專利名稱：一種交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字電視技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢方法及其裝置。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前數(shù)字電視的發(fā)展中，為了增強(qiáng)與用戶的交互性，提高用戶體驗(yàn)質(zhì)量，越來越多的數(shù)據(jù)需要傳輸，并且在與傳統(tǒng)電視的對比中，由于用戶的交互性增強(qiáng)，需要保證用戶檢索各類數(shù)據(jù)時(shí)具有一定的實(shí)時(shí)性。在現(xiàn)有的海量數(shù)據(jù)處理的處理手段中，主要有Bloom Filter、哈希(Hash)、位圖等方法。Bloom Filter是一種空間效率很高的隨機(jī)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它利用位數(shù)組簡潔地表示一個(gè)集合，并能判斷一個(gè)元素是否屬于這個(gè)集合。初始狀態(tài)時(shí)，Bloom Filter是一個(gè)包含m 位的位數(shù)組，每一位置為O。為了表達(dá)一個(gè)集合，Bloom Filter使用k個(gè)相互獨(dú)立的哈希函數(shù)，分別用來將集合中的每個(gè)元素映射到(l，..，m)范圍中，對任意一個(gè)元素χ，第i個(gè)哈希函數(shù)映射位置會(huì)被置為1，如果一個(gè)位置多次被置為1，只有第一次會(huì)起作用。哈希是通過把關(guān)鍵碼值映射到表中一個(gè)位置來訪問記錄，以加快查找的速度，對不同的關(guān)鍵字可能得到同一散列地址，即keyl ^ key2，而f(keyl) = f (key2)，這種現(xiàn)象稱為沖突。具有相同函數(shù)值的關(guān)鍵字對該散列函數(shù)來說稱做同義詞。綜上所述，根據(jù)散列函數(shù)H(key)和處理沖突的方法將一組關(guān)鍵字映象到一個(gè)有限的連續(xù)的地址集(區(qū)間)上，并以關(guān)鍵字在地址集中的“象”作為記錄在表中的存儲(chǔ)位置，這種表便稱為散列表，這一映象過程稱為散列造表或散列，所得的存儲(chǔ)位置稱為散列地址。若對于關(guān)鍵字集合中的任一個(gè)關(guān)鍵字，經(jīng)散列函數(shù)映象到地址集合中任何一個(gè)地址的概率是相等的，則稱此類散列函數(shù)為均勻散列函數(shù)(Uniform Hash function)，這就是使關(guān)鍵字經(jīng)過散列函數(shù)得到一個(gè)“隨機(jī)的地址”，從而減少?zèng)_突。Bloom Filter雖然具有高效的特點(diǎn)，但是在判斷一個(gè)元素是否屬于某個(gè)集合時(shí)， 有可能會(huì)把不屬于這個(gè)集合的元素誤認(rèn)為屬于這個(gè)集合，因此Bloom Filter不適合“零錯(cuò)誤”的應(yīng)用場合，在數(shù)字電視中，如果出現(xiàn)用戶看到不是自己所選擇的具體內(nèi)容，會(huì)降低用戶的體驗(yàn)性。而哈希由于一次讀入總數(shù)據(jù)量，而數(shù)字家庭中數(shù)據(jù)量過于龐大，因此并不能很好地一次讀入，而且哈希索引在范圍查詢時(shí)查詢時(shí)間很長，會(huì)增加用戶等待的時(shí)間，這也會(huì)影響用戶的體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢方法及其裝置，可以實(shí)現(xiàn)互動(dòng)多媒體數(shù)據(jù)的快速查詢。為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢方法，所述方法包括為儲(chǔ)存所述交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫建立表；
為所述表建立索引，所述索引包括B+樹索引或者哈希Hash索引；根據(jù)所述索弓I在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述為所述表建立索引，所述索引包括B+樹索引或者哈希Hash索引的步驟包括判斷所述表是否存在頻繁操作，所述操作包括插入、刪除、更新；若是，則不為所述表建立索引；若否，則判斷所述表是否存在頻繁的大范圍查詢；若是，則為所述表建立B+樹索引；若否，則為所述表建立Hash索引。優(yōu)選地，所述根據(jù)所述索引在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)的步驟包括根據(jù)所接收到的查詢指令獲得關(guān)系代數(shù)表達(dá)式；對所述關(guān)系代數(shù)表達(dá)式進(jìn)行優(yōu)化并獲得優(yōu)化后的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式；根據(jù)所述優(yōu)化后的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)，并獲得查詢結(jié)^ ο優(yōu)選地，所述根據(jù)所接收到的查詢指令獲得關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的步驟包括對接收到的查詢指令進(jìn)行語法分析及翻譯，并獲得關(guān)系代數(shù)表達(dá)式。相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢裝置，其特征在于，所述裝置包括表建立模塊，用于為儲(chǔ)存所述交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫建立表；索引建立模塊，用于為所述表建立索引，所述索引包括B+樹索引或者哈希Hash索引；查詢模塊，用于根據(jù)所述索引在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述索引建立模塊包括
