第一章数字音像设备概述 第一章数字音像设备概述 第一节数字音像设备发展概况 、音像设备 1.20世纪70年代初~90年代初,录音机、电视机、录像机等,采用模拟信号处理。 2.20世纪90年代初~至今,卫星广播、数字电视、电子影院等,采用数字信号处理。 二、数字音像设备的代表作 数字电视:指在电视信号的产生、处理、传送、记录和接收的过程中使用数字信号的 电视系统。 全数字化 数字化电视:在模拟电视中,除高频和大功率外,均以数字电路代替,特别采用数字化 声表面波滤波器。 :部分数字化 2.数字信息网络 CATV网、电信网、计算机网(如 Internet)三网合 交互性、多媒体 3.影碟数字音像设备 LD(模拟)、CD、VCD、DⅤD 三、数字音像设备发展概况 (见课本P2~3) 第二节常见的光盘机及光盘 、光盘机 1.激光影碟机LD( LASERⅤ IDEO DISC) 又称激光视盘机,出现于70年代初,80年代在中国面世 陈①光盘采用模拟技术处理图像及声音,有时园吐采用数字技术处理声音,即模拟、 数字两种伴音;
第一章 数字音像设备概述 - 1 - 第一章 数字音像设备概述 第一节 数字音像设备发展概况 一、音像设备 1．20 世纪 70 年代初～90 年代初，录音机、电视机、录像机等，采用模拟信号处理。 2．20 世纪 90 年代初～至今，卫星广播、数字电视、电子影院等，采用数字信号处理。 二、数字音像设备的代表作 1．数字电视：指在电视信号的产生、处理、传送、记录和接收的过程中使用数字信号的 电视系统。 特点：全数字化 数字化电视：在模拟电视中，除高频和大功率外，均以数字电路代替，特别采用数字化 声表面波滤波器。 特点：部分数字化 2．数字信息网络 CATV 网、电信网、计算机网（如 Internet）三网合一。 特点：交互性、多媒体 3．影碟数字音像设备 LD（模拟）、CD、VCD、DVD 三、数字音像设备发展概况 (见课本 P2～3) 第二节 常见的光盘机及光盘 一、光盘机 1．激光影碟机 LD（LASER VIDEO DISC） 又称激光视盘机，出现于 70 年代初，80 年代在中国面世。 特点：①光盘采用模拟技术处理图像及声音，有时同时采用数字技术处理声音，即模拟、 数字两种伴音；
第一章数字音像设备概述 ②光盘双面记录数握直径20cm、30cm两种,后一种播放1小时; ③图像清晰度420线,较好; ④激光视盘机伴音采用数字化处理,具有CD机的音质及AC-3数码5.1声道环绕 效果; ⑤由于激光视盘机采用模拟处理技术,盘片和机器的价格较髙,未能普及,仅作 为销售商及娱乐场所的信号源 2.激光唱机CD( COMPACTDISO) 属于数字音频设备,因此又叫做CDDA。利用激光拾取盘片上的数字声音信息。80年 代问世 ·①盘片数字信号不压缩 ②盘片直径12cm,单面记录数握,记录74min节目,容量764MB左右 ③声音质量高,频带宽、信噪比高、动态范围大、失真小 ④数字集成电路发展快,价格低,迅速普及, 3.图文光盘CDG( CD-GRAPHICS 在CD基础上加一个静止画面,为CD到ⅴCD的过渡产品。基本上没有市场。 4.CD影碟机( VIDEO CD) 音像播放机,1993年问世。 陈①盘片数字信号压缩,压缩标准MPEG1,图像压缩比120~130,伴音压缩 比16;实用传输速度可以达到15Mbps,最高186Mbps ②盘片直径12cm,单面记录数握记录74min节目,容量与CD相同 ③图像清晰度250线,相当于或略优于ⅤHS录像机的水平; ④价格低,迅速普及。 5.中国视频光盘机CVD(CHNAⅥ IDEO DISO)、SVCD( SUPER VIDEO COMPACT DISC)及超级ⅤCD CVD于199869问世,SⅤCD于1998626问世,1999年,两者统一标准,命名超级VCD。 是VCD到DVD的过渡产品 陈:①盘片数字信号压缩,压缩标准MPEG2 ②盘片直径12cm,单面记录数握,记录45min左右节目
