A. CT,MRI的發明人是物理學家,工程專家說明了什麼
我先說幾句,CT成像是在X射線的基礎上運用計算機技術,使平面重疊的X像可以清晰一個平面一個平面的掃描.磁共振是原子核在強磁場中共振所得到的信號,然後經過圖象重建得到的,它可以在人體的各個平面成像.說白了,它的成像和掃描部位質子的多少有關.他們的區別主要是原理,設備,其成像特點,檢查技術,圖象的分析與診斷,及他們在臨床的應用.
CT的基本原理一、CT成像過程
X線成像是利用人體對X線的選擇性吸收原理,當X線透過人體後在熒光屏上或膠片上形成組織和器官的圖像,CT的成像也與之相仿。
CT掃描的過程是由高度準直的X線束環繞人體某一檢查部位作360度的橫斷面掃描的過程。檢查床平移時,X線從不同方向照射病人,穿過人體的X線束因有部分光子被人體吸收而發生衰減,未被吸收的光子穿透人體再經後準直由探測器接收。探測器接受了穿過人體以後的強弱不同的X線,轉換為自信號由數據採集系統(data acquisition system,DAS)進行採集。大量接收到模擬信號信息通過模數(A/D)轉換器轉換為數字信號輸入電子計算機進行處理運算。經過初步處理的成為採集的原始數據(raw data),原始數據經過捲曲、濾過處理,其後稱為濾過後的原始數據(6lteredrawdata)。由數模(D/A)轉換器通過不同的灰階在顯示屏上顯像從而獲得該部位橫斷面的解剖結構圖象,即CT橫斷面圖象。
因此,CT檢查得到的是反應人體組織結構分布的數字影象,從根本上克服了常規X線檢查圖像前後重疊的缺陷,使醫學影像診斷學檢查有了質的飛躍。
二、CT成像的基本原理
通常,探測器所接受到的射線信號的強弱,取決於該部位的人體截面內組織的密度。密度高的組織,例如骨骼吸收X線較多,探測器接收到的信號較弱;密度較低的組織,例如脂肪、空腔臟器等吸收X線較少,探測器獲得的信號較強。這種不同組織對X線吸收值不同的性質可用組織的吸收系數μ來表示,所以探測器所接收到的信號強弱所反映的是人體組織不同的μ值。而CT正是利用X線穿透人體後的衰減特性作為其診斷疾病的依據。
X線穿透人體後的衰減遵守指數衰減規律I=I0e-μd。
式中:I為通過人體吸收後衰減的X線強度;I0為入射X線強度;μ為接收X線照射組織的線性吸收系數;d為受檢部位人體組織的厚度。
通過電子計算機運算列出人體組織受檢層面的吸收系數,並將之分布在合成圖象的柵狀陣列即矩陣的方格(陣元)內。矩陣上每個陣元相當於重建圖象上的一個圖象點,稱為像素(pixel)。CT的成像過程就是求出每個像素的衰減系數的過程。如果像素越小、探測器數目越多,計算機所測出的衰減系數就越多、越精確,重建出的圖象也就越清晰。目前,CT機的矩陣多為256×256,512×512,其乘積即為每個矩陣所包含的像素數
核磁共振成像
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人腦縱切面的核磁共振成像核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,簡稱NMRI),又稱自旋成像(spin imaging),也稱磁共振成像、磁振造影(Magnetic Resonance Imaging,簡稱MRI),是利用核磁共振(nuclear magnetic resonnance,簡稱NMR)原理,依據所釋放的能量在物質內部不同結構環境中不同的衰減,通過外加梯度磁場檢測所發射出的電磁波,即可得知構成這一物體原子核的位置和種類,據此可以繪製成物體內部的結構圖像。
將這種技術用於人體內部結構的成像,就產生出一種革命性的醫學診斷工具。快速變化的梯度磁場的應用,大大加快了核磁共振成像的速度,使該技術在臨床診斷、科學研究的應用成為現實,極大地推動了醫學、神經生理學和認知神經科學的迅速發展。
從核磁共振現象發現到MRI技術成熟這幾十年期間,有關核磁共振的研究領域曾在三個領域(物理、化學、生理學或醫學)內獲得了6次諾貝爾獎,足以說明此領域及其衍生技術的重要性。
目錄 [隱藏]
1 物理原理
1.1 原理概述
1.2 數學運算
2 系統組成
2.1 NMR實驗裝置
2.2 MRI系統的組成
2.2.1 磁鐵系統
2.2.2 射頻系統
2.2.3 計算機圖像重建系統
2.3 MRI的基本方法
3 技術應用
3.1 MRI在醫學上的應用
3.1.1 原理概述
3.1.2 磁共振成像的優點
3.1.3 MRI的缺點及可能存在的危害
3.2 MRI在化學領域的應用
3.3 磁共振成像的其他進展
4 諾貝爾獲獎者的貢獻
5 未來展望
6 相關條目
6.1 磁化准備
6.2 取像方法
6.3 醫學生理性應用
7 參考文獻
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物理原理
通過一個磁共振成像掃描人類大腦獲得的一個連續切片的動畫,由頭頂開始,一直到基部。[編輯]
原理概述
核磁共振成像是隨著計算機技術、電子電路技術、超導體技術的發展而迅速發展起來的一種生物磁學核自旋成像技術。醫生考慮到患者對「核」的恐懼心理,故常將這門技術稱為磁共振成像。它是利用磁場與射頻脈沖使人體組織內進動的氫核(即H+)發生章動產生射頻信號,經計算機處理而成像的。
原子核在進動中,吸收與原子核進動頻率相同的射頻脈沖,即外加交變磁場的頻率等於拉莫頻率,原子核就發生共振吸收,去掉射頻脈沖之後,原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以電磁波的形式發射出來,稱為共振發射。共振吸收和共振發射的過程叫做「核磁共振」。
核磁共振成像的「核」指的是氫原子核,因為人體的約70%是由水組成的,MRI即依賴水中氫原子。當把物體放置在磁場中,用適當的電磁波照射它,使之共振,然後分析它釋放的電磁波,就可以得知構成這一物體的原子核的位置和種類,據此可以繪製成物體內部的精確立體圖像。
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數學運算
原子核帶正電並有自旋運動,其自旋運動必將產生磁矩,稱為核磁矩。研究表明,核磁矩μ與原子核的自旋角動量S 成正比,即
式中γ 為比例系數,稱為原子核的旋磁比。在外磁場中,原子核自旋角動量的空間取向是量子化的,它在外磁場方向上的投影值可表示為
m為核自旋量子數。依據核磁矩與自旋角動量的關系,核磁矩在外磁場中的取向也是量子化的,它在磁場方向上的投影值為
對於不同的核,m分別取整數或半整數。在外磁場中,具有磁矩的原子核具有相應的能量,其數值可表示為
式中B為磁感應強度。可見,原子核在外磁場中的能量也是量子化的。由於磁矩和磁場的相互作用,自旋能量分裂成一系列分立的能級,相鄰的兩個能級之差ΔE = γhB。用頻率適當的電磁輻射照射原子核,如果電磁輻射光子能量hν恰好為兩相鄰核能級之差ΔE,則原子核就會吸收這個光子,發生核磁共振的頻率條件是:
式中ν為頻率,ω為角頻率。對於確定的核,旋磁比γ可被精確地測定。可見,通過測定核磁共振時輻射場的頻率ν,就能確定磁感應強度;反之,若已知磁感應強度,即可確定核的共振頻率。
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系統組成
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NMR實驗裝置
採用調節頻率的方法來達到核磁共振。由線圈向樣品發射電磁波,調制振盪器的作用是使射頻電磁波的頻率在樣品共振頻率附近連續變化。當頻率正好與核磁共振頻率吻合時,射頻振盪器的輸出就會出現一個吸收峰,這可以在示波器上顯示出來,同時由頻率計即刻讀出這時的共振頻率值。核磁共振譜儀是專門用於觀測核磁共振的儀器,主要由磁鐵、探頭和譜儀三大部分組成。磁鐵的功用是產生一個恆定的磁場;探頭置於磁極之間,用於探測核磁共振信號;譜儀是將共振信號放大處理並顯示和記錄下來。
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MRI系統的組成
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磁鐵系統
靜磁場:當前臨床所用超導磁鐵,磁場強度有0.5到4.0T,常見的為1.5T和3.0T,另有勻磁線圈(shim coil)協助達到高均勻度。
梯度場:用來產生並控制磁場中的梯度,以實現NMR信號的空間編碼。這個系統有三組線圈,產生x、y、z三個方向的梯度場,線圈組的磁場疊加起來,可得到任意方向的梯度場。
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射頻系統
射頻(RF)發生器:產生短而強的射頻場,以脈沖方式加到樣品上,使樣品中的氫核產生NMR現象。
射頻(RF)接收器:接收NMR信號,放大後進入圖像處理系統。
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計算機圖像重建系統
由射頻接收器送來的信號經A/D轉換器,把模擬信號轉換成數學信號,根據與觀察層面各體素的對應關系,經計算機處理,得出層面圖像數據,再經D/A轉換器,加到圖像顯示器上,按NMR的大小,用不同的灰度等級顯示出欲觀察層面的圖像。
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MRI的基本方法
選片梯度場Gz
相編碼和頻率編碼
圖像重建
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技術應用
3D MRI[編輯]
MRI在醫學上的應用
