第3章 數(shù)字圖像基礎(chǔ)與多媒體光盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)

1、5-1一、圖形圖像信息處理一、圖形圖像信息處理 1.1.圖形圖形( (矢量圖形、幾何圖形矢量圖形、幾何圖形) ) 矢量圖是用一組指令來(lái)描述的，這些指矢量圖是用一組指令來(lái)描述的，這些指令給出構(gòu)成圖形的各種屬性和參數(shù)。例如：令給出構(gòu)成圖形的各種屬性和參數(shù)。例如： 圓圓( (圓心坐標(biāo)圓心坐標(biāo), ,半徑及粗細(xì)半徑及粗細(xì), ,色彩色彩) ) 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)：圖形文件占用空間較少：圖形文件占用空間較少 圖形復(fù)雜時(shí)耗時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)圖形復(fù)雜時(shí)耗時(shí)相對(duì)較長(zhǎng) 繪圖軟件繪圖軟件：CorelDRAWCorelDRAW AI AI5-2 2. 2.圖像圖像( (位圖圖像、點(diǎn)陣圖像位圖圖像、點(diǎn)陣圖像) ) 位圖是指在空間和亮度

2、上已離散化的圖位圖是指在空間和亮度上已離散化的圖像，通過(guò)描述每一像素的顏色或亮度來(lái)表示像，通過(guò)描述每一像素的顏色或亮度來(lái)表示該圖像。它適應(yīng)表現(xiàn)包含大量細(xì)節(jié)的圖片，該圖像。它適應(yīng)表現(xiàn)包含大量細(xì)節(jié)的圖片，如明暗、濃淡、層次和色彩變化等。如明暗、濃淡、層次和色彩變化等。 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)：色彩和色調(diào)豐富，景物逼真：色彩和色調(diào)豐富，景物逼真縮放處理易失真，數(shù)據(jù)量大縮放處理易失真，數(shù)據(jù)量大 繪畫(huà)軟件繪畫(huà)軟件：PhotoshopPhotoshop PhotoImpact PhotoImpact5-3圖形與圖像的比較圖形與圖像的比較圖形圖形圖像圖像文件大小文件大小與圖形的復(fù)雜程度有與圖形的復(fù)雜程度有關(guān)，一般較小

3、關(guān)，一般較小與圖像的尺寸和顏色與圖像的尺寸和顏色有關(guān)，一般較大有關(guān)，一般較大文件內(nèi)容文件內(nèi)容圖形指令圖形指令圖像點(diǎn)陣數(shù)據(jù)圖像點(diǎn)陣數(shù)據(jù)縮放、旋轉(zhuǎn)處理縮放、旋轉(zhuǎn)處理 無(wú)失真無(wú)失真有失真有失真處理技術(shù)處理技術(shù)繪制、創(chuàng)造和藝術(shù)性繪制、創(chuàng)造和藝術(shù)性 獲取、復(fù)制和技巧性獲取、復(fù)制和技巧性適合范圍適合范圍表現(xiàn)變化的曲線(xiàn)表現(xiàn)變化的曲線(xiàn)簡(jiǎn)單圖案、運(yùn)算結(jié)果簡(jiǎn)單圖案、運(yùn)算結(jié)果表現(xiàn)自然和細(xì)節(jié)景物表現(xiàn)自然和細(xì)節(jié)景物層次、色彩較豐富層次、色彩較豐富圖形圖形圖像圖像真實(shí)感圖形繪制真實(shí)感圖形繪制模式識(shí)別技術(shù)模式識(shí)別技術(shù)5-4 3.3.圖像的數(shù)字化圖像的數(shù)字化 連續(xù)空間位置的離散和數(shù)字化連續(xù)空間位置的離散和數(shù)字化 亮度值的離散

