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文檔簡介
江南大學現代遠程教育學院提前考試大作業課程名稱:多媒體技術專業:計算機科學與技術江南大學現代遠程教育2023年上半年考試大作業考試科目:《多媒體技術》規定:在以下三個方向的題目,參考課程提供或自由尋找相關網站上的相關資料,文章內容要新奇、代表相關方向的最新潮流。獨立完畢,不少于2023字。大作業題目:一、流媒體技術1.流媒體技術基礎(媒體制作、網絡發布和傳輸協議)2.RealText、RealPix制作介紹。(要有例子和源程序)3.流媒體網絡服務。(點播、廣播的原理和系統組成、流媒體服務器端的數據流控制)4.應用方案,重要是教學(遠程教育)的應用(課件點播系統、實時交互系統)。參考網站:1.流媒體中國2.流氏論壇3.藍宇視頻題目:淺談流媒體技術及其在現代網絡中的應用1流媒體技術的背景及發展現狀1.1流媒體技術的產生隨著現代網絡技術的發展,網絡開始帶給人們形式多樣的信息。從在網絡上出現第一張圖片到現在各種形式的網絡視頻、三維動畫,人們的視聽覺在網絡上得到了很大的滿足。但人們又面臨著此外一種不可避免的尷尬:在網絡上看到生動清楚的媒體演示的同時,不得不為等待傳輸文獻而花費大量時間。為了解決這個矛盾,一種新的媒體技術應運而生,這就是流媒體技術。背景流媒體技術是RealNetworks公司一方面推出的,現在許多廠商都有成熟的基于流的產品,如RealNetworks公司的RealSystemG2和微軟公司的WindowsMediaService。除了得到許多制造商的支持,基于流媒體的國際標準也已經提出。由WWW聯合會(W3C)提出的基于流的媒體語言——同步綜合多媒體語言(SMIL:SynchronizedMultimediaIntegrationLanguage)與超文本標記語言(HTML)類似。它可以描述演示的實時行為、屏幕上演示的版面以及協同媒體之間的超鏈接,可以演示流式視頻、音頻、圖像、文本等多種類型媒體,允許在一個同步多媒體演示中集成一系列的獨立多媒體對象。運用SMIL語言還可以方便地同步多個基于流的多媒體對象。1.3發展應用現狀從1995年推出第一個互聯網流媒體播放器以來,流媒體應用有了爆炸性增長,據記錄,到2023年互聯網每周約有4.5萬小時的廣播節目,58個美國電視臺提供Web廣播,34個電視臺提供點播服務。有近半數的跨國公司在內部使用流媒體實現Web廣播。2流媒體及流媒體技術2.1流媒體及流媒體技術概念流媒體是指在網絡中使用流式傳輸技術的連續時基媒體,如音頻、視頻或多媒體文獻。而流媒體技術又稱流式傳輸技術,也就是把連續的聲音和圖像信息通過壓縮解決后放到網站服務器上,讓用戶一邊下載一邊收聽觀看,而不需要等待整個文獻下載到自己的機器后才可以觀看的網絡傳輸技術。2.2流媒體的播放方式流媒體的播放方式重要有單播、組播、點播與廣播。單播:客戶機和服務器建立單獨的通信信道,服務器發送的每個數據報每次只能傳送給一個客戶機。一般在廣域網上提供音視頻直播。組播:IP組播技術構建一種具有組播能力的網絡,允許路由器一次將數據包復制到多個通道上。單臺服務器可以對幾十萬臺客戶機同時發送連續數據流而無延時。媒體服務器只需要發送一個信息包,所有發出請求的客戶端共享同一信息包。信息可以發送到任意地址的客戶機。但組播需要網絡的支持。點播:點播是指客戶機積極連接服務器的連接方式。點播方式,用戶可以開始、停止、后退、快進或暫停,點播連接提供了對流的最大控制,但這種方式由于每個客戶端各自連接服務器,卻會迅速用完網絡帶寬。廣播:廣播是指將數據包的一個拷貝發送給網絡上的每個用戶,用戶是被動接受的,在廣播過程中,客戶端接受流,但不能控制流。2.3流媒體的文獻格式2.3.1RealVideo的.rm視頻影像格式和.ra的音頻格式.ra格式是RealNetworks公司所開發的一種新型流式音頻RealAudio文獻格式。.rm格式則是流式視頻RealVedio文獻格式,重要用來在低速率的網絡上實時傳輸活動視頻影像,可以根據網絡數據傳輸速率的不同而采用不同的壓縮比率,在數據傳輸過程中邊下載邊播放視頻影像,從而實現影像數據的實時傳送和播放。客戶端通過RealPlayer播放器進行播放。2.3.2MicrosoftMediatechnology的.asf格式MicrosoftMediatechnology的ASF也是流行一種網上流媒體格式。它的使用與windows操作系統是分不開的,其播放器MicrosoftMediaPlayer已經與windows捆綁在一起,不僅用于Web方式播放,還可以用于在瀏覽器以外的地方來播放影音文獻。2.3.3QuickTime的.qt格式QuickTimeMovie的.qt格式是Apple公司開發的一種音頻、視頻文獻格式,用于保存音頻和視頻信息,具有先進的音頻和視頻功能,由涉及AppleMacOS,MicrosoftWindows95/98/NT在內的所有主流計算機操作系統支持。Quicktime文獻格式支持25位彩色,支持RLC、JPEG等領先的集成壓縮技術,提供150多種視頻效果。2.3.4Flash的.swf格式SWF是基于Macromedia公司Shockwave技術的流式動畫格式,是用Flash軟件制作的一種格式,源文獻為.fla格式,由于其體積小、功能強、交互能力好、支持多個層和時間線程等特點,故越來越多地應用到網絡動畫中.SWF文獻是Flash的其中一種發布格式,已廣泛用于Internet上,客戶端安裝Shockwave的插件即可播放。目前,Flash在Internet的重要應用有:(1)網上的MTV:采用Flash技術制作的MTV,形式活潑、生動,甚至尚有一定的交互性,傳輸速度快在網上非常受歡迎。(2)網絡游戲(3)網絡動畫(4)網上交互式網頁:采用Flash來制作網站的例子已不少見,并且,部分大學也開始使用它來開發整門課程的網絡課件,其效果非常不錯。2.3.5Metastream的.mts格式MetaCreations公司的網上流式三維技術MetaStream實現英特網上流式三維網頁的瀏覽,它是一種新興的網上3D開放文獻標準(基于Intel構架),重要用于創建、發布及瀏覽可以放縮的3D圖形和開發電腦游戲。