毕业设计（论文）-数据库中多媒体数据处理的方法研究.doc

xx大学本科生毕业设计（论文）数据库中多媒体数据处理的方法研究xx大学 xx学院 05信息 xx2009年4月目 录前言5第1章数据库6第1.1节数据库的定义6第1.2节数据库的基本结构6第1.3节数据库的主要特点7第1.4节数据库的发展阶段7第1.5节数据库的分类8第1.6节常用数据库9第2章多媒体11第2.1节多媒体的基本概念11第2.2节多媒体计算机的组成12第2.3节多媒体类型15第3章Oracle数据库处理多媒体信息19第3.1节应用前景综述19第3.2节多媒体数据类型介绍19第3.3节多媒体大对象存取例程举例20第3.4节Oracle InterMedia工具介绍22第3.5节多媒体数据压缩技术24第4章压缩域多媒体数据处理研究26第4.1节基本概念错误！未定义书签。第4.2节压缩域多媒体数据处理模式28第4.3节技术分析30第4.4节压缩域数据处理技术展望32第5章总结错误！未定义书签。参考文献34致谢35第 37 页 共 37 页【摘要】：随着计算机信息处理能力的大幅度提高，多媒体早已融入到了计算机当中。如果缺少了图像、音频、视频，很难想象计算机如今会走入千家万户。长期以来，多媒体信息在计算机中都是以文件形式存放，由操作系统管理的，但随着计算机网络、分布式计算的发展，这种单纯的文件式管理已经力不从心了，对多媒体信息进行高效的管理、存取、查询已经是一种迫切需求。本文在研究多媒体信息特点的基础上，着重介绍了多媒体数据库由。并以Oracle数据库为例，总结了多媒体信息处理的方式、工具，以及特色等。【关键词】：数据库、多媒体、多媒体数据处理 Abstract : As computer processing power to improve the first mate, have been incorporated into multimedia computer which, if the lack of multimedia, the lack of image, audio, video, it is hard to imagine tens of thousands of households into the computer will now. A long time, the multimedia information in the computer in the form of a document are stored, managed by the operating system, but with the computer network, the development of distributed computing, which simply has been unable to document management, and efficient multi-media information on the management, access, search has become an urgent need. The relational database has a powerful data management capabilities. Two closely linked, multi-media database which came into being. It can be foreseen that with the strengthening of the demand for multimedia processing, multimedia database applications will be more and more widely. Oracle database as a well-known manufacturers in the handling of multimedia information, it is walking in the front. This article will introduce the Oracle of multimedia information processing approach, tools, features, as well as some of the basic principle of a synthesis. Key words: Database; Multimedia; Multimedia data processing前言长期以来，多媒体信息在计算机中都是以文件形式存放，由操作系统管理的，但是随着计算机网络，分布式计算的发展，对多媒体信息进行高效的管理，存取，查询已经成了一种迫切需求。而关系数据库却有着强大的数据管理能力。两方面结合，多媒体数据库由此应运而生。本文系统介绍数据库的定义、结构、特点和多媒体信息的概念、解析、关键技术等，就Oracle对多媒体信息进行处理的方式，工具，特色以及一些基本原理做一个综述。但是我们不能不遗憾的看到，现有数据库对一些多媒体数据所特有的操作能力还是很有限的。针对多媒体数据库的性能调优现在也遇到了新的问题。