第7-8章多媒体技术和数据库技术基础

1、第7章 多媒体技术7.1 多媒体的根底知识7.2 音频处置技术7.3 图像处置技术7.4 动画制造技术7.5 视频处置技术7.1 多媒体根底知识7.1.1 多媒体的表现方式与定义1媒体的表现方式信息需求借助媒体进展传播，所以说媒体是信息的载体。国际电信联盟ITU定义的媒体为：觉得媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体和传输媒体。7.1.1 多媒体的表现方式与定义媒体的表现方式觉得媒体是人们接纳信息的主要来源7.1.1 多媒体的表现方式与定义2多媒体定义狭义上的多媒体指信息表示媒体的多样化。广义上的多媒体一词可视为“多媒体技术的同义词，这里的“多媒体不是指多种媒体本身，而是指处置和运用它的一整套技术

2、。7.1.2 多媒体技术的主要特性1多样性2交互性交互性指用户可以与计算机进展对话，从而为用户提供控制和运用信息的方式。3. 集成性多种信息方式的集成各种单一技术和设备集成在一个系统中对多种信息源的数字化集成7.1.2 多媒体技术的主要特性4. 实时性视频图像和声音必需坚持同步性和延续性。实时性与时间亲密相关例如：视频播放时，画面不能出现动画感、马赛克等景象，声音与画面必需坚持同步等。7.1.3 多媒体文件存储格式1. 信息的编码将信息表示为计算机能识别的二进制编码的过程称为“信源编码，解码是编码的逆过程。信源编码方法：文字等信息利用ASCII规范进展编码音频信号利用PCM技术进展编码视频信号

3、利用MPEG进展信源紧缩编码7.1.3 多媒体文件存储格式2. 字符信息的编码最通用的字符编码是ASCIIASCII定义了128个英文字符，其中33个字符为控制字符，无法显示，另外95个字符为可显示字符。【例7-3】：用ASCII对字符“1+2进展编码。 查ASCII表可知，字符1+2的ASCII为： 0011 0001 0010 1011 0011 00107.1.3 多媒体文件存储格式3多媒体文件的存储格式多媒体文件的存储格式是按照特定的算法，对文字、音频或视频信息进展紧缩或解紧缩构成的一种文件。7.1.3 多媒体文件存储格式多媒体文件包含文件头、数据、文件尾等7.1.3 多媒体文件存储格

4、式4流媒体文件静态多媒体文件无法在线播放，需求先下载，后观看。流式媒体文件流媒体在因特网中采用流式传输技术的延续时基媒体，如音频、视频等文件。可随时下载，随时播放。实现流媒体的关键技术是数据的流式传输。7.1.3 多媒体文件存储格式5多媒体信息的数据量1文本的数据量例：1024点/16bit768点/16bit2bit=6KB/屏幕2点阵图像的数据量例：11英寸300dpi8.5英寸300dpi24bit/8bit=24MB/A4纸未紧缩3数字化高质量音频的数据量例：44100Hz32bit2声道60秒/8bit=20.2MB/分钟未紧缩7.1.3 多媒体文件存储格式4数字化视频的数据量例：6

5、40点480点24位30帧60秒/8bit=1.5GB/分钟未紧缩多媒体信息的数据量非常之大，因此，数据编码和紧缩技术非常重要。多种信息需求不同的数据编码技术海量数据需求高效紧缩技术7.2 音频处置技术7.2.1 声音的根本特性1声音的物理特性声音在空气中的传播速度为340米/秒2. 声音的三要素音高、音量和音色。乐音：振动比较有规那么，有固定音高；噪音：振动那么毫无规那么，无法构成音高。7.2.1 声音的根本特性1音高不同音高是振动频率不同，振动频率越高，音高越高。声音频率的单位是Hz赫兹1Hz=一秒钟振动一次例：音乐中的规范A音是440Hz，也就是每秒振动440次。次声波人耳可听域超声波2

6、0,000Hz女性语音150Hz 9,000Hz语音200Hz 3,400Hz调幅广播(AM)50Hz 7,000Hz调频广播(FM)20Hz 15,000Hz高级音响10Hz 40,000Hz男性语音100Hz 8,000Hz声源种类频带宽度7.2.1 声音的根本特性2音量音量由声波的振幅决议。振动的物理量偏离中心的最大值称为振幅。声波幅度能量变化的压强称为声压，单位为Pa帕斯卡。通常采用dB分贝表示声音的大小0dB是人耳刚刚能听到的声音3dB内的音量变化，普通人难以觉察。7.2.1 声音的根本特性3音色音色是人耳对声音的综合感受。音色与多种要素有关，但主要取决于声音的频谱特性和包络。频谱：

