6多媒體信息載體cd-rom

1、第6章 多媒體信息載體CD-ROM,6.1 光 存 儲 技 術(shù)6.2 光 盤 的 種 類6.3 CD-ROM光盤與驅(qū)動器6.4 CD-ROM的標準6.6 多媒體CD-ROM節(jié)目6.7 DVD 技 術(shù) 簡 介6.8 光 盤 刻 錄 機,如果就多媒體計算機（MPC）的硬件而言，說光盤和光盤驅(qū)動器為其核心設(shè)備并不為過。因為對于聲頻和視頻信息的采集與處理及大規(guī)模的文字信息來說，都必須要有大量的存儲空間。從而首先要解決

2、存儲裝置問題，目前相對而言較好的外存儲器即為緊湊型只讀光盤CD-ROM。此外各種多媒體應用也都是通過CD-ROM來讀取程序和數(shù)據(jù)的。所以說要配置MPC首先要配置CD-ROM驅(qū)動器，要使用和開發(fā)多媒體技術(shù)，學習和掌握CD-ROM的有關(guān)知識便顯得尤為重要。,6.1 光 存 儲 技 術(shù),光存儲技術(shù)是一種通過光學的方法讀寫數(shù)據(jù)的一門存儲技術(shù)。其基本物理原理是改變一個存儲單元的某種性質(zhì)，使其性質(zhì)的變化反映被存儲的數(shù)據(jù)。識別這種存儲單元性質(zhì)的變化

3、，就可以讀出存儲的數(shù)據(jù)。光存儲單元的性質(zhì)，由于高能量的激光束可以聚焦成約1微米的光斑，因此它比其他存儲技術(shù)有更高的存儲容量。,光盤系統(tǒng)由光盤驅(qū)動器和光盤盤片組成。驅(qū)動器的讀寫頭是用半導體激光器和光路系統(tǒng)組成的光頭，光盤為表面具有磁光性質(zhì)的玻璃或塑料等圓形盤片。光盤系統(tǒng)較早應用于小型音頻系統(tǒng)中，它使得音響系統(tǒng)具有優(yōu)異的音響效果。80年代初開始逐步進入計算應用領(lǐng)域，特別是在多媒體技術(shù)中扮演著極為重要的角色。,多媒體應用存儲的信息包括文本、圖

4、形、圖像、聲音等，由于這些媒體的信息量相當大，數(shù)字化后要占用巨大的存儲空間，傳統(tǒng)的存儲設(shè)備如磁盤、磁帶等已無法滿足這一要求。這樣光存儲技術(shù)的發(fā)展和商品化就成為一個必然的趨勢，光盤系統(tǒng)目前已成為多媒體計算機的一個必備的存儲設(shè)備。光盤系統(tǒng)與磁盤系統(tǒng)主要存在以下不同。,（1）表達原理不同磁盤系統(tǒng)單靠磁場來更改已儲存的數(shù)據(jù)，光盤系統(tǒng)則是利用磁場和激光光束來更改已儲存的數(shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)讀寫不同磁盤系統(tǒng)是通過磁頭以感應的方式從磁盤讀寫數(shù)據(jù)

5、，磁頭與高速旋轉(zhuǎn)的磁盤必須保持一定的間隙。這種方式容易造成磁頭碰撞盤片而損壞數(shù)據(jù)，光盤系統(tǒng)是以激光光束來進行讀寫，一般不會發(fā)生光頭碰撞，安全性能好。,（3）傳輸速率不同磁盤系統(tǒng)的傳輸率一般是恒定的，而光盤系統(tǒng)的傳輸速率則與激光輸出功率息息相關(guān)。激光輸出功率為20～30mW時光盤系統(tǒng)的傳輸速率為每秒2～6MB，激光輸出功率升至40mW時光盤系統(tǒng)的傳輸速率可達每秒10MB。就是說，激光輸出功率愈高，數(shù)據(jù)傳輸速率就愈快。,（4）存儲容量不

6、同磁盤系統(tǒng)的容量為磁盤的格式所限定，光盤系統(tǒng)的容量則視激光波長而定，激光波長愈短，便能縮短間距而提高存儲容量。光盤系統(tǒng)的主要優(yōu)點是數(shù)據(jù)盤不易損壞，使用壽命長；存儲容量大且拆卸方便；性能價格比高，每兆字節(jié)的價格僅為軟盤的百分之一。不足之處是目前速度還沒有硬盤快，相信光盤的速度趕上硬盤只是個時間早晚的問題。,一般以下面幾個指標來衡量一個光盤系統(tǒng)的特性。（1）存儲容量光盤驅(qū)動器的容量指它所能讀寫光盤盤片的容量。光盤盤片的容量又分

