第7章 多媒体数据库多媒体数据库介绍
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多媒体数据库
多媒体数据库多媒体数据库是数据库技术的新兴领域。
它研究的对象已从传统的单一的字符类型的信息媒体发展为包括图形、图像、声音和字符的多种类型的信息媒体。
由于研究对象的多样化，因而多媒体数据库技术提出了很多比传统数据库技术更为复杂和更为新颖的研究课题。
多媒体数据库技术的出现和形成，一方面是由于有实际的应用需求，而另一方面也基于现代计算技术发展的新成果。
由于现实世界的复杂性，因而其表现的形式也就会是多样的，作为信息传播的形式，除了通常传播媒体文字和符号外，当然也时常见到上述的以图形、图像和声音等媒体的表现形式，以及它们的相互组合。
传统的数据库技术在文字和符合的输入、存储、处理、检索和输出等方面已有较成熟的技术，还有相应的理论成果。
当初，它的应用主要在事务处理和商业领域。
随着计算机应用领域的扩展和技术的发展，人们已不满足于单一的信息表现形式，或单一的信息表现形式已不能满足实际应用的需要，而提出了对多种信息媒体的利用和管理的需要。
随着现代计算技术的发展，存储技术，如光存储技术方面，出现了大容量的光盘；输入/输出手段的更新，如摄像技术、数字化仪、扫描仪、高分辨率的图形、图像监视器的应用；彩色图形、图像转换设备的完善以及计算机本身处理能力的提高和数据模型理论的发展和完善都为多媒体数据库的实现提供了可能性。
多媒体（Multimedia，或译为多媒介/多媒质）的术语在1983年正式使用，1984年在新加坡召开的超大型数据库（VLDB）第10届国际会议上就对多媒体数据库进行了讨论。
1.多媒体数据模型一般认为，数据模型化是数据库技术的基础和核心。
如果广义地理解，数据模型化包括了概念模型、逻辑模型和物理模型的建立。
其中概念模型是数据库设计者对现实世界的抽象，逻辑模型是对概念模型的逻辑表示，而物理模型是对逻辑模型的机器表示。
要把复杂的现实世界正确地描述出来，并将其数据及关系在数据库中进行存储和管理，关键地一步是要把现实世界抽象为概念模型。
多媒体数据库
多媒体数据库多媒体数据库介绍多媒体数据库是一种用于存储、管理和检索多媒体数据的系统。
它将多种类型的数据，如图片、音频、视频等组织起来，使用户可以方便地对这些数据进行管理和访问。
多媒体数据库在各个领域都有广泛的应用，如图像检索、音频处理、视频分析等。
特点1. 存储多种类型的数据：多媒体数据库可以存储图片、音频、视频等多种类型的数据，为用户提供一个集中管理的平台。
2. 大容量存储：多媒体数据通常占据较大的存储空间，多媒体数据库需要提供足够的存储容量来满足用户的需求。
3. 高效检索：多媒体数据库需要提供高效的检索功能，使用户可以快速地找到所需的数据。
4. 多媒体特征提取：多媒体数据库可以提取多媒体数据的特征，如图像的颜色、纹理等特征，音频的频谱、节奏等特征，以便于后续的处理和分析。
5. 支持多种查询方式：多媒体数据库可以支持多种查询方式，如基于内容的查询、基于相似度的查询等，以满足不同用户的需求。
6. 数据安全性：多媒体数据库需要提供一定的安全机制，保护用户的数据不被非法获取或篡改。
应用1. 图像检索：多媒体数据库可以用于图像检索，用户可以通过输入一张图像，快速找到数据库中与之相似的图像。
2. 视频分析：多媒体数据库可以用于视频分析，提取视频中的关键特征，并进行目标识别、行为分析等。
3. 音频处理：多媒体数据库可以用于音频处理，如音频信号的降噪、语音识别等。
4. 文字检索：多媒体数据库可以对图片中的文字进行识别和检索，方便用户查找包含特定文字的图片。
5. 多媒体教学：多媒体数据库可以用于教育领域，存储和管理教学资源，如课件、视频等。
多媒体数据库是一个用于存储、管理和检索多媒体数据的系统，它具有存储多种类型数据、大容量存储、高效检索、多媒体特征提取等特点。
多媒体数据库在图像检索、视频分析、音频处理等领域有着广泛的应用，为用户提供了方便、快捷的数据管理和访问平台。
媒资管理07多媒体数据库技术
v 2. MMDB应能够协调处理各种媒体数据，正确识 别各种媒体数据之间在空间或时间上的关系。
v 3. 除必须满足物理数据独立性和逻辑数据独立性 外，还应该满足媒体数据独立性。
