少數(shù)民族服飾特色資源庫構(gòu)建技術(shù)研究

彭生瓊，郭 飛，詹炳宏，沈 蓓

（1.北京服裝學院 藝術(shù)設(shè)計學院，北京 100029；2.數(shù)字與交互媒體北京市重點實驗室，北京 100029；3.北京服裝學院 信息工程學院，北京 100029；4.廣西工藝美術(shù)研究所，南寧 530200）

0 引言

中華民族具有悠久的傳統(tǒng)文化和豐厚的民族文化底蘊，少數(shù)民族文化資源是文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的資源寶藏。服飾文化作為最能表征民族特色的元素，更應(yīng)成為中華民族的文化符號。其越是獲得保護和傳承，越意味著民族資源特色的提升，越能促進少數(shù)民族旅游、文化傳承等，而其衰落，民族資源特色則會趨于平凡。

但是目前，由于受到外來文化和全球化的影響，少數(shù)民族文化作為一種不可再生的資源正在逐步遠離現(xiàn)代人的生活。作為中華文化不可或缺的少數(shù)民族服飾文化遺產(chǎn)，也正面臨著保護意識淡薄、缺乏傳承等因素的困擾，處于逐漸遺失的現(xiàn)狀。傳統(tǒng)的少數(shù)民族服飾也由于制作工藝復(fù)雜，穿戴繁瑣、服務(wù)性能差等特點，越來越受到快節(jié)奏現(xiàn)代生活的沖擊，使得少數(shù)民族服飾生態(tài)淪喪，面臨消失的危險[1]。

少數(shù)民族服飾文化的保護和傳承已經(jīng)成為全社會的共識?，F(xiàn)今，有越來越多的先進技術(shù)手段被用于其中。少數(shù)民族服飾文化資源的保護是手段而不是目的，保護的目的在于開發(fā)、利用和推廣。使其服務(wù)于人們的生活需求，推動旅游、文化創(chuàng)意等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而少數(shù)民族服飾文化數(shù)字化保護和傳承的基礎(chǔ)是其特色資源庫[2,3]的建立。

本文針對目前少數(shù)民族服飾文化遺產(chǎn)逐漸缺失、缺乏數(shù)字化保護和數(shù)字化應(yīng)用等問題，以少數(shù)民族服飾文化特色資源庫（Minority Clothing Characteristic Resource Database, MCCRDB）的建設(shè)為研究重點。在少數(shù)民族服飾元數(shù)據(jù)標準的基礎(chǔ)上，對采集的少數(shù)民族服飾資源文件進行數(shù)字化和編目，研究少數(shù)民族服飾數(shù)據(jù)存儲標準，研發(fā)少數(shù)民族資源加工入庫、資源管理服務(wù)系統(tǒng)。為少數(shù)民族服飾資源的數(shù)字化、科學存儲、以及旅游數(shù)字化體驗、村寨展陳、民族服飾的虛擬交互、電子商務(wù)系統(tǒng)等高級數(shù)字化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 少數(shù)民族服飾資源庫整體架構(gòu)

少數(shù)民族資源庫的整體架構(gòu)整體架構(gòu)如圖1所示。以對少數(shù)民族服飾文化信息的深入研究為基礎(chǔ)，以技術(shù)研究為手段，制定其元數(shù)據(jù)標準和數(shù)據(jù)字典，對其資源進行數(shù)字化加工和處理，建立特色資源庫，支撐應(yīng)用服務(wù)及各個擴展應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，以達到挖掘、保護、拓展少數(shù)民族服飾文化資源的目的，推動旅游、服飾、文化創(chuàng)意等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為社會不同層次的需求提供服務(wù)。總體分為數(shù)據(jù)存儲、資源管理、平臺服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)四個層次。

各層的主要作用為：

數(shù)據(jù)存儲：在建立服飾資源元數(shù)據(jù)標準的基礎(chǔ)上，建立關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（Relational Database Management System，RDBMS）[4～6]和文件數(shù)據(jù)庫松耦合設(shè)計的數(shù)據(jù)存儲標準。

資源管理：對采集的服飾資源數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，同時完成資源加工入庫、管理和應(yīng)用系統(tǒng)。

圖1 少數(shù)民族服飾特色資源庫整體架構(gòu)圖

平臺服務(wù)：建立少數(shù)民族服飾資源服務(wù)平臺，通過良好的交互設(shè)計實現(xiàn)用戶和系統(tǒng)的交互。用戶通過客戶端提交待檢索或者處理的服飾資源相關(guān)數(shù)據(jù)，將服務(wù)器處理的結(jié)果以較好的方式呈現(xiàn)給用戶。