2.3.6Authorware的.aam多媒體教學課件格式縱觀市場上的計算機輔助教學(簡稱CAI)課件,我國多采用像Authorware等多媒體制作工具,這類課件運用Shockwave技術和WebPackage軟件可以把Authorware生成的文獻壓縮為.aam和.aas流式文獻格式為播放;也可以用Director生成后,運用Shockwave技術改造為網上傳輸的流式多媒體課件。2.4流媒體的傳輸過程流式傳輸的過程一般如下:①用戶選擇某一流媒體服務后,Web瀏覽器與Web服務器之間使用HTTP/TCP互換控制信息,以便把需要傳輸的實時數據從原始信息中檢索出來;②Web瀏覽器啟動音視頻客戶程序,使用HTTP從Web服務器檢索相關參數對音視頻客戶程序初始化,這些參數也許涉及目錄信息、音視頻數據的編碼類型或與音視頻檢索相關的服務器地址;③音視頻客戶程序及音視頻服務器運營實時流協議,以互換音視頻傳輸所需的控制信息,實時流協議提供執行播放、快進、快倒、暫停及錄制等命令的方法;④音視頻服務器使用RTP/UDP協議將音視頻數據傳輸給音視頻客戶程序,一旦音視頻數據到達客戶端,音視頻客戶程序即可播放輸出。附注:在流式傳輸中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP兩種不同的通信協議與音視頻服務器建立聯系,目的是為了可以把服務器的輸出重定向到一個非運營音視頻客戶程序的客戶機的目的地址。此外,實現流式傳輸一般都需要專用服務器和播放器。2.5流媒體的傳輸方法2.5.1使用標準的Web服務器,把聲音數據和電視數據傳輸到媒體播放器(1)先下載后播放—用Web服務器實現客戶機獲取多媒體文獻的最簡樸方法有:a).把聲音或影視文獻放到Web服務機上b).在Web服務機上創建包含媒體文獻所在地址的網頁,媒體文獻所在地址稱為“統一資源地址(URL)”,如快播c).通過Web瀏覽器把媒體文獻下載到客戶機上。d).啟動媒體播放器播放媒體文獻,如迅雷看看圖1使用Web服務器先下載后播放的多媒體播放過程(2)邊流邊播—用Web服務器實現用Web服務器實現的邊流邊播系統,預先要做的事情a).將聲音和影視數據壓縮成適合特定網絡帶寬的單個媒體文獻b).將媒體文獻和它的播放說明文獻放到Web服務機上c).在Web服務機上創建包含媒體文獻所在地址(URL)的網頁。圖2使用Web服務器邊下載邊播放的多媒體播放過程2.5.2使用單獨的流媒體服務器,把聲音數據和電視數據傳輸到媒體播放器,即邊流邊播—用流媒體服務器實現媒體文獻放在安裝有流媒體服務器的服務機上,但包含媒體文獻所在地址(URL)的網頁仍然要放到Web服務機上。流媒體服務器是用于傳輸聲音和影視文獻的專用軟件,如RealSystemServers,QuickTimeStreamingServer和Windows200XSever中的WindowsMediaServices附注:Web服務器和流媒體服務器可放在同一服務機上圖3使用流媒體服務器的流媒體播放過程3流媒體的應用Internet的迅猛發展和普及為流媒體業務發展提供了強大的市場動力,流媒體業務正變得日益流行。流媒體技術廣泛用于多媒體新聞發布、在線直播、網絡廣告、電子商務、視頻點播(VOD)、遠程教育、遠程醫療、網絡電臺、實時視頻會議等互聯網信息服務的方方面面。流媒體技術的應用將為網絡信息交流帶來革命性的變化,對人們的工作和生活產生深遠的影響。下面介紹流媒體技術在電話視頻會議、視頻聲音點播、遠程教育、Internet直播等四方面的應用。3.1電話視頻會議市場上的視頻會議系統有很多,這些產品基本上都支持TCP/IP協議,但采用流媒體技術作為核心技術的系統并不占多數。視頻會議技術上涉及到數據采集、數據壓縮、網絡傳輸等多項技術。流媒體技術為視頻會議的發展起了重要的推動作用。采用流媒體格式傳送音視頻文獻,解決了使用者觀看前的等待問題,還達成了即時的效果。雖然在畫面質量上有一些損失,但就一般的視頻會議來講,并不需要很高的圖像質量。視頻會議是流媒體技術的一個商業用途,通過流媒體會議的舉辦方和與會者可以實現面對面的遠程視頻會議,最常見的就是可視電話。只要兩端都有一臺接入Internet的電腦和一個攝像頭,在世界任何地點都可以進行音視頻通信。此外,大型公司可以運用基于流媒體的視頻會議系統來組織跨地區的會議和討論。例如,美國第二大證券交易商從1998年開始,采用StarlightNetwork公司提供的流技術方案,為其分布在全球500多個城市和地區的分公司經紀人和投資征詢員實時提供到桌面的財經新聞,使他們的客戶獲取更多的投資利潤。例如:網絡視頻辦公自動化系統(V-OA)圖4網絡視頻辦公自動化系統(V-OA)視頻聲音點播最初的視頻點播應用于卡拉OK點播,隨著計算機技術的發展,VOD技術逐漸應用于局域網及有線電視網,此時的VOD技術趨于完善,但音視頻文獻的龐大容量仍然阻礙了VOD技術的進一步發展。由于服務器端不僅需要大容量的存儲系統,同時還要承擔大量數據的傳輸,因而服務器主線無法支持大規模的點播。同時,由于局域網中的視頻點播覆蓋范圍小,用戶也無法通過Internet等網絡媒介收聽或觀看局域網中的節目。由于以下的因素使得基于流媒體技術的VOD完全可以從局域網轉向Internet。①流媒體通過了特殊的壓縮編碼后很適合在Internet上傳輸;②客戶端采用瀏覽器方式進行點播,基本無需維護;③采用先進的機群技術可以對大規模的并發點播請求進行分布式解決,使其能適應大規模的點播環境。隨著寬帶網和信息家電的發展,流媒體技術會越來越廣泛地應用于視頻點播系統。目前,很多大型的新聞娛樂媒體,如國外的CNN、CBS以及央視、北京電視臺等,都在Internet上提供基于流媒體技術的節目。從調查結果來看,國內最大的幾個視頻網站,如優酷、土豆、迅雷看看、六間房、奇異等都提供了大量視頻給用戶在線觀看,然而只有少數網站實現了應用流媒體技術,提供應用戶高清視頻在線觀看功能。遠程教育電腦的普及、多媒體技術的發展以及Internet的迅速崛起,給遠程教育帶來了新的機遇。遠程教育的發展經歷了三個階段。第一階段,重要以圖片和文字為重要載體,學習者通過Web瀏覽器獲取這些信息。第二階段以Web數據庫為基礎,增長了音頻素材、flash課件等。學生可以通過BBS、電子郵件的方式與老師進行離線式的雙向交流。