第一章 数字音像设备概述 - 2 - ②光盘双面记录数据，直径 20cm、30cm 两种，后一种播放 1 小时； ③图像清晰度 420 线，较好； ④激光视盘机伴音采用数字化处理，具有 CD 机的音质及 AC-3 数码 5.1 声道环绕 效果； ⑤由于激光视盘机采用模拟处理技术，盘片和机器的价格较高，未能普及，仅作 为销售商及娱乐场所的信号源。 2．激光唱机 CD（COMPACT DISC） 属于数字音频设备，因此又叫做 CD-DA。利用激光拾取盘片上的数字声音信息。80 年 代问世。 特点：①盘片数字信号不压缩； ②盘片直径 12cm，单面记录数据，记录 74min 节目，容量 764MB 左右； ③声音质量高，频带宽、信噪比高、动态范围大、失真小； ④数字集成电路发展快，价格低，迅速普及。 3．图文光盘 CD-G（CD-GRAPHICS） 在 CD 基础上加一个静止画面，为 CD 到 VCD 的过渡产品。基本上没有市场。 4．VCD 影碟机（VIDEO CD） 音像播放机，1993 年问世。 特点：①盘片数字信号压缩，压缩标准 MPEG-1，图像压缩比 1/120～1/130，伴音压缩 比 1/6；实用传输速度可以达到 1.5Mbps，最高 1.86Mbps； ②盘片直径 12cm，单面记录数据，记录 74min 节目，容量与 CD 相同； ③图像清晰度 250 线，相当于或略优于 VHS 录像机的水平； ④价格低，迅速普及。 5．中国视频光盘机 CVD（CHINA VIDEO DISC）、S-VCD（SUPER VIDEO COMPACT DISC）及超级 VCD CVD 于 1998.6.9 问世，S-VCD 于 1998.6.26 问世，1999 年，两者统一标准，命名超级 VCD。 是 VCD 到 DVD 的过渡产品。 特点：①盘片数字信号压缩，压缩标准 MPEG-2； ②盘片直径 12cm，单面记录数据，记录 45min 左右节目；
第一章数字音像设备概述 ③图像清晰度350线,优于ⅤCD的水平 ④兼容播放VCD盘片,但超级VCD盘片较少。 ⑤没有普及。 6.DVD影碟机( DIGITAL VIDEO DISC) 1996年问世,1997年推向市场。 陈·①盘片数字信号压缩,压缩标准MPEG2,压缩比更大;实用传输速度可以达到 4M~15Mbps,图像质量达到广播级的水平,覆盖标准电视(SDTV)和高清晰 度电视(HDTV ②盘片直径12cm,双面记录数握,记录4小时节目,容量高达17GB(双面双层) ③图像清晰度500线左右,优于LD水平 ④具有AC-3数码5.1声道环绕效果 ⑤兼容CD、ⅤCD。 ⑥价格下降,正在普及。 CD-ROM只读存储器 主要用于计算机,作为存储设备。 ①只能读取,不能写入 ②盘片直径12cm,单面记录数握,容量600MB左右 ③记录格式与CD不同 ④光驱兼容播放CD、VCD盘片 8.MD微型磁光盘机( MINI DISC) 此处的光盘为磁光盘。 陈·①磁光盘能反复读写 ②盘片直径64cm。 9.CD-R光盘机( CD-RECORDABLE) 光盘刻录机,一次性写入,不可擦除。对激光头的要求比 CD-ROM高。 10.MP3播放机(MPEG1- LAYERⅢ) 音频播放设备。MP3不是MPEG-3。 ·①采用MPEG1AUDO标准,对数字音频信号进行第三层压缩
第一章 数字音像设备概述 - 3 - ③图像清晰度 350 线，优于 VCD 的水平； ④兼容播放 VCD 盘片，但超级 VCD 盘片较少。 ⑤没有普及。 6．DVD 影碟机（DIGITAL VIDEO DISC） 1996 年问世，1997 年推向市场。 特点：①盘片数字信号压缩，压缩标准 MPEG-2，压缩比更大；实用传输速度可以达到 4M～15M bps，图像质量达到广播级的水平，覆盖标准电视（SDTV）和高清晰 度电视(HDTV)； ②盘片直径 12cm，双面记录数据，记录 4 小时节目，容量高达 17GB(双面双层)； ③图像清晰度 500 线左右，优于 LD 水平； ④具有 AC-3 数码 5.1 声道环绕效果。 ⑤兼容 CD、VCD。 ⑥价格下降，正在普及。 7．CD-ROM 只读存储器 主要用于计算机，作为存储设备。 特点：①只能读取，不能写入； ②盘片直径 12cm，单面记录数据，容量 600MB 左右； ③记录格式与 CD 不同； ④光驱兼容播放 CD、VCD 盘片。 8．MD 微型磁光盘机（MINI DISC） 此处的光盘为磁光盘。 特点：①磁光盘能反复读写； ②盘片直径 6.4cm。 9．CD-R 光盘机（CD-RECORDABLE） 光盘刻录机，一次性写入，不可擦除。对激光头的要求比 CD-ROM 高。 10．MP3 播放机（MPEG 1-LAYER Ⅲ） 音频播放设备。MP3 不是 MPEG-3。 特点：①采用 MPEG-1 AUDIO 标准，对数字音频信号进行第三层压缩；
