在关系数据库基础上实现多媒体内容管理有哪几种方式

多媒体数据库的层次结构(1)物理层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。例如在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。

1系统软件

系统软件由一组控制计算机系统并管理其资源的程序组成，其主要功能包括：启动计算机，存储、加载和执行应用程序，对文件进行排序、检索，将程序语言翻译成机器语言等。实际上，系统软件可以看作用户与计算机的接口，它为应用软件和用户提供了控制、访问硬件的手段，这些功能主要由 *** 作系统完成。此外，编译系统和各种工具软件也属此类，它们从另一方面辅助用户使用计算机。下面分别介绍它们的功能。

1） *** 作系统(Operating System, OS)

*** 作系统是管理、控制和监督计算机软、硬件资源协调运行的程序系统，由一系列具有不同控制和管理功能的程序组成，它是直接运行在计算机硬件上的、最基本的系统软件，是系统软件的核心。 *** 作系统是计算机发展中的产物，它的主要目的有两个：一是方便用户使用计算机，是用户和计算机的接口。比如用户键入一条简单的命令就能自动完成复杂的功能，这就是 *** 作系统帮助的结果；二是统一管理计算机系统的全部资源，合理组织计算机工作流程，以便充分、合理地发挥计算机的效率。 *** 作系统通常应包括下列五大功能模块：

（1）处理器管理。当多个程序同时运行时，解决处理器(CPU)时间的分配问题。

（2）作业管理。完成某个独立任务的程序及其所需的数据组成一个作业。作业管理的任务主要是为用户提供一个使用计算机的界面使其方便地运行自己的作业，并对所有进入系统的作业进行调度和控制，尽可能高效地利用整个系统的资源。

（3）存储器管理。为各个程序及其使用的数据分配存储空间，并保证它们互不干扰。

（4）设备管理。根据用户提出使用设备的请求进行设备分配，同时还能随时接收设备的请求（称为中断），如要求输入信息。

（5）文件管理。主要负责文件的存储、检索、共享和保护，为用户提供文件 *** 作的方便。

*** 作系统的种类繁多，依其功能和特性分为批处理 *** 作系统、分时 *** 作系统和实时 *** 作系统等；依同时管理用户数的多少分为单用户 *** 作系统和多用户 *** 作系统；适合管理计算机网络环境的网络 *** 作系统。按其发展前后过程，通常分成以下六类：

（1）单用户 *** 作系统(Single User Operating System)

单用户 *** 作系统的主要特征是计算机系统内一次只能支持运行一个用户程序。这类系统的最大缺点是计算机系统的资源不能充分利用。微型机的DOS、Windows *** 作系统属于这一类。

（2）批处理 *** 作系统(Batch Processing Operating System)

批处理 *** 作系统是20世纪70年代运行于大、中型计算机上的 *** 作系统。当时由于单用户单任务 *** 作系统的CPU使用效率低，I/O设备资源未充分利用，因而产生了多道批处理系统，它主要运行在大中型机上。多道是指多个程序或多个作业(Multi-Programs or Multi Jobs)同时存在和运行，故也称为多任务 *** 作系统。IBM的DOS/VSE就是这类系统。

（3）分时 *** 作系统(Time-Sharing Operating System)

分时系统是一种具有如下特征的 *** 作系统：在一台计算机周围挂上若干台近程或远程终端，每个用户可以在各自的终端上以交互的方式控制作业运行。

在分时系统管理下，虽然各用户使用的是同一台计算机，但却能给用户一种“独占计算机”的感觉。实际上是分时 *** 作系统将CPU时间资源划分成极小的时间片（毫秒量级），轮流分给每个终端用户使用，当一个用户的时间片用完后，CPU就转给另一个用户，前一个用户只能等待下一次轮到。由于人的思考、反应和键入的速度通常比cpu的速度慢得多，所以只要同时上机的用户不超过一定数量，人们不会有延迟的感觉，好像每个用户都独占着计算机。分时系统的优点是：第一，经济实惠，可充分利用计算机资源；第二，由于采用交互会话方式控制作业，用户可以坐在终端前边思考、边调整、边修改，从而大大缩短了解题周期；第三，分时系统的多个用户间可以通过文件系统彼此交流数据和共享各种文件，在各自的终端上协同完成共同的任务。分时 *** 作系统是多用户多任务 *** 作系统，UNIX是国际上最流行的分时 *** 作系统。此外，UNIX具有网络通信与网络服务的功能，也是广泛使用的网络 *** 作系统。

（4）实时 *** 作系统(Real-Time Operating System)

在某些应用领域，要求计算机对数据能进行迅速处理。例如，在自动驾驶仪控制下飞行的飞机、导d的自动控制系统中，计算机必须对测量系统测得的数据及时、快速地进行处理和反应，以便达到控制的目的，否则就会失去战机。这种有响应时间要求的快速处理过程叫做实时处理过程，当然，响应的时间要求可长可短，可以是秒、毫秒或微秒级的。对于这类实时处理过程，批处理系统或分时系统均无能为力了，因此产生了另一类 *** 作系统——实时 *** 作系统。配置实时 *** 作系统的计算机系统称为实时系统。实时系统按其使用方式可分成两类：一类是广泛用于钢铁、炼油、化工生产过程控制，武器制导等各个领域中的实时控制系统；另一类是广泛用于自动订票系统、情报检索系统、银行业务系统、超级市场销售系统中的实时数据处理系统。