第三階段是以流媒體技術為基礎的流式傳輸階段,重要特性是可以使音頻信息邊下載邊播放。目前在國內,僅有為數不多的幾所高校在遠程教育中采用了流媒體技術。相信在未來一段時間內經濟實用、高質量的流媒體點播系統將有迅速發展,并逐漸成為校園網應用的主流。現在來看,可以在Internet上進行多媒體交互教學的技術多為流媒體技術,如RealSystem、Flash、Shockwave等技術就經常被應用到網絡教學中。除了實時教學外,大型公司可以運用基于流媒體技術的遠程教育對員工進行培訓,不僅可以運用視頻和音頻,計算機屏幕的圖形捕獲也可以被用流的方式傳送給學員。現在微軟公司自己內部就大量使用了其自己的流技術產品作為其全球各分公司間員工培訓和交流的手段。隨著網絡及流媒體技術的發展,越來越多的遠程教育網站開始采用流媒體作為重要的網絡教學方式。例如:數字化視頻圖書館圖5數字化視頻圖書館教學網站:圖6天津教學網站目前國內實時的遠程視頻教育的應用還不是很廣泛,但是應用流媒體技術誕生的視頻教育網站已經不斷出現在我們眼前。國內最著名的視頻教育網是中國教師教育視頻網,我們經常接觸到的一些免費的視頻學習網站大多數并沒有提供很強的交互功能,但也能滿足學習者的基本規定。Internet直播隨著Internet技術的發展和普及以及網民越來越多,Internet上直接受看體育賽事、重大慶典、商貿展覽成為很多網民的愿望,而很多廠商希望借助網上直播的形式將自己的產品和活動傳遍全世界。這些需求促成了Internet直播的形成,并且隨著寬帶網的不斷普及和流媒體技術的不斷改善,Internet直播已經從實驗階段走向實用,并可以提供較滿意的音視頻效果。流媒體技術在Internet直播中充當著重要角色,重要表現在以下方面:①流媒體技術實現了在低帶寬環境下提供高質量的音視頻信息;②像Real公司的SureStream這樣的智能流媒體技術可以保證不同連接速率下的用戶可以得到不同質量的音視頻效果;③流媒體的Multicast(多址廣播)技術可以大大減少服務器端的負荷,同時最大限度地節省帶寬。無論從技術上還是從市場上考慮,現在互聯網直播是流媒體眾多應用中最成熟的一個。已有很多公司提供網上直播服務,每年一度的《春節晚會》就提供網上現場直播。圖6為使用WindowsMediaPlayer的現場直播節目。圖7直播網絡教室的播放過程流媒體在行業中的應用前景政府行業4.1.1政府機構、事業單位部分地區科學技術委員會網絡新聞直播,點播;內部培訓部分地區的氣象局和環保局遠程交互式視頻和數據會議;會議記錄4.1.2與各種網絡辦公自動化系統結合提供在線新聞直播、時事焦點點播、在職培訓、會議記錄點播4.1.3視頻會議網絡直播、記錄和回放音視頻通訊、數據會議、實況轉播、記錄、點播圖84.2教育行業 a)大部分高校里已經使用的多媒體案例有:網絡教學、音視頻課件點播、多媒體課件制作b)部分高校使用的多媒體案例有:網絡討論式實時教學、網絡教學直播、衛星電視轉播互聯網視頻服務2023年8月12日,樂視網成為全球第一家上市的互聯網視頻服務提供商;2023年6月12日,樂視網率先全球分紅;2023年6月,三星攜百視通全產品線推廣互聯網視頻服務。香港候鳥電子媒體有限公司圖9香港候鳥電子媒體有限公司的網上視頻節目在部隊里的應用1、數字化網絡視頻監控,例如:借助于部隊的IP專網,通過GTS集群對接網關,與軍隊原有的模擬集群、數字集群等系統可以互通互聯,也可以與新的數字集群系統互聯互通,并最終實現了部署一套多媒體調度平臺來把各種通信系統通過IP網絡整合到一起,實現有線、無線網絡的融合調度,語音、數據系統的統一調度,及與衛星、NGN、PSTN、GSM、CDMA、WIFI、城域網等其它網絡的互聯。2、超遠距離訪問,比如短信指令、視頻會議,單兵視頻回傳、視頻轉發分發、大屏幕電視墻(視頻調度臺可將視頻轉至電視墻)3、多客戶端使用4、異常視頻監測報警其它:軍事多媒體模擬演練、大型數據庫,攝影和圖像解決結論流媒體技術的發展具有廣闊的前景,流媒體技術在當今是網絡多媒體發展的趨勢,具有可擴展與合理運用網絡帶寬的特點。流媒體的興起和發展為信息社會的發展帶來了千載難逢的機遇,推動信息化的進一步加深,牽動著時代的迅猛發展。現代網絡中應用流媒體也是順應現代教育的需要。并且人們也普遍看好技術未來的發展,網站巨頭Yahoo公司創始人楊致遠曾指出,鑒于網絡用戶數量日益增長,公司高度重視流媒體技術的時候到了。他說:“從初期發展向大規模應用的過渡已基本完畢,我們相信,通過網絡傳播多媒體信息的條件已經成熟,流媒體技術騰飛的時刻即將到來。”本文對流媒體技術的應用現狀做了初步研究和探究,認為流媒體技術的應用為實現網絡應用提供了更強大的技術支撐。通過本次的論文看到了流媒體的許多好處,流媒體的應用,提高了人們的工作方式,也使人們的生活更具有活力動力。但流媒體目前還存在著局限性之處,在教育醫療軍事等方面還不成熟,但是相信不用太久,流媒體在這些方面的發展和應用也將逐漸成熟完善。參考資料[1]流媒體技術的原理、應用與發展現代電信科技20230302[2]寧礦鳳流媒體技術在網絡教學系統中的應用研究20231101[3]周德福流媒體技術在遠程教育中的應用現代遠程教育2023(02):60-62[4]伏宏彬,蔣海燕,葉建軍多媒體課件及其發展概況成都紡織高等專科學校校報2023(7):16-17[5]網絡流媒體技術大全上海交通大學信息中心[6]《多媒體技術基礎》林福宗[7]淺析網絡影視流媒體陳潔、祝成琦、陳博楠[8]寬帶網絡流媒體技術及應用李軍技術總監天津七所信息技術有限公司[9]王傳萌淺談網絡流媒體技術科技信息論壇2023年第13期[10]黨子奇互聯網時代我國流媒體技術的發展網絡財富,InternetFortune,編輯部郵箱2023年04期[11]李芳論網絡流媒體技術電腦知識與技術Vol.5No.21July2023[12]流媒體技術研究背景及現狀前景百度百科2023-08-12[13]同三維視頻網流媒體技術的優勢.com2023-6-18
二、多媒體理論1.數據編碼(mpeg-4或mpeg-7)2.網絡多媒體傳輸技術3.多媒體數據庫(基于內容的檢索技術、多媒體數據庫的體系結構)參考網站:1.網絡世界在線版2.宇風多媒體關于MPEG-4編碼技術在寬帶接入日益普及的環境下,在網上觀看、下載電影成為很多用戶非常熟悉的應用。壓縮電影的背后是MPEG-4技術,而MPEG-4背后有一條不平凡的發展道路。