4、和數(shù)字化亮度值的離散和數(shù)字化5-5 4.4.圖像的主要參數(shù)圖像的主要參數(shù) 分辨率分辨率 分辨率直接影響圖像質(zhì)量。分辨率直接影響圖像質(zhì)量。 顯示分辨率顯示分辨率：指在顯示器上能夠顯示的：指在顯示器上能夠顯示的像素?cái)?shù)目。像素?cái)?shù)目。(640(640* *480,800480,800* *600,1024600,1024* *768)768) 圖像分辨率圖像分辨率：指數(shù)字圖像的實(shí)際像素?cái)?shù)：指數(shù)字圖像的實(shí)際像素?cái)?shù)目，它反映圖像在屏幕中顯示的大小。目，它反映圖像在屏幕中顯示的大小。 像素分辨率像素分辨率：指像素的寬高比：指像素的寬高比(1:1),(1:1),在在像素分辨率不同的機(jī)器間傳輸圖像會(huì)變形。像素分

5、辨率不同的機(jī)器間傳輸圖像會(huì)變形。5-6 顏色深度顏色深度 指記錄每個(gè)像素所使用的二進(jìn)制位數(shù)。指記錄每個(gè)像素所使用的二進(jìn)制位數(shù)。 彩色圖像彩色圖像：可使用的最多顏色數(shù)目：可使用的最多顏色數(shù)目 灰度圖像灰度圖像：可使用的亮度級(jí)別數(shù)目：可使用的亮度級(jí)別數(shù)目位數(shù)位數(shù)顏色數(shù)顏色數(shù)說(shuō)明說(shuō)明4 4位位1616種種Windows 3.xWindows 3.x中畫(huà)筆支持中畫(huà)筆支持1616種顏色種顏色8 8位位256256種種多媒體應(yīng)用中的最低顏色深度多媒體應(yīng)用中的最低顏色深度1616位位3276832768種種RGB5:5:5,RGB5:5:5,剩余剩余1 1位表示其它屬性位表示其它屬性( (透明透明度度) )

6、2424位位1616M M種種真彩色，超出人眼所能識(shí)別的顏色范圍真彩色，超出人眼所能識(shí)別的顏色范圍3232位位1616M M種種RGB8:8:8,RGB8:8:8,剩余剩余8 8位表示其它屬性位表示其它屬性( (透明透明度度) )5-7 5.5.圖像的文件格式圖像的文件格式 BMPBMP：WindowsWindows標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式 JPGJPG：一種高效率壓縮格式：一種高效率壓縮格式(1:10(1:1020)20) GIFGIF：用于交換圖片的，對(duì)灰度：用于交換圖片的，對(duì)灰度圖像表現(xiàn)佳，但不超過(guò)圖像表現(xiàn)佳，但不超過(guò)256256色的圖像。色的圖像。 PNGPNG：流式網(wǎng)絡(luò)圖形格

7、式，它使用：流式網(wǎng)絡(luò)圖形格式，它使用LZ77LZ77派生的無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮算法。派生的無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮算法。 PNGPNG存儲(chǔ)灰度圖像時(shí)圖像深度達(dá)存儲(chǔ)灰度圖像時(shí)圖像深度達(dá)1616位位 PNGPNG存儲(chǔ)彩色圖像時(shí)圖像深度達(dá)存儲(chǔ)彩色圖像時(shí)圖像深度達(dá)4848位位 6.6.圖像的獲取方法圖像的獲取方法數(shù)字圖像素材的獲取數(shù)字圖像素材的獲取 數(shù)字圖像素材的獲取可以根據(jù)不同的來(lái)源數(shù)字圖像素材的獲取可以根據(jù)不同的來(lái)源采取不同的方法。采取不同的方法。 1 利用抓圖熱鍵獲取圖像利用抓圖熱鍵獲取圖像 2使用掃描儀掃入圖像使用掃描儀掃入圖像 3使用攝像機(jī)捕捉使用攝像機(jī)捕捉 4使用數(shù)字照相機(jī)拍攝使用數(shù)字照相機(jī)拍攝 5從素材光盤(pán)

