傳統(tǒng)的數據庫系統(tǒng)，使之能夠描述，存儲，管理ECA規(guī)則，適應主動數據庫；如何構造執(zhí)行模型；如何進行事務調度；如何在傳統(tǒng)數據庫管理系統(tǒng)的基礎上形成主動數據的體系結構；如何提高系統(tǒng)的整體效率等都是主動數據庫。</p><p>　　2.5模糊數據庫    </p><p>　　模糊性是客觀世界的一個重要屬性，傳統(tǒng)的數據庫系統(tǒng)描述和處理的是精確

32、的或確定的客觀事物，但不能描述和處理模糊性和不完全性等概念，這是一個很大的不足，為此，開展模糊數據庫理論和實現技術的研究，其目標是能夠存儲以各種形式表示的模糊數據，數據結構和數據聯系、數據上的運算和操作、對數據的約束（包括完整性和安全性）、用戶使用的數據庫窗口用戶視圖、數據的一致性和無冗余性的定義等都是模糊的，精確數據可以看成是模糊數據的特例；模糊數據庫系統(tǒng)是模糊技術與數據庫技術的結合，由于理論和實現技術上的困難，模糊數據庫技術近年來發(fā)

33、展不是很理想，但他已在模式識別、過程控制、案情偵破、醫(yī)療診斷、工程設計、營養(yǎng)咨詢、公共服務以及專家系統(tǒng)等領域得到較好的應用，顯示了廣闊的應用前景。</p><p><b>　　2.6 空間數據庫</b></p><p>　　空間數據庫系統(tǒng)主要面向GIS應用用來存儲和處理電子地圖等空間數據及其屬性數據的數據庫系統(tǒng)，是用于表示空間物體的位置、形狀、大小和分布特征等諸方面信

34、息的數據，適用于描述所有二維、三維和多維分布的關于區(qū)域的現象的數據庫系統(tǒng)。</p><p><b>　　……</b></p><p>　　除了以上講的這幾個典型的數據庫新技術，還有如面向對象數據庫系統(tǒng)、工作流數據庫、Web數據庫，演繹數據庫，數據網格等，這里僅以多媒體數據庫為例，講述一下數據庫在信息化社會的應用及存在的問題。</p><p>&

35、lt;b>　　3、多媒體數據庫</b></p><p>　　數據庫是為某種特殊目的組織起來的記錄和文件的集合。傳統(tǒng)的數據庫管理系統(tǒng)在處理結構化數據、文字和數值信息等方面是很成功的。但是，隨著時間的推移，多媒體信息也在激增：互聯網上正在不斷產生和存儲大量的圖像和視頻，為了便于處理、發(fā)布和保存，許多印刷形式的繪畫和圖片被轉化成數字形式；許多電視和報紙上的圖片也被轉化成了數字形式；人們每天都在不斷采集

36、大量的醫(yī)學圖像；衛(wèi)星探測也不斷產生更多的圖片。隨著儲存技術和數字技術發(fā)展，這種趨勢還會繼續(xù)下去，要管理和使用這些數量不多增加的多媒體信息和數據信息，只創(chuàng)建一個堆積它們的“倉庫”是毫無用處的，如果不對多媒體信息進行組織以便快速的檢索，就不可能有效的使用這些多媒體信息，如何對這些信息關聯度大、結構復雜、媒體處理要求高的多媒體數據進行有效的管理和石油，成為多媒體信息系統(tǒng)的一大技術難題。因此需要研究和建立能處理非結構化數據的新型數據庫――多媒體

37、數據庫。</p><p>　　3.1多媒體基礎知識</p><p>　　多媒體主要包括數字音頻、數字圖形及圖像、多媒體數字視頻、多媒體動畫等；常用的多媒體文件格式有：</p><p>　　音頻文件格式：wave格式，擴展名為WAV，利用該格式紀錄的聲音文件和原聲基本一致，質量很高，但是文件太大；MOD格式，擴展名為MOD、ST3、XT、S3M、FAR、669等，該格

38、式的文件里存放樂譜和樂曲使用的各種音色樣本，具有回放效果明確、音色種類無限的特點；MPEG-3格式，擴展名為MP3現在流行的聲音文件格式；real audio格式，擴展名為RA，這種格式可謂網絡的靈魂，強大的壓縮量和極小的失真使其在眾多的格式中脫穎而出；還有CD Audio 格式、MIDI格式等等。</p><p>　　視頻文件格式：動畫文件，GIF格式，FLIC格式，FLA格式等；影像格式，AVI格式，quic

