只讀光盤存儲(chǔ)體

1、,第11章 只讀光盤存儲(chǔ)器,CD—ROM簡(jiǎn)介,CD概述1972年9月，Philips公司推出播放電視節(jié)目的光盤系統(tǒng)，并于1978年投放市場(chǎng)（LV，模擬信號(hào)）1982年，Philips和Sony公司推出數(shù)字聲音的光盤CD－DA（紅皮書標(biāo)準(zhǔn)）。1985年前后，CD－ROM推向市場(chǎng)（黃皮書標(biāo)準(zhǔn)）。,目前市場(chǎng)上的CD產(chǎn)品,CD－DA(1981年) CD－G(1986年) CD－V(1989年)

2、,CD－ROM(1985) CD－I(1986) CD-I FMV(1992),卡拉OK－CD(1992) Video-CD(1993),,,,,,,,CD的工作原理,CD盤片的結(jié)構(gòu)（圖1）軟盤的磁道和CD光道的區(qū)別：CD的光道于磁盤不同，采用的是螺旋型光道，長(zhǎng)約5km，以恒定線速度（CLV）轉(zhuǎn)動(dòng)，因此內(nèi)外光道的記錄密度一樣。CD盤上的數(shù)據(jù)用壓模沖壓而成（圖2、圖6 ）。從CD盤中讀取

3、數(shù)據(jù)（圖3、圖4）。凹坑的邊緣代表“1”，凹坑和非凹坑的平坦部分代表“0”，凹坑的長(zhǎng)度和非凹坑的長(zhǎng)度代表有多少個(gè)“0”。CD－Audio的采樣率為44.1KHz，Why? 一秒鐘的數(shù)據(jù)量為：1秒×44100樣本/秒×2字節(jié)/樣本×2聲道＝176.4千字節(jié),CD-ROM盤片結(jié)構(gòu)（圖1）,圖2,CD-ROM驅(qū)動(dòng)器的工作原理（圖3）,圖4,聲音數(shù)據(jù)的通道編碼激光唱盤的通道編碼，采用8到14位的調(diào)制編碼（E

4、FM），目的：(1)改善讀出信號(hào)的質(zhì)量。(2)在記錄信號(hào)中提取同步信號(hào)。原理： “0”的游程長(zhǎng)度最短限制在2個(gè)， 而最長(zhǎng)限制在10個(gè)，光盤上的信號(hào)就能可靠地讀出。8位數(shù)據(jù)有256種代碼；14位數(shù)據(jù)有16384種，其中有267種符合“0”游程規(guī)則，這其中又有10種在合并通道代碼時(shí)限制游程長(zhǎng)度仍有困難，再去掉一個(gè)代碼，就得到與8位數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的256種通道碼。此外，為滿足游程長(zhǎng)度的要求，在通道碼之間再增加3位來確保讀出信號(hào)的

5、可靠性，這樣，激光唱盤中8位數(shù)據(jù)就變成了17位的通道的代碼。CD盤的批量生產(chǎn)母盤預(yù)制作（圖5）母盤制作（圖6）大量復(fù)制（圖2）,圖5,圖6,DVD簡(jiǎn)介,95年初，業(yè)內(nèi)人士曾經(jīng)就DVD的標(biāo)準(zhǔn)問題展開了全球性的激烈討論，形成了兩大陣營(yíng)：以索尼和菲利浦為代表的一方提出了MMCD（Multimedia Compact Disc）規(guī)格，而以東芝、松下聯(lián)合日立、湯姆森公司為代表的一方提出了SD(Super Density Video Dis

6、c)規(guī)格，雙方于1995年9月達(dá)成妥協(xié)，形成了統(tǒng)一的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，即DVD—數(shù)字通用光盤（Digital Versatile Disc）。DVD的用途廣泛，不僅可用于影視娛樂、音樂欣賞，還可用于多媒體計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存貯等領(lǐng)域。DVD按用途可分為5種類型：用于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存貯的只讀光盤DVD-ROM。家庭型影音光盤DVD Movie專供音樂欣賞的DVD Audio可記錄一次的DVD-R可多次讀寫的DVD-RAM,DVD盤片的外觀和尺

7、寸與現(xiàn)在廣泛使用的CD盤片沒有什么區(qū)別，直徑均為12cm，厚度均為1.2mm。但是DVD盤片與CD盤片具有顯著的不同：DVD采用雙面光盤結(jié)構(gòu)，即由兩張厚度為0.6mm的盤片背靠背粘合而成，盤片總厚度為1.2mm。這樣一來有利于減少盤片的翹曲度，二來可以制成雙面盤片來提高記錄容量。CD盤上，記錄信息的最小凹凸坑長(zhǎng)度為0.83um，各條光道間的間距為1.6um。DVD盤上，最小凹凸坑長(zhǎng)度僅為0.4um，光道間的間距也只有0.74um。這

