1、光碟片資料架構(gòu)及應(yīng)用原理,一. 光碟片優(yōu)點(diǎn)及其發(fā)展 二. 分類介紹光碟片資料架構(gòu) (1) 兩大類 十余種光碟片的介紹 (2) 各種光碟片的性能指標(biāo) (3) DVD與CD規(guī)格比較 (4) DVD/CD規(guī)格書 三. DVD光碟片基礎(chǔ)知識(shí),光碟片優(yōu)點(diǎn)及其電發(fā)展,一.概述 光盤存儲(chǔ)技術(shù)是指用光學(xué)方式在一個(gè)稱為光盤的存儲(chǔ)介質(zhì)圓盤上進(jìn)行寫/讀信息的一種信息存儲(chǔ)技術(shù). 在20世紀(jì)70年代后期,利用光寫/讀技術(shù)的存儲(chǔ)設(shè)備終於成為商品,激光視盤(LVD),光唱片(CD-DA)后有了用於計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的CD-ROM. 二.優(yōu)點(diǎn) 記錄密度高,存儲(chǔ)容量大,采用非接觸寫/讀方式,易於更換盤片.數(shù)據(jù)傳輸率高,能隨機(jī).,分類介

2、紹光碟片資料架構(gòu),(1) 兩大類 十余種光碟片的介紹 一,按光盤存儲(chǔ)介質(zhì)分類 1,只讀型:其特征是用戶只能讀取光盤上的信息, 不 能修改或重寫. (1)LD光影碟成大影碟,記錄模擬視音頻(TM)信 號(hào),20世紀(jì)70年代未商品化,視頻信號(hào)采用的接 調(diào)頻記錄,清晰度450電視線. (2)CD由索尼飛利浦共同於1981年推向市場(chǎng),用於 記錄高品質(zhì)(S/N70dB)的數(shù)字音頻信號(hào).直徑 12cm單面最長(zhǎng)時(shí)間74分鐘.,(3)CD-ROM作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外存.前期 CD- ROM光盤主要用於存儲(chǔ)文字信息.隨著 多媒體技術(shù)的發(fā)展,CD-ROM光盤上存儲(chǔ)的信息己包 括:文字,圖片,聲音,動(dòng)畫及電視圖像等.配

3、上相應(yīng) 硬件及軟件可播放CD-I,VCD,CD等 (4)VCD(Video-CD)利用MPEG-1壓縮編翃技術(shù)將74min 的視音頻信號(hào)存儲(chǔ)於一張CD光盤中,它一股作為獨(dú) 立電子商品,VCD插放,圖像水平清淅度268電視線, 也可在CD-I插入機(jī)上插放,配上MDEG解壓術(shù)或解 壓軟件.PC的CD-ROM驅(qū)動(dòng)器可插放VCD技術(shù)的發(fā) 展,CD-ROM光盤上存儲(chǔ)的信息己包括:文字,圖片, 聲音,動(dòng)畫及電視圖像等.配上相應(yīng)硬件及軟件可 播放CD-I,VCD,CD等 (5)CD-V(CD-video)是CD與LD交集.,(6)DVD-video利用MDEG-2壓縮技術(shù)將135min的電影 轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量視

4、音頻信號(hào)存儲(chǔ)於一張外形與CD光 盤一,樣但儲(chǔ)容量高迖8.5GByte(單面雙層的光盤中, 重放圖像清晰度高達(dá)500電視線. (7)DVD-Audio記錄純音樂. (8)DVD0ROM作為CD-ROM的升級(jí)產(chǎn)品 2,重寫型:類似於磁盤,用戶可以對(duì)記錄在其上信息進(jìn)行 反復(fù)讀,擦,寫.商品化的RW或RAW型光盤可 分為磁光型和相變型. (1)磁光型:利用激光加熱材料使其矯頑力為0,並改變外 部電磁場(chǎng)方向,以實(shí)現(xiàn)信息的寫/擦. (2)相變型:這類光盤利用激光回?zé)嵝?yīng),使材料結(jié)構(gòu)發(fā) 生晶態(tài)/非晶態(tài)變化,從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的寫/擦.,3只寫一次型 (1)WORM類可以是MO,也可以是PD型,通常RW/RAM類