39、k time格式，MPEG格式 Real Video格式，ASF格式等。</p><p>　　圖像文件格式：BMP格式，PCX格式，TIFF格式，GIF格式等。</p><p>　　多媒體數據可分為如下幾類；數字字符型關系數據、文本數據、聲音數據、圖像數據。下面分別給以介紹。</p><p>　　1.數字字符型關系數據</p><p>　　人

40、們完成對信息的抽象后，就要建立與實體之間的關系。它經常由字符和數值構成，具有非常規(guī)范的結構化形式。因為采用結構化的形式后，使數據的內容表達得比較明確，所以，數據庫對這種數據的操縱特別方便。</p><p><b>　　2.文本數據</b></p><p>　　計算機最早就可以處理文本數據，這在情報檢索中得到了廣泛地應用。這種以長短不同的順序字符流組成的文本其實也具有許

41、多獨特的性質，但就數據庫而言，在理論和實踐上都沒有充分地反映出這種性質。各種書籍、文獻、檔案等都是由文本媒體數據為主構成的。文本是最常見的媒體形式。</p><p><b>　　3.聲音數據</b></p><p>　　有了聲音能夠使一個對象或過程變得生動，而這種生動又帶有了信息，同時聲音也是應用中必須考慮的需要進行的有效管理的媒體，例如字典中每一詞的發(fā)音、鳥類數據庫

42、中鳥的叫聲等。聲音可以輔助其它媒體的表現，起到與感覺相同的效果，如解說、注釋、音響效果等。但高質量的聲音需要大容量的存儲。通常，單聲道較好音質的聲音數字化后需每分鐘上兆的存儲量。聲音也可以由音庫中的音符合成而得，這樣只需存儲符號而無需存儲波形。中文語言合成效果尚不十分令人滿意，但音樂合成效果已經很好了。抽象化的聲音數據已經轉化為文本，許多成熟的技術都可以利用，非常有利于檢索。但如果對波形聲音直接識別，還存在著一些困難，這對數據庫的檢索將

43、是不利的。</p><p><b>　　4.圖像數據</b></p><p>　　圖像數據的表示方法有多種，分別基于抽象程序或時間。位圖式圖像在照片、繪圖、醫(yī)學圖像等方面經常采用，它只是對原圖像的一種數字化。圖形是圖像矢量化的結果，它是對原圖像實行了某種程序的抽象而得，反映了一個物體的關鍵特征，常用于地理圖、CAD圖等方面。圖形和圖像按一定順序組成時間序列，就是動畫和

44、數字化視頻，這時數據的組成及內容與時間就有了密切的關系。一幅較高分辨率數字化的彩色圖像約需1MB左右的存儲空間，圖形則由于抽象繪制指令而使存儲量少得多，而動態(tài)視頻由于在時間上的連續(xù)變化，通常每秒為25～30幀，對存儲的要求要大得驚人，如不壓縮處理幾乎無法使用。</p><p><b>　　多媒體數據的特點</b></p><p>　　多媒體數據與傳統(tǒng)數據庫數據有顯著的

45、不同，因此，多媒體數據庫有如下特點。數據量巨大且媒體之間量的差異十分明顯，而使得數據在庫中的組織方法和存儲方法復雜。如何組織好多媒體數據庫的數據，選擇設計合適的物理結構和邏輯結構，才能保證應用的快速存取。數據量大相應地支持信息系統(tǒng)范圍擴大，同時應用范圍也擴大了。</p><p>　　媒體種類的繁多使得數據處理變得復雜了.前邊介紹了四種多媒體數據，而實際上，在具體實現時，常常根據系統(tǒng)定義、標準轉換而常演變成幾十種媒

46、體形式。從理論上講，多媒體系統(tǒng)應能接受任何形式的數字化媒體形式，但卻很難了解并且正確處理這些媒體的語義信息。這些基于內容的語義在有些媒體中是易于確定的，但對另外一些媒體來說卻不易于確定，甚至會因為應用的不同和觀察者的不同而有差異，也不能僅用人工輸入的方法加以限定。面向對象的方法使異質數據類型的統(tǒng)一處理問題得到了緩解，但尚未完全解決。</p><p>　　多媒體不僅改變了數據庫的接口，使其聲、圖、文并茂，而且也改變

