多媒體光盤存放系統(tǒng)第九章多媒體光盤存儲系統(tǒng)第1頁主要內(nèi)容光盤存放系統(tǒng)1光盤標準2光盤結(jié)構(gòu)與信息統(tǒng)計3光盤庫與光盤塔4多媒體光盤存儲系統(tǒng)第2頁存放技術(shù)發(fā)展伴隨寬帶網(wǎng)普及，數(shù)百MB甚至上GB容量軟件、游戲、電影等在幾分鐘內(nèi)就能夠拷貝到硬盤里面，不過幾部影片容量就會把現(xiàn)在硬盤塞滿了。所以業(yè)界人士認為：全球硬盤產(chǎn)業(yè)發(fā)展有望在傳統(tǒng)硬盤基礎(chǔ)上進行更深層次拓展，它將遵照“容量更大、速度更加快、使用更安全”這條不變規(guī)律前進；同時還將會在原有傳統(tǒng)存放基礎(chǔ)上開創(chuàng)出硬盤存放新方式，最顯著表達就是移動存放越來越普及。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第3頁光盤存放技術(shù)是20世紀70年代發(fā)展起來一項高新技術(shù)。20世紀90年代以來，光盤生產(chǎn)已形成含有相當規(guī)模新興產(chǎn)業(yè)，光盤存放技術(shù)及其應(yīng)用已進入成熟期，其物理尺寸、編碼方式、數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式及數(shù)據(jù)文件組織方式都有了國際標準，并朝著高密度、大容量、小體積、多品種、快速存取及網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第4頁主存RAM聯(lián)機設(shè)備磁盤或光盤鄰機設(shè)備光盤庫、光盤塔脫機設(shè)備磁帶、光存放一、計算機存放系統(tǒng)層次模型存放量速度與成本多媒體光盤存儲系統(tǒng)第5頁光盤存放技術(shù)在計算機外部存放設(shè)備應(yīng)用上得到了飛速發(fā)展，它已向磁盤存放技術(shù)提出挑戰(zhàn)。在光盤存放技術(shù)方向，材料和器件是光存放發(fā)展關(guān)鍵，提升光存放密度和數(shù)據(jù)傳輸率是發(fā)展光存放主攻方向。

光盤存放系統(tǒng)由光盤片和光盤驅(qū)動器組成。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第6頁

20世紀70年代初，人們發(fā)覺激光經(jīng)聚焦后可取得直徑小于1微米光束，利用這一特征，Philips企業(yè)開始了激光統(tǒng)計和重放信息研究。到20世紀80年代初，成功開發(fā)了數(shù)字光盤音響系統(tǒng)，從此光盤工業(yè)迅速地發(fā)展起來。二、光盤及其特點CD(CompactDisc)意為高密盤，稱之為光盤。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第7頁光盤在存放多媒體信息方面含有以下主要特點:（1）統(tǒng)計密度高（2）存放容量大（3）采取非接觸方式讀/寫信息（4）信息保留時間長（5）不一樣平臺能夠交換（6）各種媒體融合（7）價格低廉二、光盤及其特點多媒體光盤存儲系統(tǒng)第8頁三、光盤類型只讀型光盤

只讀型光盤數(shù)據(jù)是在制作時寫入，用戶只能讀取上面數(shù)據(jù)，而不能寫入或修改光盤中數(shù)據(jù)。

最常見只讀光盤為CD-ROM光盤，當然，CD-DA、V-CD、DVD等也都屬于只讀式光盤。按照數(shù)據(jù)存放格式和類型，光盤可分為許多不一樣類型。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第9頁屢次可寫光盤

這種光盤允許用戶一次或?qū)掖螌懭霐?shù)據(jù)，并可隨時往盤上追加數(shù)據(jù)，直到盤滿為止。信息寫入后則變成只讀狀態(tài)，不可再作修改，主要用于主要數(shù)據(jù)長久保留。當前得到了廣泛應(yīng)用CD-R就屬于這類光盤。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第10頁可擦寫光盤

這種光盤含有和磁盤一樣可擦寫性，可屢次寫入或修改光盤上數(shù)據(jù)，更適合作為計算機新型標準外存設(shè)備。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第11頁

當前有相變和磁光兩種類型。

相變型光盤(PCD)采取晶體——非晶體作為材料，多數(shù)為碲合金。在激光束和熱力作用下，其狀態(tài)由非晶體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w狀態(tài)，同時，也能夠由晶體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w狀態(tài)，這種結(jié)晶態(tài)交換，就形成信息寫入和擦除。

磁光型光盤(MOD)主要是由各種易于在垂直于表面方向磁化介質(zhì)制成，鐵磁性介質(zhì)在外磁場作用下可含有一定方向性，這種方向性在激光束熱力作用下可發(fā)生翻轉(zhuǎn)。方向正負分別代表0或1，0或1翻轉(zhuǎn)組成其可擦除性。CD-RW是可擦寫光盤最含有發(fā)展前途產(chǎn)品。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第12頁四、光盤標準當前光盤標準及產(chǎn)品有：CD-DA、CD-ROM、CD-R、PhotoCD、VCD、DVD等。