5、驅(qū)器可以讀寫WORM型光盤. (2)DVD-R/CD-R可利用錄機(jī)自寫在成CD-DA, CD-ROM,VCD,DVD-Video,DVD-Audio.DVD-ROM等格式的共盤.,LD光碟平面原理圖,LD光碟剖面圖,CD光碟片原理圖,DVD平面圖,DVD面圖剖,DVD光碟片基礎(chǔ)知識(shí),3.1DVD產(chǎn)品的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) 1995年12月,國(guó)際DVD聯(lián)盟針對(duì)不同的需求制定五種不同的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn): (1)DVD-ROM(只讀型DVD) 只讀型DVD光碟片屬于 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)只讀光碟,用途類似CD-ROM;相應(yīng)硬 件為DVD-ROM驅(qū)動(dòng)器或DVD-PC裝置. (2)DVD-Video(影音DVD) 影音DVD光碟

6、片屬于視 頻存儲(chǔ)光盤,簡(jiǎn)稱DVD視盤或DVD影碟,類似于LD. VCD; (3)DVD-Audio(音樂DVD) 音樂DVD光碟屬于音頻 存儲(chǔ)光盤,用途類似音樂CD,硬件是DVD-A播放機(jī),(4)DVD-R(一次可寫型DVD) DVD-R光盤屬于限寫一次 的光盤,用途類似CD-R. (5) DVD-RAM(可重復(fù)讀寫型DVD) DVD-RAM光盤屬 于可多次讀寫的光盤,用途類似于MO. 3.2分類剖析DVD光碟片 (1)按照存儲(chǔ)內(nèi)容分類 DVD-Video DVD-Video屬于消費(fèi)類電子產(chǎn)品,紀(jì)錄的數(shù)據(jù)主要包 括:經(jīng)MPEG-2壓縮后的視頻信號(hào);如杜比數(shù)字以及 48KHz/96KHz,非壓縮

7、線性PCM的各類音頻信號(hào).,DVD-ROM DVD-ROM的容量是CD-ROM的容量的七倍,其數(shù)據(jù) 傳輸率則是CD-ROM的九倍.它屬于計(jì)算機(jī)信息產(chǎn) 品. DVD-Audio DVD-Audio具有7倍于CD的巨大存儲(chǔ)量,一張 DVD-Audio可以存儲(chǔ)多達(dá)9H的立體聲音樂. 它的播放音質(zhì)比傳統(tǒng)的CD甚至比DVD-Video要 高. 能夠進(jìn)可能再現(xiàn)音樂的特殊細(xì)節(jié).,DVD-R 為一次可寫型光碟片,其紀(jì)錄原理與DC-R相同. 燒製完成后,就不可恢復(fù)了,但可以反復(fù)讀取. 采用與DVD-ROM相同的635nm短波長(zhǎng)激光速束, 單面容量3.85GB,是CD-R的六倍,雙面可紀(jì)錄7.7GB DVD-RA

8、M 是一種可多次擦寫,反復(fù)使用的光紀(jì)錄介質(zhì),采用 的是相變材料.利用相變材料在固態(tài)時(shí)存在兩種 狀態(tài)-非晶體和晶體,而非晶體和晶體的反射 率不同,而形成信號(hào). DVD-ROM單面容量為2.6GB,(2) 按照盤片結(jié)構(gòu)分類 單面單層 單面雙層 雙面單層 雙面雙層,單面單層 單層DVD結(jié)構(gòu)稱為S-1類,最大容量4.7GB,相當(dāng) 于7張CD-ROM盤片容量之和.結(jié)構(gòu)如下圖,單層雙面 如果用DVD基片代替”空白”基片,就構(gòu)成單層雙面DVD盤,稱為 D-2.最大容量9.4GB.,雙面雙層 最大容量為8.54GB,存儲(chǔ)能力是單面單層的兩倍是由兩個(gè)薄 基片相互粘和,靠近激光的單層上有一半透明層,雙層雙面 是目