8、及其他途徑獲取圖像從素材光盤(pán)及其他途徑獲取圖像 6利用繪圖軟件創(chuàng)建圖像利用繪圖軟件創(chuàng)建圖像5-85-97.7.圖像的處理技術(shù)圖像的處理技術(shù) 圖像處理手段很多，所有處理都是建立圖像處理手段很多，所有處理都是建立在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的基礎(chǔ)上，一般用戶(hù)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的基礎(chǔ)上，一般用戶(hù)可通過(guò)圖像處理軟件可通過(guò)圖像處理軟件( (PhotoshopPhotoshop) )來(lái)完成。來(lái)完成。 例如：圖像亮度、對(duì)比度的調(diào)整等。例如：圖像亮度、對(duì)比度的調(diào)整等。8.8.數(shù)字圖像基本屬性數(shù)字圖像基本屬性P74(1)(1)分辨率分辨率(2)(2)數(shù)字圖像的灰度與顏色描述數(shù)字圖像的灰度與顏色描述(3)(3)圖像文件

9、大小圖像文件大小5-109.9.數(shù)字圖像的色彩數(shù)字圖像的色彩(1)(1)色彩基礎(chǔ)色彩基礎(chǔ)色彩三要素色彩三要素 視覺(jué)所感知的一切色彩現(xiàn)象，都具有亮度、色調(diào)視覺(jué)所感知的一切色彩現(xiàn)象，都具有亮度、色調(diào)、飽和度三種特性，這三種特性稱(chēng)為色彩三要素，、飽和度三種特性，這三種特性稱(chēng)為色彩三要素，人眼看到的色彩都是這三個(gè)要素的綜合效果。人眼看到的色彩都是這三個(gè)要素的綜合效果。 1亮度（亮度（Lightness） 亮度是指光作用于人眼時(shí)所引起的明亮程度的感亮度是指光作用于人眼時(shí)所引起的明亮程度的感覺(jué)。它與被觀(guān)察物體的發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)。對(duì)于不發(fā)光覺(jué)。它與被觀(guān)察物體的發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)。對(duì)于不發(fā)光的物體，人們看到的是反射光的

10、強(qiáng)度。的物體，人們看到的是反射光的強(qiáng)度。5-11 2色調(diào)（色調(diào)（Hue） 色調(diào)與物體發(fā)射或反射的光波的波長(zhǎng)有關(guān)色調(diào)與物體發(fā)射或反射的光波的波長(zhǎng)有關(guān)。 眼睛通過(guò)對(duì)不同光波波長(zhǎng)的感受，可以區(qū)眼睛通過(guò)對(duì)不同光波波長(zhǎng)的感受，可以區(qū)分不同的顏色。分不同的顏色。 3飽和度（飽和度（Staturation） 飽和度指的是顏色的深淺程度。它是按各飽和度指的是顏色的深淺程度。它是按各種顏色中摻入白光的程度來(lái)表示的。種顏色中摻入白光的程度來(lái)表示的。 飽和度還和亮度有關(guān)，在飽和的彩色中增飽和度還和亮度有關(guān)，在飽和的彩色中增加白光的成分，彩色的亮度就會(huì)增加，變得加白光的成分，彩色的亮度就會(huì)增加，變得更亮，但是它的飽和

11、度降低了。更亮，但是它的飽和度降低了。5-12(2)(2)色彩的標(biāo)準(zhǔn)模式色彩的標(biāo)準(zhǔn)模式三基色原理三基色原理 三基色原理是指自然界常見(jiàn)的各種可見(jiàn)光，都三基色原理是指自然界常見(jiàn)的各種可見(jiàn)光，都可由紅（可由紅（Red）、綠（）、綠（Green）、藍(lán)（）、藍(lán)（Blue）三種）三種顏色光按不同比例相配而成。同樣，絕大多數(shù)可見(jiàn)顏色光按不同比例相配而成。同樣，絕大多數(shù)可見(jiàn)光也可以分解成紅、綠、藍(lán)三種色光。光也可以分解成紅、綠、藍(lán)三種色光。 三基色的選擇不是惟一的，但是，三基色的三種三基色的選擇不是惟一的，但是，三基色的三種顏色必須是獨(dú)立的。由于人的眼睛對(duì)紅、綠、藍(lán)三顏色必須是獨(dú)立的。由于人的眼睛對(duì)紅、綠、藍(lán)