媒资管理07多媒体数据DIA ASSET MANAGEMENT
v 4. 更强的数据查询和操纵。多媒体数据既有其外 在的表现形式，又有其自身内在的结构。
v 外部关键字（foreign key，也称外键）是指如果表中含 有与另一个表的主关键字相对应的列组，那么该列组就 被称为外部关键字。从该定义可以看出，外部关键字也 是由一个或多个列组成。
v 如果两个表中具有相同的列或列组，那么该列或列组就 被称为这两个表的公共关键字（common key）。如果 公共关键字是其中一个表的主关键字，那么该公共关键 字在另一个表中就被称为外部关键字。
媒资管理07多媒体数据库技术
§7.1.1 关系数据库基本知识
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 减少数据冗余度。由于数据库实现了数据共享，因而 减少了数据的重复存储，节省了存储空间，减少了数 据冗余。
v 数据独立性。数据库技术中的数据与程序相互独立， 互不依赖，不因一方的改变而改变另一方，这大大简 化了应用程序设计与维护的工作量，同时数据也不会 随程序的结束而消失，可长期保留在计算机系统中。
媒资管理07-多媒体数据 库技术
2020/11/16
媒资管理07多媒体数据库技术
第7章 多媒体数据库技术
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 多媒体数据库技术是数据库技术与多媒体技术结合的 产物。
v 多媒体数据库要解决三个难题。
w 第一是信息媒体的多样化，多媒体数据的存储、组织、使 用和管理。
v 3. 除必须满足物理数据独立性和逻辑数据独立性 外，还应该满足媒体数据独立性。
媒资管理07多媒体数据DIA ASSET MANAGEMENT
v 4. 更强的数据查询和操纵。多媒体数据既有其外 在的表现形式，又有其自身内在的结构。
v 外部关键字（foreign key，也称外键）是指如果表中含 有与另一个表的主关键字相对应的列组，那么该列组就 被称为外部关键字。从该定义可以看出，外部关键字也 是由一个或多个列组成。
v 如果两个表中具有相同的列或列组，那么该列或列组就 被称为这两个表的公共关键字（common key）。如果 公共关键字是其中一个表的主关键字，那么该公共关键 字在另一个表中就被称为外部关键字。
媒资管理07多媒体数据库技术
§7.1.1 关系数据库基本知识
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 减少数据冗余度。由于数据库实现了数据共享，因而 减少了数据的重复存储，节省了存储空间，减少了数 据冗余。
v 数据独立性。数据库技术中的数据与程序相互独立， 互不依赖，不因一方的改变而改变另一方，这大大简 化了应用程序设计与维护的工作量，同时数据也不会 随程序的结束而消失，可长期保留在计算机系统中。
媒资管理07-多媒体数据 库技术
2020/11/16
媒资管理07多媒体数据库技术
第7章 多媒体数据库技术
MEDIA ASSET MANAGEMENT
v 多媒体数据库技术是数据库技术与多媒体技术结合的 产物。
v 多媒体数据库要解决三个难题。
w 第一是信息媒体的多样化，多媒体数据的存储、组织、使 用和管理。
多媒体数据库
多媒体数据库在当今数字化的时代，多媒体数据如图片、音频、视频等在我们的日常生活和工作中无处不在。
为了有效地管理、存储和检索这些丰富多样的多媒体信息，多媒体数据库应运而生。
多媒体数据库是一种能够存储和管理多媒体数据的数据库系统。
与传统的数据库只处理文本和数字数据不同，多媒体数据库需要应对多媒体数据的大容量、复杂结构和特殊处理需求等挑战。
首先，多媒体数据的容量通常非常大。
一张高清图片可能就有几兆字节，一段几分钟的高清视频则可能达到几百兆甚至几个吉字节。
这就对数据库的存储能力提出了很高的要求。
为了应对这一挑战，多媒体数据库通常采用高效的存储技术，如压缩存储、分布式存储等。
其次，多媒体数据的结构复杂。
以视频为例，它不仅包含图像信息，还有音频信息，以及时间维度上的信息。
这就需要多媒体数据库能够理解和处理这种复杂的结构，以便能够准确地提取和展示用户所需的内容。