CD-DA標準CD-DA(CompactDiscDigitalAudio)，稱之為數(shù)字式激光唱盤或CD唱盤。1982年Sony和Philips公司合作開發(fā)了數(shù)字光盤音響系統(tǒng)并制訂CD唱盤標準，稱為紅皮書標準。CD唱盤是CD家族第一個組員，其標準是以后各種新CD標準基礎(chǔ)。CD-DA應(yīng)用領(lǐng)域是用于存放數(shù)字化高保真立體聲音樂。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第13頁

CD-ROM標準該標準從CD-DA發(fā)展而來，又稱黃皮書標準。該標準使得光盤以統(tǒng)一格式存放只讀信息，作為計算機只讀存放器存放計算機數(shù)據(jù)。CD-ROM是在CD-DA之后產(chǎn)生，盡管二者之間有許多相同之處，但有一個根本區(qū)分：音頻CD只能存放音樂，而CD-ROM能夠存放文本、圖形、聲音、視頻及動畫。CD-ROM能夠播放CD上音樂，但假如將一張CD-ROM盤片插入CD播放機中，則只能聽到嘈雜響聲。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第14頁

CD-R標準

CD-R是一個可刻錄光盤，基于橙皮書CD-R空白光盤實際上沒有統(tǒng)計任何信息，但能夠變?yōu)榛诩t皮書、綠皮書和黃皮書格式。

傳統(tǒng)CD-ROM光盤普通用鋁作為反射層，所以稱為“銀盤”，CD-R有“金盤”“綠盤”兩種顏色，介質(zhì)本身顏色是由統(tǒng)計層中所用染料顏色決定，在CD-R中最慣用兩種染料是酞花青基染料和花青基染料。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第15頁

Photo-CD標準Photo-CD意為照片光盤，該標準是柯達企業(yè)和philips企業(yè)依據(jù)Cd-ROMXA標準開發(fā)另一個系統(tǒng)，它是一個可統(tǒng)計光盤，他作為存放彩色照片新載體而成為CD-ROM在攝影領(lǐng)域成功應(yīng)用。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第16頁

Video-CD標準激光視盤和激光唱盤成功很自然促使人們產(chǎn)生把數(shù)字電視放到CD盤上想法，VCD是由JVC、Philips等企業(yè)于1993年聯(lián)合制訂數(shù)字電視視頻技術(shù)規(guī)格，稱之為白皮書，它用來描述光盤上存放采取MPEG-1標準編碼全動態(tài)圖像及其對應(yīng)聲音數(shù)據(jù)光盤格式。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第17頁

DVD標準DVD（數(shù)字視頻光盤），是繼上述光盤產(chǎn)品之后新一代光盤存放介質(zhì)。

在與CD大小相同盤片上，DVD可提供相當于CD8-25倍存放量以及9倍以上讀取速度。DVD與新一代音頻、視頻處理技術(shù)相結(jié)合，可提供近乎完美聲音和影像。DVD與計算機結(jié)合，可提供新海量存放介質(zhì)。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第18頁五、光盤讀寫原理與制作過程保護層鋁反射層壓制凹坑聚碳酸酯襯底1、光盤結(jié)構(gòu)多媒體光盤存儲系統(tǒng)第19頁2、光盤讀取原理多媒體光盤存儲系統(tǒng)第20頁六、CD-ROM驅(qū)動器1、CD-ROM驅(qū)動器指標訪問時間是指從驅(qū)動器找到文件并開始從盤中讀入數(shù)據(jù)所需平均時間。訪問時間反應(yīng)了光驅(qū)對讀入數(shù)據(jù)請求快慢。數(shù)據(jù)傳輸率是指每秒鐘向主機傳送數(shù)據(jù)量（位）。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第21頁驅(qū)動器接口標準指是CD-ROM驅(qū)動器與主機連接線定義標準。常見有專用接口、IDE接口和SCSI接口標準。緩沖存放器是在光驅(qū)中內(nèi)置RAM存放器，他用來暫存CD-ROM中讀出數(shù)據(jù)，方便能夠保持一個恒定數(shù)據(jù)傳輸率向主機傳送數(shù)據(jù)。誤碼率采取復(fù)雜糾錯編碼技術(shù)能夠降低誤碼率。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第22頁容錯性驅(qū)動器在讀壞盤時糾錯能力。平均無故障時間普通為25000小時左右。容量指光盤最高存放容量可達680M。內(nèi)置式和外置式多媒體光盤存儲系統(tǒng)第23頁2、CD-ROM驅(qū)動器結(jié)構(gòu)，驅(qū)動器正面外觀（1）立體聲耳機插孔

用來連接立體聲耳機，可將MPC音箱插頭直接插入該孔，以輸出立體聲音樂。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第24頁（2）音量控制旋鈕