7、指频率谱线，即声音的频率变化和振幅的变化曲线。包络：指声音频率的外轮廓线。钢琴和二胡都发出规范音A时，振动频率都是440Hz，但它们之间的音色相差很远。7.2.1 声音的根本特性3. 声音的数字化过程自然声音是延续变化的模拟量。音频信号数字化过程声音频谱声音包络声波7.2.1 声音的根本特性1采样采样是在固定时间间隔内对模拟音频信号截取一个振幅值，并用给定字长的二进制数表示。采样次数越多采样频率越高，数字信号就越接近原声。奈魁斯特Nyquist采样定理：采样频率只需到达信号最高频率的2倍，就能准确描画被采样的信号。7.2.1 声音的根本特性2量化量化是对采样信号的振幅进展分级。例：采样为8位时

8、，28=256个采样等级；例：采样为16位时，216=65 536个采样等级；例：采样为32位时，232=4 294 967 296个采样等级。计算机集成声卡普通采用24位采样7.2.1 声音的根本特性3编码将采集的原始数据，按文件类型如WAV、MP3等规定进展编码，再加上文件头部，就得到了一个数字音频文件。这项任务由声卡和音频软件如Adobe Audition共同完成。7.2.2 音频文件格式音频文件类型波形文件如WAV、MP3音乐音乐文件如MIDI音乐波形文件经过录音设备录制原始声音，直接记录了真实声音的二进制采样数据，通常文件较大。7.2.2 音频文件格式1WAV格式WAV有很高的音质。

9、未紧缩的WAV文件存储容量非常大。2MP3格式MP3是按MPEG-1第3层规范紧缩的文件MP3紧缩比高达1：101：12MP3是一种有损紧缩7.2.2 音频文件格式3WMA格式WMA音频文件在低比特率时，一样音质的WMA文件比MP3小了许多。4RA、RM、RAM格式它们是Realnetworks公司开发的一种流式音频文件格式。7.2.2 音频文件格式5MID乐器数字接口格式MIDI是电子合成乐器的一致国际规范。MIDI文件只包含产生某种声音的指令，这些指令包括运用什么乐器、乐器的音色、声音的强弱、声音继续时间的长短等。MID音乐可以模拟上万种乐器的发音，唯独不能模拟人的声音，这是它最大的缺陷。

10、7.2.2 音频文件格式MIDI音乐主要用于电子乐器MIDI音乐的文件非常小，例如，一首10分钟的MIDI音乐文件，只需几KB大小。可以在计算机上，利用音乐软件随时谱写和演奏MIDI电子音乐，而不需求聘请乐队，甚至不需求用户演奏乐器。7.2.3 音频处置软件1. 多媒体音乐任务站的根本组成经过计算机音乐系统，一个人可以创作和演奏一部交响音乐。用户需求进展专业音乐创作时，一台几千元的计算机接上一个MIDI键盘，再安装一些音乐制造软件，就可以进展计算机音乐的学习和创作了。7.2.3 音频处置软件简易音乐任务站组成7.2.3 音频处置软件7.2.3 音频处置软件7.2.3 音频处置软件2. 多媒体音

11、频处置软件音频处置软件的主要功能：音频文件格式转换；现场录制声音文件；多音轨的音频编辑删除/插入/复制等；音频特效消噪/音量调整/淡入/淡出等；多音轨音频的混响处置等音频处置软件编辑功能很强大，但是音乐创作功能很弱。7.2.3 音频处置软件音乐任务站软件主要功能：具有音频处置软件的一切功能；音色选择、音量控制、力度控制、速度控制、节拍控制、声道调整、感情控制、滑音控制、持音控制等；MIDI音乐输入/输出和编辑；五线谱记谱、编辑、打印等。音乐任务站软件主要用于音乐专业人员。7.2.3 音频处置软件3. Cakewalk Sonar音乐任务站软件Cakewalk SONAR音乐任务站软件几乎包括了

12、一切音乐人需求的计算机音乐制造功能。它主要适用既懂英文，又懂五线谱的专业音乐人士。7.2.3 音频处置软件Cakewalk SONAR 8 Producer Edition 音乐任务站软件7.2.3 音频处置软件苹果计算机Note Ability Pro音乐任务站软件7.2.3 音频处置软件专业音乐任务站硬件和软件7.2.3 音频处置软件4. Adobe Audition音频处置软件Audition主要功能：音频文件格式转换，音频混合，背景噪音消除，音频编辑，卡拉OK带制造等；最多可以混合128个声道；可运用45种以上的数字信号处置效果；完善的多声道录音，可录制音乐、无线电广播，或为录像配音。

13、7.2.3 音频处置软件Adobe Audition CS 5.5音频编辑软件7.2.3 音频处置软件5.GoldWave简单易用的数码录音及编辑软件音频格式转换现场录制声音文件对声音文件进展编辑制造各种音频效果缺陷：一次只能编辑2个音轨不能处置MIDI、RM等音乐文件7.2.3 音频处置软件7.3 图像处置技术7.3.1 图像的数字化1图像的数字化数字图像的获取：数码照相机拍摄等；纸质图像进展数字化处置扫描仪；直接由计算机软件自动生成如分形图；在计算机中人工绘制等。7.3.1 图像的数字化2. 图形的编码图形由像素点阵构成，也称为位图。点阵图采用点阵表示和存储。图形的信源编码与分辨率有关，分

