多媒体技术第三章
合集下载
多媒体技术与应用_第3章_颜色及图像基础
从人的视觉系统出发，直接 使用色调(H)、饱和度(S)和 亮度(L)来描述色彩
西南交通大学
14
CMYK色彩模型
油墨或颜料的三基色是青色(C) 、品红(M)和黄色(Y)，除了黑 色(K) 任何一种由颜料表现的色彩都 可以用这三种基色按不同比例 混合而成 CMY色彩模型与RGB色彩模型互 补
38
3.3.4 颜色深度与色彩类型
真彩色 伪彩色 直接色
西南交通大学
39
真彩色
西南交通大学
是指图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色 分量，每个基色分量直接决定其基色的强度，这样 产生的色彩称为真彩色
如R:G:B=8:8:8来表示色彩，则R、G、B各占用8位来表示 各自基色分量的强度，每个基色分量的强度等级是256种 （28 ）
27
矢量图形和位图图像的特点
西南交通大学
28
3.3.3
图像的主要参数
西南交通大学
分辨率
显示分辨率 图像分辨率 像素分辨率
颜色深度 最大颜色数
29
分辨率
显示分辨率
西南交通大学
指屏幕上能够显示的像素数目，即水平和垂直方向 的像素个数
图像分辨率
指图像的实际尺寸，即该图像的水平和垂直方向的 大小 指一个像素的宽和长之比，在像素分辨率不同的机 器间传输图像时会产生图像变形
西南交通大学
17
Lab色彩模型
国际照明委员会于1976年公布 用亮度和色差来描述颜色分量 ，其中L为亮度，a和b分别为各 色差分量 Lab色彩模型所定义的颜色最多 ，且与光线及设备无关
西南交通大学
18
3.3 图形图像基础
西南交通大学
14
CMYK色彩模型
油墨或颜料的三基色是青色(C) 、品红(M)和黄色(Y)，除了黑 色(K) 任何一种由颜料表现的色彩都 可以用这三种基色按不同比例 混合而成 CMY色彩模型与RGB色彩模型互 补
38
3.3.4 颜色深度与色彩类型
真彩色 伪彩色 直接色
西南交通大学
39
真彩色
西南交通大学
是指图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色 分量，每个基色分量直接决定其基色的强度，这样 产生的色彩称为真彩色
如R:G:B=8:8:8来表示色彩，则R、G、B各占用8位来表示 各自基色分量的强度，每个基色分量的强度等级是256种 （28 ）
27
矢量图形和位图图像的特点
西南交通大学
28
3.3.3
图像的主要参数
西南交通大学
分辨率
显示分辨率 图像分辨率 像素分辨率
颜色深度 最大颜色数
29
分辨率
显示分辨率
西南交通大学
指屏幕上能够显示的像素数目，即水平和垂直方向 的像素个数
图像分辨率
指图像的实际尺寸，即该图像的水平和垂直方向的 大小 指一个像素的宽和长之比，在像素分辨率不同的机 器间传输图像时会产生图像变形
西南交通大学
17
Lab色彩模型
国际照明委员会于1976年公布 用亮度和色差来描述颜色分量 ，其中L为亮度，a和b分别为各 色差分量 Lab色彩模型所定义的颜色最多 ，且与光线及设备无关
西南交通大学
18
3.3 图形图像基础
第三章多媒体音频信息处理
一、音频信号的分类
音频信号可分为两类：
❖ 语音信号：语音是语言的物质载体，它包含了 丰富的语言内涵，是人类进行信息交流所特有 的形式。
❖ 非语音信号：主要包括音乐和自然界存在的其他 声音形式。非语音信号的特点是不含复杂的语义 和语法信息，其信息量低，识别简单。
二、音频信号的形式
声音可用一条连续的曲线来表示。这条连 续的曲线无论多么复杂，都可分解成一系列正 炫波的线性叠加，称为声波。因声波是在时间 上和幅度上都连续变化的量，因此称之为模拟 量。模拟信号有两个重要参数：频率和幅度。
1996.3 1992.9 1996.3
音频编码标准和算法
编码 类型
波形 编码
参数 编码
混合
算法
PCM
μ(A)
APCM DPCM
ADPCM
SBADPCM
LPC
CELPC VSELP RPECELP
名称 均匀量化
μ(A) 自适应量化 差值量化 自适应差值量化
子带一自适应差值量化
线性预测编码 码激励LPC
①高压缩比，存储空间小。 ②适合网络播放。 ③音质不是很好。 ④专用播放器Realplayer、
超级解霸2001以上的版本等
➢ AIFF格式文件
AIF是音频交换文件格式（Audio Interchange File Format）的英文缩写，是苹果计算机公司开发的一 种声音文件格式。
七、声卡
虽然PC声卡是在20世纪90年代才得以普及，但 它的问世却是在1984年。英国的ADLIB公司是目前公 认的“声卡之父”，虽然他们最初开发的产品只能提供 简单的声音效果，并且无法处理音频信号，但在当时 无疑已经是一个很大的突破。由于技术不够成熟，成 本又非常昂贵，因此这类带有试验品性质的早期ADLIB 音乐卡，因在当时计算机的运算速度还不足以应付大 规模的多媒体处理，所以未能普及。
多媒体计算机技术试题及答案
多媒体计算机技术试题及答案多媒体计算机技术试题及答案
第一章：概述