7、為格式化容量和用戶容量。格式化容量指按某種標準格式化后的容量，采用不同的格式就會有不同的容量。用戶容量一般比格式化容量小。,（2）平均存取時間在光盤上找到需要讀寫的數(shù)據(jù)的位置所需要的時間是指從計算機向光盤驅(qū)動器發(fā)出命令到光盤驅(qū)動器可以接受讀寫命令為止的時間。一般取光頭沿半徑移動l／3所需時間為平均尋道時間，盤片旋轉(zhuǎn)一周的一半時間為平均等待時間，二者加上光頭穩(wěn)定時間即為平均存取時間。,（3）數(shù)據(jù)傳輸率有多種傳輸率的定義。一種是從光

8、盤驅(qū)動器送出的數(shù)據(jù)率，它可以定義為單位時間內(nèi)從光盤的光道上傳送的數(shù)據(jù)比特數(shù)；另一種定義是指控制器與主機間的傳輸率。我們一般指的是第一種定義。,6.2 光 盤 的 種 類,1．可讀寫光盤2．一次寫多次讀光盤3．只讀光盤（CD-ROM）,6.3 CD-ROM光盤與驅(qū)動器,6.3.1 CD-ROM讀寫原理CD-ROM光盤上的信息是沿著盤面螺旋形狀的信息軌道以一系列凹坑點線的形式存儲的。激光光束能在1?s內(nèi)從1?m2探測面積上獲得

9、滿意的信號。利用激光聚焦成亞微米級激光束對軌道上模壓形成的凹坑進行掃描，光束掃描凹坑邊緣時，反射率發(fā)生變化，表示二進制數(shù)“1”，在坑內(nèi)或岸上均為“0”。,通過光學檢測器產(chǎn)生光電檢測信號，從而讀出0、1數(shù)據(jù)。讀出原理如圖6.1所示。,一般坑深約為0.11～0.13?m，光軌道的間距為1.6?m，坑寬不足光軌道間距的三分之一，約0.4～0.5?m，光軌道位長度約0.25?m。為了提高數(shù)據(jù)的可靠性，減少誤碼率，存儲數(shù)據(jù)采用EFM編碼，即l字節(jié)

10、的8位數(shù)據(jù)經(jīng)編碼為14位的光道道位，這些光軌道位采用RLL（2，10）規(guī)則的插入編碼，意即“1”碼間至少有兩個“0”碼，但最多有十個“0”碼。,CD-ROM盤表面由一個保護層覆蓋。這個涂層使你無法觸摸到凹坑，它有助于保護盤片不被劃傷、印上指紋和粘上雜物。6.3.2 CD-ROM驅(qū)動器原理CD-ROM驅(qū)動器的原理如圖6.2所示。,6.4 CD-ROM的標準,CD-ROM的CD（Compact Disk）泛指激光唱盤CD-DA、C

11、D-ROM、CD-I或激光視盤等，由于CD盤能儲存不同類型的數(shù)據(jù)，包括音頻、視頻數(shù)據(jù)和計算機程序等，所以80年代以來Philips和Sony公司聯(lián)合制定了許多標準，以適合多媒體的各種應用。這些標準手冊分別用不同的顏色來包裝以示區(qū)別，同時標準也因此得名 。,6.6 多媒體CD-ROM節(jié)目,多媒體技術(shù)的最終產(chǎn)品不是硬件本身，而是多媒體應用軟件產(chǎn)品。多媒體應用軟件實際上就是由計算機程序控制的有文字、圖形、圖像、聲音的綜合資料。多媒體應用軟件

12、一般是存放在CD-ROM上的，對這種產(chǎn)品有一個叫法為多媒體CD-ROM節(jié)目。,6.6.1 多媒體CD-ROM節(jié)目介紹現(xiàn)在，許多國家都利用多媒體技術(shù)來制作這種CD-ROM節(jié)目，如介紹企業(yè)文化、促銷產(chǎn)品、保存資料、文化娛樂等?，F(xiàn)分述一些主要項目如下。,1．教育類2．參考類3．醫(yī)藥衛(wèi)生類4．旅游與地理類5．商業(yè)類6．地圖類7．娛樂類,6.6.2 多媒體CD-ROM節(jié)目的制作制作的第一步要作數(shù)據(jù)準備和預處理，這部分是最關(guān)

13、鍵的工作，包括多媒體數(shù)據(jù)的制作、多媒體數(shù)據(jù)文件的編輯、按CD-ROM的文件結(jié)構(gòu)要求組織信息等。制成產(chǎn)品則要由具備專業(yè)設(shè)備的廠商完成。圖6.4描述了多媒體CD-ROM節(jié)目的整個制作過程。,1．選定項目2．數(shù)據(jù)準備3．數(shù)據(jù)編輯4．預處理5．主盤復制6．翻制7．測試,6.7 DVD 技 術(shù) 簡 介,DVD是Digital Video Disk的縮寫，意思是“數(shù)字電視光盤（系統(tǒng)）”，這是為了與Video CD相區(qū)別。實際上DVD的