47、了數據庫的操縱形式，其中最重要的便是查詢機制和查詢方法。媒體的復合、分散、時序性質及其形象化的特點，使得查詢不再只通過字符查詢，查詢的結果也不僅僅是一張表，而是多媒體的一組“表現”。接口的多媒體化將對查詢提出更復雜也是更友好的設計要求。</p><p>　　3.2、多媒體數據管理系統(tǒng)（MMDBMS）</p><p>　　多媒體數據庫管理系統(tǒng)（MMDBMS）能夠有效地存儲和操作多媒體數據，在

48、多媒體數據庫中的數據被表示為文本、圖像、語音、圖形和視頻圖像等形式，用戶可以定期地更新多媒體數據，從而使數據庫中所包含的信息精確地反映現實性界。隨著數據庫技術的發(fā)展`，一些MMDBMS已經能夠存儲和操作各種類型的數據，使用戶能夠通過MMDBMS對數據進行瀏覽或查詢，并且可以在很短的時間內訪問大量的相關數據。這種MMDBMS對各種應用領域來說，都是非常有用的。如CAI、CAD/CAM及航空交通管制等等。開發(fā)MMDBMS涉及許多問題。這些問

49、題主要包括數據表示、數據操作、事務處理、元數據管理、數據發(fā)布、存儲管理、服務質量、保證數據完整性和安全性、用戶接口、異構性以及實時處理等。</p><p>　　多媒體數據庫通常是通過網絡進行遠程存取的。被鑒別為與查詢有關的多媒體對象必須從服務器上檢索并傳給客戶端進行顯示。為了高質量地實現多媒體顯示，必須滿足服務質量（QoS）等因素在的一系列要求。在多媒體數據庫管理系統(tǒng)（MMDBMS）中的主要性能指標是效率。具有如

50、下特點：</p><p>　　MMDBMS必須能表示和處理各種多媒體的數據，重點是不規(guī)則數據如圖形、圖像、聲音、視頻等。</p><p>　　MMDBMS必須能反映和管理各種多媒體數據的特性，或各種媒體數據之間的空間或時間的關聯。</p><p>　　MMDBMS除必須滿足物理數據獨立性和邏輯數據獨立性外，還應滿足媒體數據獨立性。 </p><p

51、>　　MMDBMS的數據操作功能 。</p><p>　　MMDBMS的網絡功能 。</p><p>　　MMDBMS應具有開放功能，提供MDB的應用程序接口API，并提供獨立于外設和格式的接口 。</p><p>　　MDBMS還應提供事務和版本管理功能 </p><p>　　3.3、多媒體數據庫的技術</p><

52、p>　　由于多媒體系統(tǒng)需要將不同的媒體數據表示成統(tǒng)一的結構碼流，然后對其進行變換，重組和分析處理，以進一步的存儲、傳送，輸出和交互控制，所以，多媒體的傳統(tǒng)關鍵技術主要集中在 以下四類中：數據壓縮技術、大規(guī)模集成電路制造技術，大容量的光盤存儲技術，實時多任務操作系統(tǒng)。因為這些技術取得了突破性的進展，而成為像今天這樣具有強大的處理聲音、文字、圖像、等媒體信息能力的高科技技術。但說到當前要用于多媒體數據庫的關鍵技術，還應該包括多媒體通信

53、網絡技術、媒體處理技術和編碼技術、多媒體信息組織和管理技術、超媒體技術、基于內容的檢索技術等。</p><p>　　1）數字圖像編碼技術</p><p>　　游程編碼：有些圖像，尤其是計算機生成的圖型往往有許多顏色相同的圖塊，在這些圖塊中，許多連續(xù)的掃描行都具 有同一種顏色，在這種情況下就可以不需要存儲沒一個像素的顏色值，而僅僅存儲一個像素值以及具有相同顏色的像素數目，這種稱為游程編碼，用

54、RLE表示。</p><p>　　增量調制編碼：自然圖像往往具有這樣的特點：在比較大的范圍內，圖像的顏色雖不完全一致，但變化不大。利用圖像相鄰像素值的相關性來壓縮每個像素值的為數來達到最終減少圖像存儲容量，這種稱為增量調制編碼。</p><p>　　2）常用數據壓縮技術</p><p><b>　　音頻壓縮</b></p><