運動圖像專家組——這個名稱對很多讀者來說還很陌生,但提到它的英文簡稱MPEG(MovingPictureExpertsGroup),便幾乎是盡人皆知了。MPEG是從屬于ISO/IEC的一個專家工作組,重要負責為數字音視頻編碼算法開發和制定標準。家族兄弟的誕生
MPEG組織始建于1988年,并于1992年制定出MPEG0-1標準,它能將視頻數據壓縮成1~2Mbps的標準數據流,工業產品VCD機和MP3播放器都是以該標準為基礎衍生出來的。隨后的1994年,該組織制定出MPEG-2標準,它是為了獲得更高的分辨率(720×486)、提供廣播級視頻和CD品質的音頻而產生的高質量音\o"視頻編碼標準"視頻編碼標準,傳輸速率在3~10Mbps,它也是數字電視、DVB和DVD所遵循的壓縮標準。
隨著研究工作的進一步發展,ISO又公布了“超低比特率活動圖像和語音壓縮標準”,排序MPEG-4。1998年10月批準第一版,1994年4月又公布了第二版及其校驗模型(VM)。MPEG-4\o"正式編號"正式編號是ISO/IEC國際標準14496,它是一種新型的多媒體標準。與前標準一個重要區別就在于,它是一個\o"基于對象"基于對象的視頻編碼壓縮標準,它所定義的碼率控制的目的就是獲得在給定碼率下的最優質量,它為互聯網上傳輸高質量的多媒體視頻提供了很好的技術平臺。
MPEG-4從封閉到開放
1998年微軟開發了第一個在PC上使用的MPEG-4編碼器,它涉及MSMPEG4V1、MSMPEG4V2、MSMPEG4V3的系列編碼內核。其中V1和V2用來制作AVI文獻,一直到現在它都作為Windows的默認組件。但是V1和V2的編碼質量不是很好,一直到MSMPEG4V3才開始有好轉,畫質有了顯著的進步。但是微軟卻將這個視頻編碼內核封閉,僅僅使其應用于WindowsMedia流媒體技術上,也就是我們熟悉的ASF流媒體文獻中。ASF文獻雖然有一些優勢,但是由于過度封閉不能被編輯,末得到廣泛的應用。這便激起了視頻黑客和致力于鉆研視頻編碼的高手的強烈反映,這些小組不僅破解了微軟的視頻編碼,并且通過他們的修改,一種新的視頻編碼誕生了——那就是廣為流傳的MPEG編碼器DivX3.11。
DivX采用了MS的MPEGV3,改良后并加入自己功能稱之為DivX3.11,也是目前互聯網上普通采用的MPEG-4編碼器之一。不久,DivX流傳紅得發紫,幾乎成了業界的標準。但是問題同樣不久出現了,DivX的基礎技術是非法盜用微軟的,微軟聲稱將對所有推動DivX發展的人和公司進行追究。可是DivX技術的發明者之一羅達(\o"rota"rota)當時正全面申請將DivX合法化,這是基于DivX雖然是從Window中而出來的,但卻沒有用過任何微軟的技術。他更組建新公司DivXNetworks全力推廣DivX,看來DivX(俗稱壓縮電影)蓬勃發展的大潮是勢不可擋了。
標準大門重新關閉
然而,看來任何吸引眼球的故事在關鍵時刻都會發生轉折,DivX的發展竟也不能脫離這一俗套。就在DivX順利發展,DivX的技術逐漸成熟,商機無限的時候,\o"一臺好戲"一臺好戲上演了。DivXNetworks成立初衷就是擺脫微軟的技術封閉,因而發起一個完全開放源碼的項目,名為“ProjectMayo”,目的是開發一套全新的、開放源碼的MPEG-4編碼軟件。由于它完全符合ISOMPEG標準,又是完全開放源代碼,OpenDivXCODEC吸引了很多軟件、視頻高手參與,不久便開發出具有更高性能的編碼器Encore2等等。就在DivX最輝煌的時期,DXN公司忽然封閉了DivX的源代碼,并在Encore2的基礎上發布了自有產品DivX4。本來DXN早就給自己留了后門,DivX采用的是L\o"GPL協議"GPL協議,而不是GPL協議。雖說它們都是公共許可證協議,保障自由使用和修改軟件或源碼的權利,但\o"LGPL"LGPL允許私有,DXN就是運用這一協議出其不意地“涮”了所有人一道。
Xvid的復仇
就像好萊塢復仇電影那樣,所有被DXN公司狠狠涮了一回的軟件、視頻團隊另起門戶,逐漸重新聚攏開發力量,高舉復仇大旗。他們在OpenDivX版本基礎上,再次開發出一種新的MPEG-4編碼核心——XviD,名字的順序和\o"dvix"dvix剛好相反。僅僅從名字就可以看出Xvid充滿了復仇的力量。從技術上來說,Xvid已經基本上與DXN公司的最新版本DivX5接近,甚至尚有所超越。它可以在保持DivX5畫質的基礎上,大大縮短壓縮時間,被認為是目前最快的MPEG-4編碼。除此之外,Xvid還吸取了前車之鑒,依照GPL發布,也就是說,誰要是想做成產品而不開放源碼是非法的。跌宕起伏的故事講完了,從技術和應用上來說,MPEG是非常好的壓縮技術,甚至有人說它是21世紀數字視頻壓縮的標準,由于從MPEG-4衍生出來的格式很多,并且各大電影廠商也對MPEG-4技術存有戒心,雖然在互聯網上可以找到基于MPEG-4標準的高質量電影節目,但實際支持MPEG-4技術的硬件產品不是很多。例如很多MPEG-4解碼卡支持ISOMPEG4和DivX,但卻不兼容微軟公司的WMV,直到Snazzi推出Snazzi*DV
\o"Avio"Avio,全面兼容MPEG-4的WMV、DivX和Xvid格式。這是一款性價比極高的MPEG-4實時編解碼卡。今天,我們終于有幸用硬件實時制作高畫質的MPEG-4格式的電影了,隨著科技的飛速發展,相信此后會有更多MPEG-4硬件產品可供我們選用。MPEG-4的春天就要來了。
MPEG-4編碼技術-MPEG-4與其它編碼的比較MPEG-4視頻編碼標準與MPEG-1/2及其與H.26X的比較MPEG-1/2/4視頻壓縮和H.26X視頻壓縮技術都是以DCT(離散全余弦變換)為基礎。但它們又各有不同的特點。\o"MPEG-4視頻編碼技術及在多媒體通信中的應用"[1]