再者，多媒体数据的处理方式也与传统数据不同。
例如，对于图片，可能需要进行图像识别、特征提取等操作；对于音频，可能需要进行语音识别、音频分析等处理。
这就要求多媒体数据库具备相应的处理能力，或者能够与专门的多媒体处理工具进行集成。
多媒体数据库在很多领域都有着广泛的应用。
在医疗领域，医生可以通过多媒体数据库存储和检索患者的 X 光片、CT 扫描图像、病历记录等信息，方便进行诊断和治疗。
在教育领域，教师可以利用多媒体数据库创建丰富的教学资源，如教学视频、动画演示等，提高教学效果。
在娱乐行业，多媒体数据库可以用于存储和管理电影、音乐、游戏等内容，为用户提供更好的娱乐体验。
为了实现多媒体数据库的有效管理，需要解决一系列关键技术问题。
数据模型是其中之一。
传统的关系型数据模型在处理多媒体数据时存在局限性，因此出现了一些专门为多媒体数据设计的数据模型，如面向对象数据模型、扩展关系数据模型等。
这些数据模型能够更好地表示多媒体数据的复杂结构和语义信息。
索引和检索技术也是至关重要的。
第七章多煤体数据库技术
特征提取
图像特征 视频特征
语义合成 高维检索 搜索引擎 相关反馈
CBMR
目标识别 特征提取
MPEG7中语义描述方法
语义合成
高维检索 搜索引擎 相关反馈
CBMR
目标识别 特征提取 语义合成
数据对象
高维检索
搜索引擎 相关反馈
近邻查询 或范围查询
高维检索
高维向量空间
CBMR
目标识别 特征提取 语义合成 高维检索
人脸检测和 识别
应战： 应战：新一代网上检索
多媒体 多种语言 回答 语音和 文字 多种语言 提问 多媒体 目前的互联网搜索引擎技术 目前的互联网搜索引擎技术 新一代搜索引擎： 新一代搜索引擎： Web 浏览界面 知识搜索 引擎
互联网
(1995 – ): (Yahoo!, 搜狐) 搜狐) 基于关键字: 基于关键字: 很难表达许多概念 1.自然语言，更高的精度 1.自然语言 更高的精度 自然语言， 太多不相关的匹配：费时费力 太多不相关的匹配：费时费力
新一代视频浏览技术 新一代视频浏览技术
传统浏览方式： - 方式：看电视 - 技术：电视 新的浏览方式： - 方式：计算机上看电视（网上直播、点播） - 技术：计算机+网络 技术：计算机+ 未来的浏览方式： - 方式：通过计算机或电视迅速找到感兴趣的内容 智能电视能替主人筛选节目 - 技术：多媒体数据基于内容的分析和浏览
特定领域特征
人脸(human 人脸(human faces) 指纹(finger 指纹(finger prints) 手写体(handwriting) 手写体(handwriting)
CBMR
目标识别
一般特征
镜头切换类型(shot镜头切换类型(shot-cut) 摄像机运动（pan 摄像机运动（pan and zoom） zoom） 运动轨迹（lack motion） 运动轨迹（lack of motion） 关键帧（key frame） 关键帧（key frame）
多媒体数据库
多媒体数据库多媒体数据库是一种特殊的数据库，用于存储多媒体数据，如音频、视频、图像、文本等。
随着互联网和数字技术的发展，多媒体数据越来越多，多媒体数据库的重要性也越来越明显。
多媒体数据库的特点多媒体数据库与传统的关系数据库不同，它具有以下几个特点：1. 数据量大多媒体数据通常具有高比特率和大的存储空间。
音频文件、视频文件等文件大小通常都是以GB为单位，因此多媒体数据库需要具有较高的存储容量和处理能力。
2. 数据类型多样多媒体数据类型和格式繁多，如MPEG、AVI、MP3等文件格式。
对于不同类型的多媒体数据，多媒体数据库需要支持不同的处理方法和技术。
3. 数据访问方式多种多样多媒体数据的访问方式不同于传统的数据库查询方式，需要支持多媒体数据的浏览、播放、编辑、共享等操作。
4. 数据安全性要求高多媒体数据往往是机密或有版权保护的，因此多媒体数据库需要加强对数据的安全性和权限控制，以保护数据的机密性和完整性。
多媒体数据库的应用多媒体数据库在许多领域得到了广泛的应用，以下是几个主要的应用领域：1. 娱乐业多媒体数据库常用于游戏、音乐、电影等娱乐业的相关应用。
它可以帮助用户快速浏览娱乐产品，并且支持购买、在线播放、在线下载等功能。
2. 医疗多媒体数据在医疗领域也得到了广泛的应用。