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原理概述
氫核是人體成像的首選核種:人體各種組織含有大量的水和碳氫化合物,所以氫核的核磁共振靈活度高、信號強,這是人們首選氫核作為人體成像元素的原因。NMR信號強度與樣品中氫核密度有關,人體中各種組織間含水比例不同,即含氫核數的多少不同,則NMR信號強度有差異,利用這種差異作為特徵量,把各種組織分開,這就是氫核密度的核磁共振圖像。人體不同組織之間、正常組織與該組織中的病變組織之間氫核密度、弛豫時間T1、T2三個參數的差異,是MRI用於臨床診斷最主要的物理基礎。
當施加一射頻脈沖信號時,氫核能態發生變化,射頻過後,氫核返回初始能態,共振產生的電磁波便發射出來。原子核振動的微小差別可以被精確地檢測到,經過進一步的計算機處理,即可能獲得反應組織化學結構組成的三維圖像,從中我們可以獲得包括組織中水分差異以及水分子運動的信息。這樣,病理變化就能被記錄下來。
人體2/3的重量為水分,如此高的比例正是磁共振成像技術能被廣泛應用於醫學診斷的基礎。人體內器官和組織中的水分並不相同,很多疾病的病理過程會導致水分形態的變化,即可由磁共振圖像反應出來。
MRI所獲得的圖像非常清晰精細,大大提高了醫生的診斷效率,避免了剖胸或剖腹探查診斷的手術。由於MRI不使用對人體有害的X射線和易引起過敏反應的造影劑,因此對人體沒有損害。MRI可對人體各部位多角度、多平面成像,其分辨力高,能更客觀更具體地顯示人體內的解剖組織及相鄰關系,對病灶能更好地進行定位定性。對全身各系統疾病的診斷,尤其是早期腫瘤的診斷有很大的價值。
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磁共振成像的優點
與1901年獲得諾貝爾物理學獎的普通X射線或1979年獲得諾貝爾醫學獎的計算機層析成像(computerized tomography, CT)相比,磁共振成像的最大優點是它是目前少有的對人體沒有任何傷害的安全、快速、准確的臨床診斷方法。如今全球每年至少有6000萬病例利用核磁共振成像技術進行檢查。具體說來有以下幾點:
對人體沒有游離輻射損傷;
各種參數都可以用來成像,多個成像參數能提供豐富的診斷信息,這使得醫療診斷和對人體內代謝和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值變大,而肝癌的T1值更大,作T1加權圖像,可區別肝部良性腫瘤與惡性腫瘤;
通過調節磁場可自由選擇所需剖面。能得到其它成像技術所不能接近或難以接近部位的圖像。對於椎間盤和脊髓,可作矢狀面、冠狀面、橫斷面成像,可以看到神經根、脊髓和神經節等。能獲得腦和脊髓的立體圖像,不像CT(只能獲取與人體長軸垂直的剖面圖)那樣一層一層地掃描而有可能漏掉病變部位;
能診斷心臟病變,CT因掃描速度慢而難以勝任;
對軟組織有極好的分辨力。對膀胱、直腸、子宮、陰道、骨、關節、肌肉等部位的檢查優於CT;
原則上所有自旋不為零的核元素都可以用以成像,例如氫(1H)、碳(13C)、氮(14N和15N)、磷(31P)等。
人類腹部冠狀切面磁共振影像[編輯]
MRI的缺點及可能存在的危害
雖然MRI對患者沒有致命性的損傷,但還是給患者帶來了一些不適感。在MRI診斷前應當採取必要的措施,把這種負面影響降到最低限度。其缺點主要有:
和CT一樣,MRI也是解剖性影像診斷,很多病變單憑核磁共振檢查仍難以確診,不像內窺鏡可同時獲得影像和病理兩方面的診斷;
對肺部的檢查不優於X射線或CT檢查,對肝臟、胰腺、腎上腺、前列腺的檢查不比CT優越,但費用要高昂得多;
對胃腸道的病變不如內窺鏡檢查;
掃描時間長,空間分辨力不夠理想;
由於強磁場的原因,MRI對諸如體內有磁金屬或起搏器的特殊病人卻不能適用。
MRI系統可能對人體造成傷害的因素主要包括以下方面:
強靜磁場:在有鐵磁性物質存在的情況下,不論是埋植在患者體內還是在磁場范圍內,都可能是危險因素;
隨時間變化的梯度場:可在受試者體內誘導產生電場而興奮神經或肌肉。外周神經興奮是梯度場安全的上限指標。在足夠強度下,可以產生外周神經興奮(如刺痛或叩擊感),甚至引起心臟興奮或心室振顫;
射頻場(RF)的致熱效應:在MRI聚焦或測量過程中所用到的大角度射頻場發射,其電磁能量在患者組織內轉化成熱能,使組織溫度升高。RF的致熱效應需要進一步探討,臨床掃瞄器對於射頻能量有所謂「特定吸收率」(specific absorption rate, SAR)的限制;
雜訊:MRI運行過程中產生的各種雜訊,可能使某些患者的聽力受到損傷;
造影劑的毒副作用:目前使用的造影劑主要為含釓的化合物,副作用發生率在2%-4%。
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MRI在化學領域的應用
MRI在化學領域的應用沒有醫學領域那麼廣泛,主要是因為技術上的難題及成像材料上的困難,目前主要應用於以下幾個方面:
在高分子化學領域,如碳纖維增強環氧樹脂的研究、固態反應的空間有向性研究、聚合物中溶劑擴散的研究、聚合物硫化及彈性體的均勻性研究等;
在金屬陶瓷中,通過對多孔結構的研究來檢測陶瓷製品中存在的砂眼;
在火箭燃料中,用於探測固體燃料中的缺陷以及填充物、增塑劑和推進劑的分布情況;
在石油化學方面,主要側重於研究流體在岩石中的分布狀態和流通性以及對油藏描述與強化採油機理的研究。
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磁共振成像的其他進展
核磁共振分析技術是通過核磁共振譜線特徵參數(如譜線寬度、譜線輪廓形狀、譜線面積、譜線位置等)的測定來分析物質的分子結構與性質。它可以不破壞被測樣品的內部結構,是一種完全無損的檢測方法。同時,它具有非常高的分辨本領和精確度,而且可以用於測量的核也比較多,所有這些都優於其它測量方法。因此,核磁共振技術在物理、化學、醫療、石油化工、考古等方面獲得了廣泛的應用。
磁共振顯微術(MR micros, MRM/μMRI)是MRI技術中稍微晚一些發展起來的技術,MRM最高空間解析度是4μm,已經可以接近一般光學顯微鏡像的水平。MRM已經非常普遍地用作疾病和葯物的動物模型研究。
活體磁共振能譜(in vivo MR spectros, MRS)能夠測定動物或人體某一指定部位的NMR譜,從而直接辨認和分析其中的化學成分。
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諾貝爾獲獎者的貢獻
2003年10月6日,瑞典卡羅林斯卡醫學院宣布,2003年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國化學家保羅·勞特布爾(Paul C. Lauterbur)和英國物理學家彼得·曼斯菲爾德(Peter Mansfield),以表彰他們在醫學診斷和研究領域內所使用的核磁共振成像技術領域的突破性成就。
勞特布爾的貢獻是,在主磁場內附加一個不均勻的磁場,把梯度引入磁場中,從而創造了一種可視的用其他技術手段卻看不到的物質內部結構的二維結構圖像。他描述了怎樣把梯度磁體添加到主磁體中,然後能看到沉浸在重水中的裝有普通水的試管的交叉截面。除此之外沒有其他圖像技術可以在普通水和重水之間區分圖像。通過引進梯度磁場,可以逐點改變核磁共振電磁波頻率,通過對發射出的電磁波的分析,可以確定其信號來源。
曼斯菲爾德進一步發展了有關在穩定磁場中使用附加的梯度磁場理論,推動了其實際應用。他發現磁共振信號的數學分析方法,為該方法從理論走向應用奠定了基礎。這使得10年後磁共振成像成為臨床診斷的一種現實可行的方法。他利用磁場中的梯度更為精確地顯示共振中的差異。他證明,如何有效而迅速地分析探測到的信號,並且把它們轉化成圖像。曼斯菲爾德還提出了極快速的梯度變化可以獲得瞬間即逝的圖像,即平面回波掃描成像(echo-planar imaging, EPI)技術,成為20世紀90年代開始蓬勃興起的功能磁共振成像(functional MRI, fMRI)研究的主要手段。
雷蒙德·達馬蒂安的「用於癌組織檢測的設備和方法」值得一提的是,2003年諾貝爾物理學獎獲得者們在超導體和超流體理論上做出的開創性貢獻,為獲得2003年度諾貝爾生理學或醫學獎的兩位科學家開發核磁共振掃描儀提供了理論基礎,為核磁共振成像技術鋪平了道路。由於他們的理論工作,核磁共振成像技術才取得了突破,使人體內部器官高清晰度的圖像成為可能。
此外,在2003年10月10日的《紐約時報》和《華盛頓郵報》上,同時出現了佛納(Fonar)公司的一則整版廣告:「雷蒙德·達馬蒂安(Raymond Damadian),應當與彼得·曼斯菲爾德和保羅·勞特布爾分享2003年諾貝爾生理學或醫學獎。沒有他,就沒有核磁共振成像技術。」指責諾貝爾獎委員會「篡改歷史」而引起廣泛爭議。事實上,對MRI的發明權歸屬問題已爭論了許多年,而且爭得頗為激烈。而在學界看來,達馬蒂安更多是一個生意人,而不是科學家。
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未來展望
人腦是如何思維的,一直是個謎。而且是科學家們關注的重要課題。而利用MRI的腦功能成像則有助於我們在活體和整體水平上研究人的思維。其中,關於盲童的手能否代替眼睛的研究,是一個很好的樣本。正常人能見到藍天碧水,然後在大腦里構成圖像,形成意境,而從未見過世界的盲童,用手也能摸文字,文字告訴他大千世界,盲童是否也能「看」到呢?專家通過功能性MRI,掃描正常和盲童的大腦,發現盲童也會像正常人一樣,在大腦的視皮質部有很好的激活區。由此可以初步得出結論,盲童通過認知教育,手是可以代替眼睛「看」到外面世界的。
