【正文】 軌道的多光頭，可使速度達(dá)到 500MB／ s甚至更高 78 (2)光存儲(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo) ? 光存儲(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)包括尺寸、容量、平均存取時(shí)間、數(shù)據(jù)傳輸速率、誤碼率和平均無(wú)故障時(shí)間等 ? – 光盤的尺寸多種多樣。 LV（ Laser Vision）的直徑為 12英寸 (300mm)， CD激光唱盤和 CD—ROM為 (120mm)， WORM一次寫光盤為 ，可擦寫光盤向小尺寸方向發(fā)展，主要尺寸為 。 79 ? – 光盤的容量包括格式化容量和用戶容量。 – 格式化容量是指按某種光盤標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行格式化后的容量。采用不同的光盤標(biāo)準(zhǔn)就有不同的存儲(chǔ)格式，容量也不一樣。如果改變每個(gè)扇區(qū)的字節(jié)數(shù)，或采用不同的驅(qū)動(dòng)程序，都會(huì)影響格式化容量。 – 用戶容量是指盤片格式化后允許對(duì)盤片執(zhí)行讀寫操作的容量。由于格式、校正、檢索等比特需要占用一定的容量空間，因此用戶容量小于格式化容量。 – 光盤正朝著高密度、大容量和小體積的方向發(fā)展。 – 提高光盤存儲(chǔ)容量的方法有多種，通常以提高位密度和道密度來(lái)實(shí)現(xiàn)。其主要途徑是縮短所用激光的波長(zhǎng)，利用光斑邊界記錄取代光斑位記錄或采用區(qū)位記錄等方式。 – 74分鐘（ 650M）、 80分鐘（ 700M） 80 ? – 平均存取時(shí)間是指從計(jì)算機(jī)向光盤驅(qū)動(dòng)器發(fā)出命令開(kāi)始，到光盤驅(qū)動(dòng)器在光盤上找到讀／寫的信息的位置并接收讀／寫命令為止的一段時(shí)間。 – 平均存取時(shí)間等于平均尋道時(shí)間和平均等待時(shí)間的和。 – 光學(xué)頭沿半徑移動(dòng)全程 1／ 3長(zhǎng)度所需的時(shí)間為平均尋道時(shí)間。 – 盤片旋轉(zhuǎn)半周的時(shí)間為平均等待時(shí)間。 – 目前大多數(shù)光盤驅(qū)動(dòng)器的平均存取時(shí)間在 200ms到 400ms之間 81 ? 4．?dāng)?shù)據(jù)傳輸速率 – 數(shù)據(jù)傳輸速率一般是指單位時(shí)間內(nèi)光盤驅(qū)動(dòng)器送出的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)。 – 該數(shù)值與光盤轉(zhuǎn)速和存儲(chǔ)密度有關(guān)?，F(xiàn)在主要是針對(duì)提高數(shù)據(jù)傳輸速率和縮短平均存取時(shí)間開(kāi)展技術(shù)研究工作。對(duì)于 CD— ROM，其數(shù)據(jù)傳輸速率已從初期的 150KB／ s(單倍速 )提高到／ s(52倍速 ) 82 ? – CDROM的平均無(wú)故障時(shí)間 (MTBP， Mean Time Between Failures)要求達(dá)到 25000h 83 CD ? 1 CD技術(shù)的發(fā)展 – 光存儲(chǔ)技術(shù)最早可追溯到 20世紀(jì) 70年代初期。 – 1972年 9月 5日． Philips公司向國(guó)際新聞界展示了長(zhǎng)時(shí)間播放電視節(jié)目的光盤系統(tǒng)，在光盤上記錄的是模擬電視信號(hào)（ Laser Vision）。 – 1978年， SONY生產(chǎn)的影碟機(jī)正式投放市場(chǎng)，光盤的直徑為 30cm，一片雙面盤的播放時(shí)間可達(dá) 2小時(shí)。 – 1979年， Philips公司發(fā)布了激光唱機(jī) (Compact disc player， CD Player)。 – 為了便于光盤的生產(chǎn)、使用和推廣，幾個(gè)主要光盤制造公司和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了一些有關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 84 – (1)CD— DA： 1981年制定紅皮書，即 CD— DA激光數(shù)字音頻光盤的規(guī)范。 – (2)CD一 ROM： 1985年制定黃皮書，經(jīng)修訂， 1988年正式作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO9660 – (3)CD— V(Video)：存儲(chǔ)模擬的視頻信息和數(shù)字化聲音，在影碟機(jī)上使用，視頻信息可以輸出到電視機(jī)。 – (4)可錄 CD：可錄 CD盤的橙皮書標(biāo)準(zhǔn)?？射?CD分為兩類，即 CD— MO和 CD— WO。 CD— MO稱為磁光盤，可重寫； CD— WO又稱 CD— R，不能 重寫 。 – 85 – (5)CD— I： 1987年制定綠皮書規(guī)范，用于交互式多媒體CD— I系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)字化的文字、圖形、聲音、圖像等。 – (6)CD— ROM XA： 1991年制定 CD— ROM XA II規(guī)范，對(duì)應(yīng)于 ISO 9660 II。 – (7)Photo— CD像片光盤 .1992年制定規(guī)范。用于存放數(shù)字化的靜態(tài)照片。 – (8)Video CD 1993年制定的白皮書 (White Book)規(guī)范，采用 MPEG一 1壓縮算法壓縮動(dòng)態(tài)圖像。它使 Video CD節(jié)目能夠在 CD— I， CD— ROM XA和 Video CD播放機(jī)上播放 86 87 2 CDDA ? CDDA激光唱盤的標(biāo)準(zhǔn)定義在 1982年發(fā)布的紅皮書(Red Book)中，它源于 CDAudio Book，后來(lái)成為IEC 908標(biāo)準(zhǔn) ? 激光唱盤、 CDROM、數(shù)字激光視盤等統(tǒng)稱為 CD盤。CD盤主要由保護(hù)層、反射激光的鋁反射層、刻槽和聚碳脂襯墊組成。 ? 光盤的直徑為 120mm，中間孔直徑為 15mm，厚度為。光盤的最里面部分不存儲(chǔ)數(shù)據(jù) ,這個(gè)區(qū)域把光盤和旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力軸夾在一起。記錄數(shù)據(jù)的區(qū)域有 。引入?yún)^(qū)在數(shù)據(jù)區(qū)的最里面邊緣部分，引出區(qū)在最外面。引入和引出區(qū)包含有非音頻數(shù)據(jù)，用來(lái)控制光驅(qū)。 88 89 90 名稱 技術(shù)指標(biāo) 名稱 技術(shù)指標(biāo) 播放時(shí)間 74分鐘 旋轉(zhuǎn)方向 順時(shí)針 (從讀出表面看 ) 旋轉(zhuǎn)速度 ～ (恒定線速度 ) 光學(xué)系統(tǒng) 光道間距 μ m 激光波長(zhǎng) 780nm (7 800 197。) 盤片直徑 120 mm 聚焦深度 177。 2 μ m 盤片厚度 mm 信號(hào)格式 中心孔直徑 15 mm 通道數(shù) 2個(gè) 記錄區(qū) 46 mm～ 117 mm 量化 16位線性量化 數(shù)據(jù)信號(hào)區(qū) 50 mm～ 116 mm 采樣頻率 kHz 材料 折射率為 通道位速率 Mb/s 最小凹坑長(zhǎng)度 m ()～ m () 數(shù)據(jù)位速率 Mb/s 最大凹坑長(zhǎng)度 m ( m/s)～ μ m () 數(shù)據(jù)：通道位 8:17 凹坑深度 ～ μ m 錯(cuò)誤校正碼 CIRC 凹坑寬度 ～ μ m 調(diào)制方式 EFM ? 磁盤存放數(shù)據(jù)的磁道是同心環(huán)，磁盤片轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是恒定的，但在兩條磁道上，磁頭相對(duì)于磁道的線速度是不同的?？刂坪?jiǎn)單，便于隨機(jī)存取，但外磁道的存儲(chǔ)空間不能得到充分利用。 ? CD盤光道的結(jié)構(gòu)不是同心環(huán)，而是螺旋型軌道。