虽然如此，多媒体数据库仍旧产生了广阔的应用价值和前景。随着计算机处理能力的大副提高，多媒体早已经融入到了计算机当中了，如果缺少了多媒体，缺少了图像，音频，视频，很难想象计算机如今会走入千家万户。长期以来，多媒体信息在计算机中都是以文件形式存放，由操作系统管理的，但是随着计算机网络，分布式计算的发展，这种单纯的文件式管理已经力不从心了，对多媒体信息进行高效的管理，存取，查询已经成了一种迫切需求。而关系数据库却有着强大的数据管理能力。两方面密切结合，多媒体数据库由此应运而生。可以预见，随着多媒体处理需求的加强，多媒体数据库的应用将越来越广泛。第1章 数据库第1.1节 数据库的定义当人们从不同的角度来描述这一概念时就有不同的定义(当然是描述性的)。例如，称数据库是一个“记录保存系统”(该定义强调了数据库是若干记录的集合)。又如称数据库是“人们为解决特定的任务，以一定的组织方式存储在一起的相关的数据的集合”(该定义侧重于数据的组织)。更有甚者称数据库是“一个数据仓库”。当然，这种说法虽然形象，但并不严谨。 严格地说，数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”。在经济管理的日常工作中，常常需要把某些相关的数据放进这样“仓库”，并根据管理的需要进行相应的处理。例如，企业或事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况(职工号、姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等)存放在表中，这张表就可以看成是一个数据库。有了这个数据仓库我们就可以根据需要随时查询某职工的基本情况，也可以查询工资在某个范围内的职工人数等等。这些工作如果都能在计算机上自动进行，那我们的人事管理就可以达到极高的水平。此外，在财务管理、仓库管理、生产管理中也需要建立众多的这种数据库，使其可以利用计算机实现财务、仓库、生产的自动化管理。 J.Martin给数据库下了一个比较完整的定义：数据库是存储在一起的相关数据的集合，这些数据是结构化的，无有害的或不必要的冗余，并为多种应用服务；数据的存储独立于使用它的程序；对数据库插入新数据，修改和检索原有数据均能按一种公用的和可控制的方式进行。当某个系统中存在结构上完全分开的若干个数据库时，则该系统包含一个“数据库集合”。第1.2节 数据库的基本结构数据库的基本结构分三个层次，反映了观察数据库的三种不同角度。 (1)物理数据层它是数据库的最内层，是物理存贮设备上实际存储的数据的集合。这些数据是原始数据，是用户加工的对象，由内部模式描述的指令操作处理的位串、字符和字组成。 (2)概念数据层它是数据库的中间一层，是数据库的整体逻辑表示。指出了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系，是存贮记录的集合。它所涉及的是数据库所有对象的逻辑关系，而不是它们的物理情况，是数据库管理员概念下的数据库。 (3)逻辑数据层它是用户所看到和使用的数据库，表示了一个或一些特定用户使用的数据集合，即逻辑记录的集合。 数据库不同层次之间的联系是通过映射进行转换的。第1.3节 数据库的主要特点(1)实现数据共享数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库，并提供数据共享。 (2)减少数据的冗余度同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一致性。 (3)数据的独立性数据的独立性包括数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立，也包括数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构。 (4)数据实现集中控制文件管理方式中，数据处于一种分散的状态，不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理，并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。 (5)数据一致性和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性主要包括：安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性；并发控制：使在同一时间周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用；故障的发现和恢复：由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。第1.4节 数据库发展阶段数据库发展阶段大致划分为如下几个阶段：l 人工管理阶段；l 文件系统阶段；l 数据库系统阶段；l 高级数据库阶段。第1.5节 数据库的分类数据库通常分为层次式数据库、网络式数据库和关系式数据库三种。而不同的数据库是按不同的数据结构来联系和组织的。1、数据结构模型(1)数据结构所谓数据结构是指数据的组织形式或数据之间的联系。