多媒体技术及应用第六章

第六章多媒体存储技术主编:马武6.1多媒体存储技术概述第六章多媒体存储技术多媒体存储技术中使用了多种存储介质，其中主要有半导体、磁和光三种介质。光存储方式有别于计算机技术中常用的磁存储方式，它是一种通过光学技术读写数据的方法，其工作原理是改变存储介质单元的某种性质(如反射率、反射光极化方向等)，利用这种性质的改变来存储二进制数据。在读取数据时，光检测器检测出光强或极化方向的变化，从而读出存储在光盘上的数据。第六章多媒体存储技术6.1.1光存储的类型1.按照物理格式分类(1)CD系列(2)DVD系列2.按照应用格式分类(1)音频光盘(audio)(2)视频光盘(video)(3)数据光盘(data)(4)混合光盘(mixed)第六章多媒体存储技术3.按照读写限制分类(1)只读光盘(2)一次写入、多次读出光盘(3)可读写光盘4.按照工作原理分类(1)光技术型(2)磁、光技术结合型6.1.2光存储系统的技术指标1.存储容量采用的格式化标准不同，存储容量也不尽相同。2.平均读取时间平均读取时间是另一个重要的性能指标，它是指激光头移动到指定的数据存放位置并读取数据所花费的时间。第六章多媒体存储技术3.数据传输率数据传输率是指每秒能读取的数据量。我们常说的光驱是多少倍速的就是指光驱的数据传输率。在CD-ROM中单倍速的数据传输率为每秒读取150KB的数据，不同的标准规定有不同的数据传输率，在MPC3的标准中要求数据传输率不得小于600KB/s，即最少要达到4倍速的传输率。第六章多媒体存储技术6.2CD、VCD、DVD6.2.1CD1.CDCD(compactdisc)即小型光盘，CD光盘最早的应用是用来存储数字化的高保真立体声音乐。CD-ROM当前的广泛应用不仅因为媒体自身明显的优势，而且通过ISO9660标准完成了媒体的全世界认同和彼此的协作。ISO9660意味着不同操作系统之间能够兼容，这种兼容性是通过使用所有目标系统共有功能来实现的。第六章多媒体存储技术ISO9660主要有以下几个方面的规定：(1)目录树不可超过8级。(2)不支持长文件名。文件名包括其扩展名必须在30个字符以内。在MS-DOS操作系统下有更多限制：文件名最多8个字符，而扩展名最多3个字符。(3)在目录名里没有扩展名。(4)只使用大写字母。(5)不支持一些特殊字符，如“%”或“@”等。第六章多媒体存储技术2.CD技术的发展自20世纪80年代初开始，CD光盘从音响领域跨入计算机领域之后，其技术与应用发生了很大的变化，CD产品的主要品种是CD-ROM。近几年CD光盘存储器的技术发展很快，性能大幅度提高，平均存取时间大幅降低，在存储容量方面也有很大提高。一片VCD光盘可存放74min的电视节目。第六章多媒体存储技术VCD(VideoCompactDisc)即视频压缩光盘。光盘直径为120mm，厚度为1.2mm，光道间距为1.6m，存储容量为650MB，数据传输率为1.5MB/s。VCD的视频采用MPEG1压缩编码，音频采用MPEG1/2Layer2(MP2)编码。VCD还有一种改进标准，被称为SVCD，它采用MPEG2压缩编码，并采用可变压缩率来获得较好的视频质量，它的影音播放质量比录像带高。6.2.2VCD第六章多媒体存储技术DVD是DigitalVersatileDisc的缩写，直译为“数字万用光盘”，也是光学存储媒体。DVD原名是DigitalVideoDisc的缩写，意思是“数字电视光盘”，这是为了与videoCD相区别。实际上DVD的应用不仅仅是用来存放影视节目，还可以用来存储其他类型的数据，因此后来更改为DigitalVersatileDisc。6.2.3DVD第六章多媒体存储技术(1)光盘直径为12cm，单面盘厚度为0.6mm，双面盘厚度为1.2mm。(2)光盘规格为单层单面容量4.7GB，单层双面容量8.5GB；双层单面容量9.4GB，双层双面容量17GB。(3)采用EFMPlus信号调制方式。(4)纠错方式为R-S-PC(里德-所罗门卷积纠错码)。(5)数据的压缩和解压缩均采用MPEG2标准。(6)向下兼容CD-DA、CD-I、CD-ROM、VCD和SVCD。(7)杜比数码式多声道音频编码，多轨迹语音输出。(8)复制保护。