14、辨率愈高，图形细节愈明晰，但是图形的存储容量也越大。7.3.1 图像的数字化简单黑白图形的信源编码RGB 彩色图像 R G BR G BR数组 8bit表示(256级色阶)G数组 8bit表示(256级色阶)B数组 8bit表示(256级色阶) 最大颜色数：28 28 28 = 224 = 16777216 (16.7M)7.3.1 图像的数字化7.3.1 图像的数字化不同颜色深度的图形显示效果7.3.1 图像的数字化24位颜色深度的图形编码7.3.1 图像的数字化3图像的分辨率图像分辨率越大，图片文件的尺寸越大，也能表现更丰富的图像细节。图像分辨率较低时，图片会相当粗糙。7.3.1 图像的数

15、字化图像分辨率：数字化图像程度与垂直方向像素的总和。 屏幕分辨率：屏幕程度像素垂直像素印刷分辨率：每英寸像素数，用dpi像素/英寸表示 。7.3.1 图像的数字化4JPEG静止图像紧缩规范JPEG规范包含两部分：无损紧缩，采用差分脉冲编码调制编码。有损紧缩，采用离散余弦变换DCT和哈夫曼Huffman编码，紧缩率到达2040倍。JPEG算法设计思想：恢复图像时不重建原始画面，而是生成与原始画面类似的图像，丢掉那些没有被留意到的颜色。7.3.1 图像的数字化5. 矢量图形的特点矢量图形采用特征点和计算公式对图形进展表示和存储。在显示或打印矢量图形时，要经过一系列的数学运算才干输出图形。矢量图形可

16、以无限放大，图形轮廓依然能坚持圆滑。7.3.1 图像的数字化矢量图形7.3.1 图像的数字化分形矢量图形7.3.2 图像和图形文件格式1点阵图像文件格式1BMP格式Windows图像文件格式，无紧缩文件。2TIF格式优点：可在不同操作系统中运用，也可在印刷设备中运用。分成紧缩和非紧缩两大类。TIF文件主要用于美术设计和出版行业。7.3.2 图像和图形文件格式3JPG格式JPG格式性能优良，运用非常广泛。4GIF格式GIF格式紧缩比较高，文件很小。GIF89a文件可实现动画功能。GIF只能运用256种颜色，颜色层次感差。5PNG格式采用无损紧缩算法，紧缩比高于GIF文件。7.3.2 图像和图形文

17、件格式2矢量图形文件格式1CDR格式。Corel DRAW公用格式。2IA格式。Illustrator公用格式。3DWG格式。Auto CAD公用格式。43DS格式。3D MAX公用图形格式。5FLA格式。Flash公用格式。6VSD格式。Visio公用格式。7WMF格式。Windows图元文件格式。7.3.2 图像和图形文件格式8EMF格式：Windows扩展图元文件格式。9SVG格式：因特网联盟开发的图形规范。可以自在缩放图形文字独立于图形支持透明效果基于XML不属于任何个人专利7.3.2 图像和图形文件格式位图与矢量图放大效果比较7.3.2 图像和图形文件格式Windows一样中的点阵位

18、图字体与矢量字体显示效果比较7.3.2 图像和图形文件格式3矢量图形设计软件Corel DRAW：平面设计Adobe Illustrator CS：平面设计Office Visio：办公和企业图形设计Auto CAD：机械/建筑图形设计Protel DXP 2004：电路图设计3D MAX：3维动画设计等7.3.2 图像和图形文件格式4点阵图像处置软件Photoshop CS：图像处置专业软件Photo Imapct：操作简单Fireworks：创建和优化网页图像7.3.3 Photoshop图像处置1Photoshop任务界面运用最广泛的专业图像处置软件印刷排版、艺术摄影和美术设计办公报表中

19、的图片处置和制造工程图纸和效果图处置课程论文中的图片处置个人数码相片处置等7.3.3 Photoshop图像处置 Photoshop CS 57.3.3 Photoshop图像处置1菜单栏可以菜单操作，也可以快捷键操作。7.3.3 Photoshop图像处置2工具栏光标移到工具栏图标上稍作停留后，会自动显示工具称号。7.3.3 Photoshop图像处置3工具参数可以进展工具参数调整等操作。7.3.3 Photoshop图像处置4控制面板设计图像时，将导图像比例调整为100%；预览高分辨率图像时，将导图形比例调小到能在屏幕上看到全部图像；图像修正时，为了减少操作失误，将图形比例放大到200%以

20、上。图层功能使图像处置任务，变成了一个简单的拼图游戏。7.3.3 Photoshop图像处置滴管控制面板7.3.3 Photoshop图像处置2选区操作选区工具：矩形选区、椭圆选区、多边形套索、磁性套索、魔术棒等选选区的边缘用闪烁的虚线表示选区的操作主要在“选择菜单中7.3.3 Photoshop图像处置1利用选区去除背景7.3.3 Photoshop图像处置2利用选区进展抠图7.3.3 Photoshop图像处置3图层操作图层是相对独立的被选中的层才可以进展操作背景图层无法挪动，无法改动不透明度。7.3.3 Photoshop图像处置图层类型：背景图层透明图层不透明图层效果图层文字图层外形图