第一章数字音像设备概述 ②盘片直径12cm,单面记录教握,记录几百首歌曲 ③音质与CD机相当 ④后期的VCD机兼容播放MP3盘片。 11.万利达歌王 万利达歌王是万利达一马当先的数字音乐新技术,实现超大容量的音乐记录和专业音质 的还原。 分类: MDVD( MIDI Digital video disc)、超级歌王VCD、MVD( MIDI Video disc) ①随机赠送MIDI光盘海量存储歌曲(上万首 ②背景图像与音乐是分离的; ③兼容播放DD、超级VCD、VCD、CD、MP3光盘。 ④具有AC-3数码5.1声道环绕效果。 ⑤早期产品只有伴奏音乐,没有原唱。MDVD有了部分原唱。 说明:MDI( Musical Instrument Digital Interface)是用于数字合成器、音序发生器、 节拍机等数字音频制作设备与计算机互联的国际标准接口。MDI的音乐信息是由一系列的指 令组成,包括音高、音长、通道号等音乐信息。信息压缩刻录在光盘上,由影碟机的MIDI 合成器加以解析,产生各种乐器声音,经混合形成音乐旋律,然后放大输出 12. CAV(Computer Audio Video) 算机音像。采用计算机技术处理,效果大大提髙。 13.关于MPEG ①MPEG-1:将动画、声音、数据进行存储和重放的编码标准,最大压缩率1.5Mbps,图 像质量ⅤHS录像机水平。用于ⅤCD和 Internet动画的编码。 ②MPEG-2:电视广播系统中视频、音频的编码标准,实用传输速度可以达到4M~15M bps,图像质量达到广播级的水平,覆盖标准电视(SDTV)和高清晰度电视(HDTV);用于地 面数字广播、CATV数字广播、卫星数字广播和DVD的编码 ③MPEG-3:曾经考虑MPEG-2达到普通电视标准,MPEG-3达到高清晰度电视标准,后 来撤销了这一标准。 ④MP3:MP3不是MPEG-3,专门对音乐数据进行压缩,具体地说是采用MPEG-AUDO
第一章 数字音像设备概述 - 4 - ②盘片直径 12cm，单面记录数据，记录几百首歌曲； ③音质与 CD 机相当； ④后期的 VCD 机兼容播放 MP3 盘片。 11．万利达歌王 万利达歌王是万利达一马当先的数字音乐新技术，实现超大容量的音乐记录和专业音质 的还原。 分类： MDVD （MIDI Digital Video Disc）、超级歌王 VCD、MVD（MIDI Video Disc）。 特点： ①随机赠送 MIDI 光盘海量存储歌曲（上万首）； ②背景图像与音乐是分离的； ③兼容播放 DVD、超级 VCD、VCD、CD、MP3 光盘。 ④具有 AC-3 数码 5.1 声道环绕效果。 ⑤早期产品只有伴奏音乐，没有原唱。MDVD 有了部分原唱。 说明：MIDI（Musical Instrument Digital Interface）是用于数字合成器、音序发生器、 节拍机等数字音频制作设备与计算机互联的国际标准接口。MIDI 的音乐信息是由一系列的指 令组成，包括音高、音长、通道号等音乐信息。信息压缩刻录在光盘上，由影碟机的 MIDI 合成器加以解析，产生各种乐器声音，经混合形成音乐旋律，然后放大输出。 12．CAV（Computer Audio Video） 计算机音像。采用计算机技术处理，效果大大提高。 13．关于 MPEG ①MPEG-1：将动画、声音、数据进行存储和重放的编码标准，最大压缩率 1.5Mbps，图 像质量 VHS 录像机水平。用于 VCD 和 Internet 动画的编码。 ②MPEG-2：电视广播系统中视频、音频的编码标准，实用传输速度可以达到 4M～15M bps，图像质量达到广播级的水平，覆盖标准电视（SDTV）和高清晰度电视(HDTV)；用于地 面数字广播、CATV 数字广播、卫星数字广播和 DVD 的编码。 ③MPEG-3：曾经考虑 MPEG-2 达到普通电视标准，MPEG-3 达到高清晰度电视标准，后 来撤销了这一标准。 ④MP3：MP3 不是 MPEG-3，专门对音乐数据进行压缩，具体地说是采用 MPEG-1 AUDIO