55、;p><b>　　非線性量化</b></p><p><b>　　預測編碼</b></p><p>　　使用屏蔽屬性的壓縮技術：MPEG音頻</p><p><b>　　數字圖像的壓縮</b></p><p><b>　　空間分塊采樣 </b><

56、;/p><p><b>　　預測編碼</b></p><p><b>　　變換編碼</b></p><p><b>　　向量量化方法</b></p><p><b>　　分形圖像編碼</b></p><p><b>　　小波壓

57、縮</b></p><p><b>　　實際的編碼系統(tǒng)</b></p><p>　　JPEG(Joint Photographic Experts Group)，是由國際標準化組織(ISO)和國際電報電話咨詢委員會(CCITT)聯合制定的。適合于連續(xù)色調、多級灰度、彩色或單色靜止圖像的國際標準。</p><p><b>　

58、　JBIG</b></p><p><b>　　JPEG2000</b></p><p><b>　　數字視頻壓縮</b></p><p><b>　　動態(tài)估計和補償</b></p><p><b>　　MPEG </b></p>

59、<p><b>　　4、多媒體通信技術</b></p><p>　　多媒體技術與通信技術的完美結合，使得通信領域中諸如可視電話等陷入困境的行業(yè)，煥發(fā)了新的活力。多媒體通信技術集計算機交互性、網絡的分布性和多媒體信息的綜合性于一體，突破了計算機、通信、電視和出版等傳統(tǒng)產業(yè)間的界線，使這些對人類社會產生重大影響但相對獨立發(fā)展的技術融為一體。多媒體通信技術向人類提供了全新的信息服務，如

60、：多媒體電子郵件、實時視頻會議、計算機支持的協同工作，以及遠距離學習和遠距離醫(yī)療等。</p><p>　　多媒體通信是一個綜合性的技術，涉及多媒體、計算機及通信等領域，并且給這些領域帶來很大的影響。大數據量的連續(xù)媒體在網上的實時傳輸不僅向窄帶網絡及包交換的協議提出了挑戰(zhàn)，而且對于媒體技術本身，如數據的壓縮、各媒體間的時空同步等也提出了較高的要求。</p><p>　　多媒體網絡為多媒體通信

61、提供了一個傳輸環(huán)境，網絡的帶寬、信息交換方式以及高層協議，都將直接影響著傳輸及服務的質量。</p><p>　　多媒體網絡包括：電話網、綜合業(yè)務數字網、公用數據網、計算機局域網等。</p><p>　　電話網采用電路交換方式，在這種方式下，信道是獨占的，有利于連續(xù)媒體傳輸。但是，在電話線路上傳輸是模擬信號，數字信號必須經過調制解調器處理之后才能進行傳輸。電話網的速率一般只有19.2Kbit

62、s/s，無法傳輸視頻等大數據量的媒體。</p><p>　　公用數據網和高速專線網的傳輸率比電話網有所提高，但是使用費非常昂貴。</p><p>　　窄帶綜合業(yè)務數字網（N—ISDN）也是采用電路交換，這種方式具有較小的延遲。窄帶綜合業(yè)務數字網有兩種用戶網絡接口：基本速率接口和基群速率接口?；舅俾式涌诘慕Y構為2B+D，即兩個B信道和一個D信道。B信道的速率為64Kbits/s，用于傳輸標

63、準的數字電話以及其它一些數據；D信道的速率為16Kbits/s，用于傳輸信令等控制信息。這樣，其總數據傳輸率為144Kbits/s。對于基群速率接口，其結構在歐洲為30B+D，在美國為23B+D，其中B信道和D信道的速率都是64Kbits/s。由此看來，窄帶綜合業(yè)務數字網就是具有較高的傳輸率，可以傳輸聲音和低質量的視頻信號。</p><p>　　計算機局域網采用包交換方式傳輸數字信息，它把用戶的數據分割成許多小段

