小影碟VCD

VCD（Video Compact Disc）意为视频光盘，某些厂家把它称为CD视盘，俗称小影蝶。它使用世界最新技术标准MPEG1对数字音视频进行压缩，然后记录在12cm的小型光盘上。故一片普通的光盘即可记录长达74分钟的活动图像及高质量的立体声，图像质量略低于LD，达到VHS水平，声音可与CD比美。LD具有的功能如：杜比环绕声、降噪系统、多语种、卡拉OK伴唱等，在VCD中同样也可以实现。故VCD可用来记录卡拉OK、故事片、卡通片、风光片及教育片。VCD与LD比具有价廉、便于携带等优点；与VHS录像带比则具有永不磨损、永不发霉、声像更好、价格更便宜及选曲快速等优点。故VCD一出现即风靡全世界。VCD是CD家族中的一个优秀的新成员，其成员的对照见表1。在带图像的四种媒体VCD、CD—Ⅰ、CD—G、CDV中，VCD无疑是具有最高性能价格比的。

普通的小型光盘只能记录74分钟的声音，如果采用LD方式记录音视频信号，大约只能播放30秒图像及立体声。显然必须对音视频信号进行压缩。VCD的工作过程可分为制片过程及播放过程。制片过程：把Beta CAM或LD等高质量音视频信号送进MPEG压缩设备去进行前期处理及分别对音视频信号进行压缩（编码），然后进行实时混合，混合后的信号可送电脑硬盘存储或直接到可录光盘机制成VCD的母盘，VCD母盘的制作过程可参考图1，图中示出MPEG1压缩设备ENC025的结构方框图。然后把压缩处理的母盘送到CD生产厂进行制版冲制大量的VCD上，即完成VCD片的制版过程。播放过程：在专用的VCD播放机或电脑的CD—ROM驱动器上读取VCD中被压缩的音视频信号，然后送MPEG解压（解码）系统解出音视频信号送到显示器、TV及音响设备重放。有关播放过程可参考图2、3。其中图2为日本索尼VCP—K10专用VCD播放机的原理框图，它其实相当于一部电脑的功能。图3为普通多媒体电脑+MPEG解压卡的工作示意图，机内不需视霸卡及声霸卡即可工作。

MPEG—1标准：MPEG即Moving Pictures Experts Group，意为活动图像专家组，它于1990年12月提出1992年完成出版。MPEG—1作为一个国际性的标准，是由国际标准组织ISO和国际电工委员会IEC共同制订的，它的标准号为ISO／IEC11172—1,11172—2,11172—3，其中11172—1为整体系统的标准；11172—2为图像压缩标准；11172—3为声音压缩标准。MPEG—1标准规定了传输码率约为每秒1.5兆比特，主要用于数字存储媒体的活动图像及伴音编码。这个传输码率主要是考虑到与当前计算机网络及个人计算机相适应。其实MPEG—1的应用可涉及到电影、电视及利用电话线路进行双向通信的电视电话等方面。除MPEG—1外尚有MPEG2及MPEG3。MPEG2用于高清晰电视，需待数字高清晰电视出现后才能体现其使用价值。