如果用D表示数据，用R表示数据对象之间存在的关系集合，则将DS(D，R)称为数据结构。例如，设有一个电话号码簿，它记录了n个人的名字和相应的电话号码。为了方便地查找某人的电话号码，将人名和号码按字典顺序排列，并在名字的后面跟随着对应的电话号码。这样，若要查找某人的 电话号码(假定他的名字的第一个字母是Y)，那么只须查找以Y开头的那些名字就可以了。该例中，数据的集合D就是人名和电话号码，它们之间的联系R就是按字典顺序的排列,其相应的数据结构就是DS(D，R)，即一个数组。(2)数据结构种类 数据结构又分为数据的逻辑结构和数据的物理结构。数据的逻辑结构是从逻辑的角度(即数据间的联系和组织方式)来观察数据，分析数据，与数据的存储位置无关。数据的物 理结构是指数据在计算机中存放的结构，即数据的逻辑结构在计算机中的实现形式，所以物理结构也被称为存储结构。这里只研究数据的逻辑结构，并将反映和实现数据联系的方法称为数据模型。2、层次、网状和关系数据库系统(1)层次结构模型层次结构模型实质上是一种有根结点的定向有序树(在数学中树被定义为一个无回的连通图)。例如一个高等学校的组织结构图图像一棵树，校部就是树根(称为根结点)，各系、专业、教师、学生等为枝点(称为结点)，树根与枝点之间的联系称为边，树根与边之比为1:N，即树根只有一个，树枝有N个。按照层次模型建立的数据库系统称为层次模型数据库系统。IMS(Information Manage-mentSystem)是其典型代表。(2)网状结构模型按照网状数据结构建立的数据库系统称为网状数据库系统，其典型代表是DBTG(Data Base Task Group)。用数学方法可将网状数据结构转化为层次数据结构。(3)关系结构模型关系式数据结构把一些复杂的数据结构归结为简单的二元关系(即二维表格形式)。例如某单位的职工关系就是一个二元关系。由关系数据结构组成的数据库系统被称为关系数据库系统。在关系数据库中，对数据的操作几乎全部建立在一个或多个关系表格上，通过对这些关系表格的分类、合并、连接或选取等运算来实现数据的管理。dBASEII就是这类数据库管理系统的典型代表。对于一个实际的应用问题(如人事管理问题)，有时需要多个关系才能实现。用dBASEII建立起来的一个关系称为一个数据库(或称数据库文件)，而把对应多个关系建立起来的多个数据库称为数据库系统。dBASEII的另一个重要功能是通过建立命令文件来实现对数据库的使用和管理，对于一个数据库系统相应的命令序列文件，称为该数据库的应用系统。因此，可以概括地说，一个关系称为一个数据库，若干个数据库可以构成一个数据库系统。数据库系统可以派生出各种不同类型的辅助文件和建立它的应用系统。第1.6节 常用数据库1、IBM 的DB2作为关系数据库领域的开拓者和领航人，IBM在1977年完成了System R系统的原型，1980年开始提供集成的数据库服务器 System/38，随后是SQL/DSforVSE和VM，其初始版本与SystemR研究原型密切相关。DB2 forMVSV1 在1983年推出。该版本的目标是提供这一新方案所承诺的简单性，数据不相关性和用户生产率。1988年DB2 for MVS 提供了强大的在线事务处理（OLTP）支持，1989 年和1993 年分别以远程工作单元和分布式工作单元实现了分布式数据库支持。最近推出的DB2 Universal Database 6.1则是通用数 据库的典范，是第一个具备网上功能的多媒体关系数据库管理系统，支持包括Linux在内的一系列平台。2、OracleOracle 前身叫SDL，由Larry Ellison 和另两个编程人员在1977创办，他们开发了自己的拳头产品，在市场上大量销售，1979 年，Oracle公司引入了第一个商用SQL 关系数据库管理系统。Oracle公司是最早开发关系数据库的厂商之一，其产品支持最广泛的操作系统平台。目前Oracle关系数据库产品的市场占有率名列前茅。3、InformixInformix在1980年成立，目的是为Unix等开放操作系统提供专业的关系型数据库产品。公司的名称Informix便是取自Information 和Unix的结合。Informix第一个真正支持SQL语言的关系数据库产品是Informix SE（Standard Engine）。InformixSE是在当时的微机Unix环境下主要的数据库产品。它也是第一个被移植到Linux上的商业数据库产品。4、SybaseSybase公司成立于1984年，公司名称“Sybase”取自“system”和“database” 相结合的含义。Sybase公司的创始人之一Bob Epstein 是Ingres 大学版（与System/R同时期的关系数据库模型产品）的主要设计人员。公司的第一个关系数据库产品是1987年5月推出的Sybase SQLServer1.0。Sybase首先提出Client/Server 数据库体系结构的思想， 并率先在Sybase SQLServer 中实现。5、SQL Server1987 年，微软和IBM合作开发完成OS/2，IBM 在其销售的OS/2 Extended Edition 系统中绑定了OS/2Database Manager，而微软产品线中尚缺少数据库产品。