21、层等7.3.3 Photoshop图像处置上层图层会遮挡下层图层的内容7.3.3 Photoshop图像处置图层不透明度降低后，图层中的图像会呈现出半透明的效果。7.4 动画制造技术7.4.1 动画的类型动画是多幅延续播放的静态图像。动画利用了人类眼睛的“视觉暂留效应。动画类型：帧动画：如GIF动画矢量动画：如Flash动画变形动画：如电影人物变形动画7.4.1 动画的类型帧动画7.4.2 三维动画根本知识三维动画任务流程：建模渲染动画三维图形构建过程3D建模初步渲染贴图最终效果7.4.2 三维动画根本知识1建模建模是创建物体的三维形体框架7.4.2 三维动画根本知识室外场景建模场景初步渲染7

22、.4.2 三维动画根本知识2渲染物体的光照处置、颜色处置和纹理处置过程称为渲染。7.4.2 三维动画根本知识室外场景渲染7.4.2 三维动画根本知识贴图纹理映射：将不同的材质平面位图映射到三维模型上，添加物体的真实感。7.4.2 三维动画根本知识贴图=3D模型+材质7.4.2 三维动画根本知识3动画建模时需求立体思想；渲染时需求美术涵养；动画设计需求熟练的技术和导演才干。7.4.3 Flash动画制造软件1Flash CS任务界面Flash主要用于网页设计和多媒体动画制造。Flash动画分为逐帧动画和区间动画。区间动画要求用户创建动画的开场帧和终了帧，软件自动生成两个帧之间的一切帧。操作界面：

23、菜单栏、时间轴窗口、绘图工具栏、控制面板、动画舞台等。Flash CS5任务界面7.4.3 Flash动画制造软件Flash CS5默许任务界面7.4.3 Flash动画制造软件Flash CS5经典任务界面7.4.3 Flash动画制造软件工具7.4.3 Flash动画制造软件7.4.3 Flash动画制造软件2Flash CS动画制造的根本概念1舞台动画输出窗口的大小。对象可以从舞台外走向舞台中进展动画扮演。舞台外的动画观众无法看到。7.4.3 Flash动画制造软件舞台7.4.3 Flash动画制造软件2场景动画中的一个片段整个动画可以由一个场景组成，也可以由多个场景组成。多场景的优点是

24、可以反复调用某一段动画。例如，将人物走路时脚和手的动画做成一个场景，然后在其他需求的场景中进展调用，这减轻了动画设计的任务量。可以经过“场景图标来切换不同场景。7.4.3 Flash动画制造软件工具场景7.4.3 Flash动画制造软件3帧帧是动画中的一幅图形。帧的长度，即从起始帧到终了帧的时间；帧在时间轴中的位置，不同的位置会产生不同的动画效果。7.4.3 Flash动画制造软件7.4.3 Flash动画制造软件4关键帧设置动画的开场帧和终了帧，中间帧的动画效果可由软件生成，设定的开场帧和终了帧称为“关键帧，中间生成的帧称为“补间动画。例：制造球体的动画时，只需求指定球体的起始帧和终了帧在舞

25、台中的位置，以及球体的运动途径，Flash可以生成中间的一切补间动画。7.4.3 Flash动画制造软件关键帧补间动画关键帧7.4.3 Flash动画制造软件逐帧动画7.4.3 Flash动画制造软件5元件可以独立编辑和反复运用的图形称为元件。元件类型：影片剪辑元件、按钮元件、图形元件图形元件在场景中遭到当前场景帧序列的限制。按钮元件可以设置四帧动画，表示鼠标的四种形状：普通、鼠标经过、鼠标按下和反响区。影片剪辑元件不受当前场景中帧序列的影响。7.4.3 Flash动画制造软件元件7.4.3 Flash动画制造软件工具7.4.3 Flash动画制造软件6图层普通图层的作用与Photoshop中

26、根本一样。7.4.3 Flash动画制造软件图层7.4.3 Flash动画制造软件工具运动途径7.4.3 Flash动画制造软件7时间轴时间轴表示动画与时间的关系。在时间轴面板上包含了层、帧和动画等元素。时间轴7.4.3 Flash动画制造软件7.5 视频处置技术7.5.1 模拟视频规范国际流行视频规范NTSC美国国家电视规范委员会制式PAL隔行倒相制式SECAM制式以上不包括高清彩色电视HDTV7.5.1 模拟视频规范1NTSC制式主要特性每秒显示30帧画面；每帧画面程度扫描为525条线；一帧画面分成2 场，每场262.5 线；电视画面长宽比为4:3，电影3:2，HDTV 16:9；采用隔行