12、三種色光最為敏感，由這三種顏色相配得到的顏色范種色光最為敏感，由這三種顏色相配得到的顏色范圍最廣，因此一般都選紅（圍最廣，因此一般都選紅（R）、綠（）、綠（G）、藍(lán)（）、藍(lán)（B）為三基色。）為三基色。 三基色（三基色（RGB）原理是色度學(xué)最基）原理是色度學(xué)最基本的原理。本的原理。5-13 10.10.數(shù)字圖像的文件格式數(shù)字圖像的文件格式p78p781BMP格式格式 BMP文件是文件是Windows使用的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式使用的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式， Windows系統(tǒng)的圖標(biāo)和背景都采用這種格式。系統(tǒng)的圖標(biāo)和背景都采用這種格式。 BMP是一種是一種典型的位映射存儲(chǔ)形式，它典型的位映射存儲(chǔ)形式，它支持支

13、持 RGB、索引顏色、灰度和、索引顏色、灰度和位圖顏色模式。位圖顏色模式。 2JPEG格式格式 JPEG是按圖像專(zhuān)家聯(lián)合組制訂的壓縮標(biāo)準(zhǔn)是按圖像專(zhuān)家聯(lián)合組制訂的壓縮標(biāo)準(zhǔn)DCT來(lái)壓縮存來(lái)壓縮存儲(chǔ)的圖像文件格式，儲(chǔ)的圖像文件格式，JPEG使用一種有損壓縮算法使用一種有損壓縮算法，但是損，但是損失很小，以至于人們很難察覺(jué)。用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要選失很小，以至于人們很難察覺(jué)。用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要選擇擇JPEG文件的壓縮比。文件的壓縮比。JPEG圖像文件格式是目前應(yīng)用范圍圖像文件格式是目前應(yīng)用范圍非常廣泛的一種圖像文件格式。非常廣泛的一種圖像文件格式。5-14 3GIF格式格式 GIF（Graphic

14、s Interchange Format）是由）是由CompuServe公司為了制定彩色圖像傳輸協(xié)議而發(fā)的圖像公司為了制定彩色圖像傳輸協(xié)議而發(fā)的圖像格式文件。它格式文件。它最多只能支持最多只能支持256種顏色的調(diào)色板種顏色的調(diào)色板，通常用于通常用于以較大色塊而非連續(xù)色階呈現(xiàn)的圖像。以較大色塊而非連續(xù)色階呈現(xiàn)的圖像。在多媒體制作和網(wǎng)頁(yè)在多媒體制作和網(wǎng)頁(yè)制作中經(jīng)常用到這種格式的文件。制作中經(jīng)常用到這種格式的文件。GIF格式已成為主頁(yè)圖片的標(biāo)準(zhǔn)格式，除了它的文件較小，可格式已成為主頁(yè)圖片的標(biāo)準(zhǔn)格式，除了它的文件較小，可以減少下載時(shí)間外，另外有以減少下載時(shí)間外，另外有3個(gè)主要特點(diǎn)：個(gè)主要特點(diǎn)：（1）交

15、錯(cuò)顯示（）交錯(cuò)顯示（2）透明）透明 （3）動(dòng)畫(huà)效果）動(dòng)畫(huà)效果 4PSD格式格式 PSD格式是格式是Adobe公司開(kāi)發(fā)的圖像處理軟件公司開(kāi)發(fā)的圖像處理軟件PhotoShop中自建的標(biāo)準(zhǔn)文件格式，中自建的標(biāo)準(zhǔn)文件格式，是是PhotoShop的默認(rèn)文件格式，的默認(rèn)文件格式，它支持它支持PhotoShop的所有功能，能保存沒(méi)有合并的圖層、的所有功能，能保存沒(méi)有合并的圖層、通道和蒙板等信息。通道和蒙板等信息。5-15 5PCX格式格式 PCX是為是為Zsoft公司研制開(kāi)發(fā)的圖像處理軟件公司研制開(kāi)發(fā)的圖像處理軟件PC Paintbrush設(shè)計(jì)的文件格式。設(shè)計(jì)的文件格式。 PCX圖像文件格式與特定圖圖像文件