快速掃描技術的研究與應用,將使經典MRI成像方法掃描病人的時間由幾分鍾、十幾分鍾縮短至幾毫秒,使因器官運動對圖像造成的影響忽略不計;MRI血流成像,利用流空效應使MRI圖像上把血管的形態鮮明地呈現出來,使測量血管中血液的流向和流速成為可能;MRI波譜分析可利用高磁場實現人體局部組織的波譜分析技術,從而增加幫助診斷的信息;腦功能成像,利用高磁場共振成像研究腦的功能及其發生機制是腦科學中最重要的課題。有理由相信,MRI將發展成為思維閱讀器。
20世紀中葉至今,信息技術和生命科學是發展最活躍的兩個領域,專家相信,作為這兩者結合物的MRI技術,繼續向微觀和功能檢查上發展,對揭示生命的奧秘將發揮更大的作用。
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相關條目
核磁共振
射頻
射頻線圈
梯度磁場
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磁化准備
反轉回復(inversion recovery)
飽和回覆(saturation recovery)
驅動平衡(driven equilibrium)
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取像方法
自旋迴波(spin echo)
梯度回波(gradient echo)
平行成像(parallel imaging)
面回波成像(echo-planar imaging, EPI)
定常態自由進動成像(steady-state free precession imaging, SSFP)
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醫學生理性應用
磁振血管攝影(MR angiography)
磁振膽胰攝影(MR cholangiopancreatogram, MRCP)
擴散權重影像(diffusion-weighted image)
擴散張量影像(diffusion tensor image)
灌流權重影像(perfusion-weighted image)
功能性磁共振成像(functional MRI, fMRI)
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參考文獻
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黃衛華〈走近核磁共振〉《醫葯與保健》, 2004, (03):15
葉朝輝〈磁共振成像新進展〉《物理》, 2004, (01):12-17
田建廣、劉買利、夏照帆、葉朝輝〈磁共振成像的安全性〉《波譜學雜志》, 2002, (06):505-511
蔣子江〈核磁共振成像NMRI在化學領域中的應用〉《化學世界》, 1995, (11):563-565
樊慶福〈核磁共振成像與諾貝爾獎〉《上海生物醫學工程》, 2003, (04):封三
B. MR是什麼意思
MR是一個多義詞,所代表的意思分別是:
1、MR指的是英文縮寫:
MR,作為英文縮寫和簡寫有多種含義,可表示MR = Match Record 賽會紀錄,MR = memory read,存儲器讀出。另在移動通信領域還可表示測量報告,另有香港新晉樂MR,在hadoop中代表Map Rece的簡寫。
2、MR指的是介導現實:
介導現實由智能硬體之父多倫多大學教授SteveMann提出的介導現實,全稱Mediated Reality,簡稱MR。
3、MR指的是邊際收益:
邊際收益是指增加一單位產品的銷售所增加的收益,即最後一單位產品的售出所取得的收益。它可以是正值或負值。邊際收益是廠商分析中的重要概念。
4、MR指的是移動通信:
MR是指信息在業務信道上每480ms發送一次數據,這些數據可用於網路評估和優化。
5、MR指的是混合現實:
混合現實是一組技術組合,不僅提供新的觀看方法,還提供新的輸入方法,而且所有方法相互結合,從而推動創新 。輸入和輸出的結合對中小型企業而言是關鍵的差異化優勢。
C. 加拿大產品日期2015MR1代表是2015年3月嗎
MR應該是march 三月
D. 外國的四項發明
1736年,瓦特出生在英國蘇格蘭格拉斯哥市附近的一個小鎮格里諾克,他的父親是一個經驗豐富的木匠,祖父和叔父都是機械工匠。少年時代的瓦特,由於家境貧苦和體弱多病,沒有受過完整的正規教育。他曾經就讀於格里諾克的文法學校,數學成績特別優秀,但沒有畢業就退學了。但是,他在父母的教導下,一直堅持自學,很早就對物理和數學產生了興趣。瓦特從六歲開始學習幾何學,到十五歲時就學完了《物理學原理》等書籍。他常常自己動手修理和製作起重機、滑車和一些航海器械。1753年,瓦特到格拉斯哥市當徒工。由於收入過低不能維持生活,第二年他又到倫敦的一家儀表修理廠當徒工。憑借著自己的勤奮好學,他很快學會了製造那些難度較高的儀器。但是繁重的勞動和艱苦的生活損害了他的健康,一年後,他不得不回家休養。一年的學徒生活使他飽嘗辛酸,也使他練就了精湛的手藝,培養了他堅韌的個性。[MRMY.NET收集]
[MRMY.NET收集]
1756年,當他的身體稍有好轉,瓦特再次踏上了坎坷的道路來到格拉斯哥市。他想當一名修造儀器的工人,但是因為他的手藝沒有滿師,當時的行會不允許。幸運的是,瓦特的才能引起了格拉斯哥大學教授台克的重視。在他的介紹下,瓦特進入格拉斯哥大學當了教學儀器的工人。這所學校擁有當時較為完善的儀器設備,這使瓦特在修理儀器時認識了先進的技術,開闊了眼界。這時,他對以蒸汽作動力的機械產生了濃厚的興趣,開始收集有關資料,還為此學會了義大利文和德文。在大學里,他認識了化學家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜等。瓦特從他們那裡學到了很多科學理論知識。1764年,瓦特與表妹瑪格麗特·米勒結了婚。
1764年,學校請瓦特修理一台紐可門式蒸汽機,在修理的過程中,瓦特熟悉了蒸汽機的構造和原理,並且發現了這種蒸汽機的兩大缺點:活塞動作不連續而且慢;蒸汽利用率低,浪費原料。以後,瓦特開始思考改進的辦法。直到1765年的春天,在一次散步時,瓦特想到,既然紐可門蒸汽機的熱效率低是蒸汽在缸內冷凝造成的,那麼為什麼不能讓蒸汽在缸外冷凝呢?瓦特產生了採用分離冷凝器的最初設想。
在產生這種設想以後,瓦特在同年設計了一種帶有分離冷凝器的蒸汽機。按照設計,冷凝器與汽缸之間有一個調節閥門相連,使他們既能連通又能分開。這樣,既能把做工後的蒸汽引入汽缸外的冷凝器,又可以使汽缸內產生同樣的真空,避免了汽缸在一冷一熱過程中熱量的消耗,據瓦特理論計算,這種新的蒸汽機的熱效率將是紐可門蒸汽機的三倍。從理論上說,瓦特的這種帶有分離器冷凝器的蒸汽機顯然優於紐可門蒸汽機,但是,要把理論上的東西變為實際上的東西,把圖紙上的蒸汽機變為實在的蒸汽機,還要走很長的路。瓦特辛辛苦苦造出了幾台蒸汽機,但效果反而不如紐可門蒸汽機,甚至四處漏氣,無法開動。盡管耗資巨大的試驗使他債台高築,但他沒有在困難面前怯步,繼續進行試驗。當布萊克知道瓦特的奮斗目標和困難處境時,他把瓦特介紹給了自己一個十分富有的朋友--化工技師羅巴克。當時羅巴克是一個十分富有的企業家,他在蘇格蘭的卡隆開辦了第一座規模較大的煉鐵廠。雖然當時羅巴克已近50歲,但對科學技術的新發明仍然傾注著極大的熱情。他對當時只有三十來歲的瓦特的新裝置很是贊許,當即與瓦特簽訂合同,贊助瓦特進行新式蒸汽機的試制。
從1766年開始,在三年多的時間里,瓦特克服了在材料和工藝等各方面的困難,終於在1769年制出了第一台樣機。同年,瓦特因發明冷凝器而獲得他在革新紐可門蒸汽機的過程中的第一項專利。第一台帶有冷凝器的蒸汽機雖然試製成功了,但它同紐可門蒸汽機相比,除了熱效率有顯著提高外,在作為動力機來帶動其他工作機的性能方面仍未取得實質性進展。就是說,瓦特的這種蒸汽機還是無法作為真正的動力機。
由於瓦特的這種蒸汽機仍不夠理想,銷路並不廣。當瓦特繼續進行探索時,羅巴克本人已瀕於破產,他又把瓦特介紹給了自己的朋友、工程師兼企業家博爾頓,以便瓦特能得到贊助繼續進行他的研製工作。博爾頓當時經四十多歲,是位能乾的工程師和企業家。他對瓦特的創新精神表示贊賞,並願意贊助瓦特。博爾頓經常參加社會活動,他是當時伯明翰地區著名的科學社團「圓月學社」的主要成員之一。參加這個學社的大多都是本地的一些科學家、工程師、學者以及科學愛好者。經博爾頓的介紹,瓦特也參加了圓月學社。在圓月學社活動期間,由於與化學家普列斯特列等交往,瓦特對當時人們關注的氣體化學與熱化學有了更多的了解,為他後來參加水的化學成分的爭論奠定了基礎。更重要的是,圓月學社的活動使瓦特進一步增長了科學見識,活躍了科學思想
瓦特自與博爾頓合作之後即在資金、設備、材料等方面得到大力支持。瓦特又生產了兩台帶分離冷凝器的蒸汽機,由於沒有顯著的改進,這兩台蒸汽機並沒有得到社會的關注。這兩台蒸汽機耗資巨大,使博爾頓也瀕臨破產,但他仍然給瓦特以慷慨的贊助。在他的支持下,瓦特以百折不撓的毅力繼續研究。自1769年試制出帶有分離冷凝器的蒸汽機樣機之後,瓦特就已看出熱效率低已不是他的蒸汽機的主要弊病,而活塞只能作往返的直線運動才是它的根本局限。1781年,瓦特仍然在參加圓月學社的活動,也許在聚會中會員們提到天文學家赫舍爾在當年發現的天王星以及由此引出的行星繞日的圓周運動啟發了他,也許是鍾表中的齒輪的圓周運動啟發了他。他想到了把活塞往返的直線運動變為旋轉的圓周運動就可以使動力傳給任何工作機。同年,他研製出了一套被稱為「太陽和行星」的齒輪聯動裝置,終於把活塞的往返的直線運動轉變為齒輪的旋轉運動。為了使輪軸的旋軸增加慣性,從而使圓周運動更加均勻,瓦特還在輪軸上加裝了一個火飛輪。由於對傳統機構的這一重大革新,瓦特的這種蒸汽機才真正成為了能帶動一切工作及的動力機。1781年底,瓦特以發明帶有齒輪和拉桿的機械聯動裝置獲得第二個專利。