为此，微软将目光投向Sybase，同Sybase 签订了合作协议，使用Sybase的技术开发基于OS/2平台的关系型数据库。1989年，微软发布了SQL Server 1.0 版。6、PostgreSQLPostgreSQL 是一种特性非常齐全的自由软件的对象关系性数据库管理系统（ORDBMS），它的很多特性是当今许多商业数据库的前身。PostgreSQL最早开始于BSD的Ingres项目。PostgreSQL 的特性覆盖了SQL-2/SQL-92和SQL-3。首先，它包括了可以说是目前世界上最丰富的数据类型的支持；其次，目前PostgreSQL 是唯一支持事务、子查询、多版本并行控制系统、数据完整性检查等特性的唯一的一种自由软件的数据库管理系统。7、MySQLMySQL是一个小型关系型数据库管理系统，开发者为瑞典MySQL AB公司。在2008年1月16号被Sun公司收购。目前MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中。由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，许多中小型网站为了降低网站总体拥有成本而选择了MySQL作为网站数据库。第2章 多媒体第2.1节 多媒体的基本概念1、多媒体的定义多媒体的英文单词是Multimedia，它由media 和multi 两部分组成。一般理解为多种媒体的综合，多媒体技术不是各种信息媒体的简单复合，它是一种把文本、图形、图像、动画和声音等多种信息类型综合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，能支持完成一系列交互式操作的信息技术。多媒体代表数字控制和数字媒体的汇合， 多媒体技术的发展改变了计算机的使用领域，其广泛应用于工业生产管理、学校教育、公共信息咨询、商业广告、军事指挥与训、建筑规划设计，甚至家庭生活与娱乐等领域。而多媒体系统却不只是单一的一门技术，而是多种信息技术的集成，是把多种技术综合应用到一个计算机系统中，实现信息输入、信息处理、信息输出等多种功能。一个完整的多媒体系统由多媒体硬件和多媒体软件两部分构成的。2、多媒体的解析多媒体是计算机和视频技术的结合，实际上它是两个媒体；声音和图像，或者用现在的术语：音响和电视。多媒体本身有两个方面，和所有现代技术一样它是由硬件和软件，或机器和思想混合组成。可以将多媒体技术和功能在概念上区分为控制系统和信息。 多媒体之所以能够实现是依靠数字技术。多媒体代表数字控制和数字媒体的汇合，电脑是数字控制系统，而数字媒体是当今音频和视频最先进的存储和传播形式。事实上有人就简单地认为多媒体是电脑和电视的结合。电脑的能力达到实时处理电视和声音数据流的水平，这时多媒体就诞生了。多媒体电脑需要具有比主流电脑更强的能力，多媒体电脑决定了主流电脑的发展。区别普通电脑和多媒体电脑的主要东西是声卡和只读光盘驱动器。光盘是多媒体的主要存储和交换媒体。没有这种方便的光盘，电脑工业就无法销售构成多媒体节目的几百兆字节的音频、可视的和文字的数据，你也无法买到多媒体。3、多媒体的特点多媒体技术有以下几个主要特点：（1）集成性 能够对信息进行多通道统一获取、存储、组织与合成。（2）控制性 多媒体技术是以计算机为中心，综合处理和控制多媒体信息，并按人的要求以多种媒体形式表现出来，同时作用于人的多种感官。 （3）交互性 交互性是多媒体应用有别于传统信息交流媒体的主要特点之一。传统信息交流媒体只能单向地、被动地传播信息，而多媒体技术则可以实现人对信息的主动选择和控制。（4）非线性 多媒体技术的非线性特点将改变人们传统循序性的读写模式。以往人们读写方式大都采用章、节、页的框架，循序渐进地获取知识，而多媒体技术将借助超文本链接（Hyper Text Link）的方法，把内容以一种更灵活、更具变化的方式呈现给读者。（5）实时性当用户给出操作命令时，相应的多媒体信息都能够得到实时控制。（6）信息使用的方便性 用户可以按照自己的需要、兴趣、任务要求、偏爱和认知特点来使用信息，任取图、文、声等信息表现形式。（7）信息结构的动态性“多媒体是一部永远读不完的书”，用户可以按照自己的目的和认知特征重新组织信息，增加、删除或修改节点，重新建立链。4、多媒体的关键技术由于多媒体系统需要将不同的媒体数据表示成统一的结构码流，然后对其进行变换、重组和分析处理，以进行进一步的存储、传送、输出和交互控制。所以，多媒体的传统关键技术主要集中在以下四类中：数据压缩技术、大规模集成电路（VLSI）制造技术、大容量的光盘存储器（CD-ROM）、实时多任务操作系统。因为这些技术取得了突破性的进展，多媒体技术才得以迅速的发展，而成为像今天这样具有强大的处理声音、文字、图像等媒体信息的能力的高科技技术。 但说到当前要用于互联网络的多媒体关键技术，有些专家却认为可以按层次分为媒体处理与编码技术、多媒体系统技术、多媒体信息组织与管理技术、多媒体通信网络技术、多媒体人机接口与虚拟现实技术，以及多媒体应用技术这六个方面。而且还应该包括多媒体同步技术、多媒体操作系统技术、多媒体中间件技术、多媒体交换技术、多媒体数据库技术、超媒体技术、基于内容检索技术、多媒体通信中的Quos管理技术、多媒体会议系统技术、多媒体视频点播与交互电视技术、虚拟实景空间技术等等。