8、兩項(xiàng)措施就使得DVD盤片的容量變成CD盤片的4倍多。DVD的盤片采用了提高盤面利用率、減少糾錯(cuò)碼長(zhǎng)度（糾錯(cuò)方式為RS-PC方式）、修改信號(hào)調(diào)制方式（調(diào)制方式是EFM-PLUS）以及減少每個(gè)扇區(qū)字節(jié)數(shù)等措施，來提高存儲(chǔ)容量，這使得DVD盤片每面的容量為4.7GB，是CD盤片容量的7倍多。單面可記錄133分鐘的MPEG2的音、視頻信號(hào)。由于DVD盤片的最小凹凸坑長(zhǎng)度以及光道間距都比CD盤小得多，因此DVD的光拾取器（激光頭）采用了激光波長(zhǎng)

9、為625nm或650nm的短波長(zhǎng)紅色半導(dǎo)體激光，而CD采用的則是780nm的激光源。,CD盤片只使用一個(gè)面并只制作一個(gè)記錄層；而DVD盤片的兩個(gè)面以及在一個(gè)面上制作多個(gè)記錄層來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。從其結(jié)構(gòu)上來看，DVD盤片可分為:單面單層：容量為4.7GB，如圖7所示。單面雙層：容量為8.5GB.雙面單層：容量為9.4GB.雙面雙層：容量為17GB，如圖8所示。,圖7,圖8,對(duì)于雙層DVD盤片來說，表層稱為第一層，最里面層稱為第二

10、層。第一層采用了一種新的半透明薄膜涂層，它既能將一部分激光反射回去，又可以將剩下的激光透過到達(dá)第二層，第二層將激光完全反射并再次透過第一層返回激光讀出頭。為了能分別讀取到兩層數(shù)據(jù)，一般采用控制激光束焦點(diǎn)的方法來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)激光束聚焦在第一層時(shí)，只讀取第一層，聚焦在第二層時(shí)，只讀取第二層。在從第一層向第二層聚焦轉(zhuǎn)換的過程中，采用緩沖技術(shù)不使信息中斷。對(duì)于單層結(jié)構(gòu)的DVD盤片，使用雙層結(jié)構(gòu)激光強(qiáng)度會(huì)有所減弱，為確保激光束讀取信號(hào)時(shí)的精度，雙層結(jié)

11、構(gòu)的盤片容量就不可能盡其所用，因此雙層結(jié)構(gòu)的容量并不是單層的兩倍。,VCD與DVD播放機(jī)的結(jié)構(gòu)VCD機(jī)的基本結(jié)構(gòu)CD驅(qū)動(dòng)器MPEG解碼器微控制器DVD機(jī)的基本結(jié)構(gòu)DVD盤讀出機(jī)構(gòu)DVD-DSP數(shù)字聲音/電視圖形解碼器微處理器,第12章 光盤存儲(chǔ)器的格式,邏輯格式－ －文件組織到光盤上，以及指定文件在光盤上的物理位置。物理格式－－規(guī)定數(shù)據(jù)如何放在光盤上。CD格式記載在標(biāo)準(zhǔn)文件中，包括：紅皮書－－CD-DA黃皮

12、書－－CD-ROM橙皮書－－CD-R白皮書－－Video-CD,激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)－－紅皮書CD-DA,同步：每幀的開頭都有24位同步位，這24位同步位無需EFM調(diào)制?？刂坪惋@示：1byte，提供盤地址信息。6個(gè)音頻數(shù)據(jù)，左右2個(gè)通道，每通道16位采樣，共占24字節(jié)。每14位之間插入3位“合并位”，再加上24位同步位和3位“合并位”，總共是： 33×(14+3)+24+3=588個(gè)通道位1秒鐘的數(shù)據(jù)率：44.

13、1×1000×2×(16/2)＝176400字節(jié)1秒鐘需要的幀數(shù)：176400/24（字節(jié)/幀）=7350幀98幀構(gòu)成一個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)的用戶數(shù)據(jù)是：6×2×2×98＝2352字節(jié)1秒鐘需要的扇區(qū)數(shù)：7350/98=75扇區(qū)CD-DA的通道：P-W,CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)－－黃皮書,CD－ROM在紅皮書的基礎(chǔ)上又增加了兩種格式：Mode0：用于存儲(chǔ)聲音數(shù)據(jù)。Mode1