由於這種蒸汽機加上了輪軸和飛輪,這時的蒸汽機在把活塞的往返直線運動轉變為輪軸的旋轉運動時,多消耗了不少能量。這樣,蒸汽機的效率不是很高,動力不是很大。為了進一步提高蒸汽機的效率,增大蒸汽機的效率,瓦特在發明齒輪聯動裝置之後,對汽缸本身進行了研究,他發現,他雖然把紐可門蒸汽機的內部冷凝變成了外部冷凝,使蒸汽機的熱效率有了顯著提高,但他的蒸汽機中蒸汽推動活塞的沖程工藝與紐可門蒸汽機沒有不同。兩者的蒸汽都是單項運動,從一端進入、另一端出來。他想,如果讓蒸汽能夠從兩端進入和排出,就可以讓蒸汽即能推動活塞向上運動又能推動活塞向下運動。那末,他的效率就可以提高一倍。1782年,瓦特根據這一設想,試制出了一種帶有雙向裝置的新汽缸。由此瓦特獲得了他的第三項專利。把原來的單項汽缸裝置改裝成雙向汽缸,並首次把引入汽缸的蒸汽由低壓蒸汽變為高壓蒸汽,這是瓦特在改進紐可門蒸汽機的過程中的第三次飛躍。通過這三次技術飛躍,紐可門蒸汽機完全演變為了瓦特蒸汽機。
從最初接觸蒸汽技術到瓦特蒸汽機研製成功,瓦特走過了二十多年的艱難歷程。瓦特雖然多次受挫、屢遭失敗,但他仍然堅持不懈、百折不回,終於完成了對紐可門蒸汽機的三次革新。使蒸汽機得到了更廣泛的應用,成為改造世界的動力。
1784年,瓦特以帶有飛輪、齒輪聯動裝置和雙向裝置的高壓蒸汽機的綜合組裝取得了他在革新紐可門蒸汽機過程中的第四項專利。1788年,瓦特發明了離心調速器和節氣閥;1790年,他又發明了汽缸示工器,至此瓦特完成了蒸汽機發明的全過程。[MRMY.NET收集]
[MRMY.NET收集]
1785年,瓦特被當選為英國皇家學會會員。1814年,他被法國科學家學會接納為外國會員。
1790年以後,優厚的專利稅使瓦特成為一個很有錢的名人。1819年8月5日,瓦特在希思菲爾德郡的家裡去世,遺體埋葬在漢德沃爾斯郊區的教堂里。
瓦特生活在十八、十九世紀的英國,所以在他的身上不可避免的帶有時代和階級的局限。他曾經阻撓雙筒蒸汽機和高壓蒸汽機的發明和推廣,還嘲笑別人用蒸汽機來驅動車輛的努力。
瓦特為蒸汽機的推廣使用做出了不可磨滅的重要貢獻、有力的推動了社會的前進。恩格斯在《自然辨證法》中這樣寫道:「蒸汽機是第一個真正國際性的發明……瓦特個它加上了一個分離的冷凝器,這就使蒸汽機在原則上達到了現在的水平。」後人為了紀念這位偉大的發明家,把功率的單位定為「瓦特」
馬丁·路德·金簡介
1929年1月15日,小馬丁·路德·金出生在美國亞特蘭大市奧本街501號,一幢維多利亞式的小樓里。他的父親是牧師,母親是教師。他從母親那裡學會了怎樣去愛、同情和理解他人;從父親那裡學到了果敢、堅強、率直和坦誠。但他在黑人區生活,也感受到人格的尊嚴和作為黑人的痛苦。15歲時,聰穎好學的金以優異成績進入摩爾豪斯學院攻讀社會學,後獲得文學學士學位。
盡管美國戰後經濟發展很快,強大的政治、軍事力量使它登上了「自由世界」盟主的交椅。可國內黑人卻在經濟和政治上受到歧視與壓迫。面對丑惡的現實,金立志為爭取社會平等與正義作一名牧師。他先後就讀於克拉澤神學院和波士頓大學,於1955年獲神學博士學位後,到亞拉巴馬州蒙哥馬利市得克斯基督教浸禮會教堂作牧師。
1955年12月,蒙哥馬利節警察當局以違反公共汽車座位隔離條令為由,逮捕了黑人婦女羅莎·帕克斯。金遂同幾位黑人積極分子組織起「蒙哥馬利市政改進協會」,號召全市近5萬名黑人對公共法與公司進行長達1年的抵制,迫使法院判決取消地方運輸工具上的座位隔離。這是美國南部黑人第一次以自己的力量取得斗爭勝利,從而揭開了持續10餘年的民權運動的序幕,也使金博士鍛煉成民權運動的領袖。
1968年4月4日,金被種族分子暗殺。
美國政府規定,從1986年起,每年1月的第3個星期一為小馬丁·路德·金全國紀念日。
迪亞士 1487--1488年 發現好望角
荷蘭是個很小的國家,但卻創造了許多世界奇跡。十五、十六世紀,曾憑借著世界上最發達的造船業和航海技術而稱霸於世,被譽為「海上馬車夫」,也是世界上第一個資產階級掌權即第一個資本主義國家,同時還是當今世界上11個最主要的發達國家之一。
1620年11月11日,英國102名清教徒(新教派)乘這艘40米長的帆船橫渡大西洋。從南安普頓港起航,同年12月21日抵達了現在的馬薩諸塞州普利第斯港,從此揭開了移民美州的序幕。該產品為緬紅木全手工製作。
以下是網路上資料,以及船模等照片.
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查理一世身為一個君主,當然希望加強自己的王權。他認為他有權利征自己人民的稅,而且他征稅也不是為了個人享樂,而是為了外交和國防。
查理一世和他父親詹姆士一世是蘇格蘭斯圖亞特家族的人,對英格蘭人來說是外來家族。他們不了解英格蘭的國情,即是,英格蘭的貴族向來反對王權過大,反對國王征過多的稅。查理一世不知適可而止,反而先挑起內戰,反對派貴族只是被迫應戰。
至於查理一世失敗後,大部分貴族不想殺他。是克倫威爾和他的狂熱支持者們非殺他不可,至於這幫清教徒們是善是惡,就有待評說了。
權利法案(英國)
東方法眼按:《權利法案》,全稱《國民權利與自由和王位繼承宣言》(An Act Declaring the Rights and Liberties of the Subject and Settling the Succession of the Crown),是英國憲法中重要的一部法律,由威廉三世於1689年簽署,威廉三世被宣布為「光榮革命」之後英國國王的前提就是必須接受由議會所提出的這部《權利法案》。在1701年英國議會又通過了一部《王位繼承法》,被看作是《權利法案》的補充,這兩個法案確立了英國「議會至上」原則,是超向虛位君主制度的重要一步,議會逐漸成為國家的最高權力機關。《權利法案》是英國歷史上自《大憲章》以來最重要的一部法案之一,英國的《權利法案》可以被認為是美國憲法的前身。
國會兩院經依法集會於西敏寺宮,為確保英國人民傳統之權利與自由而制定本法律。
1.凡未經國會同意,以國王權威停止法律或停止法律實施之僭越權力。
2.近來以國王權威擅自廢除法律或法律實施之僭越權力,為非法權力。
3.設立審理宗教事務之欽差法庭之指令,以及一切其他同類指令與法庭,皆為非法而有害
4.凡未經國會准許,借口國王特權,為國王而徵收,或供國王使用而徵收金錢,超出國會准許之時限或方式者,皆為非法。
5.向國王請願,乃臣民之權利,一切對此項請願之判罪或控告,皆為非法。
6.除經國會同意外,平時在本王國內徵募或維持常備軍,皆屬違法。
7.凡臣民系新教徒者,為防衛起見,得酌量情形,並在法律許可范圍內,置備武器。
8.國會議員之選舉應是自由的。
9.國會內之演說自由、辯論或議事之自由,不應在國會以外之任何法院或任何地方,受到彈劾或訊問。
10.不應要求過多的保釋金,亦不應強課過分之罰款,更不應濫施殘酷非常之刑罰。
11.陪審官應予正式記名列表並陳報之,凡審理叛國犯案件之陪審官應為自由世襲地領有人。
12.定罪前,特定人的一切讓與及對罰金與沒收財產所做的一切承諾,皆屬非法而無效。
13.為申雪一切訴冤,並為修正、加強與維護法律起見,國會應時常集會。
彼等(即靈俗兩界貴族與眾議員等)並主張、要求與堅持上述各條為彼等無可置疑之權利與自由;凡上開各條中有損人民之任何宣告、判決、行為或訴訟程序,今後斷不應據之以為結論或先例。
第二次大陸會議
獨立宣言
(American Memory Collection, Library of Congress)
一七七六年七月四日
英國與其美洲殖民地之間的戰爭於一七七五年四月開始。隨著戰爭的延續,和解的希望逐漸消失,完全獨立已成為殖民地的目標。一七七六年六月七日,在大陸會議的一次集會中,維吉尼亞的理查德德.亨利.李提出一個議案,宣稱:「這些殖民地是自由和獨立的國家,並且按其權利必須是自由和獨立的國家。」六月十日大陸會議指定一個委員會草擬獨立宣言。實際的起草工作由托馬斯.傑佛遜負責。七月四日獨立宣言獲得通過,並分送十三州的議會簽署及批准。
獨立宣言包括三個部分:第一部分闡明政治哲學--民主與自由的哲學,內容深刻動人;第二部分列舉若干具體的不平事例,以證明喬治三世破壞了美國的自由;第三部分鄭重宣布獨立,並宣誓支持該項宣言。
大陸會議(一七七六年七月四日)
美利堅合眾國十三個州一致通過的獨立宣言
在有關人類事務的發展過程中,當一個民族必須解除其和另一個民族之間的政治聯系,並在世界各國之間依照自然法則和上帝的意旨,接受獨立和平等的地位時,出於人類輿論的尊重,必須把他們不得不獨立的原因予以宣布。
我們認為下面這些真理是不言而喻的:人人生而平等,造物者賦予他們若干不可剝奪的權利,其中包括生命權、自由權和追求幸福的權利。為了保障這些權利,人類才在他們之間建立政府,而政府之正當權力,是經被治理者的同意而產生的。當任何形式的政府對這些目標具破壞作用時,人民便有權力改變或廢除它,以建立一個新的政府;其賴以奠基的原則,其組織權力的方式,務使人民認為唯有這樣才最可能獲得他們的安全和幸福。為了慎重起見,成立多年的政府,是不應當由於輕微和短暫的原因而予以變更的。過去的一切經驗也都說明,任何苦難,只要是尚能忍受,人類都寧願容忍,而無意為了本身的權益便廢除他們久已習慣了的政府。但是,當追逐同一目標的一連串濫用職權和強取豪奪發生,證明政府企圖把人民置於專制統治之下時,那麼人民就有權利,也有義務推翻這個政府,並為他們未來的安全建立新的保障--這就是這些殖民地過去逆來順受的情況,也是它們現在不得不改變以前政府制度的原因。當今大不列顛國王的歷史,是接連不斷的傷天害理和強取豪奪的歷史,這些暴行的唯一目標,就是想在這些州建立專制的暴政。為了證明所言屬實,現把下列事實向公正的世界宣布--