（5）网络 *** 作系统(Network Operating System)

计算机网络是通过通信线路将地理上分散且独立的计算机联结起来的一种网络，有了计算机网络之后，用户可以突破地理条件的限制，方便地使用远处的计算机资源。提供网络通信和网络资源共享功能的 *** 作系统称为网络 *** 作系统。

（6）微机 *** 作系统

微机 *** 作系统随着微机硬件技术的发展而发展，从简单到复杂。Microsoft公司开发的DOS是一单用户单任务系统，而Windows *** 作系统则是一单用户多任务系统，经过十几年的发展，已从Windows 31发展到目前的Windows NT、Windows 2000和Windows XP，它是当前微机中广泛使用的 *** 作系统之一。Linux是一个原码公开的 *** 作系统，目前已被越来越多的用户所采用，是Windows *** 作系统强有力的竞争对手。

2）语言处理系统（翻译程序）

如前所述，机器语言是计算机唯一能直接识别和执行的程序语言。如果要在计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序（下简称翻译程序）。翻译程序本身是一组程序，不同的高级语言都有相应的翻译程序。

对于高级语言来说，翻译的方法有两种：

一种称为“解释”。早期的BASIC源程序的执行都采用这种方式。它调用机器配备的BASIC“解释程序”，在运行BASIC源程序时，逐条把BASIC的源程序语句进行解释和执行，它不保留目标程序代码，即不产生可执行文件。这种方式速度较慢，每次运行都要经过“解释”，边解释边执行。

另一种称为“编译”，它调用相应语言的编译程序，把源程序变成目标程序（以OBJ为扩展名），然后再用连接程序，把目标程序与库文件相连接形成可执行文件。尽管编译的过程复杂一些，但它形成的可执行文件（以exe为扩展名）可以反复执行，速度较快。运行程序时只要键入可执行程序的文件名，再按Enter键即可。

对源程序进行解释和编译任务的程序，分别叫做编译程序和解释程序。如FORTRAN、COBOL、PASCAL和C等高级语言，使用时需有相应的编译程序；BASIC、LISP等高级语言，使用时需用相应的解释程序。

3）服务程序

服务程序能够提供一些常用的服务性功能，它们为用户开发程序和使用计算机提供了方便，像微机上经常使用的诊断程序、调试程序、编辑程序均属此类。

4）数据库管理系统

在信息社会里，社会和生产活动产生的信息很多，使人工管理难以应付，人们希望借助计算机对信息进行搜集、存储、处理和使用。数据库系统(Data Base System, DBS)就是在这种需求背景下产生和发展的。

数据库是指按照一定联系存储的数据集合，可为多种应用共享。数据库管理系统(Data Base Management System, DBMS)则是能够对数据库进行加工、管理的系统软件。其主要功能是建立、消除、维护数据库及对库中数据进行各种 *** 作。数据库系统主要由数据库(DB)、数据库管理系统(DBMS)以及相应的应用程序组成。数据库系统不但能够存放大量的数据，更重要的是能迅速、自动地对数据进行检索、修改、统计、排序、合并等 *** 作，以得到所需的信息。这一点是传统的文件柜无法做到的。

数据库技术是计算机技术中发展最快、应用最广的一个分支。可以说，在今后的计算机应用开发中大都离不开数据库。因此，了解数据库技术尤其是微机环境下的数据库应用是非常必要的。

2应用软件

为解决各类实际问题而设计的程序系统称为应用软件。从其服务对象的角度，又可分为通用软件和专用软件两类。

1）通用软件

这类软件通常是为解决某一类问题而设计的，而这类问题是很多人都要遇到和解决的。例如：文字处理、表格处理、电子演示等。

2）专用软件

在市场上可以买到通用软件，但有些具有特殊功能和需求的软件是无法买到的。比如某个用户希望有一个程序能自动控制车床，同时也能将各种事务性工作集成起来统一管理。因为它对于一般用户是太特殊了，所以只能组织人力开发。当然开发出来的这种软件也只能专用于这种情况。

目前多媒体数据库的途径主要有以下三条途径：

a 在现有商用数据库管理系统的基础上增加接口，以满足多媒体应用的需要；

b 建立基于一种或几种应用的专用多媒体信息管理系统；

c 从数据模型入手，研究全新的通用多媒体数据库管理系统。

第一种途径实用，但是效率很低；第二种途径易于实现，但缺乏通用性，而且可扩展性差；第三种途径是研究和发展的主流，但是具有相当的难度。

刘耀林 刘洋 刘敏 兰泽英

（武汉大学资源环境科学学院，武汉，430072）

摘要：通过对多媒体技术和GIS的结合进行简介，主要阐述了基于多媒体GIS技术的标准样地管理系统的设计与实现，主要包括数据模型设计，数据的组织和管理，系统功能设计和物理实现。

关键词：多媒体；GIS；标准样地

1 引言

11 标准地块概述

标准地块是指在农用地分等定级对象所在区域内，在一定的栽培管理技术条件下，该区域内农作物产量水平最高的若干个农用地分等定级单元。标准地块所处位置的气候、地形、土壤、灌溉排水、土地利用等条件最优，农业生产条件最好。

