一、多媒体信息管理概述
(一)多媒体信息管理内涵
多媒体信息管理技术是随着技术的发展所产生的许多可以对多媒体数据进行管理和使用的技术。例如:面向对象数据库,基于内容检索技术,超媒体技术等等。
(二)早期信息管理
从计算机技术的角度来看,数据管理的方法已经经历了多个不同的阶段。最早,数据是用文件直接存储的。随着计算机技术的发展,计算机越来越多的用于信息处理,如财务管理、办公自动化、工业流程控制等。这些系统所使用的数量大,内容复杂,而且面临数据共享、数据保密等方面的需求,于是便产生了数据库系统。
(三)当前信息管理
近年来,随着多媒体数据的引入,数据的管理方法又开始酝酿新的变革。传统数据库模型主要针对的是整数、实数、定长字符等规范数据。当图像、声音、动态视频等多媒体信息引入计算机之后,大大扩展了可以表达的信息范围,但又带来许多新的问题。因为多媒体数据不规则,没有一致的取值范围,没有相同的数据量级,也没有相似的属性集。在这种情况下,新的多媒体信息管理技术出现了。
二、多媒体信息管理技术需求的产生
在多媒体数据库中,一般常用的多媒体数据有字符、数值、文本、图像、图形一类的静态数据,也有像声音、视频、动画等基于时间的媒体类型。在传统的数据库中引入多媒体的数据和操作,是一个极大的挑战。这不仅是一个只要把多媒体数据加入到数据库中就可以完成的问题,传统的字符型数据虽然可以对很多信息进行管理,但由于这类数据的抽象特性,应用范围毕竟十分有限。为了构造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一系列的问题。多媒体对数据库设计的影响主要表现在以下几个方面。
1.数据量巨大且媒体之间量的差异也极大,从而影响数据库的组织和存储方法。
2.媒体种类增多,增加了数据处理的困难。
3.数据库的多解查询。在多媒体数据库中非精确匹配和相似性查询占相当大的比重。媒体的一些特性使数据库不再是只通过字符进行查询,而是通过媒体的语义进行查询。
4.用户接口的支持。对于媒体的公共性质和每种媒体的特殊性质,都要在用户的接口上,在查询的过程中加以体现。
5.多媒体信息的分布对多媒体数据库体系带来巨大的影响。因特网的迅速发展,网络上的资源日益丰富,传统的固定模式的数据库形式已经显得力不从心。
6.服务质量的要求。许多应用对多媒体数据的传输、表现和存储的质量要求是不一样的,系统所提供的资源也要根据系统运行的情况进行控制。
7.多媒体数据管理还要考虑版本控制问题。在具体的应用中,往往涉及对某个处理对象的不同版本的记录和处理。
三、现阶段主要的多媒体信息管理技术
(一)多媒体信息保护开发技术——面向对象数据库
随着近年来面向对象技术的兴起,面向对象方法在数据库领域日益显示其强大的生命力。其中主要的原因在于对象模型能够更好的描述复杂的对象,更好的维护复杂的对象语义信息。由于多媒体数据的特殊性,面向对象数据库的这种机制正好满足多媒体数据库在建模方面的要求。面向对象多媒体数据模型的突出特点在于:
一是聚集层次,可以方便的得到复杂对象的层次结构及同一级上各对象间的顺序关系;
二是提供优越的关系建模设施,能够处理多媒体数据的复杂交叉关系;
三是优良的管理方法,对多媒体数据的存取需要通过具体媒体技术解决,例如对图像的分割、识别、压缩等;
四是支持多种属性、维护语义信息;支持特性传播,多媒体应用不仅需要再聚集层次上子类能够自动继承超类的内容,同时也需要聚集层次上各节点的某些属性能够沿着层次结构自动向下传播;支持模式的演进,能够董涛的修改层次各节点的模式,支持模式演进;支持多个用户对同一个数据的访问;
五是具有更加灵活的读写控制,更好的实现数据共享;
