基于影像数据的非结构化数据管理的应用研究
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论...................................................................................................................1
§1.1 研究背景............................................................................................................1
§1.2 研究现状............................................................................................................2
§1.3 本文工作............................................................................................................3
§1.4 本文的组织结构................................................................................................3
第二章 非结构化数据管理...........................................................................................5
§2.1 非结构化数据管理的概述................................................................................5
§2.2 非结构化数据管理的现实需求........................................................................5
§2.3 非结构化数据管理的解决方案——内容管理................................................6
§2.3.1 内容管理的概述..........................................................................................6
§2.3.2 内容管理系统..............................................................................................8
§2.3.3 内容管理系统的架构分析..........................................................................9
§2.3.4 内容管理系统的检索查询........................................................................14
本章小结..................................................................................................................15
第三章 基于内容管理系统的非结构化数据模型.....................................................16
§3.1 数据模型的概述..............................................................................................16
§3.1.1 属性（Attributes）....................................................................................16
§3.1.2 属性组........................................................................................................17
§3.1.3 组件............................................................................................................17
§3.1.4 对象（Object）.........................................................................................18
§3.1.5 项目模板（项目类型）（Item Type）....................................................18
§3.1.6 项目(Item)..................................................................................................20
§3.1.7 CM 中的数据关系.....................................................................................20
§3.2 面向业务的数据建模......................................................................................22
§3.2.1 逻辑模型....................................................................................................23
§3.2.2 数据建模....................................................................................................24
本章小结..................................................................................................................30
第四章 影像数据管理的应用模型.............................................................................31
§4.1 影像数据管理..................................................................................................31
1
§4.2 影像数据管理模型..........................................................................................32
§4.3 影像数据管理模型中数据采集方案的设计..................................................35
§4.3.1 OCR 技术...................................................................................................35
§4.3.2 数据采集方案概述....................................................................................36
§4.3.3 扫描系统的设计........................................................................................38
§4.3.4 数据处理系统设计....................................................................................40
§4.4 影像数据管理模型中工作流程的设计..........................................................42
§4.4.1 业务流程....................................................................................................43
§4.4.2 系统业务工作流程设计............................................................................45
§4.4.3 审核模块的工作流分析............................................................................46
§4.5 影像数据管理模型中影像业务管理系统的设计..........................................47
§4.5.1 CM API......................................................................................................47
§4.5.2 事务控制....................................................................................................50
§4.5.3 系统功能设计............................................................................................51
§4.6 影像数据管理模型中数据备份方案的设计..................................................54
§4.6.1 Tivoli Storage Manager..............................................................................54
§4.6.2 CM-TSM 的整合.......................................................................................55
§4.6.3 数据归档（备份）系统的设计................................................................56
本章小结..................................................................................................................58
第五章 基于影像数据的非结构化数据管理应用模型的实现.................................59
§5.1 影像系统的概述..............................................................................................59
§5.1.1 影像系统的应用背景................................................................................59
§5.1.2 基于非结构化数据管理模型的影像系统构成........................................60
§5.1.3 系统部署环境及系统接口........................................................................60
§5.2 影像系统中影像业务管理系统的实现..........................................................62
§5.2.1 影像业务管理系统的系统架构................................................................62
§5.2.2 影像业务管理系统核心代码分析............................................................64