设立标准样地具有十分重要的作用和意义，是农用地分等定级工作中必不可少的环节。通过设立标准样地可以直观地获得农用地质量等级信息，并对农用地分等定级成果进行评价、控制和校订；通过对标准地块的监测与管理，间接地对农用地质量等级变化进行动态监测与管理。

标准地块分国家级、省级和县级分别设置。标准地块的设置遵循3个原则，即分层设置原则，生产条件最好的原则，永久性标志的原则。

标准样地信息十分丰富，包括样地的空间数据、属性数据及其多媒体数据。其中空间数据是指标准样地的坐标及其拓扑关系；属性数据主要有样地编号、级别、二级区名称、实地位置、平面坐标、规划用途、气候、土壤、地形、农田基本建设情况、产量、土地利用和土地经济等方面的内容；多媒体数据则包括了样地的景观和剖面，以及介绍当地人文风貌、风土人情的文档、音频、视频数据。

12 采用多媒体GIS 技术管理标准样地信息的必要性

传统的地理信息系统主要研究空间数据的管理和分析，这些信息主要是以字母和数字的形式进行表达，手段单一而呆板。在GIS中采用多媒体数据，可将图形图像的直观性、数字的准确性、音频视频的引导性和亲切感相结合，充分调动用户的多种感官，增强GIS的信息处理和传输的效果。将空间数据库和多媒体数据库相结合，采用两者的数据存储与处理方法，以空间对象为主框架，将多媒体数据附着于对象上，可以解决多媒体数据与空间数据之间的整合关系。由于标准样地的数据具有多样性和复杂性，它不仅包括一般地理目标的空间数据和属性数据，还包括了大量与之相关的多媒体数据。为了对这些庞杂的数据进行高效的管理，方便查询和实时的更新，基于多媒体GIS技术开发了标准样地管理系统。

2 多媒体技术与 GIS 的结合

多媒体空间数据是以数值、文字、图形、图像和声音等多媒体形式表示的GPS数据、RS影像数据、GIS数据、视频数据、声音及其他属性数据。

多媒体空间数据库系统是多媒体GIS的核心，它将多媒体空间数据有机地集成于一体，不仅提供空间数据的存储与 *** 作，还提供相应多媒体数据的存储与 *** 作。多媒体空间数据库结合空间数据库和多媒体数据库的特点，采用两者的数据存储与处理方法，以空间对象为主框架，将多媒体数据附着于对象上，解决多媒体数据与空间数据之间的无缝整合关系，为多媒体地理信息系统提供数据管理基础。

多媒体空间数据库系统主要包括3个部分：关系数据库，多媒体对象数据库和空间数据库。关系数据库与空间数据库的作用分别是管理属性数据和空间数据，多媒体数据库是用来管理多媒体数据。如图1所示。

图1 多媒体空间数据库系统的结构

3 标准样地管理系统的设计与实现

31 标准样地管理系统的配置环境

标准样地管理系统的设计与开发是2004年国土资源部试点项目“湖北省农用地分等成果汇总”工作的一部分。为了科学有效地管理省级标准样地数据，并以视觉、听觉等形式直观、形象、生动地表达样地信息，为用户提供一个友好活泼的界面环境。开发采用当前流行的组件式GIS技术和多媒体技术标准样地管理系统。系统的配置主要有：PC机，Windows2000 *** 作系统，VC ＋ ＋ 开发平台，MapObjects 控件，Access 数据库。

32 标准样地管理系统的数据模型

由于大多数数据模型不支持复杂对象（影像和声音），而面向对象的数据结构支持定义复杂的数据结构，并且面向对象的数据模型具有以下的特点：

（1）多媒体GIS系统中定义的空间信息，如点、线、面和非空间信息，如多媒体数据，每一个数据不再是分散的，而是集成为统一的实体。

（2）用户可以根据需要定义自身系统的数据类型，编写相关的输入、输出和执行函数。

（3）具有类的继承性。

因此，标准样地管理系统采用了面向对象的技术，每个标准地块都是一个对象实体，有一个唯一的对象标识并包含有属性数据、空间图形数据、静态图像数据、视频数据和声音数据等，如图2。

图2 标准样地对象模型

定义 1：一个标准样地实体对象是一个7元组：［Oid，Aid，Gid，Wid，Pid，Mid，Sid］，其中，Oid为该样地对象的对象标识；Aid是属性数据标识；Gid是空间数据标识；Wid是文档数据标识；Pid是静态图像数据标识；Mid是视频数据标识；Sid是声音数据标识。

33 标准样地管理系统的数据组织和管理

331 空间属性数据的组织和管理

空间数据是标准样地管理系统的核心，是整个系统的主体。基本空间数据类型有点、线和面。在矢量格式中点目标用一个坐标对（X1，Y1）表示，线目标用一串坐标对（X1，Y1） （X2，Y2）……（Xm，Ym）表示，面目标则用首尾相接的一串坐标对（X1，Y1） （X2，Y2）……（Xn，Yn） （X1，Y1）来表示。标准样地的属性数据是指其非空间、非多媒体数据，如样地编号、级别、二级区名称、实地位置等，属性数据由多个属性数据项组成，如图3所示。在标准样地管理系统中，采用MapObjects控件默认的shape文件格式来组织空间数据，而属性数据则由shape文件对应的dbf文件来组织。