他拒絕批准對公眾利益最有益、最必要的法律。
他禁止他的總督們批准迫切而極為必要的法律,要不就把這些法律擱置起來暫不生效,等待他的同意;而一旦這些法律被擱置起來,他對它們就完全置之不理。
他拒絕批准便利廣大地區人民的其它法律,除非那些人民情願放棄自己在立法機關中的代表權;但這種權利對他們有無法估量的價值,而且只有暴君才畏懼這種權利。
他把各州立法團體召集到異乎尋常的、極為不便的、遠離它們檔案庫的地方去開會,唯一的目的是使他們疲於奔命,不得不順從他的意旨。
他一再解散各州的議會,因為它們以無畏的堅毅態度反對他侵犯人民的權利。
他在解散各州議會之後,又長期拒絕另選新議會;但立法權是無法取消的,因此此這項項權力仍由一般人民來行使。其實各州仍然處於危險的境地,既有外來侵略之患,又有發生內亂之憂。
他竭力抑制我們各州增加人口;為此目的,他阻撓外國人入籍法的通過,拒絕批准其它鼓勵外國人移居各州的法律,並提高分配新土地的條件。
他拒絕批准建立司法權力的法律,藉以阻撓司法工作的推行。
他把法官的任期、薪金數額和支付,完全置於他個人意志的支配之下。
作者: 222.35.11.* 2005-4-7 08:51 回復此發言
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2 獨立宣言
他建立新官署,派遣大批官員,騷擾我們人民,並耗盡人民必要的生活物質。
他在和平時期,未經我們的立法機關同意,就在我們中間維持常備軍。
他力圖使軍隊獨立於民政之外,並凌駕於民政之上。
他同某些人勾結起來把我們置於一種不適合我們的體制且不為我們的法律所承認的管轄之下;他還批准那些人炮製的各種偽法案來達到以下目的:
在我們中間駐扎大批武裝部隊;
用假審訊來包庇他們,使他們殺害我們各州居民而仍然逍遙法外;
切斷我們同世界各地的貿易;
未經我們同意便向我們強行征稅;
在許多案件中剝奪我們享有陪審制的權益;
羅織罪名押送我們到海外去受審;
在一個鄰省廢除英國的自由法制,在那裹建立專制政府,並擴大該省的疆界,企圖把該省變成既是一個樣板又是一個得心應手的工具,以便進而向這里的各殖民地推行同樣的極權統治;
取消我們的憲章,廢除我們最寶貴的法律,並且根本上改變我們各州政府的形式;
中止我們自己的立法機關行使權力,宣稱他們自己有權就一切事宜為我們制定法律。
他宣布我們已不屬他保護之列,並對我們們作戰,從而放棄了在這里的政務。
他在我們的海域大肆掠奪,蹂躪我們沿海地區,焚燒我們的城鎮,殘害我們人民的生命。
他此時正在運送大批外國傭兵來完成屠殺、破壞和肆虐的勾當,這種勾當早就開始,其殘酷卑劣甚至在最野蠻的時代都難以找到先例。他完全不配作為一個文明國家的元首。
他在公海上俘虜我們的同胞,強迫他們拿起武器來反對自己的國家,成為殘殺自己親人和朋友的劊子手,或是死於自己的親人和朋友的手下。
他在我們中間煽動內亂,並且竭力挑唆那些殘酷無情、沒有開化的印第安人來殺掠我們邊疆的居民;而眾所周知,印第安人的作戰規律是不分男女老幼,一律格殺勿論的。
在這些壓迫的每一陷階段中,我們都是用最謙卑的言辭請求改善;但屢次請求所得到的答復是屢次遭受損害。一個君主,當他的品格已打上了暴君行為的烙印時,是不配作自由人民的統治者的。
我們不是沒有顧念我們英國的弟兄。我們時常提醒他們,他們的立法機關企圖把無理的管轄權橫加到我們的頭上。我們也曾把我們移民來這里和在這里定居的情形告訴他們。我們曾經向他們天生的正義善感和雅量呼籲,我們懇求他們念在同種同宗的份上,棄絕這些掠奪行為,以免影響彼此的關系和往來。但是他們對於這種正義和血緣的呼聲,也同樣充耳不聞。因此,我們實在不得不宣布和他們脫離,並且以以對待世界上其它民族一樣的態度對待他們:和我們作戰,就是敵人;和我們和好,就是朋友。
因此,我們,在大陸會議下集會的美利堅合眾國代表,以各殖民地善良人民的名義,非經他們授權,向全世界最崇高的正義呼籲,說明我們的嚴正意向,同時鄭重宣布;這些聯合一致的殖民地從此是自由和獨立的國家,並且按其權利也必須是自由和獨立的國家,它們取消一切對英國王室效忠的義務,它們和大不列顛國家之間的一切政治關系從此全部斷絕,而且必須斷絕;作為自由獨立的國家,它們完全有權宣戰、締和、結盟、通商和採取獨立國家有權採取的一切行動。
為了支持這篇宣言,我們堅決信賴上帝的庇佑,以我們的生命、我們的財產和我們神聖的名譽,彼此宣誓。
真正偉大的政治家——華盛頓
"純粹的政治家應當同虔誠的人一樣,尊重並珍惜宗教和道德。"
如果這句話出自張三或李四之口,說不定會引來鬨堂大笑。
因為在一般人的心目中,政治就意味著玩弄和踐踏道德,只有在騙人的時候,政治家的嘴裡才會溜出冠冕堂皇的道德詞句。
不過,幸好說這段話的人,一生中都在盡可能身體力行。
他就是美國的國父之一華盛頓。
正是由於這種政治家裡罕見的品格,使我在想寫一些關於偉大人物的隨筆時,感到應該將華盛頓放在首篇。
隨著歲月的流逝,我們就越發能夠感受到,華盛頓的政治遺產在世界歷史發展中的影響。
遺憾的是,我們對華盛頓更多的只是只言片語的耳聞,認識也大都停留在中學教科書的水平。我們目染的都是康熙微服私訪、雍正神武英明的形象。坐在電視機前,我們好像還是大清帝國的子民。
為了在政治的叢林里,不再總是迷失方向,我們應該消除自己眼裡的梁木。因為世界有著太多的精彩需要我們去欣賞。
華盛頓並非出自鍾鳴鼎食之家,他幼年喪父,17歲就開始獨立謀生,所受的教育甚至不及林肯,頂多不過是小學程度而已。他也有過似乎刀槍不入的奇跡般經歷。22歲就成了弗吉尼亞的總司令,一舉成為赫赫有名的英雄人物。從21歲到26歲,他在和法國人、印第安人作戰。但在此後的16年裡,只不過是弗吉尼亞的一個普普通通的種植園主。
是時勢又一次將他推到了歷史的前台。1775年華盛頓當選為大陸軍總司令。他受命於危難之際,殖民地人民面臨自由還是奴役這樣的大是大非問題,大敵當前,似乎應該小我服從大局,在一位天神般的人物領導下向前進。
但我們沒有在美洲大陸看到歷史上司空見慣的事情。
美國在追求獨立和自由的過程中,始終伴隨著人們對專制的警惕,對權力的不信任。就連促成華盛頓當選總司令的約翰·亞當斯,也感到局促不安,因為他擔心,樹立創建獨立國家這一事業的象徵人物時,歷史的經驗使他認識到風險非同一般:"凡強者無一不竭力攫取一切他們可能獲得的權力。"
獨立戰爭的歷程,就是今天在我們許多人眼裡,也是不可思議的政治另類。不過,就是我們今天看來仍然是不可能的事情,當時卻是在實踐。短期兵役使得華盛頓的部隊如流水一樣更換不已,為了建立一支有戰鬥力的軍隊,華盛頓在1776年請求士兵服役期為3年,而大陸會議的代表們
E. cd被發明的時間
光碟的標准
光碟的標准
[光碟標準的源起]
"誰需要這些銀色的光碟片?", 在1982年於雅典所舉辦的消費性電子工業代表聚會會議上, 飛利浦CEO部門的Mr.Jan Timmer 如此問到. CD 光碟片在音樂領域上的應用成友\簡單而清楚的回答了這個問題. 不久, 電腦工業很快的對 CD 重新定義, 他們認為在音樂 CD 片上所儲存的大型音樂資料也能被電腦資料所取代, 因為同樣都是採用數位訊號, 於是CD-ROM就誕生了. 基本上是依循紅皮書(Red Book, CD 音樂片格式標准, 由飛利浦及Sony所制定)的標准,而CD-ROM的詳細規格及標准則訂定於黃皮書(Yellow Book, 由 Philips 及Sony 所制定)上, 但是在消費性電子市場上, 其在音樂、視訊、動畫的應用 (我們現今稱之為"多媒體")上, 該規格並無法滿足需求而必須延伸擴展, 所以於1987年Philips及Sony聯合制定了CD-I(CD-Interactive 互動式光碟), 其規格寫於綠皮書上(Green Book),要執行這些互動式光碟的程式必須使用內含電腦界面的CD-I撥放機, 這種機器有點像是一般 CD 音樂撥 放機 (CD-Player). 當然, 互動式程式也可應用在一般個人電腦上.
為了建立從消費電子世界到電腦世界的橋梁, 於是Philips, Sony 及 Microsoft 叄家公司在1988 年定義出 CD-ROM/XA格式, XA 是代表eXtended Architecture 二個字的縮寫,它是CD-ROM規格的延伸, 是以CD-I的規格為基礎而建立, 而後有許多系統廠商紛紛開 發出以此格式為基礎的技術, 如: Commodore's CDTV, Intel's DVI, Tandy's VIS, Mixed Mode CDs, CD+G, CD+MIDI及一些由日本電視游樂器廠商所開發出的軟體. 但是這其中一個最重要的開發是由飛利浦與柯達公司共同開發出的相片光碟(PhotoCD), 此種光碟片也是屬於Bridge Disk的一種, 可使用在PhotoCD專用的撥放機、CD-I 撥放機或是連接在個人電腦上具有XA讀取能力的CD-ROM光碟機上. BridgeDisk 的規格是由飛利浦與Sony在1991年10月制定出,白皮書 (Write Book)也是屬於這類格式. 在以前, CD片是屬於唯獨型媒體, 但是相片光碟卻是建立在一種新的單寫型技術上(write once technology), 對於此種單寫型光碟(CD-RRM,write once read many)及磁光式光碟(CD-MO,magneto optical) 的規格均於1990年11月定義在橘皮書(Orange Book)上.
[CD標准]
我們都知道, 一片空白的 CD-R 碟片可以燒錄成為任何格式的光碟片, 包括最基本的CD-ROM與CD-Audio, 另外現有市面上所常見的其他格式光碟片亦可製作. 這些特殊的光碟片有的已存在數年, 有的剛剛才推出, 甚至有的還在研發階段. 這個章節就是要討論這些存於市面上光碟的種類, 格式與觀念.