医生可以通过多媒体数据库快速率定病例，医生可以使用多媒体数据库为病人提供手术视频、医疗影像等数据，帮助病人更好地治疗身体问题。
3. 教育多媒体数据库也在教育领域得到了广泛的应用。
学生可以通过多媒体数据库学习视频、录像、语音文件等素材，并且通过在线学习等方式进行学习。
此外，教师可以通过多媒体数据库安排带有多媒体元素的教学计划，更好地让学生理解教材内容。
4. 商业多媒体数据库在商业领域中也得到了广泛的应用。
商家可以使用多媒体数据库作为广告渠道，向广大消费者展示商品及服务。
另外，也可以通过多媒体数据库帮助商家更好地管理商品信息，提高管理效率。
多媒体数据库系统
多媒体数据库系统多媒体数据库胡经国多媒体数据库MultimediaDatabase），是数据库技术与多媒体技术结合的产物。
多媒体数据库不是对现有的数据进行界面上的包装，而是从多媒体数据与信息本身的特性出发，考虑将其引入到数据库中之后而带来的有关问题。
多媒体数据库从本质上说，要解决三个难题第一是信息媒体的多样化不仅仅是数值数据和字符数据，要扩大到多媒体数据的存储、组织、使用和管理。
第二要解决多媒体数据集成或表现集成，实现多媒体数据之间的交叉调用和融合集成粒度越细，多媒体一体化表现才越强，应用的价值也才越大。
第三是多媒体数据与人之间的交互性。
在传统的数据库中引入多媒体数据和操作，不只是把多媒体数据加入到数据库中就可以完成的问题。
传统的字符数值型数据虽然可以对很多的信息进行管理，但其应用范围十分有限。
为了构造出符合应用需要的多媒体数据库，必须解决从体系结构到用户接口等一系列问题。
没有交互性就没有多媒体要改变传统数据库查询的被动性，能以多媒体方式主动表现。
二、面临的问题的组织和存储媒体数据的数据量大，而且媒体间的差异也极大，从而影响数据库的组织和存储方法。
如动态视频压缩后每秒仍达几十万字节甚至几兆字节的数据量而字符数值等数据可能仅有几个字节。
只有组织好多媒体数据库中的数据，选择设计好适合的物理结构和逻辑结构，才能保证磁盘的充分利用和应用的快速存取。
数据量的巨大还反映在支持信息系统的范围的扩大显然我们不能指望在一个站点上就存储上万兆的数据，而必须通过网络加以分布这对数据库在这种环境下进行存取也是一种挑战。
2、媒体种类的增加每一种多媒体数据类型除了都要有自己的一组最基本的操作和功能、适当的数据结构以及存取方式等外，还要有一些标准的操作，包括各种多媒体数据通用的操作及多种新类型的集成。
虽然主要的多媒体类型只有那么几种，但事实上，在具体实现时往往根据系统定义、标准转换等演变出很多不同的媒体格式。
不同媒体类型对应不同数据处理方法这就要求多媒体数据库管理系统能够不断扩充新的媒体类型及其相应的操作方法。
第七章 多媒体、计算机安全和数据库
3、多媒体计算机(MPC) 多媒体计算机(MPC)
能对文本、图形、图像、动画、音频、 能对文本、图形、图像、动画、音频、视 频等多种媒体信息进行获取、编辑、处理、 频等多种媒体信息进行获取、编辑、处理、 存储和输出的计算机系统。简言之， 存储和输出的计算机系统。简言之，能处 理多种媒体信息的计算机叫MPC。 理多种媒体信息的计算机叫 。 一个完整的多媒体计算机系统应包含多媒 一个完整的多媒体计算机系统应包含多媒 体硬件平台、多媒体软件平台和 体硬件平台、多媒体软件平台和多媒体创 作工具。 作工具。 多媒体应用技术中， 多媒体应用技术中，VOD是指视频点播。 是指视频点播。
算机机病毒的特性 破坏性--破坏计算机软件和数据， --破坏计算机软件和数据 破坏性--破坏计算机软件和数据，使计算机 不能正常运行。 不能正常运行。 隐蔽性--由于它本身是一个可执行程序， --由于它本身是一个可执行程序 隐蔽性--由于它本身是一个可执行程序，虽 然通常不以独立的文件形式存在， 然通常不以独立的文件形式存在，但它可 以隐藏在正常的可执行程序和数据文件中。 以隐藏在正常的可执行程序和数据文件中。 传染性--病毒能通过修改别的程序， --病毒能通过修改别的程序 传染性--病毒能通过修改别的程序，把自身 的拷贝包括进去，达到扩散的目的。 的拷贝包括进去，达到扩散的目的。
(多)媒体技术具的三个重要特性