图3 标准样地的属性数据列表

332 多媒体数据的组织和管理

多媒体数据的管理方式一般有两种。一是采用统一的数据库，把所有的多媒体数据以BLOB对象纳入其中进行统一的管理。其优点是便于数据的集中管理，但是数据库会显得过于庞大，且访问数据的速度较慢。二是将多媒体的源数据和描述性信息分开存放。在硬盘中，每一个媒体数据以单个文件的形式存放，并将这些文件存放在一个特定的目录下，形成一个媒体数据库。在关系数据库中储存数据的描述性信息如数据的编号、名称、路径、格式、容量、默认表达方式等。通过建立空间目标与数据的描述性信息的联系，来间接访问多媒体数据文件，如图4所示。其缺点一是数据的主体信息和描述性信息分开存放不便于统一管理，二是需要常用媒体软件的支持；但是这种方式实现起来十分简单，响应速度较快。本系统将采用第二种方式对多媒体数据进行管理。

图4 多媒体数据的管理

333 系统的数据库设计

本系统的数据库分为两个部分，即描述性信息数据库和主体数据库。前者以Access关系数据库管理着图件数据的描述性信息表和多媒体数据的信息表。后者又分为空间数据库和多媒体数据库。其中空间数据库管理着所有的空间数据和属性数据，它是硬盘中一特定目录下shape文件、dbf文件及shx文件的集合；而多媒体数据库管理着标准样地的所有多媒体数据，它是硬盘中一特定目录下各类多媒体数据文件的集合。系统以描述性信息数据库为媒介访问主体数据库，如图6中所示。

图5 图件数据的描述性信息表结构

图6 多媒体数据的描述性信息表结构

34 标准样地管理系统的功能模块设计

标准样地管理系统是目标管理系统的一种，它是多媒体技术和传统地理信息系统结合的产物。系统主要对基础数据、底图数据和标准样地数据进行了管理。基础数据主要是道路图层、水系图层、注记图层等辅助性数据；底图数据采用了1∶50万的湖北省农用地分等单元图，它是各分等单元（面状目标）空间数据和属性数据的集合；标准样地数据则包括了省级样地（点状目标）的空间数据，属性数据及其多媒体数据。

针对以上的数据，系统主要提供了图层管理、图形编辑、统计分析、目标查询和多媒体数据处理五个功能模块。图层管理模块是对基础图层、分等单元图和标准样地图层进行显示、添加、删除和移动等 *** 作的方法的集合；图形编辑模块则提供了对点目标、线目标及面目标进行编辑的功能；统计分析模块主要针对分等单元图层数据，提供了各县市各等别面积统计和各地类各等别面积统计两个基本功能；目标查询模块和多媒体数据处理模块是系统的核心，其中查询模块提供了空间点击查询、空间分析查询和组合条件查询3种查询方式；而多媒体数据处理模块则用来存取和表达多媒体数据。运用系统提供的查询功能和多媒体数据处理功能，用户可以快速地捕捉标准样地目标并对其属性数据和多媒体数据进行详细的浏览。系统功能模块设计如图7所示：

图7 系统的功能设计

35 标准样地管理系统的功能模块的物理实现

标准样地管理系统在实现的过程中主要采用了组件式GIS技术和多媒体技术。其中组件式GIS技术实现系统中所有与空间数据和属性数据有关的功能，而多媒体技术和数据库技术则实现与多媒体数据有关的功能。

MapObjects控件提供CMoMapLayer，CMoPoint，CMoLine，CMoPolygon 等类接口中的属性和方法可以用来实现空间数据的 *** 作。属性数据的 *** 作则依靠 MO 控件提供的CMoRecordset类接口中的属性和方法来实现。

多媒体数据的表达则视数据的类型而定。对于标准样地景观和土壤剖面数据，可以视其为栅格图层数据，采用MO控件提供的CMoImageLayer类接口中的属性和方法来实现；样地文档数据、音频和视频数据的表达则分两步进行。先要通过ADO或DAO提供的数据库 *** 作函数访问关系数据库中的多媒体数据描述性信息表，根据标准样地对象实体的ID号，在信息表中找到此样地的多媒体数据的描述记录；然后根据记录中路径字段的信息从多媒体数据库中访问其多媒体数据文件，最后调用ShellExecute函数根据文件格式激活应用程序对多媒体数据进行表达，具体过程如图8所示。

36 标准样地管理系统的运行简介

标准样地管理系统主要是为了对标准样地数据进行科学有效的管理和图、文、声、影并茂的展示。为了把多媒体数据较好地连接到地理目标上，借鉴空间型超级文本的有关原理，即地理空间实体作为信息的结点，以地理实体的空间位置作为索引，由这样的结点和索引组成链表，用户可以对链表进行浏览、查询等 *** 作。这种方式比较简单方便，但尚不能达到真正意义上的超文本。

伴随着启动界面和背景音乐，进入标准样地管理系统。首先在图层管理器中选择标准样地图层激活并显示它，运用系统查询功能模块提供的其中一种查询方式捕捉到目标标准地块。此时目标变成红色，系统开始播放当地的民歌，接着属性信息对话框出现，可以在出现的对话框中浏览到样地的所有属性信息，还可以运用对话框中的多媒体接口进一步欣赏到目标标准地块的景观和土壤剖面，以及与当地风土人情有关的文字和视频信息。本系统改变了传统GIS呆板、沉闷的界面环境，给人耳目一新的感觉。