要知道CD的標准, 就必須先了解各'顏色'的標准書: 包括了紅, 黃, 綠, 橘, 白及藍皮書, 這些標准書為荷蘭飛利浦公司聯合相關的公司所制定, 因採用各不同的封面顏色而得名. 除此之外, 市面上還可以見到一些專屬的CD格式, 像是由Sega, 3DO及任天堂公司推出的電視游戲機專用光碟片. 飛利浦的光碟標準是應用在光碟產業上,因此相關的光碟製造廠包括CD片工廠, 光碟機工廠等, 必須與飛利浦或是Sony公司簽訂授權合約才可生產 CD 相關產品. 此外還有其他相關的標准, 像是 ISO9660, MPEG 1/2 還有MPC 3 等, 有些是自由使用, 有些則要簽訂合約.
所有的光碟格式都是以CD-Audio格式為基礎而發展的, CD-Audio的標准記在紅皮書內, 而CD-ROM的標准則記錄在黃皮書上. 紅皮書與黃皮書是最常用到的標准書, 雖然如此, 但是這只是眾多標准書的其中兩本. 其它還有包括定義CD-i規格的綠皮書, 定義 Video CD與 Kaoarke CD規格的白皮書, 白皮書內規格尚需要參考紅及黃皮書, 另外還有定義 CD-R, CD-E及MO規格的橘皮書, 在橘皮書中包括定義CD-R碟片的規格, 使CD-R光碟片可使用於任何一台光碟燒錄器, 橘皮書中還定義了全新的檔案系統, 這種檔案系統是為了可將資料分次存放在CD-R而定的, 叫做多段式(Multi-session)寫入規格. 藍皮書則記載加強型光碟片(CD-Extra)的規格, 此種光碟片是以CD-Audio為基礎, 利用Multi-session的方法將資料加於音樂軌的後面, 使一般CD唱機無法撥放到資料軌(保 護), 而電腦上的光碟機則可順利抓到資料.
對於新的CD標准, 或者是原有標准新加入的部份, 均無法獨立成為一個單一標准,而需彼此參考, 舉例來說, CD-R 要記錄成為 CD-Audio, 需參考橘皮書與紅皮書, 彼此缺一不可. 有的時候, 光碟片上可以記錄不只一種的CD標准.
在不久的將來, 你可以看到有些新格式的光碟片將成為家用多媒體世界中不可或缺的一環. 舉例來說, Video CD 帶給我們影音數位化, 將電影存放在CD之中, 接著取而代之的次世代高密度光碟(DVD)更是高畫質影音的展現. 將來的CD音樂片不再只是音樂片, 放入電腦中就可以變成一片多媒體光碟, 歌詞, 歌手資料甚至MTV皆可在電腦上看到.
紅皮書
紅皮書代表 CD-Audio, 或稱為數位音樂光碟片, 這是飛利浦與Sony公司在1980年制定的. 所有其他規格的光碟片均以此為基礎而發展. Audio CD 是將類比音樂以44.1Khz頻率采樣(每秒取樣44100單位), 而每個采樣單位都有一個 16 bit (65535) 范圍的值,將類比轉換為數位資料, 此二進位碼還要經過8到14編碼(EFM)才完成數位化動作, 再將0與1轉換成為CD上的pit與land, 最後放在螺旋狀的軌道(track)上. 以上是一個簡單的過程說明, 此外CD上的資料還包括了 Sub-code channels, index points 及 CIRC ( Cross- Interleaved Reed-Solomon Code) 錯誤修正碼等. 因為CD-Audio光碟片的主要功能只是提供播放音樂, 而且是循序播放, 每首歌都是從頭開始播到尾, 因此紅皮書的規格在當時是很單純, 完整, 而且足夠的, 其最主要的目的就是提供一個標準的播放規格, 所有的CD光碟片可以在所有的CD音響上播放, 全世界都一樣.
CD+G
當研發人員在設計紅皮書規格時, 他們已經想到替CD加上一個未來可用到的功能,可以在CD上與數位音樂同時並存圖形資料, 這些圖形資料存放在每個音樂資料的控制區內, 每一個控制區內包含了8個bits, 分別為P,Q,R,S,T,U,V 和 W. 每一個字母代表了一 個Sub-code channel, 而P, Q channel包含了位置與時間資料, 大部分的 CD 音響靠著這兩個channel得知正在播放的時間並顯示在面板上.其他從R到W的6個bits則可存放使用者的資料, 在大多數CD音樂片上這個部份都存放為*0*, 如果幸運的話, 你可以在市場上找到含有圖形資料在其中的CD片, 就是所謂的CD-G碟片, 而這些圖形資料有什麽用途呢? 一般來說, 可以存放與歌曲有關的資料, 像是歌詞, 照片或是注意文字等, 但是因為存放的空間受到限制, 每張CD片最多存放20MB的資料, 而且使用上有限制, 必須連續播放7秒鍾才可得出一張低解析全螢幕的資料, 因此實用性並不是很大.大多數的CD音響會忽略掉這些Graphic的資料, 因為這並不影響到音樂的播放. 如果你要將這些資料顯示出來, 必須還要使用特殊的CD系統, 它可以讀出R到W sub-code channel的資料並有影像輸出的端子才行. 以CD-G為應用的例子在早期有CD I, Karaoke CD等系統. CD-G 的編碼方式為飛利浦與Sony公司所發展出來, 因此如果要製作此種CD片, 必須先得到這兩個公司的授權. 膾然CD-G因為種種的限制而無法被市場接受, 但是CD-G光碟杜算是最早的多媒體應用了, 而且在當時CD-G給了發展CD-i一個確定的方向.
黃皮書
飛利浦與Sony在1983年發表了黃皮書, 定義了CD-ROM(Compact Disc - Read OnlyMemory) 的規格, 黃皮書是以紅皮書為基礎, 發展出適合存放電腦資料的CD格式, 而且可以快速隨機的找尋資料(與CD-Audio比較起來). 存在CD片上的資料可分為兩種,一種為正確性要求較低的音樂或圖形資料, 可容許一些Byte的錯誤, 另一種是正確性要求非常嚴格的電腦數字或文字資料) 錯一個bit也不行.
Mode 1與Mode 2
黃皮書規 定義了災種不同型態的資料結構: Mode 1與Mode 2, 在CD-ROM磁* (Sector)的表頭區(Header field)內, 含有指示本區內資料為 Mode 1 或 Mode 2 的 Byte.Mode 1代表CD-ROM資料含有錯誤修正碼(Error Correction Code - ECC), 每個磁區存放2048Byte的資料. 而Mode 2的資料則沒有錯誤修正碼, 將那些空間省下來, 因此每個磁區可以多存放288Byte, 達到2336Byte, 因此Mode 2較適合存放圖形, 聲音或影音資料. 你可以指定在CD上的每一個資料軌為Mode 1 or Mode 2, 但是其內的磁區只能有一種格式來存放資料. 大部分的CD-ROM電腦用光碟片, 包括資料庫, 電腦游戲, 網路全書或共享軟體, 是採用 Mode 1方式存放資料, 而 Mode 2從不採用它最"原始"的方式來存放資料. 其它的光碟片, 像是相片光碟(Photo CD), CD-I 及影音光碟 ( Video CD)等, 是採用Mode 2, Form1及Form2來存放.
黃皮書的邏輯格式變化
如同前文所言, 黃皮書內定義了在CD-ROM光碟片上兩種基本型態的資料存放方式, 但是黃皮書到此處停止繼續定義, 留給 CD-ROM 研展人員去決定如何訂出磁區的邏輯格式, 與電腦檔案的存放格式(光碟檔案系統), 在早期各 CD-ROM 的研展人員制定了屬於他們自己的專用格式, 彼此各不相容, 直到 High Sierra 小組的出現, 他們訂出了全球通用的標准, 也就是後來的ISO 9660檔案系統格式, 然而, 一些研展者發現 ISO 9660 檔案系統在他們的作業系統上, 並不能允許他們存放一些像是表現檔案特性的資料, 因此他們開始研究擴展ISO9660的規格.
ISO9660
ISO9660標准內有叄層透通性(Interchange), 只有第一層支援大多數的作業系統,第一層要求每個檔案的資料必須是連續不中斷的方式存放於CD上, 每個檔案內容不可分開存放或與其他檔案交錯, 檔名必須符合英文 A 到 Z, 數字 0 到 9 和底線"_"所組成的字集, 而且格式必須依照DOS的規定, 8 個字元的主檔名與 3 個字元的副檔名. 第二層則是可以採用任何的字元作為檔名, 包括使用超過 8+3 個字的長檔名, 但是檔案的內容亦不可中斷, 交錯或是分開存放. 在第叄層則是不受任何的限制. 在所有的叄層規定中, ISO9660檔案系統規定均不可使用超過8層的目錄結構.
Rock Ridge Interchange Protocol (RRIP)
ISO9660標準的設計是相容於大多數的作業系統, 但是它也保留空間作為延伸與改編用, 在Unix的作業系統世界中, 長檔名與超過8層的目錄結構是稀疏平常的, 因此Unix系統的CD-ROM檔案系統研展人員對ISO9660的第一層限制非常反感, 因此就有些人不採用ISO9660的規格, 而自行設計符合Unix作業系統的規格. 但是因為Unix作業系統有太多種不同的版本, 所以設計起來也特別困難, 但是這件事情引起了High Sierra小組的注意. 當這件事情同樣被其他公司引起注意, 並開始討論後, 於1990年, 由16家公司派代表組成了Rock Ridge小組, 他們共同的目標是延伸 ISO9660 的規格以使 CD-ROM 能符合 Unix 的檔案系統與結構. 他們提出一個規格叫做: System Use Sharing Protocol (SUSP), 它可重新分配ISO9660規格中的系統使用區域 (System Use Area field),轉變成為一種可變長度的系統記錄區(Variable-length System Use fields), 這個區域內記載了不同的作業系統之相關資訊. 因此RRIP就是負責處理記錄這些Unix下的長檔名與超過8層的目錄資訊, 而且除了Unix以外的作業系統將不會看到這些專為Unix而設計的區域. 這種新的CD-ROM檔案系統可以在不同的UXIX作業平台使用, 這就是Rock Ridge格式, 至今已被廣泛的使用在Unix的CD-ROM光碟片上.