交互性：用户可通过交互方式参与信息的选择、 交互性：用户可通过交互方式参与信息的选择、 控制和使用； 控制和使用； 多样性：可以处理多种媒体信息，包括文本、图 多样性：可以处理多种媒体信息，包括文本、 图像、声音、视频等； 形、图像、声音、视频等； 集成性：用多种软硬件设备， 集成性：用多种软硬件设备，以多种不同信息形 式综合表现某个内容，取得生动的效果。 式综合表现某个内容，取得生动的效果。 数字化性：传统媒体信息基本上是模拟信号， 数字化性：传统媒体信息基本上是模拟信号，而 多媒体处理的信息都是数字化信息。 多媒体处理的信息都是数字化信息。 实时性： 多媒体中有些媒体（如声音和图象） 实时性： 多媒体中有些媒体（如声音和图象） 是与时间密切相关的， 是与时间密切相关的，这就要求多媒体必须支持 实时处理。 实时处理。
多媒体数据库
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• • • •
(1) 电影的一个影像段。 (2) 与影像段相关的声音段。 (3) 电影提取的两个重要情节的画面图像。 (4) 给出电影的导演、男演员、女演员和其 他电影特征的文本。
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• 客户能用许多可能的方式查找VOD数据库。 举例如下： • 查询1：带有计算机动画卡通的电影有哪些? • VOD服务应答器回应：VOD服务器显示电影 的细节：“Who Framed Rabbit”和“Toy Story”。
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• 通过语音处理和识别，可以获得语音数据 的各种语义信息，这是最基本的依赖于内 容的语音单元。由于语音识别须要和大量 样板语音数据比较，空间和时间的开销都 很大。目前，用自动半自动方法提取语音 元数据还有一定的困难。
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图像元数据 • 图像元数据与图像类型和应用领域有关。 例如人像的元数据主要包括人的自然和社 会的属性以及人的各部分的特征等；卫星 图像元数据主要包括栅格结构、地理位置、 地貌特征、地域覆盖（例如国域，省域 等）、摄取时间；医学图像元数据主要包 括病人属性、检查时间，结构异常部位及 特征。
à Ã ¶ ½ Ì å Ê ý ¾ Ý ¿ â MDB
数据模型分类
• 简单性数据模型 • 复杂型数据模型 • 智能型数据模型
简单型多媒体数据模型
• 对应于多媒体简单应用。
• 特征：涉及到的对象多为静态，结构较为 简单，查询比较确定。 • 简单型多媒体数据库功能： • 对多媒体数据中的物理媒体数据的有效管 理和存取； • 建立多媒体数据及其文本说明等属性之间 的相互关系。
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多媒体多数据库
多媒体数据库是数据库技术与多媒体技术结合的产物。多媒体数据库不是对现有的数据进行界面上的包装， 而是从多媒体数据与信息本身的特性出发，考虑将其引入到数据库中之后而带来的有关问题。多媒体数据库从本 质上来说，要解决三个难题。第一是信息媒体的多样化，不仅仅是数值数据和字符数据，要扩大到多媒体数据的 存储、组织、使用和管理。第二要解决多媒体数据集成或表现集成，实现多媒体数据之间的交叉调用和融合，集 成粒度越细，多媒体一体化表现才越强，应用的价值也才越大。第三是多媒体数据与人之间的交互性。没有交互 性就没有多媒体，要改变传统数据库查询的被动性，能以多媒体方式主动表现。
多媒体多数据库
对多媒体信息利用数据库方法进行管理的数据库系统
01 相关介绍
03 主要影响 05 体系结构
目录
02 相关解释 04 具备功能
定义：是对多媒体信息利用数据库方法进行管理的数据库系统，具有一般数据库的特征，可进行查询 (query)、插入(insert)等等操作。
多媒体数据库相对传统数据库，区别在于存储的内容更加丰富，但是这些视频、音频、图像的数据库操作用 传统的字符匹配操作方法是不适用的。
多媒体数据库需处理的信息包括数值（number）、字符串(string)、文本(text)、图形（graphics）、图 像（image）、声音（voice）、和视像（video）等。对这些信息进行管理、运用和共享的数据库就是多媒体数 据库。