MPEG—1的编码过程：目前主要的电视制式有NTSC制及PAL制，分别为每秒重播30帧及24帧图像，分析这些连续的图像可以发现某些相邻的两帧图像的变化量不大甚至会完全相同，如果传输这些图像时，采用传输差值的办法，便可大大减少需记录的数据量。具体的编码办法是这样的：把连续的一组帧序列图像分成三种类型，分别为I帧、P帧和B帧。更换场景后的第一帧为I帧称为帧内编码图，由于I帧为新的场景故需传输全帧。在下一个I帧与前一个I帧之间可以有1～3个P帧，P帧称为向前预测编码图，P帧不需全部传输，只需传输它与前I帧或前一个P帧的差值。在I帧与P帧或P帧与P帧之间可以有1～3个B帧。B帧称为双向预测内插编码图，对B帧的传输信息可分为以下三种：B帧与前I帧或前P帧之间的预测误差；B帧与后P帧或I帧之间的预测误差；B帧与前I／P帧或P／P帧平均值之间的预测误差。记录或传输B帧时只选取上述三者最小的一种。正因为采用传输记录差值（差分编码）的办法，使编码后的数据量约为原来数据的1／25～1／200，即用MPEG—1编码算法可把数据压缩25～200倍，所以74分钟的活动图像及声音便可以记录在一张小型光盘上。显然，P、B帧所占的比例越大，压缩量越大。具体P、B帧占多少帧应视节目的体裁及对重放质量高低的要求而定。另外就是快速重放、检索、快速后退时都是以I帧为依据的，如果两个I帧之间的P、B帧取得越多，则跳跃性太大，故通常I与I帧之间最多不超过15个P、B帧。

MPEG—1的解码过程：解码过程可分为I帧解码、P帧解码及B帧解码。从编码的原理可知，P帧解码需以I帧为基础，而B帧又以I、P为基础。故解码时，先解出I帧并送帧寄存器，然后根据编码过程的记录依次解出P帧也送帧寄存器，由I、P再解出B帧同样送帧寄存器。等到各帧都解完后，从帧寄存器中依次取出各种帧图进行重新排列即可得到一组帧序列。显然，解码比编码要简单得多。故解码设备比编码设备便宜得多。

VCD采用的是一个国际性认可的MPEG压缩标准，它的记录格式是采用飞利浦、日本胜利公司、索尼及松下公司联合制订的白皮书规定的格式（参见表1）。故VCD是一个由世界公认的代表某种潮流性的工业产物，它目前已得到世界所有发达国家的认可，故VCD的发展可谓迅猛异常。目前国际市场上可见的VCD影碟的各种体裁包罗万象，其中国产的也有相当数量问世。其中卡拉OK、故事片的种类更多。这些VCD软件中有一部分是从LD中转过来的，而在新LD发行的同时也推出了VCD。目前国内大量的建国后摄制的优秀的科教片、故事片正逐步翻制成VCD，可以预料不出半年，VCD的软件将会琳琅满目，任君挑选。

在硬件方面，各国都争相推出VCD的播放机，其中中美合资生产的万燕CDK—320具有多功能中文屏幕提示操作，价格适中符合中国国情。索尼和三星推出大小影碟兼容的播放机，这在VCD未完全取代LD之前不失为一种过渡机种。飞利浦及松下推出的小组合机，收音、录音卡座功放连成一体，并带音箱。其它的单机品种更多，不能一一列举。有关VCD播放机可参考表2。对于有电脑的用户，只要386SX—25以上，2M内存，VGA彩色显示器，DOS6.0以上，WINDOWS3.1以上，具有倍速的CD－ROM，此时只需购置MPEG解压卡进行简单的安装（执行一个文件）即可在CD－ROM里读取VCD，从电脑显示屏或外接的电视机看到VCD图像，从音响里听到优美的音乐。如果没有CD－ROM的可同时添置MPEG卡及CD－ROM即可。

VCD的出现，使视听领域产生了一场革命，由于其价格低廉，所以必将迅速普及，且它的普及速度会远远超过VHS及LD等视听软件。从表1可以看出，CD家族正在不断壮大及发展，从只有声音到可以储存资料、记录图片，进而变成声音加静止图像，最终发展为声音加活动图像，声图并佳。这就给我们一种启示：VCD代替LD将势所必然。未来的视听组合也会因VCD的出现而产生很大的改变，随着压缩设备的逐渐普及，人们的婚礼录像、重大的家庭聚会、厂庆、教学公开课、旅游观光等的录像也可以制成VCD以便于永久保存，而录像带一般只能保存一至二年。VCD将会与人们的生活息息相关，国内外有识之士都已转向投资VCD，本文期望引起广大消费者的注意。(李隆)