多媒體存儲(chǔ)(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-12-18 20:30:01 | 來(lái)源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-12-18 20:30:01 來(lái)源：信息時(shí)代

    多媒體存儲(chǔ) : 在應(yīng)用環(huán)境的基礎(chǔ)上通過(guò)采取合理、安全、有效的方式將多媒體數(shù)據(jù)保存到某些介質(zhì)上并保證能對(duì)其進(jìn)行有效的訪問(wèn)。
由于多媒體數(shù)據(jù)類(lèi)型多,每種類(lèi)型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和它的表示形式、文件格式以及展現(xiàn)的需求密切相關(guān),并且還要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)展現(xiàn)的時(shí)空特性,包括: 展現(xiàn)形式、分布特性、動(dòng)態(tài)交互和表現(xiàn)約束的描述;展現(xiàn)的調(diào)度; 展現(xiàn)控制的動(dòng)態(tài)管理機(jī)制; 連續(xù)媒體的存儲(chǔ)與管理; 連續(xù)媒體存儲(chǔ)的容錯(cuò)技術(shù)。多媒體的存儲(chǔ)比結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)要復(fù)雜得多,并且由于數(shù)據(jù)量太大往往要進(jìn)行壓縮處理。
1. 多媒體數(shù)據(jù)表示
根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)類(lèi)型(文本數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù))的不同有如下表示形式:
(1)音頻: 包括語(yǔ)音、音樂(lè)和其他聲音。除合成的音頻外,其他音頻是音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣、量化等處理得來(lái)的,即音頻的頻率和幅度都用離散的數(shù)字表示。
(2)視頻: 即運(yùn)動(dòng)圖像,又稱(chēng)為電視或影像,是數(shù)字圖像在時(shí)域上的序列。視頻中的每幅圖像稱(chēng)為幀。幀以一定的速率(每秒顯示的幀數(shù),fps)連續(xù)地播放,使觀察者感覺(jué)它在動(dòng)態(tài)連續(xù)運(yùn)動(dòng)。
(3)動(dòng)畫(huà): 和視頻類(lèi)似,也是由連續(xù)播放的幀組成,區(qū)別在于,它的每一幀都是人工設(shè)計(jì)的。
(4)觸覺(jué): 它的表示比較復(fù)雜,難于直接數(shù)字化,通常是通過(guò)紋理、溫度等物體表面特征的采樣、量化來(lái)反映。真正讓人有觸感,需要有知識(shí)系統(tǒng)和相關(guān)的外部設(shè)備。
2. 多媒體文件格式
多媒體數(shù)據(jù)一般體積很大,每個(gè)數(shù)據(jù)可以存成一個(gè)文件(常用圖形、圖像文件格式見(jiàn)圖像數(shù)據(jù)庫(kù))。
(1)音頻文件格式:①WAV波形文件: WAV是最常見(jiàn)的數(shù)字音頻文件格式之一,是微軟公司專(zhuān)門(mén)為Windows開(kāi)發(fā)的數(shù)字音頻文件,記錄的是音頻信號(hào)在每個(gè)時(shí)刻的大小值,由文件標(biāo)識(shí)信息、格式塊、波形數(shù)據(jù)塊三部分組成。②MP3:MP3格式始于20世紀(jì)80年代中期,由德國(guó)Erlangen的Fraunhofer研究所制定,是MPEG音頻的一個(gè)典型應(yīng)用。MP3音頻壓縮包含編碼和解碼兩個(gè)部分。壓縮后的MP3數(shù)據(jù)由多個(gè)幀組成,幀是MP3文件的最小單位。每個(gè)幀又由幀頭、附加信息和聲音數(shù)據(jù)組成。每個(gè)幀播放時(shí)間是0.026s,其長(zhǎng)度隨位率的不同而不等,有些MP3文件末尾有些額外字節(jié)存放非聲音數(shù)據(jù)的說(shuō)明信息。
(2)視頻文件格式:①AVI(audio video interleaved)音頻—視頻交錯(cuò)文件: 目前較為流行的Windows的視頻格式。它采用了Intel公司的Indeo視頻有損壓縮技術(shù)將視頻信息與音頻信息混合交錯(cuò)地存儲(chǔ)在同一文件中,較好地解決了音頻與視頻的同步問(wèn)題。AVI采用RIFF(resource interchange file format)格式,文件的結(jié)構(gòu)為: 一個(gè)RIFF頭,兩個(gè)列表(描述媒體流格式、保存媒體流數(shù)據(jù))和一個(gè)可選的索引塊。②MPEG: MPEG是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),包括視頻、音頻和系統(tǒng)(視、音頻同步)三個(gè)部分。MPEG采用有損壓縮方法減少運(yùn)動(dòng)圖像中的冗余信息,同時(shí)保證每秒30幀的圖像動(dòng)態(tài)刷新率:采集并保存第一幀信息,然后只存儲(chǔ)其余幀相對(duì)第一幀發(fā)生變化的部分,從而達(dá)到壓縮的目的,它采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)(預(yù)測(cè)編碼和插補(bǔ)碼)實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的壓縮,變換域(離散余弦變換DCT)實(shí)現(xiàn)空間上的壓縮。MPEG的平均壓縮比為50:1,最高可達(dá)200:1,壓縮效率高,圖像和音響的質(zhì)量好,并且在微機(jī)上有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式,兼容性好。
(3)流媒體文件格式: 流媒體格式將多種媒體數(shù)據(jù)按規(guī)則組合,以“流”的形式邊傳輸、邊播放,免除用戶(hù)等待下載的時(shí)間,特別適于網(wǎng)上應(yīng)用。常見(jiàn)的流媒體有:①Windows Media: 核心ASF是一種數(shù)據(jù)格式,音頻、視頻、圖像以及控制命令腳本等多媒體信息以流式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的形式傳輸。ASF文件頭能夠存儲(chǔ)有關(guān)播放部件的信息,幫助客戶(hù)端實(shí)現(xiàn)播放部件的自動(dòng)下載; 大小可伸縮;支持多語(yǔ)言,如果ASF文件包含同一內(nèi)容的不同語(yǔ)言版本,客戶(hù)機(jī)在播放的過(guò)程中可以選擇最合適的版本。ASF文件邏輯上是由三個(gè)高層對(duì)象組成: 頭對(duì)象、數(shù)據(jù)對(duì)象和可任選的索引對(duì)象。ASF數(shù)據(jù)的基本組織單元叫做ASF對(duì)象,由對(duì)象標(biāo)識(shí)符、對(duì)象尺寸和一個(gè)可變長(zhǎng)的對(duì)象數(shù)據(jù)組成。②QuickTime:數(shù)字媒體領(lǐng)域的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),它定義了存儲(chǔ)數(shù)字媒體內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)方法,不僅可以存儲(chǔ)單個(gè)的媒體內(nèi)容,而且能保存對(duì)該媒體作品的完整描述。因?yàn)樗苡脕?lái)描述幾乎所有的媒體結(jié)構(gòu),所以是各種平臺(tái)的應(yīng)用程序間交換數(shù)據(jù)的理想格式。QuickTime文件格式中媒體描述是元數(shù)據(jù),包含軌道數(shù)目、視頻壓縮格式、時(shí)間信息以及媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域的索引。媒體數(shù)據(jù)是所有的采樣數(shù)據(jù),如視頻幀和音頻采樣,媒體數(shù)據(jù)可以與元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一個(gè)文件中,也可以存在一個(gè)單獨(dú)的文件或者在幾個(gè)文件中。