MPEG-1標準制定重要針對1.5Mbps以下數據傳輸率的數字存儲媒質運動圖像及其伴音編碼的國際標準,它用于在CD-ROM上存儲同步和彩色運動視頻信號。采用SIF標準互換格式(對于NTSC制式為352×240,對于PAL制式為352×288)的圖像進行壓縮,每秒可以播放30幀,具有CD音質。MPEG-2標準追求的是CCIR601建議的圖像質量DVB、HDTV和DVD等制定的3~10Mbps高質量的運動圖像及其伴音的編碼標準。MPEG-2可用于為廣播、有線電視網、電纜網絡以及衛星直播(DirectBroadcastSatellite)提供廣播級的數字視頻。H.261的制定是合用于ISDN網的寬帶傳輸,它提供了P×64kbit/s的視聽業務用的視頻編解碼。H.263是合用于PSTN(公用電話網)的窄帶通信信道的視頻編碼建議,可用于可視電話極低碼率的編解碼器,它是H.261的重要發展。MPEG-4標準提供用于通信的新方式,其核心是基于內容的AV信息存儲及操作,支持交互性、高壓縮比及能用存儲性。同時它在結構上具有適應性和可擴展性,以適應軟硬件的迅速發展,及時融入新的技術。由于將內容和交互性作為MPEG-4的核心,就不再把具體的碼率范圍作為特別的規定,但低碼率仍然是其一項基本內容,它在極低碼率的傳輸上與H.263具有一定的相似性,但是它也支持高質量的視頻語音通信。所以,MPEG-4提供了一個更為廣闊的開發平臺,更符合于多媒體通信的發展趨勢,具有更廣闊的應用前景。多媒體網絡傳輸技術——流媒體1概述流媒體(StreamingMedia)是一種新興的網絡傳輸技術,在互聯網上實時順序地傳輸和播放視/音頻等多媒體內容的連續時基數據流,流媒體技術涉及流媒體數據采集、視/音頻編解碼、存儲、傳輸、播放等領域。一般來說,流包含兩種含義,廣義上的流是使音頻和視頻形成穩定和連續的傳輸流和回放流的一系列技術、方法和協議的總稱,我們習慣上稱之為流媒體系統;而狹義上的流是相對于傳統的下載-回放(Download-Playback)方式而言的一種媒體格式,它能從Internet上獲取音頻和視頻等連續的多媒體流,客戶可以邊接受邊播放,使時延大大減少。在網絡上傳播多媒體信息重要有兩種方式:下載和流式傳輸。下載方式是傳統的傳輸方式,指在播放之前,用戶下載多媒體文獻至本地,通常這類文獻容量較大,依據目前的網絡帶寬條件,需要較長時間,并且對本地的存儲容量也有一定的規定,這就限制了PDA等低存儲容量設備的使用。流式傳輸則把多媒體信息通過服務器向用戶實時地提供,采用這種方式時,用戶不必等到整個文獻所有下載完畢,而只需通過幾秒或幾十秒的啟動時延即可播放,之后,客戶端邊接受數據邊播放。與下載方式相比,流式傳輸具有顯著的優點:一方面大大地縮短了啟動延時,同時也減少了對緩存容量的需求;另一方面,又可以實現現場直播形式的實時數據傳輸,這是下載等方式無法實現的,同時有助于保護多媒體數據的著作權。2流媒體技術2.1緩存技術Internet以包傳輸為基礎進行斷續的異步傳輸,實時A/V源或存儲的A/V文獻在傳輸中被分解為許多包,由于網絡是動態變化的,各個包選擇的路由也許不盡相同,故到達客戶端的時間延遲也就不等,甚至先發的數據包有也許后到。為此,使用緩存系統來填補延遲和抖動的影響,并保證數據包的順序對的,從而使媒體數據能連續輸出,而不會由于網絡暫時擁塞使播放出現停頓。通常高速緩存所需容量并不大,由于高速緩存使用環形鏈表結構來存儲數據,通過丟棄已經播放的內容,流可以重新運用空出的高速緩存空間來緩存后續尚未播放的內容。2.2流媒體傳輸流程流媒體的具體傳輸流程如下:(1)Web瀏覽器與Web服務器之間使用HTTP/TCP互換控制信息,以便把需要傳輸的實時數據從原始信息中檢索出來。(2)用HTTP從Web服務器檢索相關數據,A/V播放器進行初始化。(3)從Web服務器檢索出來的相關服務器的地址定位A/V服務器。(4)A/V播放器與A/V服務器之間互換A/V傳輸所需要的實時控制協議。(5)一旦A/V數據到達客戶端,A/V播放器就可以播放了。2.3媒體系統結構現存流媒體解決方案采用的技術是多樣的,但其體系結構的本質是相近的。流媒體的體系構成:①編碼工具:用于創建、捕獲和編輯多媒體數據,形成流媒體格式;②流媒體數據;③服務器:存放和控制流媒體的數據;④網絡:適合多媒體傳輸協議甚至實時傳輸協議的網絡;⑤播放器:供客戶端瀏覽流媒體文獻(通常是獨立的播放器和ActiveX方式的插件)。2.4流媒體傳輸協議流式傳輸的實現需要合適的傳輸協議。TCP需要較多的開銷,故不太適合傳輸實時數據。在流式傳輸的實現方案中,一般采用HTTP/TCP來傳輸控制信息,而用RTP/UDP來傳輸實時多媒體數據。(1)實時傳輸協議RTP與RTCPRTP是用于Internet/Intranet針對多媒體數據流的一種傳輸協議。RTP被定義為在一對一或一對多傳輸的情況下工作,其目的是提供時間信息和實現流同步。RTP通常使用UDP來傳送數據,但RTP也可以在TCP或ATM等其他協議上工作。當應用程序開始一個RTP會話時將使用兩個端口:一個給RTP,一個給RTCP。RTP自身并不能為按順序傳送數據包提供可靠的傳送機制,也不提供流量控制或擁塞控制,它依靠RTCP提供這些服務。RTCP和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務。RTP和RTCP配合使用,它們能以有效的反饋和最小的開銷使傳輸效率最佳化,因而特別適合傳送網上的實時數據。(2)實時流協議RTSP實時流協議RTSP是由RealNetworks和Netscape共同提出的,該協議定義了一對多應用程序如何有效地通過IP網絡傳送多媒體數據。RTSP在體系結構上位于RTP和RTCP之上,它使用TCP或RTP完畢數據傳輸。HTTP與RTSP相比,HTTP傳送HTML,而RTP傳送的是多媒體數據。HTTP請求由客戶機發出,服務器作出響應;使用RTSP時,客戶機和服務器都可以發出請求,即RTSP可以是雙向的。(3)資源預訂協議RSVP由于音頻和視頻數據流比傳統數據對網絡的延時更敏感,要在網絡中傳輸高質量的音頻、視頻信息,除帶寬規定之外,還需其他更多的條件。RSVP是Internet上的資源預訂協議,使用RSVP預留一部分網絡資源(即帶寬),能在一定限度上為流媒體的傳輸提供QoS。3流媒體發展現狀Internet/Intranet上使用較多的流媒體技術重要有RealNetworks公司的RealSystem,Microsoft公司的WindowsMediaTechnology和Apple公司的QuickTime,它們是流媒體傳輸系統的主流技術。