第2.2节 多媒体计算机的组成1、多媒体个人机的解释在多媒体计算机之前，传统的微机或个人机处理的信息往往仅限于文字和数字，只能算是计算机应用的初级阶段，同时，由于人机之间的交互只能通过键盘和显示器，故交流信息的途径缺乏多样性。为了改换人机交互的接口，使计算机能够集声、文、图、像处理于一体，人类发明了有多媒体处理能力的计算机。我们这里重点谈谈个人机（就是现在说的PC啦）。所以现在你该明白，所谓多媒体个人机（Multimedia Personal Computer, MPC）无非就是具有了多媒体处理功能的个人计算机（如早期的586机型），它的硬件结构与一般所用的个人机并无太大的差别，只不过是多了一些软硬件配置而已。一般用户如果要拥有MPC大概有两种途径：一是直接够买具有多媒体功能的PC机；二是在基本的PC机上增加多媒体套件而构成MPC。到奔横行的今天，对计算机厂商和开发人员来说，MPC已经成为一种必须具有的技术规范。2、多媒体计算机的基本配置多媒体个人计算机（MPC）的基本硬件结构可以归纳为七部分： l 至少一个功能强大、速度快的中央处理器（CPU）； l 可管理、控制各种接口与设备的配置； l 具有一定容量（尽可能大）的存储空间； l 高分辨率显示接口与设备； l 可处理音响的接口与设备； l 可处理图像的接口设备； l 可存放大量数据的配置等； 这样提供的配置是最基本MPC的硬件基础，它们构成MPC的主机。除此以外，MPC能扩充的配置还可能包括如下几个方面： 光盘驱动器：包括可重写光盘驱动器（CD-R)、WORM光盘驱动器和CD-ROM驱动器。其中CD-ROM驱动器为MPC带来了价格便宜的650M存储设备，存有图形、动画、图像、声音、文本、数字音频、程序等资源的CD-ROM早已广泛使用，因此现在光驱对广大用户来说已经是必须配置的了。而可重写光盘、WORM光盘价格较贵，目前还不是非常普及。另外，DVD出现在市场上也有些时日了，它的存储量更大，双面可达17GB，是升级换代的理想产品。 音频卡：在音频卡上连接的音频输入输出设备包括话筒、音频播放设备、MIDI合成器、耳机、扬声器等。数字音频处理的支持是多媒体计算机的重要方面，音频卡具有A/D和D/A音频信号的转换功能，可以合成音乐、混合多种声源，还可以外接MIDI电子音乐设备。 图形加速卡：图文并茂的多媒体表现需要分辨率高，而且同屏显示色彩丰富的显示卡的支持，同时还要求具有Windows的显示驱动程序，并在Windows下的像素运算速度要快。所以现在带有图形用户接口GUI加速器的局部总线显示适配器使得Windows的显示速度大大加快。 视频卡：可细分为视频捕捉卡、视频处理卡、视频播放卡以及TV编码器等专用卡，其功能是连接摄像机、VCR影碟机、TV等设备，以便获取、处理和表现各种动画和数字化视频媒体。 扫描卡：它是用来连接各种图形扫描仪的，是常用的静态照片、文字、工程图输入设备。 打印机接口：用来连接各种打印机，包括普通打印机、激光打印机、彩色打印机等，打印机现在已经是最常用的多媒体输出设备之一了。 交互控制接口：它是用来连接触摸屏、鼠标、光笔等人机交互设备的，这些设备将大大方便用户对MPC的使用。 网络接口：是实现多媒体通信的重要MPC扩充部件。计算机和通信技术相结合的时代已经来临，这就需要专门的多媒体外部设备将数据量庞大的多媒体信息传送出去或接收进来，通过网络接口相接的设备包括视频电话机、传真机、LAN和ISDN等。3、媒体播放器在WEB中的应用由于声音点播和影视点播应用还没有完全直接集成到现在的Web浏览器中，这就需要一个单独的应用程序来帮助，通常我们使用媒体播放器(Media player)来播放声音和影视。典型的媒体播放器要执行好几个功能，包括解压缩、消除抖动、错误纠正和用户播放等功能。现在可以使用像插件这种技术把媒体播放器的用户接口放在Web客户机的用户界面上，浏览器在当前Web页面上保留屏幕空间，并且由媒体播放器来管理。目前，大多数客户机使用如下几种方法来读取声音和影视文件： l 通过Web浏览器把声音/影视从Web服务器传送给媒体播放器； l 直接把声音/影视从Web服务器传送给媒体播放器 ；l 直接把声音/影视从多媒体流放服务器传送给媒体播放器； 在这个过程中，媒体播放器的主要功能表现在如下四个方面： 解压缩：几乎所有的声音和电视图像都是经过压缩之后存放在存储器中的，因此无论播放来自于存储器或者来自网络上的声音和影视都要解压缩。 去抖动：由于到达接收端的每个声音信息包和电视图像信息包的时延不是一个固定的数值，如果不加任何措施就原原本本地把数据送到媒体播放器播放，听起来就会有抖动的感觉，甚至对声音和电视图像所表达的信息无法理解。在媒体播放器中，限制这种抖动的简单方法是使用缓存技术，就是把声音或者电视图像数据先存放在缓冲存储器中，经过一段延时之后再播放。 错误处理：由于在因特网上往往会出现让人不能接收的交通拥挤，信息包中的部分信息在传输过程中就可能会丢失。如果连续丢失的信息包太多，用户接收的声音和图像质量就不能容忍。采取的办法往往是重传。 用户可控制的接口：这是用户直接控制媒体播放器播放媒体的实际接口。媒体播放器为用户提供的控制功能通常包括声音的音量大小、暂停/重新开始和跳转等等。