27、扫描方式；场频垂直扫描频率60Hz，行频程度扫描频率15.75kHz；信号类型为YIQ亮度、色度分量、色度分量。7.5.1 模拟视频规范2PAL制式主要特性每秒显示25帧画面；每帧程度扫描线为625条；程度分辨率为240400个像素点；电视画面长宽比为4:3；采用隔行扫描方式；场频50Hz，行频15.625kHz；信号类型为YUV亮度、色度分量、色度分量。7.5.2 模拟视频信号的数字化模拟视频的数字化存在以下技术问题：电视采用YUV或YIQ信号方式，而计算机采用RGB信号；电视机隔行扫描，计算机采用逐行扫描；电视图像分辨率与计算机显示器分辨率不同。模拟电视信号的数字化任务包括：颜色空间转换；

28、光栅扫描转换；分辨率的一致等。7.5.3 视频紧缩与编辑软件1MPEG紧缩规范MPEG规范：MPEG-1MPEG-2MPEG-4MPEG-7等7.5.3 视频紧缩与编辑软件MPEG-1性能：画面分辨率352240像素；帧频一秒钟30幅画面逐行扫描方式。用于VCD视频，以及MP3音乐。7.5.3 视频紧缩与编辑软件MPEG-2性能：MPEG-2紧缩比可到达60100倍。MPEG-2规范用于DVD视频节目，计算机领域，高清电视等。MPEG-2的音频与MPEG-1兼容。7.5.3 视频紧缩与编辑软件2视频制造软件Adobe Premiere Pro CS是目前最流行的非线性编辑软件。Premiere

29、 Pro CS功能：视频/音频素材的格式转换和文件紧缩视频/音频捕捉和剪辑；视频编辑功能；字幕功能；7.5.3 视频紧缩与编辑软件视频叠加功能；视频/音频过渡效果；添加运动效果；颜色修正；音频控制；多个嵌套的时间轴等。Premiere Pro CS对CPU和内存要求非常高。7.5.3 视频紧缩与编辑软件视频任务站硬件设备苹果计算机视频编辑软件7.5.3 视频紧缩与编辑软件Premiere Pro CS5视频编辑软件7.5.3 视频紧缩与编辑软件Premiere Pro CS47.5.3 视频紧缩与编辑软件Premiere Pro CS4字幕编辑第8章 数据库技术根底数据库可以直观地了解为存放数

30、据的仓库，只不过这个仓库是在计算机的大容量存储器上。数据库技术研讨的问题就是如何科学地组织、存储和管理数据、如何高效地获取和处置数据。数据库系统就是指带有数据库并利用数据库技术进展数据管理的计算机系统。教学目的要求学生了解数据库的根本概念、数据库中运用的各种数据模型；了解关系模型及关系数据库；掌握Access的根本操作和运用。教学重点数据库的根本概念；关系模型；Access数据库的根本操作。教学难点 关系模型的根本概念， Access中查询的创建。关键词数据库；数据模型；关系数据库； Access2021授课时量实际学时：6 实验学时：2第8章 数据库技术根底 本章主要引见数据库的根本概念、关

31、系数据库实际以及Access数据库管理系统软件的运用。 8.1 数据管理技术 8.2 数据库管理系统 8.3 关系数据库 8.4 Access数据库及其运用8.1 数据管理技术8.1.1 数据管理技术的开展1人工管理阶段2文件系统阶段3数据库系统阶段4数据管理新技术8.1.2 数据库系统 数据库系统是指带有数据库并利用数据库技术进展数据管理的计算机系统8.1 数据管理技术数据库是为实现一定的目的，按一定的组织方式存储在计算机中的相关数据的集合。 数据库可以直观地了解为存放数据的仓库，只不过这个仓库是在计算机的大容量存储器上。数据库技术所研讨的问题就是如何科学地组织和存储数据、如何高效地获取和处

32、置数据。数据和信息数据是人们用于描画客观事物的物理符号；信息是数据中所包含的意义。信息是经过加工的数据，是对决策者有用的数据。数据是客观存在的，但信息有一定的客观性。长沙：明天阵雨，1014长沙的天气预告对长沙地域的人来说就是信息，但对其它地方不关怀长沙天气的人来说就是数据信息是经过加工的数据，是对决策者有用的数据。数据：未加工的资料信息：加工后的结果 数据处置：对各种方式的数据进展搜集、存储、 加工和传播的一系列活动的总和学生考试成果试卷难易度分析报告对成果进展分班统计8.1.1 数据管理技术的开展 计算机对数据的管理是指对数据的组织、分类、编码、存储、检索和维护的过程。随着计算机硬件、软件

33、技术和计算机运用范围的开展，计算机数据管理的方式也在不断地改良，而互联网的广泛运用，更促进了新的信息管理技术不断涌现。人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段数据管理新技术各个数据管理阶段中运用程序和数据之间的对应关系1、人工管理阶段运用程序1运用程序2运用程序n数据1数据2数据n.程序中要用到的数据直接写在程序代码里运用程序1运用程序2运用程序n文件系统物理文件1物理文件2物理文件n.各个数据管理阶段中运用程序和数据之间的对应关系运用程序是数据依赖的。即数据的物理表示方式和有关的存取技术都是在运用程序中要思索和表达的2、文件系统阶段3、数据库系统阶段运用程序1运用程序2运用程序n数据库管理系统