图8 系统的物理实现

图9 标准样地的剖面和景观查询

图10 标准样地的文档和视频信息查询

参考文献

黄涛等地理信息系统集成开发中多媒体的应用和实现微型电脑应用，2000，16 （4）

齐昕等多媒体技术在GIS中的若干应用研究微型电脑应用，1999，（5）

邱振戈等多媒体技术在目标信息管理系统中的应用解放军测绘学院学报，1999，16 （4）

艾海滨等多媒体数据在地理信息系统中的组织、管理及方法实现的研究测绘通报，2003，（4）

许云涛等面向对象的多媒体空间数据库系统设计武汉测绘科技大学学报，1999，24 （3）

摘要: 多媒体通信技术是当今世界科技领域中最有活力、发展最快的高新信息技术，它时时刻刻都在影响着世界经济的发展和科学技术进步的速度，并不断改变着人类的生活方式和生活质量。多媒体通信综合了多种媒体信息间的通信，它是通过现有的各种通讯网来传输、转储和接收多媒体信息的通信方式，几乎覆盖了信息技术领域的所有范畴，包括数据、音频和视频的综合处理和应用技术，其关键技术是多媒体信息的高效传输和交互处理。

关键词：多媒体 图象 音频 功能

The application of multimedia technology

Abstract: Multimedia communications technology is the world's science and technology in the field of the most dynamic and fastest growing high-tech information technology, it always have influence in the world economic development and the pace of scientific and technological progress and changing the human way of life and quality of life A variety of integrated multimedia communications between the communications media information, it is through the various existing communications network to transmit and receive multimedia information and dump the means of communication, cover nearly the area of information technology in all areas, including data, audio and video The integrated treatment and application technology, its technology is the key to the efficient transmission of multimedia information and interactive processing

Key words: Multimedia audio features images

引 言

随着技术的迅速发展，图像、视频等多媒体数据已逐渐成为信息处理领域中主要的信息媒体形式。多媒体通信是信息高速公路建设中的一项关键技术，是多媒体、通信、计算机和网络等相互渗透和发展的产物，它将极大地提高人们的工作效率，改变人们的教育、娱乐等生活方式，是21世纪人们通信的基本方式。

第一章 多媒体通信技术基础简介

多媒体通信的基本概念和特征

11 基本概念

媒体是信息表示和传输的载体，是一个重要的概念。ITU-T I 374建议将媒体划分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体和传输媒体5类。

多媒体数据是指多种式样信息的载体，如文本、图形、图像、声音等数据。其特点主要有以下几点：

（1）多媒体数据种类繁多（大多是非结构化数据），不同来源的媒体，具有完全不同的形式和格式；

（2）多媒体数据量庞大；

（3）多媒体数据具有时间特性和版本概念，如在视频点播系统中必须考虑到媒体间以及媒体内部在时间上的同步关系。

由此可知多媒体数据与传统的数值和字符不同，因而其存储结构和存取方式也具有特殊性，描述它的数据结构和数据模型也是有差别的。在这种情况下就产生了一种全新的数据库系统--多媒体数据库系统。

多媒体数据库是能够有效实现多媒体数据的存储、读取、检索等功能的数据库系统。它的主要特点是：

（1）继承了传统数据库的一些优点，例如数据独立性、利用数据库查询语言进行高层次查询、开发控制、容错技术等；

（2）能对具有时空关系的数据进行同步和管理。

但是目前对于多媒体数据库的功能以及实现方法还没有达成共识，因而出现了多种形式的媒体数据库，并且实现方法也各不相同。从其总体发展上看，多媒体数据库的数据模型可分为关系数据模型、面向对象的数据模型和超媒体数据模型3类。

基于不同数据模型的多媒体数据库管理系统（DBMS）的功能也有很大差别，通常基于关系数据模型的多媒体DBMS可以实现多媒体数据的存取，对多媒体数据对象之间的语义关系、时态关系、空间关系不加处理，所以这部分工作就留给应用程序去完成了。面向对象的数据模型和超媒体数据类型可以支持多媒体数据对象之间的语义关系、时态关系、空间关系的处理，其抽象程度更高，但DBMS的实现也相对复杂。

在多媒体通信系统中另一个常出现的词汇是"超媒体"。在出版物中经常会出现表示注解意思的"注"字，由"注"你可以找到与之相关的一段文字或一篇文章。这种由"注"而链接到一段文字或一篇文章的链即称为超链拨，同理，超级链也可以将若干不同媒体链接起来，其集合便称为"超媒体"。

12多媒体通信的特征

多媒体通信技术的发展打破了传统通信的单一媒体、单一电信业务的通信系统格局，反映了通信向高层次发展的一种趋势，是人们对未来社会工作和生活方式的向往。多媒体通信技术是一种综合技术，涉及多媒体技术、计算机技术、通信技术等多个领域。多媒体通信系统必须同时兼有集成性、交互性、同步性3个主要特征。

121 集成性

多媒体通信系统的集成性指的是能对内容数据信息、多媒体和超媒体信息、脚本信息和特定的应用信息等4类信息进行存储、传输、处则和显现的能力。

（1） 内容数据信息

（2） 信息是以某一种结构的形式存在的，典型的结构有两种：一种是对象

构，其中可处理的最小单元为对象(Object)；另一种是文件结构，其中

处理的最小单元为文件（File）。

多媒体和超媒体信息

多媒体和超媒体信息与单媒体信息不一样，它们是结构化的信息，由结构框架和内容数据2部分组成。多媒体和超媒体信息的最小表达形式由两类，一类称为对象，另一类称为文件。

（3） 脚本信息

脚本信息是一组特定的用语意关系联系起来的、结构化的多媒体和超媒体信息，需要提供表示这一组多媒体信息的运作过程和与外部处理模块间的关系。

（4） 特定的应用信息

上述3类信息都是低层信息，可以由标准来定义和表示。特定的应用信息是高层信息，是与应用密切相关的，将随应用场合的不同有很大的不同，它的表示方法是基于上述3类的基础之上的。