第2.3节 多媒体类型1、图像和图形（1）有关色彩的基本常识只要是彩色都可用亮度、色调和饱和度来描述，人眼中看到的任一彩色光都是这三个特征的综合效果。亮度：是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，它与被观察物体的发光强度有关；色调：是当人眼看到一种或多种波长的光时所产生的彩色感觉，它反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性，如红色、棕色就是指色调； 饱和度：指的是颜色的纯度，即掺入白光的程度，或者说是指颜色的深浅程度，对于同一色调的彩色光，饱和度越深颜色越鲜明或说越纯。通常我们把色调和饱和度通称为色度。 现在你该明白了，亮度是用来表示某彩色光的明亮程度，而色度则表示颜色的类别与深浅程度。除此之外，自然界常见的各种颜色光，都可由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色光按不同比例相配而成；同样绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光，这就形成了色度学中最基本的原理-三原色原理(RGB)。（2）常见的图形图片格式目前的图形（图像）格式大致可以分为两大类：一类为位图；另一类称为描绘类、矢量类或面向对象的图形（图像）。前者是以点阵形式描述图形（图像）的，后者是以数学方法描述的一种由几何元素组成的图形（图像）。一般说来，后者对图像的表达细致、真实，缩放后图形（图像）的分辨率不变，在专业级的图形（图像）处理中运用较多。 在介绍图形（图像）格式前，我们实在有必要先了解一下图形（图像）的一些相关技术指标:分辨率、色彩数、图形灰度。 分辨率：分为屏幕分辨率和输出分辨率两种，前者用每英寸行数表示，数值越大图形（图像）质量越好；后者衡量输出设备的精度，以每英寸的像素点数表示； 色彩数和图形灰度：用位（bit）表示，一般写成2的n次方，n代表位数。当图形（图像）达到24位时，可表现1677万种颜色，即真彩。灰度的表示法类似； 下面我们就通过图形文件的特征后缀名来逐一认识当前常见的图形文件格式：BMP、DIB、PCP、DIF、WMF、GIF、JPG、TIF、EPS、PSD、CDR、IFF、TGA、PCD、MPT。 l BMP（bit map picture）:PC机上最常用的位图格式，有压缩和不压缩两种形式，该格式可表现从2位到24位的色彩，分辨率也可从480x320至1024x768。该格式在Windows环境下相当稳定，在文件大小没有限制的场合中运用极为广泛。 l DIB(device independent bitmap）:描述图像的能力基本与BMP相同，并且能运行于多种硬件平台，只是文件较大。 l PCP（PC paintbrush）:由Zsoft公司创建的一种经过压缩且节约磁盘空间的PC位图格式，它最高可表现24位图形（图像）。过去有一定市场，但随着JPEG的兴起，其地位已逐渐日落终天了。 l DIF（drawing interchange former）:AutoCAD中的图形文件，它以ASCII方式存储图形，表现图形在尺寸大小方面十分精确，可以被CorelDraw，3DS等大型软件调用编辑。 l WMF（Windows metafile format）:Microsoft Windows图元文件，具有文件短小、图案造型化的特点。该类图形比较粗糙，并只能在Microsoft Office中调用编辑。 l GIF（graphics interchange format）:在各种平台的各种图形处理软件上均可处理的经过压缩的图形格式。缺点是存储色彩最高只能达到256种。 l JPG（joint photo graphics expert group）:可以大幅度地压缩图形文件的一种图形格式。对于同一幅画面，JPG格式存储的文件是其他类型图形文件的1/10到1/20，而且色彩数最高可达到24位，所以它被广泛应用于Internet上的homepage或internet上的图片库。 l TIF（tagged image file format）:文件体积庞大，但存储信息量亦巨大，细微层次的信息较多，有利于原稿阶调与色彩的复制。该格式有压缩和非压缩两种形式，最高支持的色彩数可达16M。 l EPS（encapsulated PostScript）:用PostScript语言描述的ASCII图形文件，在PostScript图形打印机上能打印出高品质的图形（图像），最高能表示32位图形（图像）。该格式分为Photoshop EPS格式adobe illustrator EPS和标准EPS格式，其中后者又可以分为图形格式和图像格式。 l PSD（Photoshop standard）:Photoshop中的标准文件格式，专门为Photoshop而优化的格式。 l CDR（CorelDraw）:CorelDraw的文件格式。另外，CDX是所有CorelDraw应用程序均能使用的图形（图像）文件，是发展成熟的CDR文件。 l IFF（image file format）:用于大型超级图形处理平台，比如AMIGA机，好莱坞的特技大片多采用该图形格式处理。