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DVD如何工作

作者:Gayle A. Alleman

DVD视频

尽管其存储容量很大,但全长电影的未压缩视频数据永远不会适合DVD。为了在DVD上安装电影,您需要视频压缩。一个名为“运动图片专家组”小组(MPEG)建立了压缩运动图片的标准。

将电影放在DVD上时,它们以MPEG-2格式编码,然后存储在光盘上。这种压缩格式是公认的国际标准。您的DVD播放器包含一个MPEG-2解码器,它可以尽快看待该数据。

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MPEG-2格式和数据尺寸降低

电影通常以每秒24帧的速度拍摄。这意味着每一秒钟,电影屏幕上都会显示24个完整的图像。美国和日本电视使用一种名为NTSC的格式,每秒总共显示30帧;但是它以60个字段的顺序来完成,每个字段都包含图片的交替行。其他国家使用PAL格式,该格式以每秒50个字段显示,但分辨率更高(请参阅视频格式如何工作有关这些格式的详细信息)。由于帧速率和分辨率的差异,因此需要为NTSC或PAL系统格式化MPEG电影。

创建压缩电影文件的MPEG编码器分析每个帧并决定如何编码它。压缩使用与静态压缩一样的一些技术来消除冗余或无关紧要的数据。它还使用来自其他帧的信息来减少文件的整体大小。每个帧可以通过以下三种方式之一进行编码:

  • 作为一个帧内- 框架内包含该框架的完整图像数据。这种编码方法提供了最小的压缩。
  • 作为一个预料到的帧 - 预测的帧包含足够的信息,可以告诉DVD播放器如何根据最近显示的框架内或预测的帧显示帧。这意味着该帧仅包含与图片从上一个帧发生变化有关的数据。
  • 作为一个双向框架 - 为了显示这种类型的帧,玩家必须从周围的框架或预测的帧中获得信息。使用来自最接近周围框架的数据,它使用插值(类似于平均)来计算每个像素的位置和颜色。

根据要转换的场景类型,编码器将决定要使用哪种类型的帧。如果新闻广播正在转换,则可以使用更多预测的帧,因为大多数场景从一个框架到另一个帧都没有改变。另一方面,如果转换了一个非常快速的动作场景,则事情从一个框架更快地变为另一个框架,则必须编码更多的内框。新闻广播将压缩到比动作序列小得多。

如果所有这些听起来都很复杂,那么您就开始感觉到DVD播放器要解码MPEG-2电影的工作量。需要大量的处理能力;即使是一些具有DVD播放器的计算机,也无法跟上播放DVD电影所需的处理。

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