應(yīng)用服務(wù)：在平臺服務(wù)的基礎(chǔ)上，針對特定用戶，基于服飾資源庫開發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng)，并可在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建少數(shù)民族服飾資源再造數(shù)據(jù)庫，更好的為各種類用戶服務(wù)。

2 少數(shù)民族服飾元數(shù)據(jù)標準規(guī)范

2.1 專業(yè)分類標準

少數(shù)民族服飾資源庫構(gòu)建的一個重要因素就是分類體系的構(gòu)建。不同行業(yè)的分類體系會有所不同，但是各行業(yè)分類體系的構(gòu)建形式是基本相同的，一般都采取多級分類的方式，每個分類由分類名稱和分類代碼組成。少數(shù)民族服飾資源庫的構(gòu)建的分類體系中，包括以下幾個方面功能：

1）支持多級分類的管理和構(gòu)建；

“民族文化都是建立在一定的環(huán)境當中的，但是其也受限于產(chǎn)生它們的特定環(huán)境?！鄙贁?shù)民族音樂的形成以及發(fā)展是離不開其特定的地域環(huán)境的。少數(shù)民族大多是以本族別的民族聚居，如傣族生活在坪壩沿河地帶，而拉祜族則生活在深山老林中，“生存環(huán)境不但產(chǎn)生了具體的文化，而且也制約著其發(fā)展，同時也受到該文化的加工”。所以，依托于特定環(huán)境所產(chǎn)生的少數(shù)民族音樂必然具備著十分鮮明的民族地域特性，如傣族和布朗族音樂所特有的輕柔，拉祜族和佤族音樂所特有的雄渾有力。

2）可以添加各級分類的名稱和分類碼；

3）支持分類體系的導(dǎo)入和導(dǎo)出；

4）支持多分類的標引。

2.2 服飾資源屬性元數(shù)據(jù)標準

少數(shù)民族服飾資源是否易于查找，是否可以快速傳播和分享很大程度上取決與資源的元數(shù)據(jù)描述是否準確、齊全。本文在構(gòu)建少數(shù)民族服飾資源庫的時候，在參考DC、CDWA、VRA Core標準[7]的基礎(chǔ)上，建立特有的少數(shù)民族服飾資源元數(shù)據(jù)標準。

在資源數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出的過程中，通過元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)DC、CDWA、VRA Core和系統(tǒng)支持的少數(shù)民族元數(shù)據(jù)標準之間的互換。

2.3 服飾資源內(nèi)容元數(shù)據(jù)標準

少數(shù)民族資源主要涉及到視頻、音頻、圖形圖像、文本等內(nèi)容。

文本內(nèi)容需要存儲的數(shù)據(jù)主要包括：原始文檔，用于存檔；PDF文檔，用于原版瀏覽；基于DOCBOOK標準的XML文檔，用于資源的二次應(yīng)用。

圖形圖像需要存儲的數(shù)據(jù)主要包括：原始圖像文件，用于存檔和二次應(yīng)用；中圖，用于圖像的的展示；小圖，用于相冊、手機等方式展示。

3 少數(shù)民族服飾資源庫構(gòu)建技術(shù)

3.1 資源庫數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)

本文針對服飾資源特點，對構(gòu)化的關(guān)系數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化的資源文件分別進行數(shù)據(jù)存儲設(shè)計。構(gòu)化的關(guān)系數(shù)據(jù)有兩種基本類型，分別為實體數(shù)據(jù)和實體關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。資源文件主視頻文件、音頻文件、圖片文件、矢量圖文件、文檔文件。實現(xiàn)資源文件的存儲和發(fā)布與資源應(yīng)用系統(tǒng)的松耦合設(shè)計，便于資源文件服務(wù)的獨立擴展。同時，研究數(shù)據(jù)庫安全關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動備份及災(zāi)難恢復(fù)等功能。資源庫存儲結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 資源庫存儲結(jié)構(gòu)圖

3.2 資源加工入庫技術(shù)與系統(tǒng)

圖3 資源加工入庫系統(tǒng)框架圖

基于少數(shù)民族服飾文化資源元數(shù)據(jù)標準，實現(xiàn)其數(shù)字化資源的標準化過程及入庫。資源加工入庫系統(tǒng)的框架如圖3所示。該系統(tǒng)采用分層的B/S結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)少數(shù)民族服飾視頻、音頻、文本、圖片、矢量圖資源的標準加工，資源入庫服務(wù)，全文索引服務(wù)等接口服務(wù)。

3.3 資源管理技術(shù)與系統(tǒng)