16、格式與特定圖形顯示硬件有關(guān)。形顯示硬件有關(guān)。PCX文件在存儲(chǔ)時(shí)都要經(jīng)過(guò)文件在存儲(chǔ)時(shí)都要經(jīng)過(guò)RLE壓縮，讀壓縮，讀寫(xiě)寫(xiě)PCX時(shí)需要一段時(shí)需要一段RLE編碼和解碼程序。編碼和解碼程序。 6 TIFF格式格式 TIFF（Tag Image File Format）稱(chēng)為標(biāo)）稱(chēng)為標(biāo)記圖像文件格記圖像文件格式式。它是。它是Alaus和和Microsoft公司為公司為掃描儀和桌面出版系統(tǒng)掃描儀和桌面出版系統(tǒng)研制開(kāi)發(fā)研制開(kāi)發(fā)的較為通用的圖像文件格式的較為通用的圖像文件格式 5-161.4.1 光盤(pán)及其特點(diǎn)光盤(pán)及其特點(diǎn) CD（Compact Disc，高密盤(pán)）是采用光學(xué)方式來(lái)記錄和讀取二進(jìn)制信息的，所以稱(chēng)之為光

17、盤(pán)。 光盤(pán)是一種數(shù)字式記錄存儲(chǔ)器，具有容量大、耐用、易保存、標(biāo)具有容量大、耐用、易保存、標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)，并且非常適合于大量生產(chǎn)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)，并且非常適合于大量生產(chǎn)，所以被廣泛地作為計(jì)算機(jī)軟件、多媒體出版物、計(jì)算機(jī)游戲等發(fā)行量大的電子出版物。 光盤(pán)在存儲(chǔ)多媒體信息方面具有以下主要的特點(diǎn)。光盤(pán)在存儲(chǔ)多媒體信息方面具有以下主要的特點(diǎn)。 1記錄密度高記錄密度高 2存儲(chǔ)容量大存儲(chǔ)容量大 3采用非接觸方式讀采用非接觸方式讀/寫(xiě)信息寫(xiě)信息 4信息保存時(shí)間長(zhǎng)信息保存時(shí)間長(zhǎng) 5不同平臺(tái)可以互換不同平臺(tái)可以互換 6多種媒體融合多種媒體融合 7價(jià)格低廉價(jià)格低廉 為了使不同生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)的光盤(pán)能夠在遵循對(duì)應(yīng)規(guī)范的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器

18、中使用，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO對(duì)光盤(pán)的物理尺寸、轉(zhuǎn)速、存儲(chǔ)容量、數(shù)據(jù)傳輸速率、誤碼率、編碼方法和數(shù)據(jù)格式等多項(xiàng)技術(shù)參數(shù)作了詳細(xì)的規(guī)定。這些技術(shù)規(guī)范為軟件、硬件設(shè)計(jì)人員提供了詳細(xì)的技術(shù)說(shuō)明，也為軟件、硬件開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)提供了依據(jù)。由于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織在制定和采納光盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文件時(shí)，使用了不同顏色的封面，人們也就習(xí)慣以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文件的封面顏色來(lái)區(qū)分不同的光盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)。 1紅皮書(shū)（Red Book）規(guī)范 紅皮書(shū)是紅皮書(shū)是CD標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)文件，即標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)文件，即CD-DA（CD-Digital Audio）激光數(shù)字音頻光盤(pán)規(guī)范，發(fā)表于）激光數(shù)字音頻光盤(pán)規(guī)范，發(fā)表于1981年年。紅皮書(shū)詳細(xì)規(guī)定了CD-D