3.1RealSystemRealSystem由媒體內容制作工具RealProducer、服務器端RealServer、客戶端軟件(ClientSoftware)3部分組成,其流媒體文獻涉及RealAudio,RealVideo,RealPresentation和RealFlash4類文獻,分別用于傳送不同的文獻。RealSystem采用SureStream技術,自動地并連續地調整數據流的流量以適應實際應用中的各種不同網絡帶寬需求,輕松實現視音頻和三維動畫的回放。Real流式文獻采用RealProducer軟件進行制作,一方面把源文獻或實時輸入變為流式文獻,再把流式文獻傳輸到服務器上供用戶點播。由于RealSystem的技術成熟、性能穩定,美國在線(AOL),ABC,AT&T,Sony等公司和網上重要電臺都使用RealSystem向世界各地傳送實時影音媒體信息以及實時的音樂廣播。3.2WindowsMediaTechnologyWindowsMediaTechnology是Microsoft提出的信息流式播放方案,旨在Internet和Intranet上實現涉及音頻、視頻信息在內的多媒體流信息的傳輸。其核心是ASF(AdvancedStreamFormat)文獻,ASF是一種包含音頻、視頻、圖像以及控制命令、腳本等多媒體信息的數據格式,通過提成一個個的網絡數據包在Internet上傳輸,實現流式多媒體內容發布,因此,我們把在網絡上傳輸的內容就稱為ASFStream。ASF支持任意的壓縮/解壓縮編碼方式,并可以使用任何一種底層網絡傳輸協議,具有很大的靈活性。WindowsMediaTechnology由MediaTools,MediaServer和MediaPlayer工具構成。MediaTools是整個方案的重要組成部分,它提供了一系列的工具幫助用戶生成ASF格式的多媒體流(涉及實時生成的多媒體流);MediaServer可以保證文獻的保密性,不被下載,并使每個使用者都能以最佳的影片品質瀏覽網頁,同時具有多種文獻發布形式和監控管理功能;MediaPlayer則提供強大的流信息的播放功能。3.3QuickTimeQuickTime是一個非常老牌的媒體技術集成,是數字媒體領域事實上的工業標準。之所以說集成這個詞是由于QuickTime事實上是一個開放式的架構,包含了各種各樣的流式或者非流式的媒體技術。QuickTime是最早的視頻工業標準,1999年發布的QuickTime4.0版本開始支持真正的流式播放。由于QuickTime自身也存在著平臺的便利(MacOS),因此也擁有不少的用戶。QuickTime在視頻壓縮上采用的是SorensonVideo技術,音頻部分則采用QDesignMusic技術。QuickTime最大的特點是其自身所具有的包容性,使得它是一個完整的多媒體平臺,因此基于QuickTime可以使用多種媒體技術來共同制作媒體內容。同時,它在交互性方面是三者之中最佳的。例如,在一個QuickTime文獻中可同時包含midi、動畫gif、flash和smil等格式的文獻,配合QuickTime的WiredSprites互動格式,可設計出各種互動界面和動畫。QuickTime流媒體技術實現基礎是需要3個軟件的支持,QuickTime播放器、QuickTime編輯制作、QuickTimeStreaming服務器。3.4流媒體技術在國內的現狀流媒體技術已廣泛應用于遠程教育、網絡電臺、視頻點播、收費播放等,在公司一級的應用涉及電子商務、遠程培訓、視頻會議、客戶支持等。在國內,流媒體技術在國外成熟技術的基礎上逐步擴大應用,諸如網上現場直播、網上教育系統、網上手術數字化直播系統等,他們的體系結構是類似的。4存在問題互動流媒體業務平臺流媒體技術不是一種單一的技術,它是網絡技術及視/音頻技術的有機結合。在網絡上實現流媒體技術,需要解決流媒體的制作、發布、傳輸及播放等方面的問題,而這些問題則需要運用視音頻技術及網絡技術來解決,具體如下:4.1流媒體制作技術方面解決的問題在網上進行流媒體傳輸,所傳輸的文獻必須制作成適合流媒體傳輸的流媒體格式文獻。因這通常格式存儲的多媒體文獻容量十分大,若要在現有的窄帶網絡上傳輸則需要花費十分長的時間,若遇網絡繁忙,還將導致傳輸中斷。此外,通常格式的流媒體也不能按流媒體傳輸協議進行傳輸。因此,對需要進行流媒體格式傳輸的文獻應進行預解決,將文獻壓縮生成流媒體格式文獻。這里應注意兩點:一是選用適當的壓縮算法進行壓縮,這樣生成的文獻容量較小。二是需要向文獻中添加流式信息。4.2流媒體傳輸方面需解決的問題流媒體的傳輸需要合適的傳輸協議,目前在Internet上的文獻傳輸大部分都是建立在TCP協議的基礎上,也有一些是以FTP傳輸協議的方式進行傳輸,但采用這些傳輸協議都不能實現實時方式的傳輸。隨著流媒體技術的進一步研究,目前比較成熟的流媒體傳輸一般都是采用建立在UDP協議上的RTP/RTSP實時傳輸協議。為什么要在UDP協議而不在UDP協議上進行實時數據的傳輸呢?這是由于UDP和TCP協議在實現數據傳輸時的可靠性有很大的區別。TCP協議中包含了專門的數據傳送校驗機制,當數據接受方收到數據后,將自動向發送方發出確認信息,發送方在接受到確認信息后才繼續傳送數據,否則將一直處在等待狀態。而UDP協議則不同,UDP協議自身并不能做任何校驗。由此可以看出,TCP協議注重傳輸質量,而UDP協議則注重傳輸速度。因此,對于對傳輸質量規定不是很高,而對傳輸速度則有很高的規定的視音頻流媒體文獻來說,采用UDP協議則更合適。
4.3流媒體的傳輸過程中需要緩存的支持由于Internet是以包為單位進行異步傳輸的,因此多媒體數據在傳輸中要被分解成許多包,由于網絡傳輸的不穩定性,各個包選擇的路由不同,所以到達客戶端的時間順序也許發生改變,甚至產生丟包的現象。為此,必須采用緩存技術來糾正由于數據到達順序發生改變而產生的混亂狀況,運用緩存對到達的數據包進行對的排序,從而使視音頻數據能連續對的地播放。緩存中存儲的是某一段時間內的數據,數據在緩存中存放的時間是暫時的,緩存中的數據也是動態的,不斷更新的。流媒體在播放時不斷讀取緩存中的數據進行播放,播放完后該數據便被立即清除,新的數據將存入到緩存中。因此,在播放流媒體文獻時并不需占用太大的緩存空間。4.4流媒體播放方面需解決的問題流媒體播放需要瀏覽器的支持。通常情況下,瀏覽器是采用mime來辨認各種不同的簡樸文獻格式,所有的Web瀏覽器都是基于http協議,而http協議都內建有mime。所以Web瀏覽器可以通過http協議中內建的mime來標記Web上眾多的多媒體文獻格式,涉及各種流媒體格式。5結束語流媒體技術廣泛應用在多媒體新聞發布、網上演示、在線直播、網絡廣告、電子商務、視頻點播、遠程教育、實時視頻會議等互聯網的信息服務領域,互聯網的發展決定了流媒體市場的廣闊前景,流媒體技術的應用將為網絡信息交流帶來革命性的變化,對人們的工作和生活產生深遠的影響。