图形（图像）效果，包括色彩纹理等逼真再现原景。当然，该格式耗用的内存外存等的计算机资源也十分巨大。 l TGA（tagged graphic）:是True vision公司为其显示卡开发的图形文件格式，创建时期较早，最高色彩数可达32位。VDA，PIX，WIN，BPX，ICB等均属其旁系。 l PCD（Photo CD）:由KODAK公司开发，其它软件系统对其只能读取。 l MPT（Macintosh paintbrush）或MAC: Macintosh机所使用的灰度图形（图像）模式，在mackintosh paintbrush中使用，其分辨率只能是720x567。 除此之外，Macintosh机专用的图形（图像）格式还有PNT、PICT、PICT2等。2、声音（1）多媒体的音频处理技术多媒体涉及到多方面的音频处理技术，如:音频采集、语音编码/解码、文一语转换、音乐合成、语音识别与理解、音频数据传输、音频一视频同步、音频效果与编辑等。其中数字音频是个关键的概念，它指的是一个用来表示声音强弱的数据序列，它是由模拟声音经抽样（即每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值）量化和编码（即把声音数据写成计算机的数据格式）后得到的。计算机数字CD、数字磁带（DAT）中存储的都是数字声音。模拟一数字转换器把模拟声音变成数字声音；数字一模拟转换器可以恢复出模拟来的声音。 一般来讲，实现计算机语音输出有两种方法:一是录音/重放，二是文一语转换。第二种方法是基于声音合成技术的一种声音产生技术，它可用于语音合成和音乐合成。而第一种方法是最简单的音乐合成方法，曾相继产生了应用调频（FM）音乐合成技术和波形表（wavetable）音乐合成技术。（2）乐器数字接口MIDI的概念现在我们用的最多的音频名词之一MIDI（musical instrument digital interface）是作为“乐器数字接口”的缩写出现的，并用它来泛指数字音乐的国际标准。由于它定义了计算机音乐程序、合成器及其他电子设备交换信息和电子信号的方式，所以可以解决不同电子乐器之间不兼容的问题。另外，标准的多媒体PC平台能够通过内部合成器或连接到计算机MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件，利用MIDI文件演奏音乐，所需的存储量最少。 至于MIDI文件，是指存放MIDI信息的标准文件格式。MIDI文件中包含音符、定时和多达16个通道的演奏定义。文件包括每个通道的演奏音符信息:键通道号、音长、音量和力度（击键时，键达到最低位置的速度）。由于MDDI文件是一系列指令，而不是波形，它需要的磁盘空间非常少；并且现装载MIDI文件比波形文件容易的多。这样，在设计多媒体节目时，我们可以指定什么时候播放音乐，将有很大的灵活性。在以下几种情况下，使用MIDI文件比使用波形音频更合适:需要播放长时间高质量音乐，如想在硬盘上存储的音乐大于4分钟，而硬盘又没有足够的存储容量；需要以音乐作背景音响效果，同时从CD-ROM中装载其它数据，如图像、文字的显示；需要以音乐作背景音响效果，同时播放波形音频或实现文一语转换，以实现音乐和语音的同时输出。3、视频（1）动态图像的组成动态图像，包括动画和视频信息，是连续渐变的静态图像或图形序列，沿时间轴顺次更换显示，从而构成运动视感的媒体。当序列中每帧图像是由人工或计算机产生的图像时，我们常称作动画；当序列中每帧图像是通过实时摄取自然景象或活动对象时，我们常成为影像视频，或简称为视频。动态图像演示常常与声音媒体配合进行，二者的共同基础是时间连续性。一般意义上谈到视频时，往往也包含声音媒体。但在这里，视频（动画）特制不包含声音媒体的动态图像。（2）动画的定义什么是动画？所谓动画，就是通过以每秒15到20帧的速度(相当接近于全运动视频帧速)顺序地播放静止图像帧以产生运动的错觉。因为眼睛能足够长时间地保留图像以允许大脑以连续的序列把帧连接起来，所以能够产生运动的错觉。我们可以通过在显示时改变图像来生成简单的动画。最简单的方法是在两个不同帧之间的反复。这种方法对于指示“是”或“不是”的情况来说是很好的解决方法。另一种制作动画的方法是以循环的形式播放几个图像帧以生成旋转的效果，并且可以依靠计算时间来获得较好的回放，或用记时器来控制动画。（3）常见视频文件格式视频信息在计算机中存放的格式有很多，目前最流行的两种格式是： 苹果公司的QuickTime和微软的AVI。 QuickTime：是苹果公司采用的面向最终用户桌面系统的低成本、全运动视频的方式，现在软件压缩和解压缩中也开始采用这种方式了。其向量量化是QuickTime软件的压缩技术之一，它在最高为30帧/秒下提供的视频分辨率是320x240，其压缩率能从25到200。 AVI：类似于QuickTime，是微软公司采用的音频视频交错格式，也是一种桌面系统上的低成本、低分辨率的视频格式。AVI可在160x120的视窗中以15帧/秒回放视频，并可带有8位的声音，也可以在VGA或超级VGA监视器上回放。AVI很重要的一个特点是可伸缩性，使用AVI算法时的性能依赖于与它一起使用的基础硬件。