34、+ OS数据库.各个数据管理阶段中运用程序和数据之间的对应关系1.将相互关联的数据集成在一同2.一致管理，着眼全局，较少的数据冗余3.程序与数据相互独立4.数据可以共享并能保证数据的一致性数据库系统阶段的特点 数据不再只针对某一特定运用，而是面向全组织，具有整体的构造性，共享性高，冗余度小，具有一定的程序与数据间的独立性，并且实现了对数据进展一致的控制。数据管理在数据库系统阶段，阅历了层次数据库和网状数据库阶段，开展至20世纪70年代，出现了关系数据库系统，并逐渐占据了数据库领域的主导位置。 4、数据管理新技术1Web数据库技术2数据仓库技术3并行数据库4数据发掘 Web数据库管理系统是指基于

35、Web方式的DBMS的信息效力，以阅读器/效力器B/S方式为平台，将客户端融入一致的Web阅读器，为Internet用户提供运用简便、内容丰富的效力。 数据仓库是面向主题的、集成的、与时间相关的、不可修正的数据集合。典型的数据仓库系统如：运营分析系统，决策支持系统等 并行数据库系统是在集群并行计算环境的根底上建立的数据库系统，经过多个处置节点并行执行数据库义务，提高整个数据库系统的性能和可用性。数据发掘是一种新的信息处置技术，是一门涉及广泛的交叉性新兴科学，主要特点是对数据库中的大量数据进展抽取、转换、分析和其他模型化处置，并从中提取辅助决策的关键性数据。8.1.2 数据库系统DBS数据库系统

36、DataBase System是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，是由数据库、数据库管理系统、运用程序、数据库管理员和用户等构成的人-机系统。数据库系统的组成相互有关联关系的数据的集合DBDBMS管理数据库的系统软件DBA完成某一功能的运用程序1运用程序2运用程序nDBAP 1DBAP 2DBAP nComputer System8.2 数据库管理系统数据库管理系统DataBase Management System,DBMS是一种系统软件，担任数据库中的数据组织、支配、维护、控制、维护和数据效力等，是数据库系统的中心。DBMS的任务方式接受运用程序的数据恳求和处置恳求将用户的数据恳求高

37、级指令转换成复杂的机器代码低层指令实现对数据库的操作从对数据库的操作中接受查询结果对查询结果进展处置格式转换将处置结果前往给用户8.2.1 主要功能1.数据定义功能 提供数据定义言语(DDL) 定义数据库中的数据对象2.数据支配功能 提供数据支配言语(DML) 支配数据实现对数据库的根本操作(检索)和更新(插入、删除和修正)3.数据库的运转管理 提供数据控制言语(DCL) 保证数据的平安性、完好性、 多用户对数据的并发运用 发生缺点后的系统恢复4.数据库的维护功能 数据库数据批量装载 数据库转储 介质缺点恢复 数据库的重组织 性能监视等 (均由各个适用程序完成)班级 课程 教师 学期 学号 姓

38、名 成果数据格式(型)981101 数据库 李四 06秋 01 张三 100981101 数据库 李四 06秋 02 毛玉 90981101 数据库 李四 06秋 03 文礼 80981101 计算机 王五 06秋 01 张三 89981101 计算机 王五 06秋 02 毛玉 98981101 计算机 王五 06秋 03 文礼 72981102 数据库 钱六 05秋 01 肖梅 30981102 数据库 钱六 05秋 02 龚平 90981102 数据库 钱六 05秋 03 吴迪 78数据(值)981102 数据库 钱六 05秋 02 龚平 90UserDBMS(DBMS根据各种定义对数据库

39、进展管理和运用)DBMS面向用户的功能表示图检查用户合法性检查数据合法性按用户要求进展 操作谁能访问数据更新数据有什么要求 用户定义的数据平安性完好性(1) User 经过DDL言语定义数据格式(2) User 经过DML言语支配数据进出数据库(3) User 经过DCL言语定义数据平安性8.2.2 数据库系统的根本特点数据的构造化 数据的高共享性与低冗余性 数据的独立性数据的一致管理与控制数据库不仅描画数据本身，而且还描画数据之间的联络数据库系统从整个系统的角度描画数据，使得同一组记录可以被多个运用程序共享运用，从而降低冗余指数据和运用程序之间彼此独立，不存在相互依赖的关系 包括数据的完好性

40、检查、平安性检查和并发控制 8.3 关系数据库 在数据库技术中，用数据模型的概念描画数据库的构造与语义，对现实社会进展笼统和表示。常用的数据模型有4种：层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型，而目前运用最为广泛的是关系模型。8.3.1 关系数据构造8.3.2 关系操作8.3.3 关系的完好性约束8.3.4 关系模型与关系数据库8.3.1 关系数据构造关系模型的数据构造单一,是一种二维表格构造。以关系模型建立的数据库就是关系数据库学生信息表学号姓名性别出生年月200942070401吴迪男02-28-80200942070402张杨男06-09-81200942070403李子凡女11-19