多媒體數據庫技術多媒體數據庫是數據庫技術與多媒體技術結合的產物。多媒體數據庫不是對現有的數據進行界面上的包裝,而是從多媒體數據與信息自身的特性出發,考慮將其引入到數據庫中之后而帶來的有關問題。多媒體數據庫從本質上來說,要解決三個難題。第一是信息媒體的多樣化,不僅僅是數值數據和字符數據,要擴大到多媒體數據的存儲、組織、使用和管理。第二要解決多媒體數據集成或表現集成,實現多媒體數據之間的交叉調用和融合,集成粒度越細,多媒體一體化表現才越強,應用的價值也才越大。第三是多媒體數據與人之間的交互性。沒有交互性就沒有多媒體,要改變傳統數據庫查詢的被動性,能以多媒體方式積極表現。1、研究開發多媒體數據庫要解決的關鍵技術問題:a多媒體數據模型多媒體數據模型重要采用關系數據模型的擴充和采用面向對象的設計方法。由于用傳統的關系模型難以描述多媒體信息和定義對多媒體數據對象的操作,目前在關系模型擴充方面除了引入抽象數據類型外,較多的采用語義模型的方法。關系模型重要描述數據的結構,而語義模型則重要表達數據的語義,語義模型的層次高于關系模型,后者可以作為前者的基礎。目前的研究表白,采用面向對象的方法來描述和建立多媒體數據模型是較好的方法,面向對象的重要概念涉及對象、類、方法、消息、封裝和繼承等,可以方便地描述復雜的多媒體信息。b數據的壓縮和解壓縮由于多媒體數據,如聲音、圖像及視頻等數據量大,存貯和傳輸需要很大的空間和時間,因此必須考慮對數據進行壓縮編碼,壓縮方法要考慮到復雜性,實現速度及壓縮質量等問題。c多媒體數據的存貯管理和存取方法目前常用的有分頁管理、B+樹和Hash方法等。在多媒體數據庫中還要引入基于內容的檢索方法、矢量空間模型信息索引檢索技術、超位檢索技術及智能索引技術等。d多媒體信息的再現及良好的用戶界面在多媒體數據庫中應提供多媒體宿主語言調用,還應提供對聲音、圖像、圖形和動態視頻的各種編輯和變換功能。e分布式技術多媒體數據通信對網絡帶寬有較高的規定,需要相應的高速網絡,此外還要解決數據集成、異構多媒體數據語言查詢、調度和共享等問題。2、多媒體數據庫研究動態(1997年)本期專題:多媒體數據庫隨著多媒體技術的興起,多媒體數據庫應運而生。毫無疑問,這是比通常的數據庫要復雜得多的技術。國外從80年代中期開始對它進行研究,我國也有不少研究機構正在進行這方面的工作。為了促使我國有自主版權的國產數據庫軟件盡快走上產業化的道路,結合863/CIM和MRPⅡ的應用,國家科委今年初實行數據庫公開招標,優勝者將與MRPⅡ捆綁,在全國廠礦公司中推廣應用。華中理工大學達夢數據庫與多媒體技術研究所研制的多媒體數據庫DM2在本次招標中奪魁。隨著信息社會的到來,信息解決的需求越來越高,許多復雜的應用對象,如CAD、CAM、GIS等應用中涉及到大量的圖形、圖像、文字、聲音、動畫等多媒體數據類型,傳統的數據庫技術,如數據類型、數據模型、操作語言、存儲結構、存取途徑、檢索機制以及網絡和數據傳遞等都不能適應復雜應用對象的應用需求。這種需求促使了新技術的產生,這就是多媒體數據庫。多媒體數據庫是數據庫技術與多媒體技術相結合的產物。多媒體數據的特點傳統的數據解決中所解決的數據類型重要是整型、實型、布爾型和字符型,而多媒體數據解決中的數據類型除了上述常規數據類型外,還要解決圖形、圖像、聲音、文字及動畫等復雜數據類型。多媒體數據與常規數據有許多差別,我們從以下幾方面進行比較:1.數據量常規數據的數據量較小,而多媒體數據的數據量巨大,兩者之間的差別可大到幾千、幾萬甚至幾十萬倍。例如,一個100兆的硬盤可以存放一個中檔規模的常規數據庫,而同一空間只能存放10分鐘的電視節目。2.數據長度常規數據的數據項一般是幾個字節或幾十個字節,因此,在組織存儲時一般采用定長記錄解決,使存取方便,存儲結構簡樸清楚。而多媒體數據的數據量大小是可變的,且無法預先估計。例如,一個人的自傳可小到幾十個文字,也可大到幾萬個文字;CAD中所用的圖紙可簡樸到一個零件圖,也可復雜到一部機器的設計圖。這種數據不也許用定長來存儲,因此,在組織數據存儲時就比較麻煩,其結構和檢索解決都與常規數據不同樣。3.數據模型對于常規數據來說,可用定長記錄來存儲,因而可以構導致一張張的二維表,每表即一個關系,每行是一個元組,每列表達一屬性,每個數據都是不可再分的原子數據,所以,數據結構簡樸明了。而多媒體數據相應的是一個復雜對象,這些復雜對象通常具有層次結構關系。4.數據定義及操作傳統的關系數據庫,如Oracle、Sybase等,解決的是規范關系,即每個元組由定長的屬性值組成,而每個屬性值又是不可再分的原子數據,因而對這些規范關系可方便地定義并施行各種標準操作,如投影、選擇、聯接和各種集合運算,從而可為用戶提供簡明的數據視圖以及簡樸方便而功能強大的SQL語言,因而受到用戶的青睞。而多媒體數據無論是描述語言、數據操作語言或存儲結構、存取途徑等都不能適應傳統的關系數據庫。5.聲音與視頻同步6.數據傳送多媒體數據,無論是聲音媒體還是視頻媒體,都規定連續傳送或輸出,否則將導致嚴重失真,大大影響效果,使用戶無法接受。這就規定計算機的解決速度、I/O、內存、網絡傳送的帶寬及軟件算法等要比解決常規數據高一個檔次。面對CAD、CAM、GIS以及交通管理、城市規劃、市政建設、辦公自動化、房地產管理、旅游、測繪、地震、公安、消防等眾多的應用領域所涉及到的圖形、圖像、文字、動畫等多媒體數據,傳統的數據庫技術顯得蒼白無力,以至完全不能適應。因此,必須重新研制相應的多媒體數據庫管理系統。二、多媒體數據庫研究動態國外從80年代中期就已開始了對多媒體數據庫的研究。