Apple Extensions
麥金塔CD-ROM的研展人員是另外一批研究麥金塔專屬CD-ROM檔案系統的組織, 他們的檔案系統稱為Hierarchical File Structure (HFS), 在ISO9660標准內無法存放HFS之特有資訊, 像是檔案代表圖形(Icon), 與其擺放在桌面的位置資料, 還有資料檔與執行檔之間的關連資訊等. Apple採用的ISO延伸系統與Rock Ridge較相似, 它們都准許以ISO9660第二層的方式在CD-ROM上存放長檔名, 以及存放資料檔案與程式之間的關連資訊. 存放在第二層的資訊無法被麥金塔以外的電腦系統所讀取.
Hybridm
採用 Hybrid 或是Janus格式的光碟片, 通常會有兩個或兩個以上的資料區 (Parti- tion), 每個資料區各自含有完整的檔案記錄與資訊, 兩個資料區可以採用不同作業系統的檔案格式, 目前有四種檔案格式可以相互結合, 分別為DOS(Windows), HFS,Unix與OS/2, 但是最常看到的Hybrid光碟片是結合DOS與麥金塔檔案格式: DOS採用ISO9660檔案系統, 麥金塔則採用HFS檔案系統. 有時候這種Hybrid的光碟片又叫做Janus格式. (源自古羅馬帝國一位雙面神的名字)
Shared Hybrid
可分享式的Hybrid光碟片也可以在兩種或兩種以上的作業系統間使用, 各不同的作業系統可讀取CD-ROM上相同的資料, 這種格式的光碟片只有一個資料區(Partition), 所有相關的資料與各作業系統使用的程式都放在一起, 但是在DOS上只會看到 DOS的程式檔, 麥金塔上也只能看到麥金塔的執行檔.
El Torito (Bootable CD-ROM)
關於可開機式的CD-ROM規格, 目前版本到1.0, 其主要的方法是將硬碟或軟碟上的開機磁區內資料搬到CD-ROM光碟片上, 並且可以同時有數個開機磁區映像檔(Image file)可供開機時選用. El Torito規格是開放給各電腦產業使用, 不用簽約, 自由使用的. 要使CD-ROM光碟片可以開機, 還必須採用支援CD-ROM開機的BIOS(電腦主機板上), 或是採用SCSI界面, 並配合像是新版本Adaptec SCSI卡才可以.
CD-i與CD-ROM/XA
如同CD-ROM是CD-Audio的延伸一樣, CD-i與CD-ROM/XA就是CD-ROM的延伸,CD-i的全名叫做CD-interactive. 說起它發展的經過, 在於飛利浦與Sony兩家公司自訂出紅皮書(for CD-Audio)與黃皮書(for CD-ROM)後, 發現在CD的應用上應該可以更多加以整合文字, 圖形, 影音, 動畫, 照片等多媒體的應用, 並且應該要有一個適合的硬體平台來播放, 此硬體的環境應該要考慮Video的播放規格, 軟體所採用的作業系統以及音效處理等等, 使得這樣的電腦系統能在全球統一, 也使這種光碟片的格式一致, 就像是CD-Audio一樣的成功, 因此, 於1986年二月CD-i (規格訂於綠皮書) 就正式發表了. 值的注意是在當時, PC還未普及於一般家庭, 更唐皇每台PC都裝有CD-ROM光碟機了. 在綠皮書內除了定義CD光碟片的規格外, 還包括了播放系統硬體的規格, 軟體的作業系統,聲音與影像的壓縮方式, 還有那些文字, 圖片與語音的交錯編排方式(Interleaving)等, 至於CD-ROM/XA的規格是將黃皮書的規格加以延伸並取用部份綠皮書的規格整理而成,於1989年發表. CD-ROM/XA規格中也包括了聲音與資料的交錯編排方式, 如果你要了解XA與CD-i的光碟片有何不同, 那最好是從它們相同處開始了解. 一般來說CD-ROM/XA 與 CD-i 的觀念相同, 都採用資料交錯的編排方式儲存資訊, ADPCM 方式的語音壓縮以及具有互動式的功能.
資料的交錯編排(Data Interleaving): Form1與Form2
在黃皮書上說明了CD-ROM Mode1的規格, 我們也知道在這種規格下, 資料/程式與聲音/影像是分開存放的. 如果你的 CD 光碟片上要包含 CD-Audio, 那你必須將資料與Audio分開放在不同的軌道(Track)上, 就是所謂的混合式(Mixed-Mode)光碟片, 這種方式的基本操作原理是先將圖形/照片先從光碟片上讀出到電腦顯示出來, 然後才開始播放CD -Audio. 當然程式部份也是先行讀出並在電腦上執行, 如此目的是分為兩個步驟來完成"多媒體"的展示, 這種情況下, 你不可能順利播放CD-Audio又平順播放動畫/影片. 其實這最重要的原因就是資料與CD-Audio是分別放在CD光碟片上不同的軌道,光碟機上的讀取頭無法在同一時間內跑到兩個軌道讀取資料. 在綠皮書的規格中, 黃皮書規格中的Mode2又被細分為Form1與Form2兩種, Form1的磁區(Sector)結構為 2048Byte 資料區加上錯誤偵測碼(EDC)及錯誤修正碼(ECC), 使其可當成Mode1的方式儲存電腦的資料. Form2則沒有加上EDC與ECC, 整個磁區(2328Byte)皆可存放資料. 或許你會問, Mode2的磁區不是應該可存放2336Byte的資料嗎? 是的, 這里我們把那剩下的 8個Byte用來存放磁區的種類(A/V資料或是Data資料), 位置資訊(這個磁區在光碟片上的位置), 這樣光碟機才能辨識這個磁區是不是它要找的資料了. 在Mode2的軌道里,我們可以同時存在 Form1 與 Form2 的磁區.所謂資料交錯編排(Interleaving)主要目的是可以光碟機同時抓到語音/影像(A/V)資料與電腦資料(Data), 以使播放不至中斷. 舉例來說, 一個言講者的影像播放可同時配合他的聲音來同步播放, 不會斷續. 或是一段電腦動畫搭配著其語音說明敘述. 光碟機上特殊的硬體設計可讀取並分離交錯編排在光碟片上的資料, 聲音部份解壓縮後送到喇叭放出, 電腦資料則送進電腦內處理, 影視 / 動畫資料則被送到電腦或是電視上播放. 現在在市場上所看到的 Mode 2 光碟片包括了Video CD, CD-i, 與一些特殊的CD-ROM/XA光碟片.
綠皮書
綠皮書包括定義了CD-i的光碟片格式與CD-i的硬體規格, 這並且是所有規格書中唯一包括硬體規格的標准, 其中包括了中央處理單元(CPU), 作業系統, 記憶體, Video與 Audio 的控制器以及影音資料的壓縮方式等. CD-i 是被定義成一個消費性的電子產品, 也就是類似電視, 錄放影機等功能的產品, 它是可以直接接上電視, 並且採用遙控器控制, 它沒有軟式磁碟機(Floppy)與硬碟機(Hard Disk), 完全採用光碟機作為資料的輸入裝置, 並且採用即時性的作業系統(Real-time operating system)
* 現在, 我們重新對CD-ROM的格式做一整理如下:
格式 說明
CD-Audio(CD-DA) 雷射數位音樂
CD-ROM High Sierra PC 資料原始標准(現已不用)
CD-ROM ISO 9660 MS-DOS & Machintosh 檔案標准
CD-ROM HFS Machintosh 高速檔案系統
CD-ROM/XA 黃皮書延伸標准
CD-I 互動式光碟
CD-I Ready 可用於一般雷射唱盤與CD-I
CD-Bridge XA的標准並可用於CD-I上
CD-R(CD-RRM) 單寫型CD光碟片
CD-MO 可讀寫型光碟片
CD-G CD音樂加影像(卡拉OK)
Video CD CD影碟(74分鍾MPEG-1規格)
各標准書規格說明
紅皮書(Red Book)
CD-Audio
2352 Audio Data
黃皮書(Yellow Book)
CD-ROM Mode 1
12 Sync 4 Header 2048 User Data 4 EDC 8 Blanks 276 ECC
CD-ROM Mode 2
12 Sync 4 Header 2336 User Data
黃皮書延伸規格--XA(Extended Architecture), 本規格均是屬於Mode 2下的規格
延伸.
CD-ROM Mode XA Form 1 (Computer Data)
12 Sync 4 Header 8 Sub-header 2048 User Data 4 EDC 276 ECC
CD-ROM Mode XA Form 2 (壓縮音樂、影像及照片)
12 Sync 4 Header 8 Sub-header 2324 User Data 4 EDC
綠皮書(Green Book)
所有 CD-ROM/XA 的規格加上對 CD-I 機器的硬體規格 (如 CPU 等) 及 CD-I
的作業系統的定義.
橘皮書(Orange Book)
CD-ROM
Lead-In&TOC Data Track Lead-Out Lead-In&TOC Data Track Lead-Out
<--------------- Session 1> <--------------- Session 2>
* Sync 同步信號, EDC(Error Detecting Code), ECC(Error Correcting Code)
[CD-R光碟的新標准DIS13490]
目前, 國際標准組織已經開始研究一種新的CD-R檔案格式, 尚未正式定案的格式叫做DIS13490, 此種標准容許使用者的資料維持跨越平台的交換性, 並可以在CD-R光碟片上更靈活的增加或修改資料.
唯讀式光碟機 CD-ROM 不負眾望, 已嚴然成為這個年代最重要的資料儲存和傳輸媒介. 放眼今日的電腦就可見一斑: 麥金塔電腦多數出貨時搭配了CD-ROM光碟機,多媒體電腦 (MPC-Multimedia PC) 更少不了它, 而幾乎每台 Unix 工作站也都內含 CD-ROM 光碟機, 以供安裝系統軟體之用.
造成光碟機產業成功的關鍵之一, 在於當初設立了 ISO 9660 標准, 使得各 CD- ROM 光碟片可通用於麥金塔、MS-DOS、Unix、VAX/VMS 等各種電腦平台上.
然而, ISO9660 驅動程式用在各種作業系統上的時候, 會產生一些設計上的問題舉例言之, 使用目錄列表指令要讀取Unix的檔案資料時, 因為部份有關目錄屬性等的 延伸資料是隨著檔案內容一起存放, 而非存放在目錄記錄區域內, 如此一來每當執行一項單純的目錄指令, 都得先到每個資料檔案所在的位置上搜尋相關資料, 造成時間的延誤與效率的不彰.