相关解释
1.能够直接管理数据、文本、图形、图象、视频、音频等多媒体数据的数据库就可称为多媒体数据库。 2. 多媒体数据库及其特点所谓多媒体数据库是指数据库中相互关联的数据集合是多媒体文档的汇集,其中 包括文本、图片、音频、视频。 3.一般来说,多媒体数据库是指能够管理字符、文本、声音、图形、图象(静态、动态)等多种媒体的数据库。 4.一般地说能够管理数值、文字、表格、图形、图象、声音等多种媒体的数据库称为多媒体数据库。
多媒体多数据库
对多媒体信息利用数据库方法进行管理的数据库系统
01 相关介绍
03 主要影响 05 体系结构
目录
02 相关解释 04 具备功能
定义：是对多媒体信息利用数据库方法进行管理的数据库系统，具有一般数据库的特征，可进行查询 (query)、插入(insert)等等操作。
多媒体数据库相对传统数据库，区别在于存储的内容更加丰富，但是这些视频、音频、图像的数据库操作用 传统的字符匹配操作方法是不适用的。
多媒体数据库需处理的信息包括数值（number）、字符串(string)、文本(text)、图形（graphics）、图 像（image）、声音（voice）、和视像（video）等。对这些信息进行管理、运用和共享的数据库就是多媒体数 据库。
相关解释
1.能够直接管理数据、文本、图形、图象、视频、音频等多媒体数据的数据库就可称为多媒体数据库。 2. 多媒体数据库及其特点所谓多媒体数据库是指数据库中相互关联的数据集合是多媒体文档的汇集,其中 包括文本、图片、音频、视频。 3.一般来说,多媒体数据库是指能够管理字符、文本、声音、图形、图象(静态、动态)等多种媒体的数据库。 4.一般地说能够管理数值、文字、表格、图形、图象、声音等多种媒体的数据库称为多媒体数据库。
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课题：第7章多媒体数据库多媒体数据库介绍7.1 概述7.2 多媒体数据库的特点7.3 多媒体数据对数据库的影响7.4 多媒体数据库系统的功能7.5 基于内容的多媒体检索技术7.6 基于内容检索的过程第7章多媒体数据库传统的数据库管理系统对多媒体信息的管理和检索变得越来越困难，因此要研制和开发新一代数据库管理系统即多媒体数据库管理系统。
支撑多媒体数据库管理系统的相关技术主要包括：大容量可读写的光盘、磁盘存储器、高速通信网络、计算机图形学、图像和声音处理、数据压缩、关系型和面向对象的数据库以及用户接口技术等，为促进多媒体数据库技术的发展和应用提供了重要的技术保证。
7.1 概述7.1.1 基本概念7.1.2 数据库技术的产生与发展7.1.3 数据模型结构1. 数据处理的三个世界2. 数据模型的分类7.1.4 时空编组7.1.5 多媒体数据库系统结构1. 数据库系统的三级数据模式结构2. 多媒体数据库的体系结构7.1.1 基本概念1. 数据与信息数据实际上是描述事物的符号记录。
信息是人们消化理解了的有价值的数据，是能够反映事物或现象的本质和特征及其内在联系的数据，用来预测和控制事物发展的趋势，决策和指导工作。
数据处理是指将数据转换成信息的过程。
在数据处理的一系列活动中，数据收集、存储、分类、检索，加工或计算处理、打印报表，传播等操作是基本环节，这些基本环节统称为数据管理。
数据与信息之间的关系可以表示为：信息 = 数据＋数据处理2. 数据库数据库是长期储存在计算机外存、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性，并可被多个用户共享使用。
3. 数据库系统及组成数据库系统是指具有管理和控制数据库功能的计算机系统。
数据库系统由5部分组成：（1）硬件系统是整个数据库系统的基础，需要有足够大容量的内存和磁盘等存取设备等。
（2）数据库集合是若干个设计合理、满足应用需要的数据库。
（3）数据库管理系统是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件，是数据库系统的核心组成部分。
（4）相关软件是支持软件，如操作系统等。
（5）数据库管理员是全面负责建立、维护和管理数据库系统的人员；用户是最终系统的使用和操作人员。