1.1 多媒体计算机技术的定义及作用
1.2 多媒体计算机系统的组成及结构
1.3 多媒体数据的类型及特点
1.4 多媒体计算机技术的发展历程
第二章：多媒体数据处理
2.1 图像处理及压缩算法
2.2 音频处理及压缩算法
2.3 视频处理及压缩算法
2.4 数据流同步及传输
第三章：多媒体编码与解码
3.1 图像编码与解码技术
3.2 音频编码与解码技术
3.3 视频编码与解码技术
3.4 数据流解封装与同步
第四章：多媒体网络传输
4.1 多媒体数据传输的网络体系结构4.2 数据传输协议及流媒体技术
4.3 码流控制及质量保证技术
4.4 实时多媒体数据传输的安全性第五章：多媒体应用与系统
5.1 多媒体教育与培训系统
5.2 多媒体娱乐与游戏
5.3 多媒体医疗与健康
5.4 多媒体广告与营销
第六章：多媒体技术的未来发展趋势6.1 虚拟现实与增强现实技术
6.2 与多媒体技术的结合
6.3 区块链与多媒体技术的应用
6.4 多媒体技术在智能家居中的应用附件：
附件1：示例图像压缩算法源代码
附件2：示例音频编码算法源代码
附件3：示例视频解码算法源代码
法律名词及注释：
1、著作权：指作者对其创作的作品享有的权利，包括发表权、署名权、修改权等。
2、版权：指著作权法对著作所规定的权利与义务的集合。
3、数据保护：指个人数据的收集、处理和使用应受法律保护，并受到个人隐私权的限制。
多媒体技术基础知识复习专题二[复制]
![多媒体技术基础知识复习专题二[复制]](https://img.taocdn.com/s3/m/2267a805a9114431b90d6c85ec3a87c240288adb.png)
多媒体技术基础知识复习专题二［复制］第三章多媒体信息的类型及其特征；第四章图形图像的采集与加工1.常见的各种媒体信息有：文本、图形、图像、声音、动画、视频等文本是现实生活中使用得最多的一种信息存储和传递方式，文字表达的信息给人充分的想象空间，它主要用于对知识的描述性表示。
图像是多媒体作品中最重要的信息表现形式之一，它是决定一个多媒体作品视觉效果的关键因素。
声音能直接、清晰地表达意义，引起使用者的注意。
动画可以使我们要表现的内容更加生动，还可以反抽象的、难以理解的内容形象化。
视频影像具有时序性与丰富的信息内涵，常用于丰富的信息内涵，常用于交代事物的发展过程。
2.各种媒体在计算机中的表示：文本：文本字符编码一般为ASCII码，简体汉字GB2312-80,一个汉字占两个字节存储空间。
思考：计算机中汉字存储占2字节空间，一张软盘容量为1.44MB,请问理论上一张软盘可以存储多少个汉字1,44MB*1024*1024/2=754974位图图像：是由像素构成的，适用于逼真照片或要求精细细节的图像。
位图放大缩小后会丢失其中的细节并会呈现锯齿状。
图像分辨率是指图像的水平方向和垂直方向的像素个数。
一般来说，分辨率愈高，图像愈细腻，图像文件也越大。
由于一幅位图的分辨率是确定的，所以对其进行放大时，会出现马赛克现象图像量化位数是指图像中每个像素点记录颜色所用二进制数的位数，它规定了彩色图像中可出现的最多颜色数，或者灰度图像中的最大灰度等级数。
往往把量化位数说成是图像深度或像素深度。
表示一个像素的位数越多，能表达的颜色数目就越多。
二进制位代表图像颜色的数量8位图有：28=256种颜色，16位图有：2^=65536种颜色，32位图有：232=4294967296种颜色位图量化：文件的字节数=图像X方向的像素数xY方向的像素数x图像量化位数/8。
例1：一幅像素为640x480的256色(8位)图像文件大小:640x480x8^8=300KB例2：一幅1024x768的RGB8：8：8真彩色图像文件大小1024x768x24/舐2.4MB单位换算:1GB=1O24MB1MB=1O24KB1MB=1024KB1KB=1O24BIB位bit静态图像压缩标准：JPEG(JointPhotographicExpertsGroup)常见的位图文件：*.bmp,*.JPG,*.psd,*.gif矢量图形：是以指令集合的形式来描述的。
多媒体技术第三章4PPT教学课件
2020/12/10
11
MPEG-1视频编码器框图
图像序列
运动 估测
帧序
重排
宏块类型
调节器
DCT Q Q-1 DCT-1
VLC
复合 缓冲
器
器
MPEG流
画面存 储预测
运动矢量
2020/12/10
12
三、MPEG的发展
1. MPEG-1（ISO/IEC 11172）
2. 输出速率：1.5Mbps
3. 标准交换格式（SIF）的图像：
2020/12/10
6
3.8运动图像压缩标准MPEG
MPEG-Moving Picture Experts Group 运动图像：静态图像的序列。
一、MPEG1视频数据流的结构
运动图像序列 图像组
图像
2020/12/素
8
Y
色度 1 2 U V
像素 3 4 5
6
7
• 图像序列层：由序列头、一个或多个图像组和 序列结束码组成。
4.
亮度360×240/ 360×288，色度180 ×120/
180×144
5. 源输入格式的电视：
6.
