第7章多媒體計算機系統(tǒng)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 述了一個使用 CD格式和 MPEG1標準的數(shù)字電視存儲格式。另外， VCD標準在 CDBridge規(guī)格和 ISO 9660文件結(jié)構基礎上定義了完整的文件系統(tǒng)，這就使 VCD節(jié)目能夠在 CDROM、CDI和 VCD播放機上播放。 SVCD（ Super Video Compact Disc）是VCD的改進標準，它采用 MPEG2壓縮形式，使用可變壓縮率來獲得較好的視頻質(zhì)量超級VCD光盤。 SVCD可在 SVCD播放機、 CDROM驅(qū)動器、 DVD驅(qū)動器、 DVD播放機等相關設備上完美播放，支持高分辨率的全屏幕視頻畫面。SVCD在視頻質(zhì)量上優(yōu)于 VCD，次于 DVD。 SVCD可以使用普通 CD在刻錄機上刻錄，可被大多數(shù)刻錄軟件支持，刻錄之后可以在大多數(shù)的播放機或驅(qū)動器中進行播放。 DVD（ Digital Video Disc）稱作數(shù)字通用光盤，是 CD /VCD的后繼產(chǎn)品。其影院級的音像效果支持多語音、多字幕、多視角及強大的交互功能，將視聽享受帶到非 VCD所能比擬的層次。 DVD光盤與 CDROM光盤的外觀很相似，直徑為 120mm、厚度為 ，它是由兩層基底組成。 CD的最小凹槽長度為 ，道間距為 ，采用波長為 780nm～ 790nm的紅外激光器讀取數(shù)據(jù)，而 DVD的最小凹槽長度僅為 ，道間距為 ，采用波長為 635nm～ 650nm的紅外激光器讀取數(shù)據(jù)。由于基片上的凹槽更細、道間距更小，所以數(shù)據(jù)存儲量比 CDROM大得多。 DVD的存儲方式主要有兩種，即單面存儲和雙面存儲，按照單 /雙面和單 /雙層不同結(jié)構的分類組合， DVD光盤的物理結(jié)構分為了單面單層、單面雙層、雙面單層和雙面雙層四種。單面單層（ DVD5）的存儲容量約為 ，該格式的 DVD影碟把所有資料存放在一面 DVD碟片上，另一面印上影片的資料作封面；單面雙層（ DVD9）的存儲容量約為 ，該格式的 DVD光盤雖然只有一面可讀，但由于采用兩層結(jié)構，播放時激光頭由盤片的圓芯開始向外圓周讀，當讀完第一層后，激光頭會自動調(diào)整焦距穿透第一層到第二層去讀，相比之下存儲空間有所提升。 雙面單層（ DVD10）的存儲容量約為 ，是在兩面都同時存放資料，在觀看該種格式盤片時，要翻轉(zhuǎn)盤片才能繼續(xù)觀看。雙面雙層（ DVD18）的存儲容量約為 17GB，其采用兩面四層的空間去記錄數(shù)據(jù)，能把壓縮率減到最低，效果也最為突出。一般市面上出售的 DVD的包裝上都注明了 DVD的格式，常見的有 D D5等。 通常 DVD有五種格式，即 DVDVideo（又可分為電影格式及個人計算機格式）、 DVDROM、 DVDR、DVDRAM、 DVDAudio。 ① DVDVideo用于觀看電影和其他可視娛樂。如果采用雙面且每面又有雙層，總?cè)萘靠蛇_ 17GB。 ② DVDROM基本技術與 DVDVideo相同，它包含與計算機友好的文件格式。主要用于存儲數(shù)據(jù)。 ③ DVDR稱為一次性寫入式 DVD刻錄格式，其容量是 。包括用于專業(yè)創(chuàng)作和供一般用戶使用的兩個版本，即 DVDR（ G）和 DVDR（ A），其中 DVDR（ G）主要是針對家庭和辦公用戶用于記錄不連續(xù)的存檔文件，并且采用了防止拷貝技術，是由 DVD論壇于 2023年制定的統(tǒng)一標準。 ④ DVDRAM采用相變記錄方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的多次讀寫的光盤，可以復寫 10萬次以上。但 DVDRAM盤片易碎，不易保持數(shù)據(jù)的完整性，不能在 DVD播放機或 DVDROM驅(qū)動器上使用。 ⑤ DVDAudio是 DVD的音頻格式，它可以采用杜比數(shù)字或 DTS規(guī)格。 DVDAudio需要專用的播放機或者能兼容 DVDAudio的 DVD播放機播放。 藍光盤（ Blueray Disc， BD）又稱藍光 DVD，是一種可讀寫的新型大容量專業(yè)光盤，它利用波長較短（ 405nm）的藍色激光讀取和寫入數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng) DVD需要光頭發(fā)出紅色激光（波長為 650nm）來讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。藍光 DVD盤片的軌道間距減小至 ，僅僅是當前紅光 DVD盤片的一半，其記錄單元 — 凹槽（或化學物質(zhì)相變單元）的最小直徑是 ，也遠比紅光 DVD盤片的 槽小得多。相對來說波長越短的激光，能夠在單位面積上記錄或讀取更多的信息，而小的軌道間距和相對短直徑的凹槽提高了讀寫的速率。 藍光 DVD單面單層盤片的存儲容量被定義為、 25GB和 27GB，就像傳統(tǒng)的紅光 DVD盤片一樣，藍光 DVD同樣還可以做成單面雙層、雙面雙層。總的來說藍光極大地提高了光盤的存儲容量，數(shù)據(jù)的讀寫速率達到 72Mbit/s，如果使用雙光頭讀寫，讀寫速率可達到 144Mbit/s，如此大的光盤容量與讀寫速度完全可以實現(xiàn)高質(zhì)量，長時間記錄的要求。 但由于藍光 DVD和當前的 DVD格式不兼容，直接加大了廠商過渡到藍光 DVD生產(chǎn)環(huán)境的成本投入，因此將延遲了藍光成為下一代 DVD標準的進程。 HD DVD（ High Definition DVD）是一種數(shù)字光儲存格式，現(xiàn)已發(fā)展成為高清 DVD標準之一。 HD DVD由東芝、 NEC、三洋公司共同推廣，最近 Microsoft、 HP、 Intel公司也加入 HD DVD陣營。 HD DVD盤片是與 CD盤片大小（直徑為 120mm）相同的光學數(shù)字儲存媒介，使用 405nm波長的藍光。 HD DVD單層容量為 15GB，雙層容量為 30GB。原本東芝公司已經(jīng)加入藍光陣營，而后退出藍光陣營聯(lián)合 NEC公司開發(fā) AOD（ Advanced Optical Disk）光盤，并且得到 DVDForum的鼎力支持。由東芝和 NEC公司聯(lián)合推出的 AOD技術相比于藍色激光最大的優(yōu)勢就在于能夠兼容當前的 DVD，并且在生產(chǎn)難度方面也要比藍光DVD低得多。 ?1．存儲卡 ?2．移動硬盤 ?3．閃盤 ? （ 1） Multi Media Card卡（ MMC卡） ? （ 2） Compact Flash卡（ CF卡） ? （ 3） Secure Digital Card卡（ SD卡） ? （ 4） Memory Stick（記憶棒） ? （ 5） xDPicture Card（ xD卡） MMC從字面上理解就是多媒體卡，是由美國 SANDISK公司和德國西門子公司于 1997年共同開發(fā)的一種多功能存儲卡，可用于手機、數(shù)碼相機及 MP3等多種數(shù)碼產(chǎn)品。