通用多媒体查询语言UMQL的查询分析研究

论文摘要

随着各种类型多媒体数据的大量涌现,迫切需要一个统一的多媒体数据管理平台来存储和管理这些多媒体数据。因而,多媒体数据库已经成为目前国内外数据库研究的热点和难点。查询语言是数据库系统提供的一个重要查询接口,但目前已有的多数多媒体查询语言均针对专门的应用或专门的媒体类型,难以应用于统一的多媒体数据库平台。因而,设计一种查询能力强、语法形式简洁且拥有良好扩充性的通用多媒体查询语言,并研究其有效查询分析处理方法,具有重要的意义。首先,在前人已有工作的基础上,进一步深入研究用户的多媒体查询需求,并将用户关心的多媒体信息分为:特征信息、内容信息和时空信息,据此,总结归纳出十条通用多媒体查询语言评价准则;然后,分析已有的多媒体数据模型,并深入研究一种新型的通用多媒体查询语言UMQL的语言特点,结合评价准则评价UMQL的查询表达能力,从而为UQML的查询分析奠定基础。根据UMQL的语言特点,采用正则表达式定义词法约束规则集,采用巴克斯范式定义语法约束规则集,采用逻辑代数表达式定义语义约束规则集,并据此设计一个有效的层次化UMQL查询分析模型。然后,基于该模型并结合编译原理的相关理论知识,设计实现UMQL查询分析器,它主要包括:词法分析器、语法分析器以及语义分析器三个部分。其中,词法分析器用于将字符流形式的UMQL查询语句转换成记号流形式;语法分析器根据记号流和文法产生式生成语法树;语义分析器则用于检查各语言变量是否满足语义规则,并生成UMQL语义分组。经过这三个阶段的分析处理后,字符流形式的UMQL查询语句将被转换成内部表示:一棵语法树以及多个UMQL语义分组,为UMQL的后续查询处理奠定了基础。最后,对查询分析器进行了功能测试和性能测试,并给出相关的测试报告。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外概况
• 1.2.1 通用多媒体查询语言
• 1.2.2 查询分析
• 1.3 课题主要研究工作
• 2 UMQL 及其查询分析模型
• 2.1 多媒体查询需求
• 2.2 查询语言评价准则
• 2.3 多媒体数据模型
• 2.3.1 数据模型综述
• 2.3.2 半结构化模型
• 2.4 UMQL 语言分析
• 2.4.1 模型定义
• 2.4.2 查询语句
• 2.4.3 查询实例
• 2.4.4 UMQL 评价
• 2.5 UMQL 查询分析模型
• 2.5.1 模型概述
• 2.5.2 词法规则
• 2.5.3 语法规则
• 2.5.4 语义规则
• 2.6 小结
• 3 UMQL 查询分析器的设计与实现
• 3.1 查询分析器总体结构
• 3.2 词法分析模块
• 3.2.1 词法分析概述
• 3.2.2 正则表达式
• 3.2.3 有限自动机
• 3.2.4 UMQL 词法分析器实现
• 3.3 语法分析模块
• 3.3.1 语法分析概述
• 3.3.2 上下文无关文法
• 3.3.3 UMQL 语法分析器实现
• 3.4 语义分析模块
• 3.4.1 语义分析概述
• 3.4.2 UMQL 语义分析器实现
• 3.5 实验与测试
• 3.5.1 测试目的
• 3.5.2 测试用例与结果分析
• 3.6 小结
• 4 总结与展望
• 4.1 全文总结
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献