判斷單元，判斷所述表是否存在頻繁操作，所述操作包括插入、刪除、更新；所述判斷單元還用于當(dāng)不存在頻繁操作，判斷所述表是否存在頻繁的大范圍查詢；索引建立單元，用于當(dāng)存在頻繁的大范圍查詢時(shí)，為所述表建立B+樹索引；或者， 用于當(dāng)不存在頻繁的大范圍查詢時(shí)，為所述表建立Hash索引。優(yōu)選地，所述查詢模塊包括獲得單元，用于根據(jù)所接收到的查詢指令獲得關(guān)系代數(shù)表達(dá)式；優(yōu)化單元，用于對所述獲得單元所獲得的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式進(jìn)行優(yōu)化并獲得優(yōu)化后的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式；查詢單元，用于根據(jù)所述優(yōu)化單元所優(yōu)化后的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)，并獲得查詢結(jié)果。優(yōu)選地，所述獲得單元還用于對接收到的查詢指令進(jìn)行語法分析及翻譯，并獲得關(guān)系代數(shù)表達(dá)式。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，通過動(dòng)態(tài)查詢及查詢優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)在數(shù)字電視的海量數(shù)據(jù)中進(jìn)行快速查詢的目的，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)多媒體數(shù)據(jù)的快速查詢，減少用戶等待的時(shí)間，同時(shí)能夠提高數(shù)據(jù)查詢的準(zhǔn)確率，從而提高用戶的體驗(yàn)度及滿意度。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢方法的流程示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)據(jù)庫根據(jù)日期區(qū)分的表的示意圖；圖4是現(xiàn)有中采用過程化方式編寫的程序示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的采用并行化處理方式對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理的示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例的組合索引中列的判定準(zhǔn)則的示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例的為表建立索引的過程示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例的散列索引的構(gòu)造示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例的交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢裝置的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢方法的流程示意圖，如圖1所示，該方法包括S101，為儲(chǔ)存交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫建立表；S102，為表建立索引，該索引包括B+樹索引或者哈希Hash索引；S103，根據(jù)索引在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)。 實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，通過動(dòng)態(tài)查詢及查詢優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)在數(shù)字電視的海量數(shù)據(jù)中進(jìn)行快速查詢的目的，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)多媒體數(shù)據(jù)的快速查詢，減少用戶等待的時(shí)間，同時(shí)能夠提高數(shù)據(jù)查詢的準(zhǔn)確率，從而提高用戶的體驗(yàn)度及滿意度。具體實(shí)施時(shí)，由于在數(shù)字電視交互應(yīng)用服務(wù)中，圖像、音頻、視頻等多媒體的數(shù)據(jù)量巨大，針對交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)存取效率問題，本發(fā)明的方案中涉及的數(shù)據(jù)庫采用海量數(shù)據(jù)庫的形式實(shí)現(xiàn)，具體的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)可參見圖2，圖2是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)據(jù)庫根據(jù)日期區(qū)分的表的示意圖，在具體實(shí)施中，可通過確定的歸檔機(jī)制，定期、按規(guī)則將歷史數(shù)據(jù)只讀、分離和歸檔，提高用戶在數(shù)字電視的交互應(yīng)用中的體驗(yàn)性。