NTSC 352像素×240行/帧×30帧
7.
PAL 352像素×288行/帧×25帧
8. ISO/IEC 11172-1规定图像、声音及其他相关数据的 同步
9. ISO/IEC 11172-2规定视频图像的编码和解码
沿着DCT量化系数有效位方向分段累进编码。第一次扫 描只取最高有效位的n位编码、传递，然后对其余位进 行编码、传递。
2020/12/10
4
四、基于DCT的分层操作方式 （1）将原图像分辨率降低； （2）按对降低分辨率的图像进行编码； （3）对低分辨率的编码图像解码插值重建，升高分辨率； （4）将分辨率升高的图像作为原图像的预测值，取其差
多媒体技术02_图像
图像的技术参数
不同的分辨率扫描同一张照片
A:200dpi
B:50dpi
图像B放大四倍 图像 放大四倍
图像的技术参数
图像分辨率
照片 5寸（5*3.5） 5*3.5） 6寸 (6*4) 7寸 (7*5) 10寸 10寸(10*8) 300dpi
一张5寸的照片, 一张5寸的照片, 扫描, 扫描, 然后数码冲 印成10 10寸 印成10寸, 如何达 到较好的效果? 到较好的效果?
图像的色彩——HSB模式 图像的色彩——HSB模式
饱和度(Saturation) 色光的纯度 色光的纯度 颜色的纯粹程度或颜色的深浅程度 与标准色彩中掺杂的其它颜色有关
不完全饱和
完全饱和
不完全饱和
不同亮度和饱和度的同一张图片
图像的色彩——HSB模式 图像的色彩——HSB模式
亮度/明度(Brightness) 亮度/明度(Brightness) 光波的幅度 光波的幅度 指彩色所引起的人眼对明暗程度的 感觉， 感觉，即色彩明暗深浅的程度
图像的色彩——RGB模式 图像的色彩——RGB模式
RGB色彩模式 RGB色彩模式 三基色原理 计算机对色彩的表示
R255
R255 R255 B255 R255 G255 B255 G255 G255 B255 B255 G255
图像的色彩——RGB模式 图像的色彩——RGB模式
RGB色彩模式 RGB色彩模式 适合于彩色显示器
图像的技术参数
图像深度 指位图中用于记录每个像素点数据 颜色）所占的位数 bit） 位数（ （颜色）所占的位数（bit） 它决定了彩色图像中可出现的最多颜 它决定了彩色图像中可出现的最多颜 色数，或者灰度图像中的最大灰度等 色数，或者灰度图像中的最大灰度等 级数。 级数。
多媒体技术与应用第3章多媒体存储技术
1．尺寸
光盘的尺寸多种多样，主要尺寸为5.25in和3.5in。3.5in盘尺寸较小，携带方便。 2．光驱读盘方式
光驱有三种不同读取方式: (1) 恒定角速度方式CAV（Constant Angular Velocity）
优点是读取光驱的转速不变，可使其可靠性和寿命大为加强。缺点在于读取 光盘内外圈的数据时，传输速率不一样，这就无法体现高速光驱性能的优越 性。
5．数据传输速率
数据传输速率一般是指单位时间内光盘驱动器送出的数据比特数，通常我们是以 多少倍速来描述数据传输率。在制定CD－ROM标准时，把150KB/s的传输率定为 标准，后来驱动器的传输速率越来越快，目前CD-ROM读取速度能达到56倍速或 者 更 高 。 以 50 倍 速 的 CD － ROM 为 例 ， 理 论 上 的 数 据 传 输 率 应 为 ： 150×50=7500KB/s。一般来说，高倍速光驱的标称值只是在理想情况下读取光盘 外圈数据时的最高速度，实际应用中多数时间达不到这个理想状态。
2021/2/21
9
3.2.1 CD的种类及特点
3.2 CD
1．CD-DA
CD-DA(Compact Disc-Digital Audio)称为数字音乐光盘，又称作激光唱盘，用 来存储数字音频信息，如音乐，歌曲等，可以在所有的CD音响上来播放音乐。 由于其可以记录高品质声音，所以数年内即风行全世界，其它规格的光盘均以 此为基础而发展起来的。CD-DA把模拟的声音信号通过采样、量化转换成数 字信号，采用数字方式记录声音信息。音频数据存放在一个或多个光道 （Tracks）上。每一条光道通常是一首歌曲。一张CD唱盘理论上可容纳约74 分钟的立体声音乐信号。如图3-3所示，是一张CD-DA唱盘的光道结构，其中 有14条光道，对应14首乐曲。
光盘的尺寸多种多样，主要尺寸为5.25in和3.5in。3.5in盘尺寸较小，携带方便。 2．光驱读盘方式
光驱有三种不同读取方式: (1) 恒定角速度方式CAV（Constant Angular Velocity）
优点是读取光驱的转速不变，可使其可靠性和寿命大为加强。缺点在于读取 光盘内外圈的数据时，传输速率不一样，这就无法体现高速光驱性能的优越 性。
5．数据传输速率
数据传输速率一般是指单位时间内光盘驱动器送出的数据比特数，通常我们是以 多少倍速来描述数据传输率。在制定CD－ROM标准时，把150KB/s的传输率定为 标准，后来驱动器的传输速率越来越快，目前CD-ROM读取速度能达到56倍速或 者 更 高 。 以 50 倍 速 的 CD － ROM 为 例 ， 理 论 上 的 数 据 传 输 率 应 为 ： 150×50=7500KB/s。一般来说，高倍速光驱的标称值只是在理想情况下读取光盘 外圈数据时的最高速度，实际应用中多数时间达不到这个理想状态。