64、（稱為包、分組等）在網上傳輸。包交換方式的特點是傳輸速率高，并且可以根據需要改變速率，如現在常用的以太網。這種網絡的數據傳輸率一般為10Mbits/s。其缺點是傳輸延遲大，不適合音頻和視頻信號的傳輸。</p><p>　　寬帶綜合業(yè)務數字網（B—ISDN），其傳輸介質采用同步光纖網（SONET），信息交換方式采用異步傳輸模式（ATM）。這種方式具有電路交換延時小，分組交換速率高及速率可變特點。寬帶綜合業(yè)務數字網的

65、傳輸速率將達到2.4Gbits/s，在其上可以傳輸高保真的立體聲、普通和高清晰度的視頻，是多媒體通信的理想環(huán)境。</p><p>　　由于條件限制，在近段時期，我國多媒體通信的研究和應用將集中在計算機局域網（LAN）上進行，其中包括以太網（Ethernet）、令牌環(huán)（Token Ring）以及光纖分布式數字接口（FDDI）等。對于在廣域網（WAN）上進行多媒體通信只能做一些試驗。</p><p

66、>　　5、基于內容的檢索（Content Based Retrieval，CBR)技術 </p><p>　　是指根據媒體和媒體對象的內容、語義及上下文聯 系進行檢索。 是從媒體數據中提取出特定的信息線索，然后根據 這些線索從大量存儲在數據庫中的媒體中進行查找，檢索出具有相似特征的媒體數據出來。 </p><p>　　1）基于內容檢索系統(tǒng)的一般結構 </p><p

67、>　　插入子系統(tǒng) ：該子系統(tǒng)負責將媒體輸入到系統(tǒng)之中，同時根據需要為用戶提供一種工具，以全自動或半自動（既需要用戶部分干預）的方式對媒體進行分割或節(jié)段化，標識需要的對象或內容的關鍵點，以便有針對性的對目標進行特征提取。</p><p>　　特征提取子系統(tǒng)：對用戶或系統(tǒng)標明的媒體對象進行特征提取處理，在提取特征時，往往需要知識處理模塊的輔助，由知識庫提供有關的領域知識。 </p><p&g

68、t;　　數據庫 ：媒體數據和插入時得到的特征數據分別存入媒體數據庫和特征數據庫，媒體庫包含各種媒體數據，如圖像，視頻，音頻，文本等，特征庫包含這種媒體用戶輸入的特征和預處理自動提取的特征。</p><p>　　查詢子系統(tǒng)：主要以示例查詢的方式向用戶提供檢索接口。</p><p><b>　　2）檢索過程</b></p><p>　　初始檢索說明

69、：用戶開始檢索時，要形成一個檢索的格式，最初可以用QBE或特定的查詢語言來形成。</p><p>　　相似性匹配：將特征與特征庫中的特征按照一定的匹配算法進行匹配。</p><p>　　特征調整：用戶對系統(tǒng)返回的一組滿足初始特征的檢索結果進行瀏覽，挑選出滿意的結果，檢索過程完成；或者從候選結果中選擇一個最接近的示例，進行特征調整，然后形成一個新的查詢。</p><p&g

70、t;　　重新檢索：逐步縮小查詢范圍，重新開始。該過程直到用戶放棄或得到滿意的查詢結果時為止。</p><p>　　3.4、多媒體帶來的問題</p><p>　　數據量巨大且媒體之間量的差異也極大，從而影響數據庫的組織和存儲方法。 </p><p>　　媒體種類的增多增加了數據處理的困難 </p><p>　　數據庫的多解查詢，非精確匹配和相似

71、性查詢將占相當大的比重 </p><p><b>　　用戶接口的支持</b></p><p>　　多媒體信息的分布對多媒體數據庫體系帶來了巨大的影響。 </p><p>　　短事務處理與長事務處理：傳統(tǒng)的事務一般都短小精悍，在多媒體數據庫管理系統(tǒng)中也應盡可能采用短事務。</p><p>　　由于多媒體要處理的音、圖、文多

72、種數據，服務質量的要求越來越高。 </p><p>　　多媒體數據管理系統(tǒng)還有考慮版本控制的問題。</p><p>　　4、數據庫設計中的幾個問題    數據庫技術的延伸與發(fā)展為各種不同類型數據庫建設提供了有力的支持，在近期及遠景建設中對下述技術的利用和吸收是有益和必須的：</p><p>　　大型信息系統(tǒng)應該是基于一個分布式的多媒體