它具有體積小、重量輕的特點，外形尺寸是32mm 24mm ，重量在 2克以下，并且耐沖擊，可反復進行讀寫記錄 30萬次。目前三星公司發(fā)布了一系列大容量的 MMC卡，包含 1GB、 2GB、 4GB和 8GB，主要用于數(shù)碼攝像機、 MP3和數(shù)碼相機等。 CF卡是由 SanDisk公司于 1994年成功研制， CF卡具有可永久保存數(shù)據(jù)、無需電源、速度快、價格低于其他類型的存儲卡等諸多優(yōu)點。常見的 CF卡有 CF Type I/CF Type II兩種規(guī)格，因為 CF存儲卡的插槽可以向下兼容， Type II插槽不僅可以使用 Type II型卡，也可以使用 Type I卡，由于厚度的原因，Type I插槽只能使用 TypeI型卡。目前使用較多的 CF閃存卡多數(shù)是 CF Type I型卡。 CF卡具有 PCMCIAATA功能，有優(yōu)良的兼容特性，在內(nèi)置控制器的幫助下可方便地聯(lián)接到各種計算機系統(tǒng)。 CF卡主要在佳能、柯達、尼康等數(shù)碼相機上使用。 SD卡就是安全數(shù)碼卡，由松下、東芝和美國 SANDISK公司共同開發(fā)研制的，具有大容量、高性能、安全等特點的多功能存儲卡。它比 MMC卡多了一個進行數(shù)據(jù)著作權保護的暗號認證功能（ SDMI規(guī)格），這對于防止數(shù)據(jù)的誤刪除以及更好地保護知識產(chǎn)權都具有不容忽視的作用。 SD卡作為一種基于半導體快閃記憶器的新一代記憶設備，它被廣泛地用于便攜式裝置上，如數(shù)碼相機、數(shù)碼攝錄機、手提電話、個人數(shù)碼助理（ PDA）和多媒體播放器。 SD卡外形尺寸為 32mm 24mm ，比 MMC卡略厚一點，容量則要大許多，此卡的讀寫速度明顯優(yōu)于 MMC卡。 SD卡的技術是基于 MultiMedia卡（ MMC）格式上發(fā)展而來，所以SD卡完全兼容 MMC卡，這更讓人們相信 SD卡是 MMC的升級版。 記憶棒是由索尼公司推出的數(shù)碼存儲卡，采用了單一平面的 10針獨立針槽設計，易于從插槽中插拔而不易損壞。從規(guī)格上看記憶棒有普通棒、高速棒（ Memory Stick Pro）和短棒（ Memory Stick DUO）三種，其中普通棒和高速棒的外型尺寸同為50mm 21mm ，不同之處在于高速棒在存儲卡中加入了 MagicGate版權保護技術，擁有更高的讀寫速度，存儲容量上限也有所提升。而短棒將記憶棒的體積進一步縮減，長度約為普通棒的 1/2，通過一個適配器，可以像普通棒一樣使用，長棒不能在短棒的機型上使用。記憶棒目前主要應用于索尼家族的數(shù)碼相機、 MP DV、電子玩具、PDA等產(chǎn)品。 xD卡是富士膠片和奧林巴斯公司合研制并且在 2023年 7月發(fā)布的一種專為數(shù)碼相機使用的小型存儲卡，采用單面 18針設計，外型尺寸僅有 20mm 25mm ，是目前體積較小的一種存儲卡。 xD卡在誕生的初期就屬于速度較快的一種存儲卡，其讀取速度可以達到 5MB/s，寫入速度也可以達到3MB/s。但由于其價格較高沒被普及，相對于其他三種存儲卡（ CF卡、 SD卡和記憶棒）的不斷高速化， xD卡在這方面的進步顯得較為緩慢。 xD卡的理論最大容量可達 8GB，目前市場上見到的 xD卡有 128MB、 256MB、 1GB、2GB等不同的容量規(guī)格。 移動硬盤是以硬盤為存儲介質(zhì)的強調(diào)便攜性的存儲設備。