41、-82200942070404舒舍予男05-01-80200942070405高大全男11-06-80表构造学号姓名性别出生年月200942070401吴迪男02-28-80200942070402张杨男06-09-81200942070403李子凡女11-19-82200942070404舒舍予男05-01-80200942070405高大全男11-06-80记录字段 表：实体集。即同一类实体。 记录(行)：一个详细的实体。 字段(列)：实体的属性 表的构造(表头)：实体型。关系数据库关系Relation元组Tuple属性Attribute域Domain关键字Key外部关键字关系方式关系名属

42、性名1，属性名2，属性名n1、 关系术语例如：学生信息学号，姓名，性别，出生年月2、关系的特点关系必需规范化，最根本的要求每个属性必需是不可分割的数据单元属性名必需独一，即一个关系中不能出现一样的属性名。关系中不允许有完全一样的元组，即冗余。在一个关系中元组和属性的顺序都是无关紧要的。数据模型概念层模型组织层数据模型层次模型网状模型关系模型主要用于数据库的设计阶段主要用于DBMS的实现阶段关系操作模型与关系数据库 关系模型(Relational Model)用表格构造表示实体以及实体之间联络的模型。它的数据构造是二维表，即由行和列组成，这个表就叫作关系。 关系数据库(Relational Da

43、tabase，RDB 以关系模型建立的数据库。8.3.2 关系操作在关系数据库中查询用户所需数据时，需求对关系进展一定的关系运算。关系运算主要分为两类：传统的集合运算和专门的关系运算。关系代数的运算符传统的集合运算：将关系看成元组的集合，其运算是从关系的“程度方向即行的角度来进展的并运算差运算交运算专门的关系运算 运算不仅涉及行而且涉及列 选择投影衔接除ABCa1a1a2b1b2b2c1c2c1ABCa1a1a2b2b3b2c2c2c1a 关系Rb 关系SABCa1a1a2a1b1b2b2b3c1c2c1c2c RS ABCa1b1c1d R - SABCa1a2b2b2c2c1e RS并Un

44、ion 关系R和关系S的并记做RS,由属于R或属于S的元组记录组成，结果仍为n目列关系。交(Intersection)关系R和关系S的交记做RS，由属于R且属于S的元组记录组成，结果仍为n目列关系差Difference 关系R和关系S的差记做R-S，由属于R而不属于S的元组记录组成，结果仍为n目列关系举例：传统的关系运算(a) 学生关系S(b) 课程关系C学号S1S2S3S4姓名性别女男男女年龄20192118班级99881046510426302471李燕吴迪贝宁赵冰课程号C1C2C3课程名系别物理计算机数学电路根底数据构造概率统计学号S1S1S2S2S2S3S3S4课程号等级ABBABCA

45、CC1C3C1C2C3C1C2C3(c) 学生选课关系SC学生选课数据库举例：专门的关系运算学号S1S1S2S2S2S3S3S4姓名性别女女男男男男男女年龄2020191919212118班级9988199881046510465104651042630426302471李燕李燕吴迪吴迪吴迪贝宁贝宁赵冰课程号等级ABBABCACC1C3C1C2C3C1C2C3S与SC的衔接运算学号S1S4姓名性别女女年龄2018班级9988102471李燕赵冰从S中选择一切女生姓名李燕吴迪贝宁赵冰班级99881046510426302471投影：选取S中的一切姓名和班级8.3.3 关系的完好性约束 实体完好性

46、 参照完好性 用户定义完好性 关系完好性是为保证数据库中数据的正确性和相容性，对关系模型提出的某种约束条件或规那么。 1、记录关键字的字段不能为空 2、关键字字段值独一不援用不存在的实体 根据运用环境的要求和实践的需求，对某一详细运用所涉及的数据提出约束性条件。8.3.4 关系模型与关系数据库 关系数据库系统是支持关系数据模型的数据库系统。设有Access关系数据库“学生管理.accdb中有3张数据表如下图，下面经过实践例子，阐明关系模型是如何描画表、描画表之间的联络。表字段记录关键字表间关系表间的关系联络一对一联络1:1一对多联络1:n多对多联络m:n 数据库可以由多个表组成，表与表之间可以

47、用不同方式相互关联。表间的联络就是定义两个表相互联络的方式。一对一联络AB(1:1)例如：班级与班长之间的联络即为1:1 一个班级只需一个班长 一个班长只在一个班中任职假设对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之联络，反之亦然，那么称实体集A与实体集B具有一对一联络。记为1:1一对多联络AB(1:N)例如：班级与学生之间的联络为1:n 一个班级中有假设干名学生， 每个学生只在一个班级中学习假设对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体n0与之联络，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只需一个实体与之联络，那么称实体集A与实体集B有一对多联络 记为1:n多对多联