4. 数据库管理系统DBMS数据库管理系统是用于建立、使用和维护数据库的一组软件。
数据库管理系统使用户能方便地定义数据和操纵数据，并能够保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。
5. 多媒体数据库管理系统MDBMS数据库管理系统是用于建立、使用和维护多媒体数据库的一组软件，层次、结构复杂。
6. 管理信息系统MIS管理信息系统是由若干子系统构成的一个集成的人机系统，从组织的全局出发，实现数据共享，提供分析、计划、预测和控制等方面的综合信息。
其主要目的是为领导提供决策，发挥系统的综合效益，提高管理水平。
7.1.2 数据库技术的产生与发展1. 人工管理阶段①数据和程序不具有独立性；②数据不能长期保存；③没有文件概念。
2. 文件系统阶段程序和数据有了一定的独立性，①程序和数据分开存储；②有管理软件；③文件多样化；④文件以记录为单位。
但数据冗余度大，缺乏数据独立性，数据不能集中管理。
3. 数据库系统阶段①实现数据共享，减少数据冗余；②采用特定的数据模型；③具有较高的数据独立性；④有统一的数据控制功能和较高的数据安全性。
7.1.3 数据模型结构数据模型是指表示实体以及实体之间联系的数据库的数据结构。
1. 数据处理的三个世界（1）现实世界现实世界是指客观存在的世界中的事实及其联系（事物特征，事物之间关联）。
（2）信息世界信息世界（或概念世界）是现实世界在人们头脑中的反映，是对客观事物及其联系的一种抽象描述，经过分析整理归纳，构成信息模型，它是按用户观点对信息建模，主要用于数据库设计，一般采用实体—联系方法表示。
信息世界常用的几个术语如下：1）实体客观存在并可以相互区别的事物称为实体，同一类实体的集合称为实体集。
2）属性描述实体的特性称为属性，如学生实体用若干属性（学号、姓名、性别、出生日期）来描述。
属性的具体取值称为属性值，用以表示一个具体实体，如属性组合（9901，王斌，男，10/03/79）。
3）关键字某个属性或属性组合的值能够唯一地标识实体集中的每个实体，可以选作关键字。
例如，学号可以作为关键字。
4）联系实体集之间的对应关系称为联系。
联系分为两种：①是实体内部各属性之间的联系。
②另一种是实体之间的联系。
（3）计算机（数据）世界多媒体信息经过编码处理存入计算机后变成了数字化信息。
计算机世界研究的对象是“记录”，它由相关的数据项（字段）所组成。
相关数据项值的集合为一个记录值，同类记录值的集合组成文件，相关文件的集合构成一个数据库。
计算机世界的几个常用术语：1）数据项又称字段，是数据库中可以命名的最小逻辑数据单位。
它可以是一个数或一个字符串，用来描述属性的数据。
2）记录是数据项的有序集，即一个记录是由若干个数据项或字段组成的，用它描述实体。
有型、值之分，例如一个学生记录通常包含学号、姓名、性别、出生日期等数据项，值是具体取值。
3）文件文件是一个具有符号名的一组同类记录的集合。
2. 数据模型的分类表示实体以及实体之间（存储和管理数据、处理数据）联系的数据库的数据结构称为数据模型，目前基本的数据模型有几类：（1）层次模型数据结构是一棵“有向树”，层次模型的特征是：有且仅有一个结点没有父结点，它就是根结点；其他结点有且仅有一个父结点。
（1）层次模型（2）网状模型用网状结构表示实体及其之间联系的模型称为网状模型。
网中的每一个结点代表一个记录类型，联系用链接指针来实现。
广义地讲，任何一个连通的基本层次联系的集合都是网状模型。
网状模型的特征是：允许结点有多于一个的父结点；也可以有一个以上的结点没有父结点。
（3）关系模型关系模型是用二维表格结构来表示实体以及实体之间联系的数据模型，每个二维表可称为关系，关系模型是“关系”组成的集合。
1）关系2）元组3）属性4）主码：可以唯一确定一个学生。
5）域属性的取值范围。
6）分量元组中的一个属性值。
7）关系模式对关系的描述，一般表示为：关系名（属性1，属性2，…，属性n）。
在关系模型中，实体以及实体间的联系都是用关系来表示的。
例如，学生、课程、学生与课程之间的多对多联系可以表示如下：学生（学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯）课程（课程号，课程名，学分）选修（学号，课程号，成绩）关系模型定义了关系的结构以及引用完整性限制等特性，同时定义了选择、投影、连接和关系的集合运算等关系运算以及更新、定义数据等操作。