第一章数字音像设备概述 标准,对数字音频信号进行第三层压缩;用于因特网及移动电话网的音乐数据的压缩。 ⑤MPEG-4:视频、音频的编码标准,但不是MPEG-2的高版本,用低速传输来重现动画, 画质较低;用于因特网及移动电话网,可视电话也采用MPEG-4。 ⑥MPEG-7:是一种为了对由文本、图像、动画组策划组成的多媒体内容进行快速、高效 检索的标准,可以称为宽带时代的MPEG。 、光盘 1.光盘的结构 (1)制造过程 ①聚碳酸脂塑料注模成型②数据压模(刻槽)③喷射铝反射层④涂透明保护层 (2)光道 铝反射层随数据压模的凹凸变化而形成的“坑坑岛岛”即是信息。坑岛连成的轨迹称为 光道。光道由内螺旋向外时针旋出,光盘读取面酋时针旋才能检拾信息。光盘读取面(信 息面)朝下,背面应为顺时针旋转 2.光盘的参数 光盘参数因光盘的种类不同而不同。 类型直径中孔直径厚度光道间距坑深坑宽激光波长 LD300/200mm 15mm 2.4mm 1.67 Hm 0.11 um 0.4 Hm0.78Wm CD 120mm 15mm 1.2mm 1.67 um 0.11 Hm0.4 um0.78um VCD 120mm 15j mm 12mm1.67um0.11um04um0.78um MD 64mm DVD 120mm 15mm 1.2mm 0.74 0.6350.65um 说 ①“坑坑岛岛”并非信息面的“凹”与“凸”,而是从光学的角度来讲的:反射光强即为 岛,反射光弱则为坑。 ②模拟机中,坑岛反映了调频波的极性;数字机中,坑岛部分表示“O”,坑沿表示“1”。 三、光盘机的组成 三大组成部分(见课本P6图1-1) 1.激光头及其伺服系统
第一章 数字音像设备概述 - 5 - 标准，对数字音频信号进行第三层压缩；用于因特网及移动电话网的音乐数据的压缩。 ⑤MPEG-4：视频、音频的编码标准，但不是 MPEG-2 的高版本，用低速传输来重现动画， 画质较低；用于因特网及移动电话网，可视电话也采用 MPEG-4。 ⑥MPEG-7：是一种为了对由文本、图像、动画组策划组成的多媒体内容进行快速、高效 检索的标准，可以称为宽带时代的 MPEG。 二、光盘 1．光盘的结构 ⑴制造过程 ①聚碳酸脂塑料注模成型 ②数据压模（刻槽） ③喷射铝反射层 ④涂透明保护层 ⑵光道 铝反射层随数据压模的凹凸变化而形成的“坑坑岛岛”即是信息。坑岛连成的轨迹称为 光道。光道由内螺旋向外顺时针旋出，光盘读取面逆时针旋转才能检拾信息。光盘读取面（信 息面）朝下，背面应为顺时针旋转。 2．光盘的参数 光盘参数因光盘的种类不同而不同。 类型 直径 中孔直径 厚度 光道间距 坑深 坑宽 激光波长 LD 300/200mm 15mm 2.4mm 1.67μm 0.11μm 0.4μm 0.78μm CD 120mm 15mm 1.2mm 1.67μm 0.11μm 0.4μm 0.78μm VCD 120mm 15mm 1.2mm 1.67μm 0.11μm 0.4μm 0.78μm MD 64mm / / / / / / DVD 120mm 15mm 1.2mm 0.74 / / 0.635/0.65μm 说明： ①“坑坑岛岛”并非信息面的“凹”与“凸”，而是从光学的角度来讲的：反射光强即为 岛，反射光弱则为坑。 ②模拟机中，坑岛反映了调频波的极性；数字机中，坑岛部分表示“0”，坑沿表示“1”。 三、光盘机的组成 三大组成部分（见课本 P6 图 1-1） 1．激光头及其伺服系统
第一章数字音像设备概述 ①激光头读取光盘上的信息; ②伺服系统控制激光头的聚焦点始终对准光盘面上光道轨迹、按标准速度检拾信号。 说:伺服系统是指控制量为机械量的自动控制系统 2.信号处理系统 对检拾的信号进行处理,变为声、像、数据信息输出。 3.操作显示和系统控制系统 即微处理器 操作的键控信号一方面在面板上显示,一方面完成操作指令。 此外,还有盘片装卸的机械结构和电源电路等。 作业:思考题
第一章 数字音像设备概述 - 6 - ①激光头读取光盘上的信息； ②伺服系统控制激光头的聚焦点始终对准光盘面上光道轨迹、按标准速度检拾信号。 说明：伺服系统是指控制量为机械量的自动控制系统。 2．信号处理系统 对检拾的信号进行处理，变为声、像、数据信息输出。 3．操作显示和系统控制系统 即微处理器。 操作的键控信号一方面在面板上显示，一方面完成操作指令。 此外，还有盘片装卸的机械结构和电源电路等。 作业：思考题