19、A光盤(pán)的物理特性、數(shù)據(jù)編碼和錯(cuò)誤校正格式。 CD系列的所有產(chǎn)品都建立在紅皮書(shū)規(guī)范之上，其后的各種光盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)都是以紅皮書(shū)規(guī)范為基礎(chǔ)改進(jìn)制定的 2黃皮書(shū)（Yellow Book ）規(guī)范 CD-ROM開(kāi)發(fā)人員1985年在High Sierra旅館集會(huì)，提出了CD-ROM的基本標(biāo)準(zhǔn)的基本標(biāo)準(zhǔn)， 1988年正式被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制年正式被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定為定為IS0 9660規(guī)范，即黃皮書(shū)規(guī)范。規(guī)范，即黃皮書(shū)規(guī)范。IS0 9660規(guī)范以紅皮書(shū)為基礎(chǔ)，詳細(xì)規(guī)定了CD-ROM數(shù)據(jù)存放和邏輯結(jié)構(gòu)的格式，其核心思.想是將光盤(pán)上的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊的方式來(lái)組織，專(zhuān)用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)或軟件。CD-ROM扇區(qū)數(shù)據(jù)格式的定義分

20、為Mode l和Mode 2兩種規(guī)范，Mode 1主要用于存放對(duì)誤碼率要求較高的計(jì)算機(jī)軟件或數(shù)據(jù)，Mode 2主要用于存放對(duì)誤碼率要求不高的圖像或聲音數(shù)據(jù)。 3綠皮書(shū)（Green Book ）規(guī)范 綠皮書(shū)是綠皮書(shū)是1987年為交互式光盤(pán)年為交互式光盤(pán)CD-I （CD-Interactive）制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。交互式光盤(pán)交互式光盤(pán)CD-I可將高質(zhì)量的靜止圖像、可將高質(zhì)量的靜止圖像、圖形、動(dòng)畫(huà)、聲音及文本以數(shù)字格式存放在圖形、動(dòng)畫(huà)、聲音及文本以數(shù)字格式存放在CD-ROM光盤(pán)上。光盤(pán)上。主要用于家庭娛樂(lè)交互式多媒體播放系統(tǒng)。主要用于家庭娛樂(lè)交互式多媒體播放系統(tǒng)。 1992年又推出了可以交互式播放動(dòng)態(tài)視

21、頻的第二代CD-I規(guī)范。 因黃皮書(shū)規(guī)范與綠皮書(shū)規(guī)范采用不同的物理格式不同的物理格式，所以標(biāo)準(zhǔn)CD-ROM驅(qū)動(dòng)器不能讀取交互式光盤(pán)CD-I的數(shù)據(jù)。 4藍(lán)皮書(shū)（Blue Book）規(guī)范 藍(lán)皮書(shū)規(guī)范是1985年為CD-WORM光盤(pán)制定的標(biāo)準(zhǔn)，CD-WORM光盤(pán)容許用戶(hù)一次性寫(xiě)入信息，寫(xiě)入的信息將永用戶(hù)一次性寫(xiě)入信息，寫(xiě)入的信息將永久保存在光盤(pán)上，寫(xiě)入后可以多次讀出，但不能再修改。久保存在光盤(pán)上，寫(xiě)入后可以多次讀出，但不能再修改。 由于藍(lán)皮書(shū)規(guī)范與光盤(pán)的基本標(biāo)準(zhǔn)紅皮書(shū)規(guī)范在邏輯格式上完全不兼容，因而沒(méi)有得到推廣應(yīng)用。藍(lán)皮書(shū)規(guī)范目前己被橙皮書(shū)規(guī)范完全取代，橙皮書(shū)規(guī)范已成為CD-WORM光盤(pán)的正式標(biāo)準(zhǔn)。