在关系数据库的基础上增加一种大二进制对象BLOB字段来支持对多媒体数据对象的存取，对关系数据模型的基本结构不作任何改动。
但用户只能对BLOB字段的存在进行查询，不能根据BLOB字段的内容进行查询。
BLOB有两种类型：文本BLOB类型由有效的文本字符组成。
字节BLOB类型是二进制数据流，这种含有与记录中其他列分开存放在盘的不同分区上的BLOB列的数据库的逻辑区域叫做BLOB区。
有两个优点：①保证仍然可以以最佳速度执行大量的没有大二进制对象的程序。
②可以用便宜的存储介质来存储BLOB。
（4）面向对象模型面向对象数据模型语义丰富，描述能力强，不但可以描述数据的静态结构，而且还可以描述数据的动态行为，并且它是可扩充的，可以方便地让用户定义新的数据类型及其操作，面向对象数据库定义类、对象、方法三种要素和操纵语言。
面向对象模型的几个基本概念：1）对象对象是现实世界中具有某些特性的事物实体。
2）属性（状态是属性值的集合）属性用来描述对象的外观和行为的特征。
（4）面向对象模型3）方法方法是对象的一组操作，方法体现了对象的行为能力。
封装（状态和行为）4）消息消息传送相当于一个间接的过程调用。
5）类类描述的是具有相似性质的一组对象，具有相同的属性名和定义在这些属性上的方法。
有了对象类的概念就可以一次定义系统中同类所有对象的属性和方法。
6）类层次和继承用结点表示对象类，用连接两结点的边表示两个对象类的概括关系，则具有概括关系的对象类形成一个层次结构，称为类层次。
其中高层结点是低层结点的概括，称为低层结点的父类；低层结点是对其高层结点的具体化，称为高层结点的子类。
子类不仅可以继承其父类对象的部分或全部属性和方法，还可以拥有自己的属性和方法。
7.1.4 时空编组表达是指把各种媒体信息（实体）传达给用户的活动。
表达涉及到对多媒体对象从时间与空间两个维度进行控制。
我们把对多媒体对象进行的时间表达控制，叫做时间编组，而把对多媒体对象进行的空间表达控制，叫做空间编组，两者统称为多媒体对象的时空编组。
空间编组实质上是在空间上将各种媒体信息单元编排组合以便形成可视听的多媒体对象的过程（空间布局合理，时态关系同步）。
7.1.5多媒体数据库系统结构从数据库管理的角度来看，通常采用三级数据模式结构。
从数据库最终用户角度看，通常采用数据库系统的体系结构，可以分为单用户结构、主从式结构、分布结构和客户/服务器结构。
1. 数据库系统的三级数据模式结构（1）模式（概念或逻辑模式）及概念数据库模式是对数据库中数据的整体逻辑结构和特征的描述，是介于用户级和物理级之间的中间级，是所有用户视图的一个最小并集，它是数据库管理员DBA看到的数据库。
逻辑模式使用模式DDL（数据定义描述语言）进行定义和描述数据库全部信息内容，对每个不同概念的记录及相互关系等信息内容作出定义，其定义的内容不仅包括对数据库的记录型、数据项的型、记录间的完整性约束条件及记录之间的联系等描述，同时也包括对数据的访问和存取控制、安全保密定义（保密方式、保密级别和合法权检验和有效过程的定义）、数据应满足的完整性条件检查定义等说明。
概念模式是系统为了减小数据冗余，一个数据库系统只能有一个逻辑模式，以逻辑模式为框架的数据库为概念数据库。
设立概念模式的目的是为了把用户视图有机地结合成一个逻辑整体，统一满足所有用户的要求，（2）外模式及用户数据库外模式也称子模式或视图或用户模式，它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关数据的逻辑表示。
外模式使用子模式DDL进行定义，其定义主要是对子模式的数据结构、数据域、数据构造规则及数据的安全性和完整性的描述。
一个模式可以有多个不同的子模式。
以子模式为框架的数据库为用户数据库，它是对概念数据库的部分抽取。
使用外模式可以带来3个优点：①接口简单、使用方便。
②保证数据的独立性。
③提供数据共享性。
（3）内模式及物理数据库内模式也叫存储模式或物理模式，它是数据库在物理存储方面的描述，它是真正物理存在的，其他两层都是在它的基础上逐级抽象形成的逻辑结构。