73、數據庫系統(tǒng)，他應基于遠程C/S結構并支持多媒體數據的存儲、管理和查詢。</p><p>　　系統(tǒng)應該是一個具有豐富數據資源并提供先進的對數據資源再開發(fā)工具，如提供輔助設計、統(tǒng)計分析、專家咨詢、多媒體顯示等的軟、硬件支持。</p><p>　　系統(tǒng)開發(fā)可應用新的技術和方法論為指導，面向對象技術、多媒體技術應該是下一代數據庫及其信息系統(tǒng)開發(fā)可采用的技術。</p><p>

74、;　　在數據庫建設中充分采用科學的分析和設計方法，在數據的組織和管理上形成規(guī)范，充分發(fā)揮現代數據庫技術對工程的支持。</p><p>　　在開發(fā)過程中選用的數據庫技術緊跟國際發(fā)展潮流接軌，開發(fā)出能夠支持國家宏觀經濟決策，支持企業(yè)全面管理，支持Internet共享的數據庫，真正讓數據庫流通起來，提高數據庫利用率。</p><p><b>　　5、結語</b></p

75、><p>　　對于廣大的數據庫用戶來講，主要有兩方面的要求：一方面，他們希望從中得到自己所需要的數據或信息；另一方面，他們能夠方便地接受和使用這些數據或信息。前一類要求應通過工程的硬、軟件環(huán)境支持和高質量的數據庫設計來達到；后一類要求則應為用戶提供良好的用戶界面和完善的應用支持來達到。但值得注意的是，任何數據庫系統(tǒng)的建設，其最根本的問題還是對應用領域中基礎數據的識別與組織，如果做不到這一點，是很難做出讓用戶滿意和認可

76、的數據庫系統(tǒng)的。因此，數據庫系統(tǒng)建設中的數據規(guī)劃、面向應用領域的全面數據分析和全面數據庫設計，將是系統(tǒng)建設中的頭等大事。多媒體數據庫技術隨著計算機技術的發(fā)展顯得越來越重要，應用領域會更加廣闊，現在通信技術也得到突飛猛進的發(fā)展，以它為基礎的多媒體數據庫技術將改變我們未來的生活。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　來賓、譚明勇：《數據庫

77、原理與應用》冶金工業(yè)出版社2003年出版</p><p>　　陳志泊、李冬梅、王春玲：《數據庫原理與應用教程》人民郵電出版社2002年出版</p><p>　　趙杰、李濤、朱慧：〈〈SQL Server 數據庫管理、設計和實現教程〉〉清華大學出版社2004年出版</p><p>　　李逸波：《多媒體數據庫技術》機械工業(yè)出版社2004年出版</p>&l

78、t;p>　　陳磊、郭斌、李翔：〈〈PowerBuilder 9.0數據庫項目案例導航〉〉清華大學出版社2005年出版</p><p>　　衛(wèi)海：〈〈快速學習SQL server2000 〉〉中國鐵道出版社2001年出版</p><p>　　V．S．Subrahmanian。jajodia：〈〈多媒體數據庫管理系統(tǒng)〉〉2000年出版</p><p>　　http

79、://www.iproject.com.cn</p><p>　　http://210.41.4.20/course/57/57/seventh/html/7_vod_theory3.htm</p><p>　　http://WWW.pagedown.net</p><p>　　http://blog.5d.cn/user16/jwsnoopy/200604/247

80、964.html</p><p><b>　　后記</b></p><p>　　經過多次的看書，上網查資料，這篇關于數據庫技術在信息化社會的應用及存在的問題， 總算完工了，在此要謝謝我的同事們，在我寫作的日日夜夜，同事們也默默地為我承擔了大量的日常工作，使我擺脫了日常繁雜工作的困擾。</p><p>　　本文很大程度上是在與諸多良師益友的相互交

81、流中獲得的結果。他們無私地向我提供了很多有價值的建議，這既讓我避免了一些錯誤。當敲定論文最后一個文字的時候，我的心中涌動起慶幸和感激之情。平日，只因拳拳于求學之途，甚至連一句感念之詞也未曾表達過。僅以此文，向他們以及曾經幫助過我的所有的人們表示深深地謝意。</p><p>　　本文還參考和引用了一些的珍貴文獻或學術觀點，在此一并謝忱。</p><p><b>　　曲歌 <