2021/2/21
9
3.2.1 CD的种类及特点
3.2 CD
1．CD-DA
CD-DA(Compact Disc-Digital Audio)称为数字音乐光盘，又称作激光唱盘，用 来存储数字音频信息，如音乐，歌曲等，可以在所有的CD音响上来播放音乐。 由于其可以记录高品质声音，所以数年内即风行全世界，其它规格的光盘均以 此为基础而发展起来的。CD-DA把模拟的声音信号通过采样、量化转换成数 字信号，采用数字方式记录声音信息。音频数据存放在一个或多个光道 （Tracks）上。每一条光道通常是一首歌曲。一张CD唱盘理论上可容纳约74 分钟的立体声音乐信号。如图3-3所示，是一张CD-DA唱盘的光道结构，其中 有14条光道，对应14首乐曲。
多媒体技术知识点
多媒体技术
第一章知识点
多媒体技术：计算机交互式综合处理多媒体信息——文本、图形、 图像和声音使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有 交互性的技术。
核心：综合处理、建立逻辑关系、人机交互。 1、多媒体技术特征：
数字化:把分散的、不同性质和特点的各种媒体信息，读入计算机才能进行加 工和整合。 集成性：媒体信息如文本、图像、声音、视频等的集成，这些媒体在多任务 系统下能够很好地协同工作，有较好的同步关系。人机交互和建立逻辑关系 使得多媒体技术必须将各种媒体集成在一起。
多媒体系统
一个完整的多媒体系统包括硬件平台和软件
多媒体硬件系统：多媒体计算机主机（MPC)系统和相关的外部设备，如大容
量存储设备、视频卡、扫描仪、数码相机与数码摄像机等。
多媒体软件系统：多媒体操作系统、创作系统和应用系统。多媒体操作系统
的主要任务是支持运动和静止图像的处理和显示，为相关的多媒体数据的同步提 供需要的适时任务调度，支持校准化桌面型计算机环境，支持多种多媒体硬件和 软件的运行；创作系统，包括开发工具，具有编辑、播放等功能；应用系统，即 利用创作系统制作出的多媒体作品。
音频
1、模拟音频的数字化：连续的模拟音频信号转化为离散的数字音频信号，主要包括 信号采样——量化——编码
信号采样：把时间连续的模拟信号按采样信号频率进行抽样，转换成在时间上离散、 幅度上连续的模拟信号。采样后的模拟信号虽然在时间上是离散的，但是在幅度上 是连续的。对于音频信号，常用的采样频率有三种44.1千赫兹，22.05千赫兹， 11.025千赫兹。
第二章 多媒体作品的规划与设计
1、多媒体作品开发的一般过程 （1）需求分析：根据实际工作学习和生活的需要而提出开发作品的需求，通过 对作品需求的可行性和必要性进行论证后，才进行作品的规划和设计。 （2）规划设计：由作品主题所涉及的内容和规模来确定的，是多媒体作品制作 的依据。
第一章知识点
多媒体技术：计算机交互式综合处理多媒体信息——文本、图形、 图像和声音使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有 交互性的技术。
核心：综合处理、建立逻辑关系、人机交互。 1、多媒体技术特征：
数字化:把分散的、不同性质和特点的各种媒体信息，读入计算机才能进行加 工和整合。 集成性：媒体信息如文本、图像、声音、视频等的集成，这些媒体在多任务 系统下能够很好地协同工作，有较好的同步关系。人机交互和建立逻辑关系 使得多媒体技术必须将各种媒体集成在一起。
多媒体系统
一个完整的多媒体系统包括硬件平台和软件
多媒体硬件系统：多媒体计算机主机（MPC)系统和相关的外部设备，如大容
量存储设备、视频卡、扫描仪、数码相机与数码摄像机等。
多媒体软件系统：多媒体操作系统、创作系统和应用系统。多媒体操作系统
的主要任务是支持运动和静止图像的处理和显示，为相关的多媒体数据的同步提 供需要的适时任务调度，支持校准化桌面型计算机环境，支持多种多媒体硬件和 软件的运行；创作系统，包括开发工具，具有编辑、播放等功能；应用系统，即 利用创作系统制作出的多媒体作品。
音频
1、模拟音频的数字化：连续的模拟音频信号转化为离散的数字音频信号，主要包括 信号采样——量化——编码
信号采样：把时间连续的模拟信号按采样信号频率进行抽样，转换成在时间上离散、 幅度上连续的模拟信号。采样后的模拟信号虽然在时间上是离散的，但是在幅度上 是连续的。对于音频信号，常用的采样频率有三种44.1千赫兹，22.05千赫兹， 11.025千赫兹。
第二章 多媒体作品的规划与设计
1、多媒体作品开发的一般过程 （1）需求分析：根据实际工作学习和生活的需要而提出开发作品的需求，通过 对作品需求的可行性和必要性进行论证后，才进行作品的规划和设计。 （2）规划设计：由作品主题所涉及的内容和规模来确定的，是多媒体作品制作 的依据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二进制数 据以微观的凹 痕形式记录在 螺旋轨道，也 称光道上。光 道从盘的中心 开始直到盘的 边缘结束。