本文在研究少數(shù)民族服飾文化資源管理技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)資源的數(shù)字化管理，其框架如圖4所示。系統(tǒng)采用B/S分層結(jié)構(gòu)，分為資源管理和系統(tǒng)管理兩部分。

其中核心為資源管理模塊，主要包括：屬性標引功能，實現(xiàn)資源文件元數(shù)據(jù)特征屬性標引，如類別、材質(zhì)、工藝、穿著方式等；音視頻抽取關(guān)鍵幀功能，基于音頻及視頻圖像序列特征，采用音視頻內(nèi)容分析技術(shù)抽取音視頻關(guān)鍵幀，以方便資源更好的分類和檢索；文件上載功能，實現(xiàn)資源文件批量上載到服務(wù)器；音視頻轉(zhuǎn)碼功能，在研究音視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)的基礎(chǔ)上，對資源音視頻進行轉(zhuǎn)碼以方便更好的瀏覽、播放和滿足上層應(yīng)用的要求；圖片抽圖功能，為了更方便、快捷的滿足不同層面的資源圖片瀏覽，對原始圖片進行抽圖處理，按照一定分辨率抽離出“中圖”、“小圖”等；資源發(fā)布功能，將加工處理好的服飾資源發(fā)布，為上層應(yīng)用提供數(shù)字化資源。

系統(tǒng)管理功能主要實現(xiàn)用戶管理、權(quán)限管理、分類管理、日志管理、角色管理、存儲管理等功能。

圖4 資源管理系統(tǒng)框架圖

3.4 資源應(yīng)用技術(shù)與系統(tǒng)

在研究少數(shù)民族服飾文化資源應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)資源的數(shù)字化應(yīng)用。資源應(yīng)用系統(tǒng)的框架如圖5所示。該系統(tǒng)采用B/S分層結(jié)構(gòu)，分為資源瀏覽、資源統(tǒng)計、資源下載、資源檢索四部分功能。資源應(yīng)用系統(tǒng)的部分功能兼容PC和iOS、Android等主流移動平臺。

圖5 資源應(yīng)用系統(tǒng)框架圖

資源瀏覽主要實現(xiàn)資源元數(shù)據(jù)的瀏覽、文本的瀏覽、圖片瀏覽、矢量圖瀏覽、音視頻的瀏覽與播放；資源下載實現(xiàn)元數(shù)據(jù)及文件的下載。資源統(tǒng)計實現(xiàn)按照民族、地域、類別等進行統(tǒng)計分析；資源檢索基于元數(shù)據(jù)標準實現(xiàn)元數(shù)據(jù)檢索、圖片檢索、視頻檢索、音頻檢索、矢量圖檢索、文本檢索等。

4 資源庫系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)環(huán)境及設(shè)備

為了提高安全性和系統(tǒng)性能，本系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器分開部署，服務(wù)器參數(shù)如表1所示。數(shù)據(jù)庫采用甲骨文公司的Oracle數(shù)據(jù)庫。資源庫各系統(tǒng)基于J2EE架構(gòu)，采用Java語言實現(xiàn)跨平臺開發(fā)。JDK版本為jdk1.6.0_35。

表1 系統(tǒng)的服務(wù)器配置

4.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)

廣西是一個少數(shù)民族資源非常豐富的少數(shù)民族地區(qū)，它有11個世居的少數(shù)民族。本系統(tǒng)首先采集、加工了廣西少數(shù)民族服飾資源，并實現(xiàn)其資源庫。

根據(jù)少數(shù)民族服飾文化資源元數(shù)據(jù)規(guī)范，對廣西各民族的服裝服飾制作加工工藝、材料、圖案、色彩等帶有地域文化特色的信息，通過文字描述、靜態(tài)圖片拍照、音頻記錄、視頻拍攝、虛擬仿真等數(shù)字化方式以及實體標本采樣方式進行數(shù)據(jù)的采集。采集信息需按元數(shù)據(jù)標準指定數(shù)據(jù)分類模型進行分類編目，便于數(shù)據(jù)的入庫及檢索。本系統(tǒng)特別針對即將消失的少數(shù)民族地域文化信息、服裝服飾信息進行保護性的、多方面的數(shù)字化采集。針對廣西11個世居少數(shù)民族，采集入庫音、視頻資源約130小時，圖片資源約3萬張、少數(shù)民族服飾文化相關(guān)的文字資源約1230頁。

4.3 系統(tǒng)實現(xiàn)

依托實際項目，以廣西少數(shù)民族服飾資源為背景，建立了少數(shù)民族服飾資源數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了資源加工入庫、管理、應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)以Internet為主要數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。其中結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)保存在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，資源文件數(shù)據(jù)保存在文件數(shù)據(jù)庫中。