目前市場上絕大多數(shù)的移動硬盤都是以標準硬盤為基礎的，而只有很少部分的是以微型硬盤（ ）為基礎。移動硬盤的容量同樣是以 MB（兆）和 GB（千兆）為單位的，移動硬盤存儲介質(zhì)是指移動硬盤內(nèi)部所采用硬盤介制的類型，目前移動硬盤內(nèi)部所采用的硬盤類型可分為、 。 ，抗震效果良好，而且尺寸、重量也是三者中最小的，但其價格還處于較高的層次，主要適合于特殊需要的用戶，它的容量也比較小，一般 20GB、 40GB、 60GB、80GB。 ，在防震方面也有專門的設計，抗震性能不錯，尺寸、重量都較小，是目前移動硬盤中應用較多的一種。 40GB、 80GB、 120GB、 160GB、 250GB、 320GB。 英寸硬盤專門應用于臺式機系統(tǒng)，是三種硬盤中尺寸最大、重量最大的一個。而且因為是設計給臺式機使用，對于防震方面并沒有特殊的設計，此類產(chǎn)品應用于移動硬盤內(nèi)部，一定程度上降低了數(shù)據(jù)的安全性，而且攜帶也不大方便，不過在價格和容量方面還具備一定的優(yōu)勢。 250GB、 320GB、 500GB、 750GB、 1TB（ 1TB=1000GB）組成。隨著技術的發(fā)展，更大容量的移動硬盤還將不斷推出。 目前常用的移動硬盤特點如下。 （ 1）容量大 移動硬盤可以提供相當大的存儲容量，是種較具性價比的移動存儲產(chǎn)品，能在用戶可以接受的價格范圍內(nèi)，提供給用戶較大的存儲容量和不錯的便攜性。 （ 2）數(shù)據(jù)傳輸速率高 移動硬盤大多采用 USB、 IEEE 1394接口，能提供較高的數(shù)據(jù)傳輸速度。 （ 3）可靠性高 數(shù)據(jù)安全一直是移動存儲用戶最為關心的問題，也是人們衡量該類產(chǎn)品性能好壞的一個重要標準。移動硬盤多采用硅氧盤片。這是一種比鋁、磁更為堅固耐用的盤片材質(zhì)，并且具有更大的存儲量和更好的可靠性，提高了數(shù)據(jù)的完整性。 （ 4）使用方便 對于具有 USB接口的移動硬盤，因為現(xiàn)在的 PC基本都配備了 USB功能，使用 USB設備時在大多數(shù)版本的 Windows操作系統(tǒng)中都可以不需要安裝驅(qū)動程序，具有真正的“即插即用”特性，所以使用起來靈活方便。 閃盤就是我們常說的 U盤，是采用 USB接口和閃存（ Flash Memory）技術結(jié)合的方便攜帶外觀精美時尚的移動存儲器。閃盤是以閃存為介質(zhì)，所以具有可多次擦寫、速度快而且防磁、防震、防潮的優(yōu)點。閃盤一般包括閃存、控制芯片和外殼。閃盤采用流行的USB接口，體積只有大拇指大小，重量約 20克，不用驅(qū)動器，無需外接電源，即插即用，實現(xiàn)了在不同電腦之間進行文件交流，存儲容量目前從 1GB～ 16GB不等，滿足不同的需求。 最初的閃存盤出現(xiàn)在 1999年，以朗科公司的產(chǎn)品為代表，當初不僅價格高，功能也很簡單，且當時操作系統(tǒng)以 Windows 98為主，所以在使用閃盤時需要安裝驅(qū)動。隨著 Flash Memory的產(chǎn)量逐年提升價格下降，眾多廠商紛紛開發(fā)各種功能，諸如無驅(qū)、加密、寫保護等，在價格不斷下降的同時，使用變得更加方便。 在多媒體數(shù)據(jù)中，除了圖片、文本、聲音、動畫等數(shù)據(jù)信息，還包括數(shù)據(jù)量龐大的視頻影像信號，盡管目前視頻影像信號采用了如 MPGE－ I、 MPEG－II、 MPEG4等國際壓縮標準進行了壓縮處理，但對存儲器的容量要求仍然在不斷的增加；同時隨著Inter/Intra以及相關的各種網(wǎng)絡應