人們發現,傳統的數據庫技術有一個主線的出發點,就是它企圖用一個統一的模式、統一的框架來描述、組織、解決客觀世界的所有對象,凡是滿足這種模式和框架的對象就可接納解決,否則就加以改造,改造不了的就排斥在外,而在改造的過程中又不可避免地丟掉了許多語義信息。但對多媒體數據類型就無法解決,也無法改造。這種統一的標準框架將客觀世界中的絕大多數對象都排斥在外。解決這些復雜對象最科學的方法就是根據客觀世界的本來面貌,分門別類地描述和解決客觀世界的各種對象。這就是80年代初發展起來的面向對象技術。它以自然、直觀、科學的思維模式去看待、描述、定義、解決現實世界,把世界當作是由對象組成的大系統,而對象包含了靜態結構、動態行為和約束條件三大要素,通過引進封裝、繼承、對象、消息超類子類等概念,科學地描述各種對象及其內在的結構和聯系,從而使許多復雜甚至無法解決的問題都變得相對簡樸。面向對象技術的發展也推動了數據庫技術的發展,兩者的結合促使了面向對象數據庫的誕生。研究表白,面向對象數據庫是解決多媒體數據較為科學的方法和工具,它可以方便靈活地解決圖形、圖像、聲音、文字、動畫等多媒體信息,特別是具有層次結構的復雜的對象,如GIS。1.國外研究動態國外對多媒體數據庫的研究分為兩大類型。(1)面向對象數據庫的研究①研究方法有三種方法可以實現OODB。·擴充關系數據模型。關系DB已積累了相稱成功的經驗,并為工業界廣泛接受。將成熟的關系DB與OODB方法結合起來,可減少研制工作量,縮短研制周期。美國的POSTGRES系統即用此法研制。這種方法的弱點是仍不能支持一些面向對象的語義,并且由于保存了關系DB的存儲結構而犧牲了一些OODB的特性,其性能、效率很難有實質性提高。·在OO語言中嵌入數據庫功能而形成OODB。該方法的關鍵是如何在OO語言中增長持久性對象的存儲管理。一般以Smalltalk、C++為語言擴充OODB。采用此方法研制的OODB有Gestone、Orion、Ontos、O2和Exodus等系統。使用此方法的困難在于視圖、程序員界面標準化,且受面向對象語言的限制。·開發全新的數據模型,從底層實現OODB系統。該方法一方面建立一個包含OODB核心概念的數據模型,設計相應的語言及相應的OODBMS核心。其優點是系統結構清楚、效率高。VeranObjectTechnology公司的Euevsant系統是用此方法實現的。此方法的缺陷是難度大,一方面缺少統一的數據模式及形式化理論,另一方面在查詢優化、視圖及數據庫工具方面仍為空白。②理論及形式化研究初期的面向對象數據庫研究重要集中在建造復雜對象的模型方面。在擴展關系代數理論、嵌套關系、復雜對象演算等方面的研究取得了相應的研究成果,為構造復雜對象模型建立了模式化的理論框架,為OODB的設計和理論研究打下了基礎。③OODB的實驗系統和商品化系統在OODB的理論和形式化研究的基礎上,1986年起,大量的研究工作側重于實驗型OODB及復雜對象操作語言的設計。美國及歐洲的許多公司及大學研制了一些實驗型的OODB的原型系統。下面是一些典型的實驗系統:·惠普公司的IRIS系統;·SeruioLogic公司的Gemstone系統;·ObjectStoreDesign公司的ObjectStore系統;·OntoLogic公司的Ontos系統;·MCC公司的Orion系統;·法國的O2系統;·美國的Postgres系統。這些系統大都被開發成商品化的OODB,并推向市場,在功能和性能方面顯示了其強大的生命力。然而,迄今為止,OODB的市場并不抱負,遠未被廣大用戶所接受。究其因素,一方面用戶已十分熟悉關系數據庫的各種使用方式,而對OODB仍知之甚少,這種習慣勢力仍需連續一段時間;另一方面,OODB自身仍存在一些未能解決的問題,歸納起來有如下幾點:·缺少通用數據模型;·缺少理論基礎;·缺少和諧的用戶界面與工具環境;·缺少有力的查詢優化。(2)對關系數據庫進行擴充對關系數據庫進行簡樸擴充,使之具有最簡樸的多媒體功能,如Oracle、Sybase等都擴充了長字段類型,可達成2GB空間,以存放各種多媒體數據,如聲音、文字等,但這種擴充僅僅是將多媒體數據以字符形式存儲,而并未解決多媒體信息的檢索及解決。此外,這些系統還進行了支持多媒體功能的擴充。例如Oracle7.0有文本和視頻兩個服務器及一個源程序編輯工具集MediaObject。文本服務器是一個可伸縮的文本數據庫,采用了關系數據庫的索引,擴展了文本功能,如提取文本數據、搜索短語及獨立單詞、進行模糊查詢等。視頻服務器可以存儲數字化的壓縮視頻、音頻數據,并支持所有流行壓縮格式的視頻解壓縮,提供API,可與多媒體創作工具進行互操作。MediaObject用于創建和執行多媒體應用,是一個客戶/服務器方式下運營的創作工具集。Sybase開發了一個IntermediaArchitecture的多媒體開發工具。Informix引入了BLOBS數據類型,用戶可把2GB的數據存儲在BLOB域中。因此,我們可以這樣來概括國際上OODB的研究現狀:OODB的理論研究和實踐活動十分活躍,是90年代乃至2023年計算機領域中最具有生命力的熱門研究課題。在理論研究方面,對于形式化描述和語言標準已取得重大進展;在實踐方面,OODB也從原型走向產品。但就總體而言面向對象數據庫仍在發展之中,理論研究仍未取得令人滿意的結果,其產品也遠未被廣大用戶所接受。然而,沒人懷疑它的強大的生命力和未來的前景,面向對象數據庫仍是一個方興未艾的研究方向。2.國內研究動態面對這種情況,我國的多媒體數據庫到底走什么樣的道路?我們不能等面向對象數據庫完全成熟后再使用,何況上述的許多原型及產品化的OODB并不是個個都支持多媒體功能,即使支持,其支持限度也差別很大。因此,目前國內外對多媒體數據庫的研究應用采用了三種途徑(1)在已有的關系DB上建立多媒體MIS及GIS。這種方法的最大問題是效率很低。(2)國外數據庫管理系統的新版已擴充了一定的多媒體功能。但由于這些系統基本結構仍然是關系模型的,因此,運用它們開發的應用系統其多媒體功能十分有限。(3)將關系數據庫與面向對象數據庫的理論與技術相結合,一方面運用關系數據庫已有的成熟技術,另一方面將面向對象數據庫的部分技術擴展進去,使之具有面向對象數據庫的一些基本功能。華中理工大學達夢數據庫與多媒體技術研究所研制的地圖數據
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