CD盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在光盤的內(nèi)外區(qū)是不同的，而它的線速度卻是恒定的（ CLV）。這樣內(nèi)外光道的記錄密度 (比特?cái)?shù) /每英寸 )可以做到一樣，盤片可得到充分利用，但隨機(jī)存儲(chǔ)特性變得較差，控制也比較復(fù)雜 91 ? CDDA的文件結(jié)構(gòu) – CDDA光道的特點(diǎn)是一個(gè)區(qū)段，多條光道 (一個(gè)曲目，對(duì)應(yīng)一條光道 )，不設(shè)目錄結(jié)構(gòu)。圖 56是一張 CDDA唱盤的光道結(jié)構(gòu)，其中有一個(gè)區(qū)段， 17條光道，對(duì)應(yīng) 17首歌曲，沒(méi)有目錄結(jié)構(gòu)。 92 3 CDROM ? CDROM共有三種類型的光道： – CDDA光道，用于存儲(chǔ)聲音數(shù)據(jù)。 – CDROM Mode 1，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)。 – CDROM Mode 2，用于存儲(chǔ)聲音數(shù)據(jù)、靜態(tài)圖像或電視圖像數(shù)據(jù)。 ? 不同類型的光道，存放數(shù)據(jù)的格式不同，有不同的數(shù)據(jù)量和校驗(yàn)碼從而有不同的誤碼率 93 ? CDROM的扇區(qū)地址與磁盤的扇區(qū)地址不同。 – 磁盤的扇區(qū)地址是用 CHS (柱面號(hào) 磁頭號(hào) 扇區(qū)號(hào) )地址系統(tǒng)來(lái)表示，而 CDROM是用軌道號(hào)和計(jì)時(shí)系統(tǒng)中的分、秒，扇區(qū) (75扇區(qū) /秒 )來(lái)表示 ? CDROM可以用多個(gè)區(qū)段、多條光道。但由于區(qū)段之間需要保留 13MB的空間，造成 CDR盤片空間的浪費(fèi)，因此，一般不采用多個(gè)區(qū)段刻錄 ? CDROM文件標(biāo)準(zhǔn)叫 ISO 9660，它是一個(gè)描述計(jì)算機(jī)用的 CDROM文件結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。解決文件存放在 CDROM上，可以在不同系統(tǒng)之間進(jìn)行交換等問(wèn)題 94 ? 4 CDROM/XA (CDROM Extended Architecture) – Philips,Microsoft,Sony發(fā)布 ,是黃皮書的擴(kuò)充 . – 定義了兩種新的扇區(qū)形式： – CDROM Mode 2， XA Format， Form 1：用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)。 – CDROM Mode 2， XA Format， Form 2：存儲(chǔ)壓縮的聲音、靜態(tài)圖像或電視圖像數(shù)據(jù)。 95 ? 5 CDR – Orange Book是另一種 CD光盤的標(biāo)準(zhǔn)，這種 CD盤叫做可錄 CDR(pact disk recordable) 盤，它允許用戶把自己創(chuàng)作的影視節(jié)目或者多媒體文件寫到盤上。 – 可錄 CD盤分為以下兩類： – CDMO (pact diskmago optical )盤，磁光盤。用戶可以把數(shù)據(jù)寫到 MO盤上，盤上的數(shù)據(jù)可以抹掉，抹掉后又可以重寫。 – CDWO(pact diskwrite once)盤，這種盤又寫成 CDR盤，用戶可以把數(shù)據(jù)寫到盤上，但是數(shù)據(jù)一旦寫入，就不能把寫入的數(shù)據(jù)抹掉。 96 Orange Book Part 2 (CDWO盤 ) ? 這種盤在出廠時(shí)就已經(jīng)在盤上刻錄有槽，稱為預(yù)刻槽，也就是物理光道的位置已經(jīng)確定，是一片空白盤。用戶把多媒體文件寫到盤上之后，就把內(nèi)容表 (Table Of Contents， TOC)寫到盤上。在寫入 TOC之前，這種盤只能在專用的播放機(jī)上讀；在 TOC寫入之后，這種盤就可以在普通的播放機(jī)上播放。 ? Orange Book Part 2標(biāo)準(zhǔn)還定義了另一種 CDWO盤，叫做 Hybrid Disc(混合盤 )。