48、络AB(M:N)例如：课程与学生之间的联络为m:n一门课程同时有假设干个学生选修一个学生可以同时选修多门课程假设对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体n0与之联络，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实体m0与之联络，那么称实体集A与实体B具有多对多联络。记为m:n 假设商定一个学生可以选修多门课，一门课也可以被多个学生选修，那么“学生表和“课程表之间的联络是多对多的联络。经过“选课表把多对多的关系分解为两个一对多关系，“选课表在这里起一种纽带的作用，所以也称作“纽带表。8.4 Access数据库及其运用 作为Microsoft Office套件之一的Access是一

49、种运转于Windows平台上的关系数据库管理系统，它直观、易用且功能强大，是目前最受欢迎的PC数据库软件。 8.4.1 Access概述1Access的主要特点除数据访问页以外，Access的其它数据库对象都存储在同一个以.accdb为扩展名的数据库文件中 2Access的启动和Office软件包的其它软件的运用类似，可以双击桌面上的Access的快捷图标直接启动Access；也可以从“开场按钮逐渐完成Access的启动 Access 数据库是数据库对象的集合。数据库对象包括：表、查询、窗体、报表、数据访问页、宏和模块。3Access首界面Backstage视图文件选项卡5个主选项卡文件选项卡

50、中默许新建选项Backstage视图Backstage 视图大多包含一些与运用数据库文件本身相关的命令。当初次翻开 Access 2021 时，将显示 Backstage 视图。假设已翻开数据库，经过单击“文件选项卡即可访问 Backstage 视图。在视图的左边是“文件选项卡，而“新建选项是默许选择。在视图的右边，是与“文件选项卡中的当前命令选项相关的内容。如默许“新建选项时，视图的右边就列出了新建数据库的几种可选方式：空数据库、模板，并为新建数据库建议了保管途径和称号。在“文件选项卡中列出了最近运用过的数据库称号，单击便可翻开该数据库，本例选择 “图书管理.accdb，翻开数据库任务窗口。

51、3数据库任务窗口 功能区：是用户界面的一部分。其中的命令按逻辑组的方式组织，逻辑组集中在选项卡下。每个选项卡都与一种类型的活动如设计表构造或阅读数据表相关。为了使屏幕更为整洁，某些选项卡只在需求时才显示。导航窗格：数据库对象显示在导航窗格中。不再提供早期版本的“数据库窗口。导航窗格：文件选项卡显示在导航窗格中。功能区： 此时包含5个主选项卡Backstage视图8.4.2 创建Access数据库 建立数据库的两种途径： 数据库导游 自行创建空数据库数据库中数据的组织关系 数据的组织层次 表的特点 表的构造字段、记录、值、主关键字 表之间的关系数据库表1表2表n记录1记录2记录n字段1字段2字段

52、n数据库的设计确定新建数据库所要完成的目的确定新建数据库所需求的表确定各个表中所需求的字段定义有独一值的主关键字字段确定表之间的关系优化设计8.4.3 在Access数据库中创建表分两步：创建表构造向表中输入数据在表“设计视图中，可以从头开场创建整个表，或添加、删除、或自定义已有表中的字段。 举例数据表设计视图样例字段类型文本 不超越255个字符 备注 不超越64000个字符 数字 不能存储字母日期/时间(8B) 可设置为不同方式货币(8B) 带4位小数是/否(1B) 只需两种选择OLE对象 可存储图片、声音等，最大1G建立数据表之间的关联 共同的字段关联了两个表，这样 Microsoft A

53、ccess 就可以未来自两个表中的数据组合在一同，以便进展查看、编辑或打印。建立表之间关联的步骤：在数据库任务窗口中，在功能区选择“数据库工具选项卡在“关系分组中单击“关系按钮，翻开“关系视图及其“设计选项卡在功能区“设计选项卡的“关系分组中单击“显示表按钮翻开“显示表对话框在“显示表对话框里将相应表添加到“关系视图封锁“显示表对话框在“关系视图中衔接相关字段以创建关系封锁“关系视图8.4.4 在Access中维护与操作表1、 维护表1维护表构造插入新的字段修正字段称号和字段属性删除字段设置/取消主键2维护表内容向表中添加记录删除表中记录修正数据3美化表外观2在数据表中查找/交换数据经过“记录定位器或“搜索框查找记录经过“查找和交换对话框查找/交换记录定位器搜索框 查询对象 查询对象是用来对表中数据进展加工并输出信息的数据库对象 创建查询对象在设计视图中创建查询运用导游创建查询8.4.5 创建查询对象-查询-表n-表1-表2-表3-查询-数据库用设计器创建查询对象在功能区中选择“创建选项卡单击“创建选项卡“查询分组中的“查询设计按钮，同时翻开查询“设计视图和“显示表对话框在“显示表列表框中选择相应的表或查询作为数据源选择用于查询的字段设定选择记录的准那么保管查询对象8.4.6 Excel与Acce