22、5橙皮書(shū)（Orange Book ）規(guī)范 橙皮書(shū)規(guī)范是在黃皮書(shū)規(guī)范的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，增加了在可錄CD空白部分寫(xiě)入數(shù)據(jù)的功能，于1989年發(fā)表。橙皮書(shū)規(guī)范容許在CD-R （Compact Disk Recordable）光盤(pán)的空白部分多次寫(xiě)入數(shù)據(jù)，直到剩余空間用完為止，但不能擦除但不能擦除以前寫(xiě)入的數(shù)據(jù)。以前寫(xiě)入的數(shù)據(jù)。 6CD-ROM XA規(guī)范 因標(biāo)準(zhǔn)CD-ROM驅(qū)動(dòng)器不能讀取交互式光盤(pán)CD-I格式的數(shù)據(jù)，1988年由Philips、Sony和Microsoft公司共同制定了一種CD-ROM擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。該規(guī)范基本兼容了交互式光盤(pán)CD-I數(shù)據(jù)格式，其目的是讓CD-ROM XA驅(qū)動(dòng)器能夠讀取CD-I

23、格式的數(shù)據(jù)。 CD-ROM XA 規(guī)范容許將視頻、音頻和文本交替地放置在光盤(pán)的光道上，便于開(kāi)發(fā)人員制作豐富多彩的多媒體節(jié)目。 7白皮書(shū)（White Book ）規(guī)范 白皮書(shū)規(guī)范由綠皮書(shū)規(guī)范演化而來(lái)，是1992年針對(duì)VCD（Video Compact Disk）光盤(pán)制定的標(biāo)準(zhǔn)，采用MPEG壓縮算法壓縮音頻與動(dòng)態(tài)圖像。目前VCD1.0和VCD 2.0光盤(pán)節(jié)目均采用白皮書(shū)規(guī)范。VCD光盤(pán)能在光盤(pán)能在CD-I、CD-ROM XA和和Video CD播放機(jī)上正常播放播放機(jī)上正常播放。 8DVD DVD（Digital Video Disc，數(shù)字視頻光盤(pán)）是繼上述光盤(pán)產(chǎn)品之后的新一代光盤(pán)存儲(chǔ)介質(zhì)。與以往的

24、光盤(pán)存儲(chǔ)介質(zhì)相比，DVD采用波長(zhǎng)更短的紅色激光、更有效的調(diào)制方式和更強(qiáng)的糾錯(cuò)方法，具有更高的道密度和位密度，并支持雙層雙面結(jié)構(gòu)。 對(duì)視頻信號(hào)的處理，DVD采用的是MPEG-2壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。 在音頻方面，DVD可以采用的標(biāo)準(zhǔn)較多，既可是MPEG-1立體聲、MPEG-2環(huán)繞立體聲，也可是杜比（Dolby）AC-3。 杜比AC-3是一種高效、高性能的聲音編碼系統(tǒng)，該聲音系統(tǒng)在放音時(shí)，前面有左、中、右3個(gè)通道,后側(cè)面有2個(gè)獨(dú)立的環(huán)繞聲通道，前方中間還有200Hz以下的低音專(zhuān)用通道，因頻帶窄而稱(chēng)為0.1通道，所以AC-3又稱(chēng)為5.1通道 。 1只讀型光盤(pán)及其讀原理只讀型光盤(pán)及其讀原理 只讀光盤(pán)中的數(shù)據(jù)是

25、用壓模方法壓制而成的，用戶(hù)只能讀取上面的數(shù)據(jù)，而不能寫(xiě)入或修改光盤(pán)中的數(shù)據(jù)。最常見(jiàn)的只讀光盤(pán)為CD-ROM光盤(pán)。 CD-ROM光盤(pán)上的數(shù)據(jù)是沿著盤(pán)面螺旋形狀的光道，由內(nèi)向外以一系列長(zhǎng)度不等的凹坑和凸區(qū)的形式存儲(chǔ)的。 凹凸交界的邊緣代表數(shù)字“1”，兩個(gè)邊緣之間代表數(shù)字“0”，“0”的個(gè)數(shù)是由邊緣之間的長(zhǎng)度決定的。通過(guò)光學(xué)探測(cè)儀器產(chǎn)生光電檢測(cè)信號(hào)，從而讀出“0”、“1”數(shù)據(jù)。 2多次可寫(xiě)光盤(pán)及其讀寫(xiě)原理（刻錄技術(shù)）多次可寫(xiě)光盤(pán)及其讀寫(xiě)原理（刻錄技術(shù)） 這種光盤(pán)允許用戶(hù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，并可隨時(shí)往盤(pán)上追加數(shù)據(jù)，直到盤(pán)滿(mǎn)為止。 信息寫(xiě)入后則變成只讀狀態(tài)，不可再做修改。 CD-R信息的寫(xiě)入系統(tǒng)主要由寫(xiě)入器和寫(xiě)入