122 交互性

交互性指的是在通信系统中人与系统之间的相互控制能力。在多媒体通信系统中，交互性有两个方面的内容。一是人机接口，也就是人在使用系统的终端时用户终端向用户提供的 *** 作界面；二是用户终端与系统之间的应用层通信协议。

多媒体通信终端的用户对通信的全过程有完备的交互控制能力，这是多媒体通信系统的一个主要特征，也是区别多媒体通信系统与非多媒体通信系统的一个主要准则。

123 同步性

同步性指的是在多媒体通信终端上显现的图像、声音和文字均以同步方式工作。如用户要检索一个重要的历史事件的片断，该事件的活动图像或静止图像存放在图像数据库中，其文字叙述和语言说明则是放在其他数据库中。多媒体通信终端通过不同传输途径将所需要的信息从不同的数据库中提取出来，并将这些图像、声音、文字同步起来，构成一个整体的信息呈现在用户面前。

多媒体通信系统中的同步性是多媒体通信系统最主要的特征之一，信息的同步与否决定了系统是多媒体系统还是非多种媒体系统。同步可在链路层级、表示层级和应用层级3个层面上实现

第二章 多媒体音频技术

音频技术发展较早，几年前一些技术已经成熟并产品化，甚至进入了家庭，如数字音响。音频技术主要包括四个方面:音频数字化、语音处理、语音合成及语音识别。

音频数字化目前是较为成熟的技术，多媒体声卡就是采用此技术而设计的，数字音响也是采用了此技术取代传统的模拟方式而达到了理想的音响效果。音频采样包括两个重要的参数即采样频率和采样数据位数。采样频率即对声音每秒钟采样的次数，人耳听觉上限在20KHz左右，目前常用的采样频率为11KHz，22KHz和44KHz几种。采样频率越高音质越好，存贮数据量越大。CD唱片采样频率为441KHz，达到了目前最好的听觉效果。采样数据位数即每个采样点的数据表示范围，目前常用的有8位、12位和16位三种。不同的采样数据位数决定了不同的音质，采样位数越高，存贮数据量越大，音质也越好。CD唱片采用了双声道16位采样，采样频率为441KHz，因而达到了专业级水平。

音频处理包括范围较广，但主要方面集中在音频压缩上，目前最新的MPEG语音压缩算法可将声音压缩六倍。语音合成是指将正文合成为语言播放，目前国外几种主要语音的合成水平均已到实用阶段，汉语合成几年来也有突飞猛进的发展，实验系统正在运行。在音频技术中难度最大最吸引人的技术当属语音识别，虽然目前只是处于实验研究阶段，但是广阔的应用前景使之一直成为研究关注的热点之一。

第三章 多媒体图像视频技术

3．1视频技术

虽然视频技术发展的时间较短，但是产品应用范围已经很大，与MPEG压缩技术结合的产品已开始进入家庭。视频技术包括视频数字化和视频编码技术两个方面。

视频数字化是将模拟视频信号经模数转换和彩色空间变换转为计算机可处理的数字信号，使得计算机可以显示和处理视频信号。目前采样格式有两种:Y:U:V4:1:1和Y:U:V4:2:2，前者是早期产品采用的主要格式，Y:U:V4:2:2格式使得色度信号采样增加了一倍，视频数字化后的色彩、清晰度及稳定性有了明显的改善，是下一代产品的发展方向。

视频编码技术是将数字化的视频信号经过编码成为电视信号，从而可以录制到录像带中或在电视上播放。对于不同的应用环境有不同的技术可以采用。从低档的游戏机到电视台广播级的编码技术都已成熟。

32图像压缩技术

图像压缩一直是技术热点之一，它的潜在价值相当大，是计算机处理图像和视频以及网络传输的重要基础，目前ISO制订了两个压缩标准即JPEG和MPEG。JPEG是静态图像的压缩标准,适用于连续色调彩色或灰度图像。它包括两部分:一是基于DPCM(空间线性预测)技术的无失真编码，一是基于DCT(离散余弦变换)和哈夫曼编码的有失真算法。前者图像压缩无失真，但是压缩比很小，目前主要应用的是后一种算法，图像有损失但压缩比很大，压缩20倍左右时基本看不出失真。

MJPEG是指MotionJPEG，即按照25帧/秒速度使用JPEG算法压缩视频信号，完成动态视频的压缩。

MPEG算法是适用于动态视频的压缩算法，它除了对单幅图像进行编码以外还利用图像序列中的相关原则，将帧间的冗余去掉，这样大大提高了图像的压缩比例。通常保持较高的图像质量而压缩比高达100倍。MPEG算法的缺点是压缩算法复杂，实现很困难。