光盘与磁盘
信息储存在螺旋形的信道上， 每个扇区一样长，存放2352 个字节数据。 CD-ROM盘是单面的，采用 恒定的线速度（CLV）读取 数据。
磁盘是按面（双面）、磁道、扇 区划分的，每面分80个磁道 （0~79）最外边是0磁道。其容 量为：2×80×18×512=1.44MB
４、CD-R可刻录CD光盘（一次写多次读）
CD-Recordable 1990年推向市场，利用染料（Dye）做记录 介质 philips/sony发明 市场巨大，极好的商业机会
５、CD-RW可擦写CD光盘
CD-REWRITABLE，利用相变材料（phasechange）作介质，1K次擦写 1996年推向市场， PHILIPS/SONY 发明 代替软磁盘
印刷层 保护层 反射层 记录层 信息道 PC
四、CD-ROM 驱动器
CD－ROM驱动器的主要功能是 与计算机相连，并用来读取光盘上 的数据，把读取到的数据送到主机 进行处理、显示或播放。
1、工作原理
从CD-ROM光头射出来的激光 照到盘片平的地方和小坑的地方 反射率不同，这时在激光头旁边 的光敏元件感应到有强有弱的反 射光，就产生高低电平输出到光 驱的数字电路，而高电平和低电 平在计算机中分别代表0和1，这 就是CD-ROM把数据光盘转换成数 据输出的原理和过程。
DVD光盘种类共分为四种：DVD-5、 单面单层(4.7GB)、DVD-9单面双层(8.5GB)、 DVD-10双面单层(9.4GB)、DVD-18双面双层 (17GB)。当我们谈到DVD时，通常是指 Digital Video Disc。
只读 DVD (Digital Versatile Disc)
三、光盘的盘片结构
1、CD-DA，CD-ROM，VCD
盘基(衬底)：PC塑料，聚碳酸脂，有机玻璃 记录层：染料 Dye 反射层：铝 AL 保护层：丙烯酸脂 盘标：印刷面
印刷层 保护层 AL 信息道 PC
1.2mm
2、CD-R 五层结构
盘基(衬底) 记录层：染料 Dye 反射层：金 Au 或银 Ag 保护层： 盘标： 1.2mm
2、 CD-ROM计算机用CD只读光盘
CD-Read Only Memory，驱动器（drive） ф120×ф15×1.2，650MB， 1984年推向市场，形成了多媒体计算机概 念 philips/Sony发明 它使计算机具有了简单的多媒体的功能
３、Video-CD(V-CD)数字激光视盘
俗称：小影碟 采用ＭＰＥＧ－１压缩标准。 1993年推向市场，形成了中国的规模化光 盘产业。 可以在一张ＶＣＤ上录制７０分钟 全屏幕、全动态的视频与音频数据以及 相关的处理程序。 体积小、价格便宜、兼容性好。
光道上凹痕示意
101010 10000000 101010 101000 1
CD盘上数据的写入
在制作原版盘时， 是用编码后的二进制数 据去调制聚焦激光束， 如果写入的数据为“0”， 就不让激光束通过，写 入“1”时，就让激光束 通过，或者相反。在制 作原版盘的玻璃盘上涂 有感光胶，曝了光的地 方经化学处理后就形成 凹坑，没有曝光的地方 保持原样，二进制信息 就以这样的形式刻录在 原版盘上。
DVD盘和CD盘的光道差别
CD盘数据的读出
原理：利用反射率变化的原理 反射率变化时为“1”码 反射率不变时为“0”码
光盘上压制了许多凹坑， 激光束在凹坑边缘部分反射的 光的强度要比从非凹坑部分反 射的光的强度来得弱，光盘就 是利用这个极其简单的原理来 区分“1”和“0”的。凹坑的边缘 代表“1”，凹坑和非凹坑的平 坦部分代表“0”，凹坑的长度 和非凹坑的长度都代表有多少 个“0”。
不同载体的性能价格比
容量 价格 记录成本 发行成本 纸 0.002MB 0.02元 10.0 15.0 元/MB 软盘 1.4MB 2.8 元 2.00 10.0 元/MB CD-R 680MB 3.0 元 0.004 0.04 元/MB CD 680MB 2.0 元 0.003 0.04 元/MB DVD 4700MB 6.0元 0.001 0.005元/MB 胶片 66MB 0.086元 0.001
DVD：随着数据压缩算法的提高，随后又 推出了具有广播级电视质量标准的MPEG-2 压缩算法。由于广播级数字电视（MPEG-2） 的数据量要比MPEG-1 的数据量大得多， 而CD-ROM的容量尽管有近600多兆字节， 但也满足不了存放MPEG-2 视频节目的要 求。为了解决MPEG-2 视频节目的存储问 题，就促成了DVD的问世。
光盘存储技术是采用磁存储以来最 重要的新型数据存储技术，它以其标准 化、容量大、寿命长、工作稳定可靠、 体积小、单位价格低及应用多样化等特 点成为数字媒体信息的重要载体。 同时它也正朝着高密度、大容量、 小体积、多品种、快速存取的方向发展。
光盘CD（Compact Disc）
光盘是通过光学方式来记录二进制信息 的．２０世纪７０年代初，人们发现激光经聚 焦后可以获得直径小于１微米的光束。利用这 一特性，人们开始了激光记录和重放信息的研 究。 到八十年代初，成功开发了数字光盘音响 系统，从此光盘工业迅速地发展起来。