圖6 上傳視頻資源界面示意圖

應(yīng)用資源庫的基本過程為：不同角色的用戶對資源庫有不同的使用權(quán)限。管理人員對數(shù)據(jù)進行加工、編目和處理，在此基礎(chǔ)上通過入庫系統(tǒng)進行入庫，支持單條入庫和批量導(dǎo)入。客戶端用戶可以通過服飾資源元數(shù)據(jù)、服飾資源內(nèi)容、全文數(shù)據(jù)，檢索自己需要的相關(guān)服飾資源。檢索后可以在線瀏覽相關(guān)PDF文檔、圖片和在線播放音視頻。在確定相應(yīng)權(quán)限后，可以進行資源下載。另外，還提供資源統(tǒng)計功能，為用戶提供數(shù)據(jù)支持，用戶在選擇相關(guān)統(tǒng)計方式后，可獲得統(tǒng)計數(shù)據(jù)。系統(tǒng)上傳視頻資源的界面如圖6所示。

5 結(jié)束語

本文在研究少數(shù)民族服飾元數(shù)據(jù)標準的基礎(chǔ)上，對采集的少數(shù)民族服飾資源進行數(shù)字化和編目，構(gòu)建少數(shù)民族服飾資源庫，研發(fā)和實現(xiàn)了少數(shù)民族服飾文化資源加工入庫、資源管理、應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。為少數(shù)民族服飾資源的數(shù)字化、科學存儲、以及旅游數(shù)字化體驗、村寨展陳、民族服飾的虛擬交互、電子商務(wù)系統(tǒng)等高級數(shù)字化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。強化了少數(shù)民族服飾文化遺產(chǎn)的服務(wù)創(chuàng)新模式，提高少數(shù)民族服飾文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護和擴展能力。為探索少數(shù)民族服飾文化特色資源庫的知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)化開拓新思路，將推動少數(shù)民族旅游、文化創(chuàng)意等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時，也為少數(shù)民族其他文化遺產(chǎn)的分類、規(guī)范、數(shù)字化保護和應(yīng)用建設(shè)奠定堅實基礎(chǔ)。另外，隨著少數(shù)民族服飾資源快速增長和資源檢索、應(yīng)用服務(wù)的高并發(fā)操作，傳統(tǒng)的單機存儲受到限制，在性能和擴展性方面難以滿足海量數(shù)據(jù)要求，并且由于服飾資源管理和應(yīng)用是數(shù)據(jù)密集型操作，傳統(tǒng)的單節(jié)點系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性不能得到保障。所以，未來的工作將在本文存儲方式的基礎(chǔ)上，基于HDFS和Map/Reduce[8～10]實現(xiàn)少數(shù)民族服飾資源的分布式存儲和管理、應(yīng)用服務(wù)，對少數(shù)民族資源進行高效管理和分析處理，以擴展資源庫系統(tǒng)功能。

[1] 覃美娟.廣西民族特色資源庫建設(shè)探析[J].廣西民族大學學報(哲學社會科學版),2012,34(4):80-83.

[2] 張曉倩,顧新建,潘旭唯,等.面向大批量定制的服裝設(shè)計資源庫的構(gòu)建及應(yīng)用[J].浙江大學學報工學版,2006,40(11):1942-1946.

[3] 曹國,姚建初,吳義忠,等.支持協(xié)同設(shè)計的資源庫的開發(fā)研究[J].計算機工程,2003,19(16):182-185.

[4] ZHOU Bin,PEI Jian.Aggregate Keyword searh on large relationl databases[J].Knowledge and Information Systems,2012,30(2):283-318.

[5] 毛國君.數(shù)據(jù)挖掘原理與算法（第二版）[M].北京,清華大學出版社,2005.

[6] 崔躍生,張勇,曾春,等.數(shù)據(jù)庫物理機構(gòu)優(yōu)化技術(shù)[J].軟件學報,2013,24(4):761-780.

[7] 李曉玲,黎焰.服裝圖片元數(shù)據(jù)標準初探[J].圖書館雜志,2008,27(6),63-65.

[8] 鄭湃,崔立真,王海洋,等.云計算環(huán)境下面向數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的數(shù)據(jù)布局策略與方法[J].計算機學報,2010,33(s):1472-1480.

[9] HDFS[EB/OL].[2009-07-10].http://wiki.apache.org/hadoop/ProjectDescription.

[10] Map/Reduce[EB/OL].[2009-07-10]. http://wiki.apache.org/hadoop-HadoopMapReduce.