9、前存儲(chǔ)容量最大的DVD光盤類型,容量高達(dá)17GB. 相當(dāng)于26張CD-ROM光盤.,高大容量的必要性和重要性,(1) 播放同樣時(shí)間的圖像細(xì)節(jié)要求高的高質(zhì)量電影 單面單層存儲(chǔ)空間顯得不足 (2) DVD超高容量主要針對(duì)PC機(jī)作為海量媒體. (3) 將16:9視頻源與4:3視頻源分別紀(jì)錄在兩面, 可以確保盤片原始數(shù)據(jù)清晰度重現(xiàn). (4) DVD具有多功能性,需要額外加進(jìn)的內(nèi)容很多.,(1)DVD光碟片坑紋尺寸 DVD光盤內(nèi)部有更小的坑紋,更狹窄的數(shù)據(jù)軌 跡間距. CD最小坑紋為0.834m,道間距1.6 m 采用波長(zhǎng)780-790nm紅外激光器讀取. 而DVD 最小坑紋長(zhǎng)度為0.4 m,道間距0.

10、7 m, 采用波長(zhǎng)為635-650nm紅外激光器讀取.因此 DVD光盤的坑紋是CD的一半,軌間密度是CD 的兩倍. CD / DVD 軌跡坑紋圖見下頁(yè),(2) DVD光盤透射特性 DVD盤的反射糢雖然和LD一樣是鋁的,但覆蓋上 的聚碳酸脂耐濕優(yōu)于丙烯酸樹脂,無需在加一層 防氧化糢. 雙層盤的半透明糢是金箔等金屬糢,厚度必須均勻 才能獲得均勻的透射性.為了使兩層返回檢光器 的光束強(qiáng)度一致,上層用半透明糢的透射率與反射 率下層用反射糢的反射率以及兩層間中間層透射 率都設(shè)計(jì)成最佳值. 雙層重放的光束狀態(tài)如下圖,3.4DVD光盤的數(shù)據(jù)讀取方法,1.雙面盤的讀取方法 (1) 在播放完盤上一面節(jié)目后, 將

11、光盤取出翻面后 放入播放機(jī)繼續(xù)播放. (2) 播放機(jī)中放兩個(gè)激光器,分別從盤的上下兩面 讀取數(shù)據(jù),或者在播放機(jī)中只裝一個(gè)激光器, 但讀完一面后會(huì)自動(dòng)跳到另一面繼續(xù)播放. 2.雙層盤的讀取方法 雙層盤實(shí)際上是將兩層盤疊加在一起,下層是 半反射層,透過它可以讀取上層數(shù)據(jù).,讀下層是從內(nèi)圈開始, 並從里往外讀取,讀完下層 再讀上層. 讀上層盤有兩種方法: a:逆光道路徑法 OTP b:順光道路徑法 PTP 雙層盤讀取方法如下圖:,3.5DVD光盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),DVD光盤上有瀏覽數(shù)據(jù)(Navigation Data)和 演播數(shù)據(jù)(Presentation Dtat)兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).其中 瀏覽數(shù)據(jù)就是處理回放數(shù)據(jù), 演播數(shù)據(jù)是指音頻 視頻,子圖等數(shù)據(jù).,一,瀏覽數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu),瀏覽數(shù)據(jù)主要控制如何回放演播數(shù)據(jù),它由視頻節(jié)目集信構(gòu).其中瀏覽數(shù)據(jù)即處理回放數(shù)據(jù),演播數(shù)據(jù)即音頻,視頻,子圖等數(shù)據(jù).用戶可以按照瀏覽數(shù)據(jù)中的控制信息,播放演播數(shù)據(jù)中的音頻,視頻和子圖等數(shù)據(jù). 1,視頻管理器信息 DVD盤中必須包含視頻管理器信息VMGI. 2,視頻節(jié)目集信息 視頻節(jié)目集信息VTSI包含有關(guān)節(jié)目及節(jié)目菜單上的信息. 3,程序鏈信息 程