1.DVD标准第六章多媒体存储技术DVD光盘直径为120mm，厚度为1.2mm，它是由两层基底组成，每片基底的厚度均为0.6mm。DVD的最小凹槽长度仅为0.4m，道间距为0.74m，采用波长为635～650nm的红外激光器读取数据。由于基片上的凹槽更细、道间距更小，所以数据存储量比CD-ROM大得多。DVD的存储方式主要有两种，即单面存储和双面存储，并且每一面可以存储两层数据信息。其存储方式主要有：单面单层、单面双层、双面单层和双面双层四种物理结构。2.DVD光盘的物理结构第六章多媒体存储技术DVD数据写入的方法主要有两种：(1)母盘压制母盘压制适合大批量制作，应用于制作成批的电影、音乐、电子游戏等DVD光盘。(2)刻录利用光盘刻录机在空白的一次性刻录光盘或可重复刻录光盘上写入数据。3.数据写入方法第六章多媒体存储技术DVD光盘可分为只读光盘和可录式光盘两大类。(1)只读光盘①DVD-ROM②DVD-Video③DVD-Audio(2)可录式光盘可录式光盘分为一次写入和可擦写两种类型。4.DVD光盘类型第六章多媒体存储技术6.3光盘制作6.3.1软硬件环境计算机刻录机刻录软件空白可写光盘视频文件第六章多媒体存储技术6.3.2Nero简介Nero是由德国Ahead公司出品的光盘刻录软件，支持ATAPI(IDE)的光盘刻录机，支持中文长文件名刻录，可以刻录多种类型的光盘片，是一个功能强大、操作方便的光盘刻录程序。Nero支持的影像文件格式必须是标准的MPEG编码，比如“.dat”或“.mpg”等。第六章多媒体存储技术运行Nero软件首先打开的是向导对话框，向导对话框为一些常用的功能提供更简捷的操作步骤，使Nero软件对于用户更加友好。第六章多媒体存储技术6.3.3制作数据CD(1)将空白光盘插入到刻录机中。(2)启动Nero，首先进入Nero向导。单击“高级模式”按钮进入高级模式，选择“数据”|“制作数据光盘”，打开主界面。(3)单击工具栏上“刻录”按钮，进入“刻录编译”对话框。这个对话框要求设定光盘的文件名、刻录日期、刻录方式等。(4)单击“刻录”按钮开始刻录。第六章多媒体存储技术6.3.4制作音乐光盘(1)启动Nero向导后，选择“音频”|“制作音频光盘”命令，打开主界面。(2)通过文件浏览器找到需要刻录的音乐文件，然后用鼠标将这些文件拖放到左边的文件窗格中。(3)在文件窗格选中一首歌，单击“编辑”按钮，启动Nero波形编辑器，进行一些音频处理。(4)在对音频信息进行整理、编辑之后，单击工具栏上的“刻录”按钮就能制作音乐光盘了。第六章多媒体存储技术6.3.5制作VCD光盘(1)在Nero主窗口中选择“文件”|“新建”命令，在弹出的对话框中选择“视频光盘”来制作VCD光盘。在对话框的各选项卡中还必须对关键的选项作指定。(2)单击“新建”按钮打开编辑窗口。从右边的文件浏览器窗格中找到已经准备好的视频文件，选中之后用鼠标拖到工作区左下方的视频轨道窗格中。第六章多媒体存储技术(3)视频文件调整完毕以后，可以再为VCD节目制作一个菜单。右击左上窗口的光盘图标，选择“属性”命令，在弹出的“编译属性”对话框中选择“菜单”选项卡。(4)单击主界面工具栏中的“刻录”按钮，在弹出的“刻录”选项卡中设定选项，单击“刻录”按钮，刻录机即开始向空白光盘中写入数据。刻录成功后就可得到一张能在VCD机上播放的VCD视频光盘。(5)为刻录的VCD光盘制作光盘封面与光盘盒封面封底。第六章多媒体存储技术6.3.6刻录多重区段数据光盘新建一个数据光盘的刻录项目，选择“编辑”|“属性”命令，第一次刻录时在“多重区段”选项卡中选择“第一次刻录多重区段光盘”，其他设置根据需要设定。特别注意在“刻录”选项卡中，一定不要选中“结束光盘”复选框。然后按照制作数据光盘的操作方法进行编辑、刻录。第六章多媒体存储技术6.3.7刻录光盘的注意事项(1)关闭计算机BIOS和Windows操作系统中的电源管理功能。(2)取消操作系统的屏幕保护程序。(3)关闭计算机多余的运行程序，特别是大量耗费系统资源的软件。(4)在运行状况良好的计算机上刻录。(5)在刻录前，计算机最好运行一次磁盘碎片整理。(6)把刻录机尽量放置水平，在刻录时不要移动刻录机。(7)在时间允许的情况下尽量使用低倍速刻录。(8)刻录光盘时选择模拟刻录功能，不要直接刻录。(9)选择较高质量的刻录机和刻录光盘。第六章多媒体存储技术