§5.2.3 影像业务管理系统的主要界面................................................................76
§5.3 影像系统中数据采集系统的实现..................................................................84
§5.3.1 数据业务系统的实现................................................................................84
§5.3.2 数据传送模块的实现................................................................................90
§5.4 影像系统中数据归档（备份）系统的实现..................................................93
§5.4.1 CM-TSM 应用...........................................................................................93
§5.4.2 影像备份系统核心代码分析....................................................................95
§5.5 系统应用分析................................................................................................101
§5.5.1 系统模型的改进......................................................................................101
§5.5.2 应用模型的分析......................................................................................103
本章小结................................................................................................................104
2
第六章 影像系统的部署、配置及测试...................................................................105
§6.1 影像系统的软件环境....................................................................................105
§6.2 CM 系统的性能优化及配置.........................................................................105
§6.3 CM 系统环境配置.........................................................................................106
§6.3.1 CM 部署的注意要点...............................................................................106
§6.3.2 SSL 配置及测试......................................................................................109
§6.4 影像系统的测试.............................................................................................111
§6.4.1 测试数据..................................................................................................111
§6.4.2 测试准备工作..........................................................................................111
§6.4.3 测试用例..................................................................................................111
本章小结................................................................................................................114
第七章 总结与展望...................................................................................................115
§7.1 本文工作总结.................................................................................................115
§7.2 展望.................................................................................................................116
参考文献....................................................................................................................117
附 录...........................................................................................................................119
3
4
第一章 绪论
第一章
第一章
绪论
绪论
目前，数据管理技术已经不能和数据库技术划上等号，因为结构化的数据管
理系统只为目前的企业解决了15%数据管理业务，而并不能为85%的非结构化数
据（如影像文件）提供管理的解决方案。由此，本文对非结构化数据管理的研究
具有十分重要的现实意义。
§1.1 研究背景
近年来，人寿保险业的业务量几乎成几何级的速度增长，如表 1.1 某人寿保
险公司的业务历史数据及业务发展计划，就是一个极好的例证。
表1.1 人寿保险公司的业务历史数据及业务发展计划
保单业务 1保单业务 2纸质保单数（单
位：张）
所含数据量
（单位：M）
所含数
据量
（单
位：G）
2005 78,173 220,341 154,238,700 150,623.73 147.09
2006 187,907 504,049 352,834,300 344,564.75 336.49
2007 424,325 1,098,829 769,180,300 751,152.64 733.55
2008 866,535 2,243,973 1,570,781,100 1,533,965.92 1,498.01
如何存储、管理、利用这些海量数据？如何提高办公人员的工作效率？如何提
高业务处理准确度？如何建立一个高效的业务工作流程？为了解决这些问题，我
们需要通过信息管理系统将纸质的文档转换为影像文件来进行存储管理。
那么又如何将这些非结构化的影像文件进行有效地存储管理呢？由此，本文
引入了非结构化数据管理及其解决方案——内容管理。
随着业务的不断扩展，各行业中所涉及的信息每天都在以惊人的速度增长。
有统计表明，来自交易中的数据每年增长的速度达到 61%，而其他各种相关信息
的每年增长率甚至超过92%。同时，信息的种类也在不断地扩展，越来越多的非
结构化信息不断出现，包括企业的各种报表、账单、电子文档、网站的各种元素、图
片、传真、扫描影像，以及大量的多媒体的音频、视频信息等等。而信息爆炸的背后
我们面临的巨大挑战是如何有序地存储、管理并利用这些信息，尤其是对于那些
大量的、非结构化的信息。如果一个企业无法将这些信息进行系统地编目和管理，
则随之面临的危机是不断流失的生产力。另一方面，企业和组织也希望对这些信
息有更多的控制，保障信息的安全，挖掘信息的价值[6]。
对于报表、账单、影像、电子文档、图片、音频、视频等各种信息，由于它们都
是非结构化的大存储量的对象，难以用传统的关系型数据库管理，我们将这些非
1
基于影像数据的非结构化数据管理的应用研究
结构化的信息称为内容（Content）。而上述的各种客户需求也反映了客户对于内
容管理系统的基本需求，包括基于成熟开放的技术、标准；支持各种硬件环境、提
供从部门级应用到企业级应用的扩展；具有高可用性、安全性、工业化强度；支持
多级海量存储管理、强大的开发能力；保证信息的一致性、完整性、灵活的数据模
型、工作流、数字版权保护等等。
那么，又如何建立一个基于影像数据的非结构化信息管理系统呢？基于这个
问题，本文设计了一个包含业务信息采集（OCR 技术）、信息管理（CM 应用技
术）、信息归档（CM-TSM 应用技术）的面向业务的影像数据管理模型。这个模型
通过对 OCR 技术，结构化数据存储技术及 J2EE 等技术与内容管理系统的整合，
实现对人寿保险业务中数据的集中管理。
§1.2 研究现状
以管理非结构数据技术为核心的“内容管理”技术被广泛认知是互联网应用
流行以后。IBM曾把信息管理定义为数据管理和内容管理两部分的集成，显示出
内容管理重要性。内容管理不是某种单独的创新技术，而是许多先进技术的综合
应用，它涵盖企业内联网(Intranet)、因特网(Internet)和企业外联网(Extranet)应用，
大大突破了传统信息流管理软件、办公自动化软件以及文档管理软件的应用范围、
使用效果和商业价值。内容管理解决方案重点解决各种非结构化或半结构化的数
字资源的采集、管理、利用、传递和增值，并能有机集成到结构化数据的商业智能
(BI)环境中，如ERP，CRM等，内容管理解决方案的终极目标是实现内容价值链
的最优化。内容管理持续呈现出良好的产业趋势：在2003年的调查显示，内容管
理软件是IT买主最希望购买的三大类产品之一[21]。
目前企业内容管理逐步形成六大核心功能组件：
(1) 文档管理，包括文档发布和获取校验，版本控制，安全性检验以及对商业文件
提供存储检索服务；
(2) 网页内容管理，突破网站管理员的瓶颈，实现网页内容管理自动化，动态内容
的管理以及内容授权；
(3) 记录管理，为每一条单独的企业信息分配专门的生命周期记录，从信息产生、
接收、维护、使用直到最后的处理都将被记录下来；
(4) 用于纸质文档的影像获取与管理技术；(本文的主要研究方向)
(5) 为项目团队提供文档共享与支持的文档中心协作功能；
(6) 支持商业流程和内容传递的工作流，配置工作任务和状态，并创建查找索引
[21]。
从发展趋势看，企业内容管理中其他功能模块很多会体现出工具化和组件化
的特征，并且以WEB系统（.Net Framework/J2EE）结合内容管理系统作为企业信
息管理解决方案的应用框架，形成完整的企业内容管理架构。而影像管理作为非
结构数据管理技术的一个应用领域，随着近年来各个企业对海量影像数据管理现
实需求的不断增强，其应用技术正在迅速发展。目前，非结构数据管理以及以管
理非结构数据技术为核心的内容管理的理论、应用正处于茁壮成长阶段。
§1.3 本文工作
本文以研究非结构化数据管理和它的解决方案——内容管理为基础，结合非
结构化数据管理的应用实例对内容管理、内容管理系统进行分析与研究。并在此基
2
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目录摘要ABSTRACT第一章绪论...................................................................................................................1§1.1研究背景............................................................................................................1§1.2研究现状.............................................
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