2008年2月19日下午5时，东芝公司 召开新闻发布会，东芝社长各界媒体前 宣布，东芝旗下的HD DVD产品将从3月末 正式退出次世代DVD格式竞争。伴随着此 次发表，索尼的蓝光在事实上已经实现 了DVD格式的天下一统。 Blu-ray的命名是来自其采用的雷射 波长405纳米（nm），刚好是光谱之中 的蓝光，因而得名。(DVD采用650nm波 长的红光读写器,CD则是采用780nm波长) 。
１、２００２年２月，索尼、松下、飞利 普公司联合发布蓝光ＤＶＤ技术标准。 ２、采用全新的蓝色激光波段进行工作。 ３、单层蓝光盘可以存储２５ＧＢ的数据。 ４、双层的可以存储５０ＧＢ的数据。相 当于７０张ＣＤ或１０张ＤＶＤ。 ５、蓝光ＤＶＤ提供了更大的容量来容纳 高清画质与音质。
Blu-ray Disc，中文译为蓝光光 碟，即蓝光DVD是DVD光碟的下一世 代光碟格式。在人类对于多媒体的 品质要求日趋严格的情况下，用以 储存高画质的影音以及高容量的资 料储存。它以前的竞争对手是HD DVD，
６、DVD光盘存储器
DVD为新一代的数码储存媒介，它的外观、大 小与一般所常使用的光盘片无异。DVD的全名 为Digital Video Disc (数字视盘)，于1995年时所 制定的。 从VCD到DVD VCD：一般称为小影碟（ Video CD），它是一 种采用CD-ROM来记录数字视频数据的特殊光盘。 VCD上的数据文件具有MPEG－1的格式。
二、多次可写光盘存储器
允许我们一次或者多次写入数据，并可 以随时追加数据直到满为止。信息写入后则 变成只读状态，不能再做修改。 适用于主要数据的长期保存，以及文字、 图形、图象、声音、电影等。 常见的有ＣＤ－Ｒ；
三、可重写光盘存储器
能够在可擦除数据的地方重新写 入数据。允许我们进行存储、移动、 修改光盘上的数据。 相当于硬移动盘 常见的有ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ ＲＷ；
目前市场上常见的只读CD产品
它们之间的主要差别：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
CD-DA 存放数字化的音乐节目 CD-G 存放静止图像和音乐节目 CD-V 存放模拟的电视图像和数字化的声音 CD-ROM 存放数字化的文、图、声、象等 CD-I 存放数字化的文、图、声、象(静止的)、 动画等 CD-I FMV 存放数字化的电影、电视等节目 卡拉OK CD 存放数字化的卡拉OK节目 Video CD 存放数字化的电影、电视等节目 Photo-CD 存放的主要是照片、艺术品
2、主要技术指标
1、查找时间：也称为寻址时间。它定义为驱
第三章
多媒体光盘存储系统
本章内容 光盘存储系统介绍； 光盘的标准； 光存储介质的结构与工作原理； 光盘的应用与保养;
第一节 光盘存储器
当媒体信息量越来越大，数字化后的 信息占用的存储空间越来越大的时候， 光存储技术就出现了． 光记录是20世纪70年代的重大发明， 是80年代世界上的重大技术开发项目， 自从1981年激光唱盘上市以来，开发了一 系列CD产品，而且一直到现在还在不断 地开发新的产品
磁盘采用恒定角速度（CAV）读 取数据。
目前通常用的 光盘直径为12 cm， 厚度约为1.2 mm， 中心孔直径为15 mm，重约14--18g。
光道上凹凸交界的 跳变沿均代表数字“1”， 两个边缘之间代表数字 “0”。“0”的个数是由边 缘之间的长度决定的。 信息读取时，CD机的激 光头发出一束激光照到 CD盘的数据面并拾取由 凹痕反射回来的光信号， 由此判别记录的是“1”或 “0”。
1、 CD-DA 数字激光唱盘
数字式激光唱盘或ＣＤ唱盘。 数字存储， CD光盘家族开山鼻祖 Compact DISC-Digital Audio ф120 × ф15 × 1.2（ISO标准） 存 74min / 63min 音乐，
1982年推向市场，形成了规模化的光盘产 业 第1台 CD-DA 播放机（player）取名为： CDP-101 荷兰philips / 日本sony发明
第二节、光盘的标准
由于光盘的存储数据类型不同，如音频视 频数据以及计算机程序等，而这些数据的组织 方式又各不相同，因此制定了一些国际标 准．（类似于现在的音乐格式） 这些标准对各类光盘的物理尺寸、编码方式、 数据记录方式以及数据文件的组织方式都有详 细的规定。 目前主要的光盘标准和产品有：ＣＤ－Ｄ Ａ、 ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＶＣＤ、Ｄ ＶＤ、蓝光ＤＶＤ等
光盘的分类：
市场上常见的种类有ＣＤ－ＤＡ、 ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ Ｗ、ＶＣＤ、ＤＶＤ、BＤＶＤ等 按照光盘的读写性质可以分为三种类 型：只读型光盘存储器、多次可写光 盘存储器、可重写光盘存储器。