第3章 Oracle数据库处理多媒体信息第3.1节 应用前景综述随着计算机处理能力的大副提高，多媒体早已经融入到了计算机当中了，如果缺少了多媒体，缺少了各种多姿多采的图像，音频，视频，很难想象计算机如今会走入千家万户。长期以来，多媒体信息在计算机中都是以文件形式存放，由操作系统管理的，但是随着计算机网络，分布式计算的发展，这种单纯的文件式管理已经力不从心了，对多媒体信息进行高效的管理，存取，查询已经成了一种迫切需求。而关系数据库却有着强大的数据管理能力。两方面密切结合，多媒体数据库由此应运而生。可以预见，随着多媒体处理需求的加强，多媒体数据库的应用将越来越广泛。Oracle作为一家著名的数据库厂商，在多媒体信息处理上，更是走在了前边。本文将就Oracle对多媒体信息进行处理的方式，工具，特色以及一些基本原理做一个综述。希望对读者有所启发。当然，关系数据库还有好多家，虽然开发工具，编程接口语句各异，但在数据类型、处理方式上比较相似。所以我们在此略过。第3.2节 多媒体数据类型介绍在关系型数据库中，多媒体信息等大型对象是由lob型字段来进行存取的。在Oracle8i中，正式引入了此标准，以适应多媒体大对象处理的需求。Oracle数据库中，lob型数据有以下几种：Lob类型说明Clob： 和Oracle7的long型相似，clob可以存储单字节型数据Nclob： Nclob存储定宽的多字节国家字符集数据Blob： 和Oracle7中的long raw类型相似。可以存储无结构的二进制数据。Oracle8没有对这种数据进行解释 ，只是按照原来的形式存储和检索它。Bfile： Bfile允许对Oracle数据库以外存储的大型二进制文件进行只读形式的访问。和其它三种lob类型数据 不同的是，bfile类型数据存储在一个单独的文件中，该文件不由Oracle来维护。特点：l 在Oracle7中，相应的long或long raw字段有2g的限制，而lob的限制是4g。l lob可以使用调用接口OCI或者由pl/sql利用dbms_lob包进行操纵。l lob不象long型那样每个表中最多只有一个字段的限制，其可以有多个，而又可以利用触发器的特性。l lob数据处理可以获得与其它数据同样的事物特性。l lob的存储比较特殊，它并不是跟其他数据存储在同一个数据库表中，而是可以单独存放于不同的表空间中，由一个定位符指向实际的lob数据。第3.3节 多媒体大对象存取例程举例按照如下步骤来完成各个操作：（1）先建立一个数据库表：create table lobdemo(key NUMBER KEY,clob_col CLOB,blob_col BLOB,bifle_col BFILE);这个数据库第一列存储一个码，另外三列存储lob型数据。（2）表建好以后，往表中插入一条数据：Insert into lobdemo(key,clob_col,blob_col,bfile_col) values (10,abcdefghijklmnopqrsatuvwxyzasdffasfsdafsdafsdfadfsadfsdfsdfdsdsffds,empty_blob(),null);在这一条数据中,第二列我们插入一个字符串，它被格式化为clob类型数据进行存储；第二列我们使用empty_blob（）函数来初始化一个定位符，以后就可以获取这个定位符进行比如select，update等操作了；第三列赋空值，它并没有获得一个定位符，这是与empty_blob（）函数的区别。（3）查询插入表中的数据select blob_col from boldemo where key=20;注意：这一sql语句的返回结果是一个定位符（locator），而不是实际的数据本身。（4）修改数据库中数据update lobdemo SET blob_col=aedevbagddgagdfdfasasdfdsa where key=10;从这些sql语句当中，我们看到了lob型数据处理的基本方法，发现与其他类型数据处理相似。但是sql语句中lob型数据处理的特殊性在于以下方面：（1）bfile文件的处理：bfile类型有着特殊性，跟clob，blob不同。实际的数据文件存储在操作系统的外面：所以有两个特点：1.没有事务性控制 2.bfile是只读的，不能用dbms_lob或oracl8 oci进行修改。让我们来看对bfile的操作步骤： 为了访问外部文件，服务器需要知道文件在操作系统中的位置。下面我们建立一个目录：create DIRECTORY utils AS /home/utils;utils表示目录逻辑名，/home/utils是实际目录使用bfilename函数插入一行数据：insert into lobdemo(key,bfile_col) values (-1,biflename(utils,file1);bfilename函数的第一个参数是逻辑目录名，第二个参数是文件名。注意：这一行中插入的是一个指向/home/utils/file1的lob定位符,并不是文件本身。（2）利用dbms_lob包进行lob数据操作sql仅可以操纵整个lob，而不能操纵数据片。dbms_lob包则放开了这个限制，它提供对lob数据中数据片的操作。这个包中包含十几个例程，读者可