第四章 多媒体通信系统

1、 体系结构

多媒体通信(multimedia communcations)是在位于不同地理位置的参与者之间召开的一种会议或者进行的交流，通过局域网(LAN)、广域网(WAN)、内联网(intranet)、因特网(Internet)或者电话网来传输压缩的数字图像和声音信号。像电视那样的多目标广播、录象机那样的流式播放、电话会议、电视会议、IP电话、可视电话和IP传真等等都是多媒体通信技术的一些具体的和各有特色的应用。多年来，国际电信联盟(ITU)为公共和私营电信组织制定了许多多媒体计算和通信系统的推荐标准，以促进各国之间的电信合作。ITU的26个(Series A～Z)系列推荐标准中，与多媒体通信关系最密切的7个系列标准如表4-1所示，三种类型的多媒体通信系统的核心技术标准集如表4-1所示。

表4-1 ITU系列推荐标准

系列名 主要内容

Series G 传输系统、媒体数字系统和网络

Series H 视听和多媒体系统

Series I 综合业务数字网(ISDN)

Series J 电视、声音节目和其他多媒体信号的传输

Series Q 电话交换和控制信号传输法

Series T 远程信息处理业务的终端设备

2、网关的功能和结构

网关是一台功能强大的计算机或者工作站，它担负线路交换网络(如电话网络)和信息包交换网络(如因特网)之间进行实时的双向通信，提供异种网络之间的连通性，它是传统线路交换网络和现代IP网络之的桥梁。

IP电话(见"74 IP电话")的出现允许电话呼叫在信息包交换网络上进行，从而引发一场电信工业的革命。但IP电话在成为主流电话服务的道路上遇到了许多障碍。其中最大的一个问题是在IP电话网络和公众交换电话网络之间缺乏连通性。一个重要的原因是早期的网关存在对IP电话进入主流电话服务的限制。例如，通过网关建立呼叫比较困难，而且需要使用非常规的电话号码；不同的网关之间的兼容性妨碍呼叫的建立；声音的质量比较差、有回音以及延迟时间比较长等。这就促进了开发允许IP和PSTN客户能够相互通信的网关，其中的一个措施就是提高网关的处理能力。低档的网关有1～6个端口，典型地使用高档奔腾处理器的PC机方案，提供媒体处理、呼叫控制和信息包的处理等网关功能。高档网关把网关功能分散到几个处理器来实现，这叫做计算机基电话集成(computer-telephony integration，CTI)平台，可提供100多个端口。

网关的基本功能可归纳为三种：

(1) 转换协议(translating protocols)：网关作为一个解释器，使不同的网络能够建立联系，例如，允许PSTN和H323网络相互对话以建立和清除呼叫。

(2) 转换信息格式(converting information formats)：不同的网络使用不同的编码方法，网关将对信息进行转换，使异种网络之间能够自由地交换信息，例如声音和电视。

(3) 传输信息(transferring information)：负责在不同网络之间传输信息。

网关的主要部件包括：

(1) 线路交换网络(switched-circuit network，SCN)接口卡，这是一种典型的T1/E1或者叫做PRI ISDN线路接口卡，它们与线路交换网络进行通信。主速率接口(primary rate interface，PRI)由23个B通道和一个64 kb/s的D通道组成，叫做23B＋D，相当于T1线的带宽。

(2) 数字信号处理器(digital signal processors，DSP)卡，它执行的任务包括声音信号的压缩和回音的取消等。

(3) 网络接口(network interfaces)卡，它用来与H323网络进行通信，典型的网络卡包括10/100BaseT网络接口卡(network interface cards，NIC)，或者把它们的功能集成到主机板上。

(4) 控制处理器(control processor)，它协调其他网关部件的所有活动，这个部件通常是在系统的主机板上。

网关的主要软件包括：

(1) 执行所有网关基本功能和选择功能的网关软件。例如，H323网关平台(Gateway Platform)执行转换协议、转换消息格式和传输信息等基本功能，支持声音压缩、协议转换、实时的传真解调/再调制以及执行H323系列协议。

(2) 特定网关的应用软件，它执行自定义的功能以及管理和控制功能。

3、会务器的功能和结构

会务器(gatekeepers)是用于连接IP网络上的H323电视会议客户，是电视会议的关键部件之一，许多人把它当作电视会议的"大脑"。它提供授权和验证、保存和维护呼叫记录、执行地址转换而不需要你去记忆IP地址、监视网络、管理带宽以限制同时呼叫的数目从而保证电视会议的质量、以及提供与现存系统的接口。会务器的功能一般都是用软件来实现。会务器的功能分成两个部分：基本功能和选择功能。

会务器必须要提供的基本功能包括：

"地址转换(Address Translation)：使用一种可由注册消息(Registration messages)更新的转换表，把别名地址转换成传输地址(Transport Address)。这个功能在线路交换网络上的电话企图呼叫IP网络上的PC时显得尤其重要，在确定网关地址时也很重要。

准入控制(Admissions Control)：使用准入请求/准入确认/准入拒绝ARQ/ARC/ARJ(Admission Request, Confirm and Reject)消息，对访问局域网进行授权。H323标准规定必须要有用来对网络服务进行授权的RAS消息(RAS messages)，RAS是一个注册/准入/状态(Registration/Admission/Status)协议，但它不定义授权存取网络资源的规则或者政策，因此服务提供者需要会务器来干预现存的授权方法。此外，企业管理人员和服务提供者也许想使用他