光盘与磁盘
信息储存在螺旋形的信道上， 每个扇区一样长，存放2352 个字节数据。 CD-ROM盘是单面的，采用 恒定的线速度（CLV）读取 数据。
磁盘是按面（双面）、磁道、扇 区划分的，每面分80个磁道 （0~79）最外边是0磁道。其容 量为：2×80×18×512=1.44MB
４、CD-R可刻录CD光盘（一次写多次读）
CD-Recordable 1990年推向市场，利用染料（Dye）做记录 介质 philips/sony发明 市场巨大，极好的商业机会
５、CD-RW可擦写CD光盘
CD-REWRITABLE，利用相变材料（phasechange）作介质，1K次擦写 1996年推向市场， PHILIPS/SONY 发明 代替软磁盘
印刷层 保护层 反射层 记录层 信息道 PC
四、CD-ROM 驱动器
CD－ROM驱动器的主要功能是 与计算机相连，并用来读取光盘上 的数据，把读取到的数据送到主机 进行处理、显示或播放。
1、工作原理
从CD-ROM光头射出来的激光 照到盘片平的地方和小坑的地方 反射率不同，这时在激光头旁边 的光敏元件感应到有强有弱的反 射光，就产生高低电平输出到光 驱的数字电路，而高电平和低电 平在计算机中分别代表0和1，这 就是CD-ROM把数据光盘转换成数 据输出的原理和过程。
DVD光盘种类共分为四种：DVD-5、 单面单层(4.7GB)、DVD-9单面双层(8.5GB)、 DVD-10双面单层(9.4GB)、DVD-18双面双层 (17GB)。当我们谈到DVD时，通常是指 Digital Video Disc。
只读 DVD (Digital Versatile Disc)
三、光盘的盘片结构
1、CD-DA，CD-ROM，VCD
盘基(衬底)：PC塑料，聚碳酸脂，有机玻璃 记录层：染料 Dye 反射层：铝 AL 保护层：丙烯酸脂 盘标：印刷面
印刷层 保护层 AL 信息道 PC
1.2mm
2、CD-R 五层结构
盘基(衬底) 记录层：染料 Dye 反射层：金 Au 或银 Ag 保护层： 盘标： 1.2mm
2、 CD-ROM计算机用CD只读光盘
CD-Read Only Memory，驱动器（drive） ф120×ф15×1.2，650MB， 1984年推向市场，形成了多媒体计算机概 念 philips/Sony发明 它使计算机具有了简单的多媒体的功能
３、Video-CD(V-CD)数字激光视盘
俗称：小影碟 采用ＭＰＥＧ－１压缩标准。 1993年推向市场，形成了中国的规模化光 盘产业。 可以在一张ＶＣＤ上录制７０分钟 全屏幕、全动态的视频与音频数据以及 相关的处理程序。 体积小、价格便宜、兼容性好。
光道上凹痕示意
101010 10000000 101010 101000 1
CD盘上数据的写入
在制作原版盘时， 是用编码后的二进制数 据去调制聚焦激光束， 如果写入的数据为“0”， 就不让激光束通过，写 入“1”时，就让激光束 通过，或者相反。在制 作原版盘的玻璃盘上涂 有感光胶，曝了光的地 方经化学处理后就形成 凹坑，没有曝光的地方 保持原样，二进制信息 就以这样的形式刻录在 原版盘上。
DVD盘和CD盘的光道差别
CD盘数据的读出
原理：利用反射率变化的原理 反射率变化时为“1”码 反射率不变时为“0”码
光盘上压制了许多凹坑， 激光束在凹坑边缘部分反射的 光的强度要比从非凹坑部分反 射的光的强度来得弱，光盘就 是利用这个极其简单的原理来 区分“1”和“0”的。凹坑的边缘 代表“1”，凹坑和非凹坑的平 坦部分代表“0”，凹坑的长度 和非凹坑的长度都代表有多少 个“0”。
不同载体的性能价格比
容量 价格 记录成本 发行成本 纸 0.002MB 0.02元 10.0 15.0 元/MB 软盘 1.4MB 2.8 元 2.00 10.0 元/MB CD-R 680MB 3.0 元 0.004 0.04 元/MB CD 680MB 2.0 元 0.003 0.04 元/MB DVD 4700MB 6.0元 0.001 0.005元/MB 胶片 66MB 0.086元 0.001
DVD：随着数据压缩算法的提高，随后又 推出了具有广播级电视质量标准的MPEG-2 压缩算法。由于广播级数字电视（MPEG-2） 的数据量要比MPEG-1 的数据量大得多， 而CD-ROM的容量尽管有近600多兆字节， 但也满足不了存放MPEG-2 视频节目的要 求。为了解决MPEG-2 视频节目的存储问 题，就促成了DVD的问世。
光盘存储技术是采用磁存储以来最 重要的新型数据存储技术，它以其标准 化、容量大、寿命长、工作稳定可靠、 体积小、单位价格低及应用多样化等特 点成为数字媒体信息的重要载体。 同时它也正朝着高密度、大容量、 小体积、多品种、快速存取的方向发展。
光盘CD（Compact Disc）
光盘是通过光学方式来记录二进制信息 的．２０世纪７０年代初，人们发现激光经聚 焦后可以获得直径小于１微米的光束。利用这 一特性，人们开始了激光记录和重放信息的研 究。 到八十年代初，成功开发了数字光盘音响 系统，从此光盘工业迅速地发展起来。