26、控制軟件構(gòu)成。寫(xiě)入器也稱(chēng)為光刻機(jī)，是寫(xiě)入系統(tǒng)的硬件部分。CD-R光盤(pán)記錄數(shù)據(jù)的方法和CD-ROM一樣，也是將數(shù)據(jù)由內(nèi)向外刻錄在螺旋型的光道上。 2多次可寫(xiě)光盤(pán)及其讀寫(xiě)原理（刻錄技術(shù)）多次可寫(xiě)光盤(pán)及其讀寫(xiě)原理（刻錄技術(shù)） 使用CD-R刻錄機(jī)制作數(shù)據(jù)盤(pán)的時(shí)候，是將刻錄機(jī)的寫(xiě)激光聚焦后，透過(guò)CD-R空白盤(pán)上的聚碳酸脂層照射到有機(jī)染料的表面上，激光照射時(shí)產(chǎn)生的熱量將有機(jī)染料燒熔，并使其變成光痕。用數(shù)據(jù)“0”或“1”來(lái)調(diào)制激光的強(qiáng)度，就可以把要存儲(chǔ)的信息刻錄在光盤(pán)上。 當(dāng)用CD-ROM驅(qū)動(dòng)器讀取CD-R盤(pán)上的信息時(shí)，激光透過(guò)聚碳酸脂層和有機(jī)染料層照射到反射層的表面上，并反射回CD-ROM的光電二極管檢測(cè)

27、器上。光痕會(huì)改變激光的反射程度，CD-ROM驅(qū)動(dòng)器就根據(jù)反射回來(lái)的光線(xiàn)強(qiáng)弱的變化分辨出數(shù)據(jù)“0”和“1”。 3可讀寫(xiě)光盤(pán)及其擦寫(xiě)原理可讀寫(xiě)光盤(pán)及其擦寫(xiě)原理 目前，可讀寫(xiě)光盤(pán)主要有磁光盤(pán)（Magneto-Optical Disk，MOD）和相變光盤(pán)（Phase-Change Disk，PCD）兩種類(lèi)型。MOD是利用磁的記憶特性，借助激光來(lái)寫(xiě)入和讀出數(shù)據(jù)； PCD采用晶體非晶體作為制成材料，它在激光束的熱力作用下，導(dǎo)致由非晶體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w狀態(tài)，同樣，也可以由晶體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w狀態(tài)。這種晶體非晶體狀態(tài)的互換，就形成信息的寫(xiě)入和擦除。與MOD相比，PCD僅利用光學(xué)原理來(lái)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，所以其光學(xué)頭可以做得相對(duì)簡(jiǎn)單，存取時(shí)間也就可以提高；又由于PCD的讀出方式與CD-ROM相同，所以多功能的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器就變得容易實(shí)現(xiàn)?？傊?，可讀寫(xiě)式光盤(pán)由于其具有硬盤(pán)的大容量、軟盤(pán)的抽取方便的特點(diǎn)，如果性能穩(wěn)定、讀取速度提高，未來(lái)的遠(yuǎn)景十分看好。 必須使用專(zhuān)門(mén)的設(shè)備才能從光盤(pán)中讀取數(shù)據(jù)，這種設(shè)必須使用專(zhuān)門(mén)的設(shè)備才能從光盤(pán)中讀取數(shù)據(jù)，這種設(shè)備就是光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，簡(jiǎn)稱(chēng)光驅(qū)備就是光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，簡(jiǎn)稱(chēng)光驅(qū)。 光驅(qū)在工作時(shí)有光驅(qū)在工作時(shí)有CLV和和CAV兩種方式兩種方式。 在CLV（Constant Line Velocity，恒定線(xiàn)速度）方式下，單位距離的