自己的标准来授权，例如，根据订金、xyk等。

带宽控制(Bandwidth Control)：支持RAS带宽消息(RAS bandwidth messages)，即带宽请求/带宽确认/带宽拒绝BRQ/BCF/BRJ(Request, Confirm and Reject)消息，以强制执行带宽控制。至于如何管理则要根据服务提供者或者企业管理人员的政策来确定。在许多情况下，如果在网络或者特定的网关不拥挤的

况下，对任何带宽的请求都应该给予满足。

区域管理(Zone Management)：用于管理所有已经注册的H323端点(endpoint)，为它们提供上面介绍的功能。至于确定哪个终端可以注册以及地理或者逻辑区域的组成(单个会务器管理的终端、网关和多点控制单元MCU)则由网络设计人员决定。

会务器提供的选择功能包括:

呼叫控制信号传输方法(Call Control Signalling)：在H323中有两种呼叫控制信号传输模型：会务器安排呼叫信号传输模型(Gatekeeper Routed Call Signaling Model)和直接端点呼叫信号传输模型(Direct Endpoint Call Signaling Model)。会务器可根据访问提供者的要求进行选择。

呼叫授权(Call Authorization)：会务器可根据服务提供者指定的条件对一个给定的呼叫进行授权或者拒绝。其条件可包括会议时间、预定的服务类型、对受限网关的访问权限或者可用的带宽等。

带宽管理(Bandwidth Management)：根据服务提供者指定的带宽分配确定是否有足够的带宽用于呼叫。

呼叫管理(Call Management)：提供智能呼叫管理。会务器维护一种H323呼叫表以指示被呼叫终端是否处于忙状态，并为带宽管理(Bandwidth Management)功能提供信息。

会务器的结构

会务器通常设计成内外两层，如图4-8所示。会务器的内层叫做核心层，它由执行H323协议堆的软件和实现多点控制单元MCU(multipoint control unit)功能的软件组成，有的软件开发公司把它叫做H323会务器核心功能部件。MCU的主要功能是连接多条线路并自动或者在会议主持人的指导下手动交换电视号。会务器的外层由许多应用程序的接口组成，用于连接网络上现有的许多服务。外层软件

加分吧！

多媒体系统的构成

一、多媒体系统基本概念

●多媒体系统，是指多媒体终端设备、多媒体网络设备、多媒体服务系统、多媒体软件和多媒体数据等组成的有机整体。

从系统构成来说，可以将多媒体系统大致分成多媒体计算机系统和多媒体通信系统两大组成部分。其中，多媒体计算机系统负责多媒体信息处理，多媒体通信部分则是多媒体通信系统。

●在多媒体系统发展初期，多媒体系统往往以多媒体计算机系统为主体，几乎没有包含多媒体通信系统。如CD—I系统，DVI系统，MPC，娱乐和模拟训练的虚拟现实系统等。

●网络环境下的多媒体系统是多媒体计算机系统与多媒体通信系统相互融合，通过网络获取服务、与外界进行联系的系统。其应用有多媒体会议系统、视频点播系统、远程教育系统、IP电话等。分布式多媒体系统是多媒体系统的发展方向。

目前的多媒体系统中都毫不例外地运用了多媒体数字化技术，亦即采用了计算机信息处理技术，因此，多媒体计算机技术是一切多媒体系统的基础。

二、MPC技术规格

1990年世界上几家多媒体计算机厂商，联合成立了“多媒体微机市场协会”，先后根据PC机的发展水平，制定了三套多媒体计算机技术标准及一套参考标准。

从技术标准看，目前的MPC4主要是在PC机的基础上增加了四种设备：

①　声/像输入设备：如普通光驱、声卡、视频卡、扫描仪等；

②　功能卡：视频采集卡、特辑编辑卡、视讯会议卡、视频输出卡、压缩卡、网卡等；

③　声/像输出设备：如刻录光驱、音箱、录音录像机等；

④　软件支持：如音响信息、视频信息、通信信息以及实时、多任务处理软件等。

当然，上述四类设备并不是每种都必须配备，可以根据用户的使用目的，有所舍取。并且随着技术的进步，其设备内容也会不断更新完善。

三、MPC系统的构成

MPC系统由MPC硬件系统和MPC软件系统两部分组成。

●MPC硬件系统构成

严格地说，MPC硬件系统的构成没有一个统一的规范，最初的硬件系统构成是：

MPC　=　普通微机　+　光盘驱动器　+　立体声音效卡

根据需要和形式发展，可将这三部分进行扩充，构成不同的档次标准。

●MPC软件系统构成

MPC的软件系统按功能分为多媒体核心软件、多媒体工具软件和多媒体应用软件三个层次。

多媒体核心软件包括多媒体 *** 作系统和音频/视频支持系统等。对于MPC而言，Windows和声卡、光驱、视频卡、动画等媒体数据格式驱动程序就构成了MPC的多媒体核心软件。

多媒体工具软件包括多媒体数据处理软件、多媒体软件工作平台、多媒体软件开发工具和多媒体数据库管理系统等。

多媒体应用软件是综合运用多媒体工具软件而编辑的实用性多媒体系统，是用户最终使用的多媒体产品。

以上就是关于在关系数据库基础上实现多媒体内容管理有哪几种方式全部的内容，包括:在关系数据库基础上实现多媒体内容管理有哪几种方式、多媒体数据库用户接口包括什么、组成多媒体系统的途径有哪些答案等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！