2008年2月19日下午5时，东芝公司 召开新闻发布会，东芝社长各界媒体前 宣布，东芝旗下的HD DVD产品将从3月末 正式退出次世代DVD格式竞争。伴随着此 次发表，索尼的蓝光在事实上已经实现 了DVD格式的天下一统。 Blu-ray的命名是来自其采用的雷射 波长405纳米（nm），刚好是光谱之中 的蓝光，因而得名。(DVD采用650nm波 长的红光读写器,CD则是采用780nm波长) 。
１、２００２年２月，索尼、松下、飞利 普公司联合发布蓝光ＤＶＤ技术标准。 ２、采用全新的蓝色激光波段进行工作。 ３、单层蓝光盘可以存储２５ＧＢ的数据。 ４、双层的可以存储５０ＧＢ的数据。相 当于７０张ＣＤ或１０张ＤＶＤ。 ５、蓝光ＤＶＤ提供了更大的容量来容纳 高清画质与音质。
Blu-ray Disc，中文译为蓝光光 碟，即蓝光DVD是DVD光碟的下一世 代光碟格式。在人类对于多媒体的 品质要求日趋严格的情况下，用以 储存高画质的影音以及高容量的资 料储存。它以前的竞争对手是HD DVD，
６、DVD光盘存储器
DVD为新一代的数码储存媒介，它的外观、大 小与一般所常使用的光盘片无异。DVD的全名 为Digital Video Disc (数字视盘)，于1995年时所 制定的。 从VCD到DVD VCD：一般称为小影碟（ Video CD），它是一 种采用CD-ROM来记录数字视频数据的特殊光盘。 VCD上的数据文件具有MPEG－1的格式。
二、多次可写光盘存储器
允许我们一次或者多次写入数据，并可 以随时追加数据直到满为止。信息写入后则 变成只读状态，不能再做修改。 适用于主要数据的长期保存，以及文字、 图形、图象、声音、电影等。 常见的有ＣＤ－Ｒ；
三、可重写光盘存储器
能够在可擦除数据的地方重新写 入数据。允许我们进行存储、移动、 修改光盘上的数据。 相当于硬移动盘 常见的有ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ ＲＷ；
目前市场上常见的只读CD产品
它们之间的主要差别：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
CD-DA 存放数字化的音乐节目 CD-G 存放静止图像和音乐节目 CD-V 存放模拟的电视图像和数字化的声音 CD-ROM 存放数字化的文、图、声、象等 CD-I 存放数字化的文、图、声、象(静止的)、 动画等 CD-I FMV 存放数字化的电影、电视等节目 卡拉OK CD 存放数字化的卡拉OK节目 Video CD 存放数字化的电影、电视等节目 Photo-CD 存放的主要是照片、艺术品
2、主要技术指标
1、查找时间：也称为寻址时间。它定义为驱
第三章
多媒体光盘存储系统
本章内容 光盘存储系统介绍； 光盘的标准； 光存储介质的结构与工作原理； 光盘的应用与保养;
第一节 光盘存储器
当媒体信息量越来越大，数字化后的 信息占用的存储空间越来越大的时候， 光存储技术就出现了． 光记录是20世纪70年代的重大发明， 是80年代世界上的重大技术开发项目， 自从1981年激光唱盘上市以来，开发了一 系列CD产品，而且一直到现在还在不断 地开发新的产品
磁盘采用恒定角速度（CAV）读 取数据。
目前通常用的 光盘直径为12 cm， 厚度约为1.2 mm， 中心孔直径为15 mm，重约14--18g。
光道上凹凸交界的 跳变沿均代表数字“1”， 两个边缘之间代表数字 “0”。“0”的个数是由边 缘之间的长度决定的。 信息读取时，CD机的激 光头发出一束激光照到 CD盘的数据面并拾取由 凹痕反射回来的光信号， 由此判别记录的是“1”或 “0”。
1、 CD-DA 数字激光唱盘
数字式激光唱盘或ＣＤ唱盘。 数字存储， CD光盘家族开山鼻祖 Compact DISC-Digital Audio ф120 × ф15 × 1.2（ISO标准） 存 74min / 63min 音乐，
1982年推向市场，形成了规模化的光盘产 业 第1台 CD-DA 播放机（player）取名为： CDP-101 荷兰philips / 日本sony发明
第二节、光盘的标准
由于光盘的存储数据类型不同，如音频视 频数据以及计算机程序等，而这些数据的组织 方式又各不相同，因此制定了一些国际标 准．（类似于现在的音乐格式） 这些标准对各类光盘的物理尺寸、编码方式、 数据记录方式以及数据文件的组织方式都有详 细的规定。 目前主要的光盘标准和产品有：ＣＤ－Ｄ Ａ、 ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＶＣＤ、Ｄ ＶＤ、蓝光ＤＶＤ等
光盘的分类：
市场上常见的种类有ＣＤ－ＤＡ、 ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ Ｗ、ＶＣＤ、ＤＶＤ、BＤＶＤ等 按照光盘的读写性质可以分为三种类 型：只读型光盘存储器、多次可写光 盘存储器、可重写光盘存储器。