這種盤含有兩種類型的記錄區(qū)域： 97 – （ 1） Prerecorded Area(預(yù)記錄區(qū) )，這個(gè)區(qū)域的信息是按照 Red Book、 Yellow Book或 Green Book標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先記錄在盤上的，是一個(gè)只讀區(qū)域。 – （ 2） Recordable Area(可記錄區(qū) )。這個(gè)區(qū)可以把物理光道分成好幾個(gè)記錄段 (multisession)。每段由 3個(gè)區(qū)域組成：導(dǎo)入?yún)^(qū) (Lead In)、 信息區(qū) (Information)和導(dǎo)出區(qū) (Lead Out)，每一段要在導(dǎo)入?yún)^(qū)寫入 TOC(內(nèi)容表 )。 98 CDDA音樂(lè)打包無(wú)損格式 99 格式： APE或ISO，其中常用ape格式 CDDA音樂(lè)打包無(wú)損格式 100 Ape打包文件中的音樂(lè)播放清單，記錄了曲名、起始時(shí)間、時(shí)長(zhǎng)等信息 CDDA音樂(lè)打包無(wú)損格式 101 將 cue類型的 CD音樂(lè)清單文件導(dǎo)入“千靜聽(tīng)”播放器中，就可轉(zhuǎn)換成 MP3 ? 6 VCD – Video CD(VCD)是由 JVC、 Philips、 Matsushita和 Sony聯(lián)合定義的數(shù)字電視視盤技術(shù)規(guī)格，它于 1993年問(wèn)世，盤上的聲音和電視圖像都是以數(shù)字的形式表示的。 – 1994年 7月發(fā)布了 “ Video CD Specification Version ”，并命名為 White Book(白皮書 )。該標(biāo)準(zhǔn)描述的是一個(gè)使用 CD格式和 MPEG1標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字電視存儲(chǔ)格式。Video CD標(biāo)準(zhǔn)在 CDBridge規(guī)格和 ISO 9660文件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上定義了完整的文件系統(tǒng)，這樣就使 VCD節(jié)目能夠在 CDROM、 CDI和 VCD播放機(jī)上播放 102 ? 光盤內(nèi)有一個(gè)區(qū)段，多個(gè)光道。設(shè)有目錄結(jié)構(gòu)，即VCD文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)放在第一條光道中。其后，每條光道對(duì)應(yīng)一個(gè)視頻片段。在標(biāo)準(zhǔn)的視頻光盤中，音樂(lè)素材，要么融合在動(dòng)態(tài)畫面中，要么配有靜止圖像，并以視頻光盤格式保存 103 ? VCD的數(shù)據(jù)主要通過(guò) MPEGl編碼標(biāo)準(zhǔn)對(duì)音頻和視頻編碼。 ? 其音頻信號(hào)采用 。 ? 一張盤可以存儲(chǔ) 74min的活動(dòng)圖像和數(shù)字音頻，兩張光盤可以存儲(chǔ)一部電影。 ? 視頻解碼器可以將視頻信號(hào)以每秒 25幀的 PAL或SECAM(352 288)制式播放。 ? 視頻的比特速率為 ／ s，音頻的比特速率為／ s。 ? VCD格式實(shí)際是 CD— ROM／ XA盤 Form2中模式 2的格式，因此允許 VCD在 CD— ROM光驅(qū)中播放，但不能在 CD— DA音頻播放器中播放。 104 DVD ? DVD原名是 Digital Video Disc，意思是“ 數(shù)字電視光盤 (系統(tǒng) )”。 ? DVD不僅用來(lái)存放電視節(jié)目，同樣可以用來(lái)存儲(chǔ)其他類型的數(shù)據(jù)， DVD在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面具有其他媒質(zhì)所無(wú)法比擬的容量和靈活性。 ? 因此又把 Digital Video Disc更改為Digital Versatile Disc(數(shù)字通用光盤 )，縮寫仍然是 DVD。 105 1 D