ISO9660 還有一個嚴重的致命傷, 那就是無法支援在光碟片上增加資料的功能,也就是我們常說的 Multi-Session 光碟片, 而當柯達相片光碟 (PhotoCD) 出現時, 這項ISO9660 的限制變成了一個急待解決的問題, 因為相片光碟容許在已有相片資料的光碟片上再增加相片, 直至裝滿為止. 此外, 企業界可以藉助光碟記錄器, 將專業資料等自行生產製作成少量的光碟片. 他們可以分次寫入資料到光碟片上, 不會浪費光碟片的空間.
ISO9660 早在1988年就已設立. 過去幾年之間, 單寫型光碟 (Compact Disc Write Once, 簡稱 CD-R)技術已有長足的進步. 並由唯讀型光碟(CD-ROM)演變而成今日的CD-R.
其實在當時單寫型系統(WORM)有很多種, 應用方面也不同, 如12寸的單寫型光碟是用在記錄視訊資料(如影碟)或其他大容量資料的應用(如地政資料), 這種光碟片的容量一片在5.6GB (雙面). 另外在可讀寫磁光式光碟系統(MO)上, 也有一些廠牌將WORM 的功能加入, 其方式為採用材質不同之光碟片(即WORM DISC), 此類光碟機可使用二種型態的光碟片, 可讀寫磁光式式及單寫式光碟片, 達到雙功能的目的 (市場上稱之為Multi-Function光碟機), 現已很少見於市面. 而 CD-R 則為單寫型系統中應用最成功的產品.
相較於 ISO 9660, DIS 13490 這項新標准可說是青出於藍. 它對光碟片上的軌(Track)及段 (Session)提供了邏輯化的運用能力. 這項突破是利用現有CD-R標準的碟軌記錄達成的.各界接受這項新標準的經過, 也與接受 ISO9660 的管道如出一徹. 在當年ISO9660定案前是由High Sierra Group 所擬定的光碟片上冊(Volume)資料及檔案結構標准, 由歐洲電腦製造廠商公會ECMA加以修改, 並且設定為ECMA 119 標准,隨後被又被設為 DIS9660 標准, 最後定名為 ISO9660. 同樣地, 法蘭克福小組(Frankfurt Group, 由於首次集合的地點在德國法蘭克福而得名)起草了唯讀型光碟和單寫型光碟的 Volume 區架構及檔案結構標准, 也由歐洲電腦製造廠商公會 (ECMA) 加以修改, 設定為 ECMA168 標准.
目前, 這項命明為 DIS13490 的邏輯標准, 正由全球各界人士評估. 在評估其之後, 可能設定為 ISO13490 標准. 請讀者留意: 本文中所指的「橘皮書」是對 CD-R所定的實體(Physical)標准, 而 DIS13490 則是訂出 CD-R光碟片上資料的邏輯架構 (Logical).
唯讀型光碟的基本概念
在詳述 CD-R冊區資料及檔案架構之前, 先簡單介紹目前所通用的ISO9660架構.這項標准將光碟片劃分為四個主要部份, 分別為「冊區說明」(Volume Descriptors)、「路徑表格」(Path Table)、「目錄記錄」(Directory Records) 和「擴充屬性記錄」(Extended Attribute Records, 即 XAR). 這四個區域均用以說明資料組織情況, 因此統稱為「描述區」(Descriptors).
在「冊區說明」區域, 主要記載了檔案路徑、根目錄及其他光碟重要資訊在光碟上的位置,在此與CD-R光碟最大的不同即是: 唯讀型光碟上的目錄及檔案位置一但被設定後就固定無法變更,因此唯讀型光碟上的檔案路徑及根目錄的位置資料是記錄在「冊區說明」區域內. 「路徑表格」區域內描述的是根目錄和子目錄之間的關系. 而「目錄記錄」區域是列出各目錄下的子目錄或檔案名稱.
這種架構的機能, 可以提供系統兩種方式來回讀取唯讀型光碟上的樹狀檔案目錄.其一是經由「目錄記錄」, 其二是經由「路徑表格」. CD-R 應用這種方式處理檔案,一但更動了某個檔案或目錄, 就得隨即將每筆目錄記錄重新寫入. 因此之故, 在 CD-R檔案結構下, 各目錄與各檔案之間的關系僅載於「路徑表格」, 換言之, 在CD-R 檔案結構之下的「目錄記錄」並不包含子目錄或檔案的指標.
ISO9660的最後一個區域「擴充屬性記錄」(XAR) 則提供了檔案或目錄的所有者(Owner)及群組 (Group) 的識別碼 (ID) 和架構記錄. 然而,「擴充屬性記錄」系記錄在檔案或目錄上, 因此常會阻礙光碟機的運作. 在 CD-R 檔案架構上, 這個問題已經解決了,在後文中解釋.
DIS13490 描述區所使用的內部結構資料欄, 與 ISO9660 內部格式所使用資料欄的格式及數值近似. 然而部份資料欄位已經加以修改, 以便 DIS 13490 的結構可支援Posix. 這樣一來, DIS13490 標准便足以涵蓋市場中主要的作業系統, 如 DOS、Mac-OS和 VMS 等等, 其實這些系統廠商的研發者, 都是當初法蘭克福小組的成員.
每當連置(mount)上一個冊區(Volume)時, 作業系統都得了解記錄在該媒體上的資料種類及格式. DIS13346 (非單次連續寫入性媒體 nonsequential write-once media 及可重復讀寫式媒體 rewritable media 的冊區及檔案標准)、DIS13490、可能還有一種新的磁帶標准為此特別共同訂定了叄者通用的冊區辨識流程. 藉此, 系統可以將適當的冊區標准安裝在適合的媒體上, 之後再利用這種媒體來開機. 此外, 字元集的定義系由ISO9660 標准擴充而成, 對特殊字元的需要已經大幅降低了.
ISO9660 所定義的「擴充屬性記錄」部份業已取消, 因為在目錄及表格路徑內記錄延申屬性的區域已擴充了其記錄的功能.
IS13490 標准
分為四部份, 概述如後:
第一部份: 總論, 列
F. AR MR VR分別代表什麼
AR代表增強現實(Augmented Reality)技術,MR代表混合現實技術(MR),VR代表虛擬現實技術(英文名稱:Virtual Reality,縮寫為VR),又稱靈境技術。
增強現實(Augmented Reality,簡稱AR),增強現實技術也被稱為擴增現實,AR增強現實技術是促使真實世界信息和虛擬世界信息內容之間綜合在一起的較新的技術內容,其將原本在現實世界實施模擬模擬處理,疊加將虛擬信息內容有效應用,被人類感官所感知,實現超越現實的感官體驗。
混合現實技術(MR)是虛擬現實技術的進一步發展,該技術通過在現實場景呈現虛擬場景信息,在現實世界、虛擬世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息迴路,以增強用戶體驗的真實感。
虛擬現實,顧名思義,就是虛擬和現實相互結合。從理論上來講,虛擬現實技術(VR)是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機模擬系統,它利用計算機生成一種模擬環境,使用戶沉浸到該環境中。
(6)mr發明日期擴展閱讀:
虛擬現實特徵:
1、沉浸性
沉浸性是虛擬現實技術最主要的特徵,就是讓用戶成為並感受到自己是計算機系統所創造環境中的一部分,虛擬現實技術的沉浸性取決於用戶的感知系統,當使用者感知到虛擬世界的刺激時,包括觸覺、味覺、嗅覺、運動感知等,便會產生思維共鳴,造成心理沉浸,感覺如同進入真實世界。
2、交互性
交互性是指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度,使用者進入虛擬空間,相應的技術讓使用者跟環境產生相互作用,當使用者進行某種操作時,周圍的環境也會做出某種反應。
3、多感知性
多感知性表示計算機技術應該擁有很多感知方式,比如聽覺,觸覺、嗅覺等等。理想的虛擬現實技術應該具有一切人所具有的感知功能。由於相關技術,特別是感測技術的限制,目前大多數虛擬現實技術所具有的感知功能僅限於視覺、聽覺、觸覺、運動等幾種。
G. Mr.各個成員的資料
Mr. (Mister),前身為獨立樂隊White Noise,主音Alan、低音吉他手 Dash、吉他手 MJ、Ronny 和鼓手 Tom 五人本身來自不同的樂團單位,幾年前開始走在一起,以平常心來面對喜怒哀樂,同時改名以「Mr.」重新出發在不平凡的Band Sound音樂路途上,讓更多聽眾得到共鳴。 專輯名稱:Mister 唱片公司:環球唱片 歌手姓名:Mr. 發行日期:2008年11月12日 專輯語言:粵語 歌曲列表: 01. Voice Mail Message + 戰禍 02. Everyone 03. 想太多 04. 假使 05. 等不了 06. Mister 07. 15 08. Everyone (DJ Mix Version) DVD 01. Everyone (MV) 02. 想太多 (MV) 03. Radio Live (Live Performance Footage Of 7 Tracks From Album) If I Am... 歌手姓名:Mr.發行時間:2009年9月03日 發行公司:環球唱片 專輯語種:粵語專輯介紹 Mr. 09 Band Sound 繼續刺激樂壇 全新專輯第一主打歌《搖擺》 接力強勢主打《如果我是陳奕迅》 特別加送:首張Mr.[MISTER] EP Mr. (Mister),前身為獨立樂隊White Noise,主音Alan、低音吉他手Dash、吉他手Quincy(MJ)、Ronny和鼓手Tom五人本身來自不同的樂團單位,幾年前開始走在一起,以平常心來面對喜怒哀樂,同時改名以「Mr.」重新出發在不平凡的Band Sound音樂路途上,讓更多聽眾得到共鳴。 第一首主打歌「Everyone」由主音Alan作曲、Dash填詞,Mr.親自監制,CY Kong與Gary Tony合力監制,曲中表達出時下年青男歡女愛的情慾世界,並加入一段「Phantom of The Opera」的Riff,旋律搶耳。 歌曲列表: 01.如果我是陳奕迅 02.背影 03.搖擺 04.無謂再假 05.遇到了 06.感動 07.尋找一千遍 08.Mr.Tam 09.想太多 10.森林 11.Everyone 12.等不了 13.假使 14.Voice Mail Message+戰禍 15.Mister 16.15 17.Eveyone(James Holroyd Remix) 參考資料: http://ke..com/view/389865.htm?fr=ala0_1