筆者日前參與開發了一套高速公路收費系統,主要功能是記錄通過收費站的所有車輛的信息,包括時間、車型、金額、車輛圖片資料等,其中涉及到多媒體數據的處理。下面筆者將主要依靠Delphi中的流數據類型來為大家做講解。
一、選擇數據庫
1.問題
常用的桌面型數據庫,如Access、Visual FoxPro等,使用比較簡單,也可以管理多媒體信息。但由於數據庫引擎不夠強大,在管理少量多媒體數據時尚能正常運行,當數據量增大到一定程度後,數據庫的反應就會變得異常緩慢,其性能也大幅下降。在達到某個臨界點時,甚至還會出現數據庫處理能力和待處理數據量的嚴重失衡,而導致假死狀況的出現。筆者有過這樣的經驗,用Visual Fox Pro來管理1萬名學生的照片檔案和學籍信息,這時要進行查詢必須經過長時間等待,最後不得不放棄。
2.治“標”
用一些技巧可以加快系統的運行,比如“化整為零”法。即將超大數據分散到眾多數據表中,雖然可以有效地提高數據庫的運行速度,但層次過多使查詢、統計等變得十分不便,而且編程的復雜度和工作量也會隨之大幅增加。
另外一個常用方法是將多媒體數據保存為獨立的文件,在數據庫中只存儲這些文件的路徑和文件名,從而避免了將海量數據直接存入數據庫。這種為數據庫減負瘦身的方法可用於任何數據庫,通用性好,而且對性能的提升也是可觀的,是一種已經得到廣泛應用的治“標”方法。然而這種方法也有明顯的缺點:結構復雜、不便維護、安全性差,更體現不出數據庫的優點。還是以學籍管理為例,采用這種方法管理1萬甚至更多學生的照片數據,程序非常復雜,維護也十分困難,依然不是治“本”之策。
3.治“本”
其實,要處理海量的多媒體數據,再先進的桌面型數據庫都會捉襟見肘,筆者最後采用了企業級數據庫。以SQL Server、Sybase、Oracle等為代表的企業級數據庫具有更強大的性能、更完善的數據管理、更可靠的安全特性和更出色的網絡功能,能夠勝任非常復雜和龐大的數據管理任務,同時它們還提供了豐富的數據類型,以及針對多媒體管理特別優化的引擎。考慮綜合性能、價格等各方面的因素,我們最終選擇SQL Server 2000標准版作為系統的後台數據庫。
二、怎樣處理多媒體數據
1.多媒體數據的存儲
多媒體信息包括圖像、聲音和視頻等,它們都是以二進制數據集合的形式存在的,在本系統中處理的對象是圖像。SQL Server提供了Image數據類型來存儲可變長度二進制數據(大小范圍為0~2GB)。但Image字段並不能將多媒體數據直接裝入,必須經過一些中間步驟才能將數據存進去。下面以圖像數據的存儲為例,給大家介紹怎樣在Delphi中實現這些中間步驟。
Delphi中的TStream數據類型以流的形式對字符或非字符數據進行存儲,就像在內存中開辟了一個大小可變的臨時緩存區。它不僅能方便地對外部文件進行讀寫,而且還可以將流中的全部數據直接轉入數據庫,所以用它作橋梁來完成數據存入工作是非常合適的。
下面的SavetoImage函數的功能是將TStream數據存入數據表的Image字段中。
function SavetoImage(const Stream:TStream;const AField:TField):boolean;
var
FieldStr:string;
PFieldStr:PChar;
begin
Result:=false;
if (Assigned(AField)) and (Assigned(Stream)) then
begin
try
Stream.Seek(0,0);
SetLength(FieldStr,Stream.Size);
PFieldStr:=PChar(FieldStr);
Stream.Read(PFieldStr^,Stream.Size);
AField.Value:=FieldStr;
Result:=true;
except
end;
end;
end;
下面是調用SavetoImage函數完成圖像數據存儲的程序片段。
Var
FS:TFileStream;
begin
FS:=TFileStream.Create('C:\Car001.jpg',fmOpenRead);
SavetoImage(FS,Adodataset1.FieldBy
Name('st_img'));
FS.Free;
end;
其中,Adodataset1是與數據庫進行連接的ADO數據集控件,st_img為Image字段。
2.多媒體數據的轉移
利用SQL Server所帶的BCP實用工具,可以很方便地將數據庫部分或全部數據復制出來,包括二進制數據。對復制出的多媒體數據可以通過網絡或移動存儲設備將它們轉移到遠端的監控電腦上,再利用BCP將它們復制到監控數據庫中,以便對多媒體數據進行回放或做其它處理。下面是簡化了的將數據從數據庫復制到外部文件和從外部文件復制入數據庫的程序片段。
var
s1:string;
begin
s1:='bcp "select * from st2002..st2002_sf where st_flag=1" queryout c:\Media_data.dat -N -P -S sunnynt\hy2002';
winexec(PChar(s1),sw_show);
end;
其中“select * from st2002..st2002_sf where st_flag=1”表示從st2002數據庫的st2002_sf表中提取數據,“c:\Media_data.dat”為輸出數據文件,參數queryout表示從查詢中復制數據到外部文件,-N表示進行大容量數據復制操作,-P表示使用默認密碼,-S提定進行數據復制操作的數據庫服務器或實例。
var
s1:string;
begin
s1:= 'bcp ST2002..ST2002_SF in c:\Media_data.dat -n -E -P -S sunnynt \hy2002';
winexec(PChar(s1),sw_show);
end;
其中參數in表示將數據從外部文件復制到數據表中。
3.多媒體數據的回放
同存儲的方法類似,多媒體數據的回放也要借助TStream數據類型作橋梁,而且它基本上是存儲的逆過程。
LoadfromImage函數的功能是將數據表的Image字段數據裝入TStream中。
function LoadfromImage(const AField:TField;const Stream:TStream):boolean;
var
ResultStr:string;
PResultStr:PChar;
begin
Result:=false;
if (Assigned(AField)) and (Assigned(Stream)) then
begin
try
ResultStr:=AField.Value;
PResultStr:=PChar(ResultStr);
Stream.Write(PResultStr^,length(Result
Str));
Stream.Seek(0,0);
Result:=True;
except
end;
end;
end;
下面是調用LoadfromImage函數將數據表Image字段中的圖像數據轉出到外部文件中並利用圖像顯示控件回放圖像的程序片段。
var
FS:TFileStream;
begin
FS:=TFileStream.Create('c:\Car001.jpg',fmCreate);
LoadfromImage(adodataset1.fieldby
name('st_img'),FS);
FS.Free;
image1.picture.LoadFromFile('c:\Car001.jpg');
end;
三、小結
其它多媒體數據類型如聲音、視頻等的轉出過程與圖像的轉出完全相同,只是回放部分應針對不同媒體類型采用不同的媒體播放控件。
上面所述的原型程序在Delphi 5/6/7+SQL Server 2000標准版中調試通過,經過適當的擴充和修改後,這些程序在筆者開發的高速公路收費系統中得到了驗證。同樣,這些程序也可使用在如學籍管理、檔案管理、人事管理、商品交易等涉及到多媒體數據的應用系統中。
如今已經是數碼時代,DC、DV、MP3等數碼設備正逐漸深入到我們生活和工作中,它們產生的圖像、視頻、聲音等多媒體信息呈爆炸式增長,如何有效管理這些多媒體信息成為擺在我們面前的課題。本文簡單討論了利用SQL Server數據庫對多媒體信息進行管理的幾個基本問題,其原理同樣適合Sybase、Oracle等數據庫和Powerbuilder、VB等前端開發工具。