14、應用不僅僅是用來存放電視節(jié)目，它同樣可以用來存儲其他類型的數(shù)據(jù)，因此又把Digital Video Disk更改為Digital Versatile Disk，縮寫仍然是DVD，Versatile是多才多藝的意思。現(xiàn)在談到DVD時，通常是指Digital Video Disk。,DVD技術(shù)類似于CD-ROM技術(shù)，但是可以提供更高的存儲容量。從表面上看，DVD盤與CD/VCD盤很相似，其直徑為80mm或120mm，厚度為1.2mm。但實質(zhì)

15、上，兩者之間有本質(zhì)的差別。按單/雙面與單/雙層結(jié)構(gòu)的各種組合，DVD可以分為單面單層、單面雙層、雙面單層和雙面雙層四種物理結(jié)構(gòu)。CD的最小凹坑長度為0.834?m，道間距為1.6?m，采用波長為780～790nm的紅外激光器讀取數(shù)據(jù)，而DVD的最小凹坑長度僅為0.4?m，道間距為0.74?m，采用波長為635～650nm的紅外激光器讀取數(shù)據(jù)。,DVD具有高密度、高畫質(zhì)、高音質(zhì)、高兼容性和高可靠性等特點。高密度：DVD盤與CD光盤直徑均

16、為120mm，但CD光盤僅能存放70分鐘視頻圖像，而單面單層DVD記錄層具有4.7GB容量，若以接近于廣播級電視圖像質(zhì)量需要的平均數(shù)據(jù)率4.69Mbit/s播放，能夠存放133分20秒的整部電影。雙面雙層光盤的容量高達17GB，可以容納4部電影于一張光盤上。,高畫質(zhì)：DVD采用國際通用的活動圖像壓縮標準MPEG 2，可達到廣播級的電視質(zhì)量。高音質(zhì)：DVD具有8（7.1）個獨立的音頻碼流，足以實現(xiàn)數(shù)字環(huán)繞三維高保真音響效果。,高兼容性：

17、DVD視盤機、DVD唱機和DVD-ROM/R/RAM均可播放CD唱盤；DVD視盤機和DVD-ROM/R/RAM均能回放VCD盤；DVD-ROM/R/RAM也可讀取CD-ROM盤。高可靠性：DVD采用RSPC（Reed Solomon Product Code）糾錯編碼方式和8/16信號調(diào)制方式，確保數(shù)據(jù)讀取可靠。,6.8 光 盤 刻 錄 機,CD-ROM作為電腦的基本配置，是除了硬盤以外我們使用的最頻繁的存儲媒介了，但是它最大的弱點

18、在于不能向光盤寫入資料，這使我們作大容量的備份時遇到了困難。如何能夠向光盤中寫入數(shù)據(jù)是我們解決大容量的備份的關(guān)鍵問題。經(jīng)過不懈的努力，人們研制出可以寫入數(shù)據(jù)的光盤驅(qū)動器，即光盤刻錄機。,6.8.1 光盤刻錄機的分類光盤刻錄機根據(jù)不同的標準有不同的分類。主要分類標準是結(jié)構(gòu)形式、接口方式和刻錄機的功能。1．按結(jié)構(gòu)形式分類主要分為內(nèi)置刻錄機和外置刻錄機。,2．按接口方式分類刻錄機的接口主要有SCSI接口、IDE接口、并口（打印

19、口）接口、PC卡接口以及流行的USB接口等。,3．按功能分類（1）CD-R（CD-Recordable） （2）CD-RW（CD-ReWritable） （3）PD（Phase Change ReWritable Optical disk） （4）DVD-RAM,6.8.2 光盤刻錄機的主要性能指標對于市場上種類繁多的刻錄機，普及家庭及企業(yè)單位的就是CD-RW刻錄機，下面我們談一談在選購CD-RW刻錄機的時候應考慮的

20、因素。1．讀寫速度2．緩存容量3．兼容性,6.8.3 光盤刻錄機的安裝光盤刻錄機的安裝分為硬件的安裝和軟件的安裝兩部分。硬件安裝是指將刻錄機與計算機的硬件連接；軟件安裝是指光盤刻錄機的驅(qū)動軟件以及刻錄軟件的安裝。,1．硬件的安裝根據(jù)選購的刻錄機的類別不同，硬件安裝過程也不盡相同，主要分為以下幾種。（1）IDE接口刻錄機的安裝（2）SCSI接口刻錄機的安裝（3）外置刻錄機的安裝,2．刻錄機軟件的安裝刻錄機軟件的安