多媒體信息數(shù)據(jù)庫存取優(yōu)化方法研究

[摘要] 本文通過實(shí)際圖像存取速度與對(duì)數(shù)據(jù)庫容量影響的量化比較研究，得出在Visual Basic環(huán)境下快速數(shù)據(jù)庫圖像存取的方法，對(duì)于其他多媒體信息存取與編程環(huán)境也有一定的借鑒作用。

[關(guān)鍵詞] 圖像存取ICB方法CKA方法

圖形圖像、音頻視頻等多媒體信息在數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)不同于傳統(tǒng)的文本、數(shù)字等有著非常規(guī)范的結(jié)構(gòu)化形式，程序設(shè)計(jì)中采用不同的存取方法，對(duì)數(shù)據(jù)庫訪問速度，以及數(shù)據(jù)庫文件容量有非常大的影響，程序的運(yùn)行效率當(dāng)然也是相差甚遠(yuǎn)。

一、圖像的存儲(chǔ)優(yōu)化

SQL Server用Image字段（Access用OLE對(duì)象字段）來存儲(chǔ)圖形圖像甚至音視頻等多媒體信息，在庫中以“長二進(jìn)制數(shù)據(jù)”的形式存放。以圖形圖像為例，VB傳統(tǒng)的做法是將圖像字段與圖像控件綁定，加載圖像后刷新近期件并更新記錄集即可完成圖像的存儲(chǔ)，這里稱為圖像控件綁定（Image Control Binding，ICB）方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是代碼簡(jiǎn)單、容易理解和實(shí)現(xiàn)，特別是對(duì)于庫中所存圖像的瀏覽尤為方便。但由于其不管源圖像格式，統(tǒng)一按24位位圖進(jìn)行處理，故只適用于小型圖像的存取，如人事檔案中的相片，而對(duì)于較大的尤其是壓縮格式的圖像，ICB方法的存取速度就會(huì)慢得讓人無法忍受，數(shù)據(jù)庫的膨脹幅度也會(huì)大得驚人。

為提高圖像的存儲(chǔ)速度，最大限度地減小數(shù)據(jù)庫增幅，對(duì)普通圖像(如BMP)文件，需要先將其轉(zhuǎn)化成壓縮格式文件(如Jpeg格式)。圖像存儲(chǔ)時(shí)，先把圖像文件按二進(jìn)制文件打并開讀入到相應(yīng)的Byte型數(shù)組，再用記錄集對(duì)象的追加大塊數(shù)據(jù)方法(AppendChunk方法)將其寫入數(shù)據(jù)庫，這里稱之為大塊數(shù)據(jù)存取（Chunk Access，CKA)方法。

CKA方法圖像存入數(shù)據(jù)庫代碼:（ICB方法略）

Dim bytData() As Byte

'以二進(jìn)制文件方式打開臨時(shí)圖像文件

Open App.Path “\emp1.jpg”For Binary As #1

ReDim bytData(FileLen(App.Path “\emp1.jpg”))

Get #1， ， bytData()'讀入圖像→二進(jìn)制數(shù)組

Close #1

'用AppendChunk方法將二進(jìn)制數(shù)組入庫

Me.Adodc2.Recordset(“Pic”).AppendChunk bytData()

Me.Adodc2.Recordset.Update

表1所示是ICB方法和CKA方法存儲(chǔ)JPEG圖像速度與存儲(chǔ)圖像后數(shù)據(jù)庫文件大小的測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)照表。

為突出效果，選用9張2048×1536像素的JPEG數(shù)碼相片進(jìn)行測(cè)試，圖像大小介于1.3MB到2MB之間。分析測(cè)試結(jié)果得出，

注:①測(cè)試環(huán)境:P4 1.7G CPU，352MB DDR RAM，32MB顯存，Access 2003數(shù)據(jù)庫;②數(shù)據(jù)庫初始大小:140.0KB（空）。

ICB方法存儲(chǔ)JPEG相片的平均速度為120B/ms，CKA方法則為2848 B/ms。CKA方法的存儲(chǔ)時(shí)間與圖像大小成比例，ICB方法的存儲(chǔ)時(shí)間波動(dòng)范圍較大，這是由于存儲(chǔ)時(shí)間本身較長（12～15s），測(cè)試期間受其他進(jìn)程影響較多造成的。

對(duì)于圖像存儲(chǔ)后庫文件的大小，ICB方法對(duì)應(yīng)的庫文件呈線性膨脹，每次增量為9.2MB左右，即2048×1536像素的24位圖文件的大小;CKA方法對(duì)應(yīng)的庫文件每次增量則與Jpeg文件的大小相吻合，如果需要，可在圖像格式轉(zhuǎn)換時(shí)在保證視覺效果的前提下增大圖像壓縮率，從而降低圖像對(duì)數(shù)據(jù)庫大小的影響。

二、圖像的查詢優(yōu)化

圖像查詢時(shí)使用ICB方法基本不需要寫任何代碼就可完成查詢，借助控件的導(dǎo)航按鈕可以方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫中圖像的瀏覽。但若圖像記錄較多或圖像較大，查詢操作就會(huì)變得異常緩慢，出現(xiàn)類似“死機(jī)”的現(xiàn)象。

圖像的查詢優(yōu)化包含兩方面內(nèi)容，其一為圖像查詢與普通數(shù)據(jù)查詢分開進(jìn)行，避免一次檢索過多圖像造成查詢延時(shí)過長；其二需要把存放在數(shù)據(jù)庫圖像字段中的信息用CKA方法分段讀出寫到一個(gè)臨時(shí)文件中，重新組裝成原來的圖像，再進(jìn)行圖像加載和顯示。

CKA方法圖像查詢關(guān)鍵代碼：

'只檢索一條記錄對(duì)應(yīng)的圖像，尤其在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下

‘用于組裝圖像的臨時(shí)文件

'讀出存放圖像二進(jìn)制數(shù)據(jù)字段總長

‘圖像組裝完畢，加載并顯示

ICB方法與CKA方法用于圖像查詢的對(duì)照測(cè)試工作在前面存入9張相片的Access數(shù)據(jù)庫上進(jìn)行，測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示。

注:①測(cè)試環(huán)境同表1;②合成時(shí)間包括圖像組裝和加載時(shí)間。

計(jì)算得出，ICB方法圖像查詢的平均速度只有35B/ms，CKA方法為2809B/ms，與存儲(chǔ)速度相當(dāng)，就是算上圖像合成（含加載）時(shí)間，CKA方法查詢速度也能達(dá)到2597B/ms。

三、總結(jié)

通過實(shí)例測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)， CKA方法進(jìn)行圖像的存取，無論從速度還是對(duì)庫文件大小的影響來說，性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的ICB方法，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，效果會(huì)更加明顯。實(shí)際上，運(yùn)用CKA方法也可以實(shí)現(xiàn)音視頻等多媒體信息甚至任何類型計(jì)算機(jī)文件的數(shù)據(jù)庫存取，這里不再贅述。

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。