另外，本發(fā)明實(shí)施例的海量數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)設(shè)計(jì)是基于要求來分表、分區(qū)或分庫的。具體實(shí)施中，本發(fā)明采用以結(jié)構(gòu)化查詢語言(Structured Query Language, SQL) 為主的程序設(shè)計(jì)海量數(shù)據(jù)庫，而非按照過程化的方法編寫程序。圖4是現(xiàn)有中采用過程化方式編寫的程序示意圖，如圖4所示，在過程化方式編寫的程序中，即使實(shí)現(xiàn)了各個(gè)SQL的最優(yōu)化也并不意味著能夠?qū)崿F(xiàn)整體SQL的最優(yōu)化，優(yōu)化器的最優(yōu)化操作單位是SQL，而對過程化的數(shù)據(jù)處理進(jìn)行優(yōu)化的優(yōu)化器是不可能存在的。在按照過程化的方式編寫程序時(shí)由于可以直接決定執(zhí)行步驟，因而改變執(zhí)行步驟需要調(diào)整整個(gè)程序的邏輯順序。而在本發(fā)明實(shí)施例所采用的以SQL為主的程序中，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)SQL執(zhí)行過程的最優(yōu)化。在以SQL為主的程序中，只需要通過調(diào)整SQL、調(diào)整索引結(jié)構(gòu)、提示使用等就可以很容易地改變執(zhí)行步驟。 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的采用并行化處理方式對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理的示意圖，如圖5所示，在過程化編寫的程序中，按照并行化處理方式所處理的部分在全部內(nèi)容中的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于在 SQL為主的程序中，由于性能會(huì)隨著SQL的使用方法的不同而存在很大的差異，且根據(jù)資源的使用情況調(diào)整并行處理度至關(guān)重要，因此以SQL為主的程序比用過程化編寫的程序在簡易性，維護(hù)性，且較大地提高了效率性。在海量數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)中，需要建立廣泛的索引來對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對大表建立索引是必需的，索引的建立必須要考慮到具體情況，例如針對大表的分組，排序等字段， 都需要建立索引，一般還可以建立復(fù)合索引，索引的設(shè)計(jì)要滿足所有的讀取要求。在建立索引過程中有時(shí)需要確定是否進(jìn)行索引合并還是組合索引，索引合并相對于組合索引具有成本低，速度快的特點(diǎn)，而組合索引具有靈活性高，成本高的特點(diǎn)，在具體實(shí)施中，是否進(jìn)行索引合可采用以下準(zhǔn)則1，盡量不要對離散程度差別較大的索引進(jìn)行合并；2，對離散程度比較好的索引進(jìn)行合并；3，禁止基于離散程度不好的列建立索引。而在組合索引中，離散度與之相關(guān)的關(guān)系不如索引合并，運(yùn)算符比離散度更加重要。如圖6所示，圖6是本發(fā)明實(shí)施例的組合索引中列的判定準(zhǔn)則的示意圖。索引的建立與表的大小以及表經(jīng)常所需要的操作有關(guān)，假如在表的建立過程中， 能夠預(yù)知需要頻繁的進(jìn)行插入、刪除、更新等操作，而表的大小也沒有超過一定的范圍，這時(shí)，為該表建立索引是不恰當(dāng)?shù)男袨?，頻繁的刪除等操作會(huì)導(dǎo)致索引的頻繁更新，從而導(dǎo)致效率低下。當(dāng)索引所建立的表中需要頻繁的大范圍的查詢時(shí)，建立B+樹索引結(jié)構(gòu)比建立哈希索引結(jié)構(gòu)的代價(jià)在一般情況下要小，但在表中所需要的是頻繁的單個(gè)選擇查詢時(shí)，哈希索引的代價(jià)在一般情況下比B+樹索引結(jié)構(gòu)要小。圖7是本發(fā)明實(shí)施例的為表建立索引的過程示意圖，如圖7所示，S102進(jìn)一步包括S1021，判斷表是否存在頻繁操作，該操作包括插入、刪除、更新；若否，則執(zhí)行S1022 ；若是，則不為表建立索引；S1022，判斷表是否存在頻繁的大范圍查詢；若是，則執(zhí)行S1023，若否，則執(zhí)行SlOM ；S1023，為表建立B+樹索引；S1024，為表建立Hash索引。B+樹的查找過程中，先選擇大于給定值的最小碼值，再逐層開始查找，直到找到給定值結(jié)束，B+樹的查找偽代碼的代碼實(shí)現(xiàn)如下
權(quán)利要求
