通用多媒体查询代数MQA的设计与实现

"有效多媒体查询代数的设计与实现 (2014年)，该研究主要关注如何设计和实现一种能够高效处理通用多媒体查询语言（UMQL）的查询代数，称为MQA。MQA通过一系列代数运算，包括常规选择、结构选择和时空选择，来处理UMQL中的各种表达式，确保与UMQL的查询描述能力保持一致，从而有效地支持多媒体数据的查询需求。这项工作由卢成浪、刘明雍、吴宗大和张钰凡在西北工业大学和温州大学瓯江学院进行，受到了国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的支持。" 在多媒体信息查询技术领域，随着“多媒体”概念的发展，多媒体查询语言成为了关键的研究焦点。UMQL，作为一种统一的多媒体查询语言，具备强大的功能，可以支持基于内容、结构、时间关系和空间关系的多媒体查询，并具有良好的扩展性。然而，为了充分利用UMQL，需要一个与其查询描述能力相匹配且高效的查询代数。 现有的查询代数主要针对关系模型、面向对象模型和XML，如XQuery的查询代数，它们处理XML树集合的输入和输出。但这些代数并不完全适用于处理多媒体查询的复杂性和多样性。因此，MQA的提出旨在填补这一空白，它能够处理UMQL中的结构表达式、特征表示式和时空表达式，确保了与UMQL的一致性，并提高了处理效率。 MQA查询代数的操作集包括： 1. **常规选择**：这一操作用于基于传统属性值的查询，筛选出满足特定条件的数据项。 2. **结构选择**：针对UMQL中的结构表达式，这一运算允许根据数据的结构特性进行选择，比如选择具有特定子元素或结构的多媒体对象。 3. **时空选择**：针对多媒体数据的时间和空间特性，这种运算能够处理与时间序列或地理位置相关的查询，如寻找在过去某个时间段内创建的多媒体文件，或者位于特定地理区域内的数据。 通过这些运算符，MQA能够灵活地处理各种多媒体查询，同时保持了与UMQL的语法和语义的紧密对应。这样的设计使得MQA成为处理复杂多媒体查询需求的理想工具，对于多媒体数据库系统的设计和优化具有重要意义。 该研究还指出，尽管已有针对XML的查询代数，但它们并未专门针对多媒体数据的特殊性质进行优化。MQA的创新之处在于它专门针对多媒体查询进行了定制，因此在处理多媒体信息时具有更高的效率和适应性。此外，MQA的简洁形式也使得它的理解和实现更加容易，这对于实际应用和进一步的系统开发都是非常有利的。 MQA的提出为多媒体查询处理提供了一种有效的工具，它不仅能够处理UMQL的复杂查询，还保持了与UMQL查询描述能力的高度一致性，对于多媒体数据库系统和信息检索系统的设计有着重要的理论和实践价值。