六是拥有高效的存储管理子系统,保证媒体数据流的灵活交付。
由此可见,用面向对象的方法对多媒体数据库进行建模,对多媒体数据的管理具有显而易见的好处。
(二)多媒体信息检索技术——基于内容检索技术
目前,大多数多媒体的应用还很少使用到不同媒体间的语义信息,相当多的人把多媒体只看成一种界面工具,没有在各种媒体的内容上建立联系,并且依据这些联系组织处理和使用这些信息。从另外一个方面来看,多媒体的语义复杂性也是带来其语义瓶颈的重要原因。因此,必须要有相应的方法和工具,对多媒体的数据按不同的形式和来源获取、增加与任务相关的语义,以方便对多媒体信息内容的检索。这就是基于内容检索的主要研究内容,也是多媒体数据库用户接口的基本内容。
所谓基于内容检索,是从媒体数据中提取特定的信息线索,根据这些线索从大量存储在数据库中的媒体中查找,检索具有相似特征的媒体数据。对多媒体数据来说,每种媒体数据都有难以用符号化方法描述的信息线索。如图像中某对象的形状、颜色,视频中的对象运动,声音的音调等等,虽然人能够理解这些媒体的含义,但要利用这些语义线索对多媒体数据库进行检索,就不得不在建立数据库时就事先输入且与媒体数据一起存储对应的字符信息,对这些媒体的语义进行描述;检索时,由人把这些语义再转换为相应的字符,根据字符的匹配查找相应的媒体信息。这个转换过程妨碍了有效交互,成为“转换障碍”,很难满足用户的各种各样的需求。基于内容检索就是要从媒体中直接地提取媒体的语义线索,根据这些语义线索进行检索,这就把检索过程与语义的提取直接地联系到了一起,使得检索过程更加有效和适应性更强。
(三)多媒体信息关联技术——超媒体技术
科学研究表明:人类的记忆是一种联想式的记忆,它构成人类记忆的网状结构。这种联想方式实际上表明信息的结构和动态性。显然,这种互联的网状信息结构用普通的文本是无法管理的,必须采用一种比文本更高层次的信息管理技术,即超文本。超文本结构类似于人类的这种联想记忆结构,它采用一种非线性的网状结构组织块状信息,没有固定的顺序,也不要求读者必须按某个顺序阅读。采用这种网状结构,各信息块很容易按照信息的原始结构或人们的“联想”关系加以组织。
早期超文本的表现形式仅是文字的,这就是它被称为“文本”的原因。随着多媒体技术的发展,各种多媒体接口的引入,信息的表示扩展到视觉、听觉及触觉媒体。多媒体和超文本技术的结合,大大改善信息的交互程度和表达思想的准确性。多媒体的表现又可以使超文本的交互式界面更加丰富。正是由于把多媒体信息引入了超文本,才产生了多媒体超文本,即超媒体。创作和管理超媒体的系统,称为超媒体系统。
超媒体系统负责创作和使用超媒体文献。超媒体的链和节点可以动态的改变,各个节点中的信息可以更新而形成新的组织结构。在一个由千百个节点组成,分散在多台计算机中的超媒体信息网络中,浏览工具显得十分重要,它可以帮助用户在网络中寻路和定位。所以,最终超媒体系统实现的是一个超媒体化的信息空间,这个空间可以由各种信息工具来构筑,用户可以通过专门的浏览器进行访问。
四、多媒体信息管理技术的作用及其发展前景
(一)多媒体信息管理技术的作用
1.保障多媒体信息安全,实现快速存取和灵活交付,充分实现数据共享。
2.为公众提供优质便利的信息查询服务,提高信息检索效率。
3.满足公众的海量信息需求。
4.对经济发展和社会生活产生广泛而深刻的影响。
(二)多媒体信息管理技术的发展前景
1.数据库技术更加成熟和稳定,充分保障数据安全。
2.数据传输速度更快,促进数据的即时共享。
3.检索条件细致化,检索内容更精确,充分满足检索者的信息需求。
4.能够更加有效的查找所需信息及关联信息。