1.一種交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢方法，其特征在于，所述方法包括 為儲(chǔ)存所述交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫建立表；為所述表建立索引，所述索引包括B+樹索引或者哈希Hash索引； 根據(jù)所述索引在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢方法，其特征在于，所述為所述表建立索引，所述索引包括B+樹索引或者哈希Hash索引的步驟包括判斷所述表是否存在頻繁操作，所述操作包括插入、刪除、更新； 若是，則不為所述表建立索引； 若否，則判斷所述表是否存在頻繁的大范圍查詢； 若是，則為所述表建立B+樹索引； 若否，則為所述表建立Hash索引。
3.如權(quán)利要求1或2所述的交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢方法，其特征在于，所述根據(jù)所述索引在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)的步驟包括根據(jù)所接收到的查詢指令獲得關(guān)系代數(shù)表達(dá)式；對所述關(guān)系代數(shù)表達(dá)式進(jìn)行優(yōu)化并獲得優(yōu)化后的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式；根據(jù)所述優(yōu)化后的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)，并獲得查詢結(jié)果。
4.如權(quán)利要求3所述的交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢方法，其特征在于，所述根據(jù)所接收到的查詢指令獲得關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的步驟包括對接收到的查詢指令進(jìn)行語法分析及翻譯，并獲得關(guān)系代數(shù)表達(dá)式。
5.一種交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢裝置，其特征在于，所述裝置包括 表建立模塊，用于為儲(chǔ)存所述交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫建立表；索引建立模塊，用于為所述表建立索引，所述索引包括B+樹索引或者哈希Hash索引； 查詢模塊，用于根據(jù)所述索引在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢裝置，其特征在于，所述索引建立模塊包括判斷單元，判斷所述表是否存在頻繁操作，所述操作包括插入、刪除、更新；所述判斷單元還用于當(dāng)不存在頻繁操作，判斷所述表是否存在頻繁的大范圍查詢；索引建立單元，用于當(dāng)存在頻繁的大范圍查詢時(shí)，為所述表建立B+樹索引；或者，用于當(dāng)不存在頻繁的大范圍查詢時(shí)，為所述表建立Hash索引。
7.如權(quán)利要求5或6所述的交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢裝置，其特征在于，所述查詢模塊包括獲得單元，用于根據(jù)所接收到的查詢指令獲得關(guān)系代數(shù)表達(dá)式； 優(yōu)化單元，用于對所述獲得單元所獲得的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式進(jìn)行優(yōu)化并獲得優(yōu)化后的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式；查詢單元，用于根據(jù)所述優(yōu)化單元所優(yōu)化后的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)，并獲得查詢結(jié)果。
8.如權(quán)利要求6或7所述的交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢裝置，其特征在于，所述獲得單元還用于對接收到的查詢指令進(jìn)行語法分析及翻譯，并獲得關(guān)系代數(shù)表達(dá)式。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的查詢方法及其裝置，其中，所述方法包括為儲(chǔ)存所述交互應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫建立表；為所述表建立索引，所述索引包括B+樹索引或者哈希Hash索引；根據(jù)所述索引在數(shù)據(jù)庫中查詢所需要的數(shù)據(jù)。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，通過動(dòng)態(tài)查詢及查詢優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)在數(shù)字電視的海量數(shù)據(jù)中進(jìn)行快速查詢的目的，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)多媒體數(shù)據(jù)的快速查詢，減少用戶等待的時(shí)間，同時(shí)能夠提高數(shù)據(jù)查詢的準(zhǔn)確率，從而提高用戶的體驗(yàn)度及滿意度。
文檔編號G06F17/30GK102253990SQ20111018684
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者林格, 羅育澤, 胡浩, 薛凱軍 申請人:中山大學(xué), 廣東星海數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司