用來調(diào)整輸出聲音音量。（3）工作狀態(tài)指示燈

當指示燈亮時說明光驅(qū)正在訪問光盤，當你把光盤放入驅(qū)動器時，須等指示燈滅時才能開始相關(guān)操作。（4）彈出孔

允許用戶在不開機情況下，用直別針插入此孔使光盤盤托彈出。（5）彈出按鈕經(jīng)過按鈕使光盤彈出。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第25頁，驅(qū)動器后面外觀電源輸入插座跳線開關(guān)信號線插座音頻輸出接口多媒體光盤存儲系統(tǒng)第26頁七、光盤庫與光盤塔1、光盤庫光盤庫是一個巨大聯(lián)機資料庫，能經(jīng)過CD-ROM盤和CD-DA盤光盤自動換盤機自動把機柜中存放多片光盤選出并裝入光盤機進行讀寫，光盤庫可放置光盤片數(shù)量普通從幾十片到上百片。這種聯(lián)機容量巨大設(shè)備對于圖書館之類機構(gòu)是很有用。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第27頁多媒體光盤存儲系統(tǒng)第28頁2、光盤塔光盤塔是由許多光盤機經(jīng)過電纜連接在一起光盤只讀陣列，加上對應(yīng)控制器和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，組成與網(wǎng)絡(luò)直接連接存放設(shè)備，用來存放電子出版物、從事光盤信息管理。光盤塔應(yīng)用主要集中在圖書館、檔案館、學(xué)校、科研情報部門、CAD/CAM等領(lǐng)域。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第29頁多媒體光盤存儲系統(tǒng)第30頁3、光盤塔與光盤庫比較（1）速度：光盤塔提供“在線”檢索速度，與光盤庫不一樣，他不需要機械手到片倉里取盤，從而節(jié)約了取盤時間，因為驅(qū)動器數(shù)量較多，能支持多人同時讀取多張不一樣CD.（2）容量：光盤庫容量少則十幾倍，多則幾十倍于光盤塔。（3）功效：光盤庫管理軟件功效強大，管理方便，這也是光盤塔所不及。（4）升級：相對于整個光盤庫，其驅(qū)動器價值所占

百分比很小，升級到DVD庫不需花很大代價，而光盤塔則不一樣，要把全部驅(qū)動器更換一遍幾乎等于買一臺新機器。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第31頁DVD存放容量

DVD-Video/DVD-ROM114.7GB(DVD-5)

DVD-Video/DVD-ROM128.5GB(DVD-9)

DVD-Video/DVD-ROM219.4GB(DVD-10)

DVD-Video/DVD-ROM2217.0GB(DVD-18)多媒體光盤存儲系統(tǒng)第32頁DVD怎樣提升存放容量？從外觀和尺寸方面看，DVD盤與CD盤沒有什么差異，直徑均為120mm，厚度為均1.2mm。不過一片CD盤只能存放約680MB信息，而一片DVD盤片卻能夠存放多達17GB信息，這是因為DVD采取了許多新技術(shù)：

①采取更短波長激光源來讀取信息。CD采取激光波長為780nm不可見光紅外光；而DVD采取激光波長為635/650nm，而且光學(xué)讀出頭數(shù)值孔NA也比較大，這么能夠產(chǎn)生比較小聚焦激光束。

②加大盤片數(shù)據(jù)統(tǒng)計區(qū)域。DVD盤統(tǒng)計區(qū)域從CD盤86cm2提升到86.6cm2。

③使用兩個面來統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及在一個面上制作好幾個統(tǒng)計層。

④改進信號調(diào)制方式和錯誤校正方法。CD采取8位到14位+3位調(diào)制方式，而DVD則采取了效率比較高8位到16位調(diào)制方式。多媒體光盤存儲系統(tǒng)第33頁EVD(EnhancedVersatileDisk)意為增強型多媒體盤片系統(tǒng)，俗稱“新一代高密度數(shù)字激光視盤系統(tǒng)”，是DVD升級產(chǎn)品。EVD產(chǎn)品解像度是DVD五倍，在聲音效果方面則于國際上首次同時實現(xiàn)高保真和圍繞聲，一張EVD影碟當前可存放約一百一十分鐘影音節(jié)目。有關(guān)教授指出，EVD將震撼音效和亮麗畫質(zhì)完美結(jié)合，在世界上首次基于光盤實現(xiàn)了高清楚度數(shù)字節(jié)目標存放和播放，為中國人民帶來了高清時代影碟機。EVD多媒體光盤存儲系統(tǒng)第34頁藍光光碟藍光光碟（Blu-rayDisc，簡稱BD）是DVD之后下一代光盤格式之一，用以存放高品質(zhì)影音以及高容量數(shù)據(jù)存放。藍光光碟命名是因為其采取波長405納米（nm）藍色激光光束來進行讀寫操作（DVD采取