光盘存储器的格式

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1、光盘存储器的格式CD格式包含逻辑格式和物理格式。逻辑格式实际上是文件格式的同义词，它规定如何把文件组织到光盘上以及指定文件在光盘上的物理位置，包括文件的目录结构、文件大小以及所需盘片数目等事项;物理格式则规定数据如何放在光盘上，这些数据包括物理扇区的地址、数据的类型、数据块的大小、错误检测和校正码等。CD格式详细记载在标准文件中，如图12-01所示。这些标准文件包括红皮书、黄皮书、ISO9660、绿皮书、橙皮书和白皮书等，而且还在不断推出。CD的标准文件是用彩色封面包装的，所以又称为彩书标准。理解CD格式对于设计和使用CD产品都有很大帮助。图12-01CD

2、标准系列12.1CD盘上的物理格式12.1.1激光唱盘标准——红皮书(RedBook)RedBook是Philips和Sony公司为CD-DA(CompactDiscDigitalAudio)定义的标准，也就是我们常说的激光唱盘标准。这个标准是整个CD工业的最基本的标准，所有其他的CD标准都是在这个标准的基础上制定的。1.CD盘上的音乐节目是如何组织的通常，激光唱盘上的有许多首歌曲，一首歌曲安排在一条光道上。一条光道由许多节(section)组成，一节由98帧(frame)组成。帧是激光唱盘上存放声音数据的基本单元，它的结构如图12-02所示。24图12-

3、02激光唱盘声音数据的基本结构　(1)同步(SYNC)每帧的开头都有24位同步位。这24位同步位不经EFM调制，本身就是通道码。具体的码字是100000000001000000000010任何数据经EFM调制后都不会出现与同步码字相同的码。(2)子码(Subcode)每帧都有这样的一字节。在CD-DA中称为子码/控制和显示(subcode/controlanddisplay);在CD-ROM中称为控制字节(ControlBytes)。这字节的内容主要提供盘地址信息。(3)声音数据(AudioData)在CD-DA中，立体声有两个通道，每次采样有2个16位的

4、样本，左右通道的每个16位数据分别组成2个8位字节，6次采样共24字节组成一帧。CD盘上的98帧组成一个扇区(sector)。光道(track)上1个扇区有3234字节，即2352个声音数据＋2´392个EDC/ECC字节＋98个控制字节＝3234字节它的结构如下：3234字节用户数据2352＝98´(2´12)字节第二层EDC/ECC392个字第一层EDC/ECC392个字控制字节98字节24前面已经介绍，激光唱盘上声音数据的采样频率为44.1kHz，每次对左右声音通道各取一个16位的样本，因此1秒钟的声音数据率就为44.1×1000×2×(16÷2)=

5、176400字节/秒由于1帧存放24字节的声音数据，所以1秒钟所需要的帧数为176400÷24＝7350帧/秒98帧构成1节，也可以说成1个扇区，所以1秒钟所需要的扇区数为7350÷98＝75扇区/秒记住这些最基本的参数，对理解整个CD系列和DVD系列的数据结构是非常有帮助的。(4)P,Q错误校验码由于CD-DA盘的原始误码率较高(约10-4)，须要采用纠错能力很强的交叉交插里德/索洛蒙码(Cross-InterleavedRead-SolomonCode，CIRC)进行纠错。因此，每帧有2×4字节的错误校正码分别放在中间和末端，称为Q校验码和P校验码，P

6、校验是由(32，28)RS码生成的校验码；Q校验是由(28，24)RS码生成的校验码。有关错误校正的介绍，请看[8]。(5)一帧数据的通道位数见表12-01。表12-01一帧数据的通道位数编号字段名称通道位数合计(1)同步位(SYNC)24+327(2)子码(Subcode)1×(14+3)17(3)数据(Data)12×(14+3)204(4)Q校验码4×(14+3)68(5)数据(Data)12×(14+3)204(6)P校验码4×(14+3)68合计　　588　(6)激光唱盘的光道在CD-DA中的物理光道是螺旋形，因此可以说一片CD-DA盘只有一条物

7、理光道。而这里所指的CD-DA光道应该理解成逻辑光道比较合适。一条CD-DA光道有多个扇区组成，扇区的数目可多可少，而光道的长度可长可短，通常一首歌就组织成一条光道。2.CD-DA的通道：P-W24CD-DA中定义了一个控制字节(ControlBytes)，或者叫做子码(Subcode)。如前所述，一帧有一个8位的控制字节，98帧组成8个子通道，分别命名为P、Q、R、S、T、U、V和W子通道。一条光道上所有扇区的子通道组成CD-DA的P、Q、…、W通道。98个控制字节(98´8位)组成8个子通道的结构如下：8位P子通道(b8)Q子通道(b7)R子通道(b6

8、)S子通道(b5)T子通道(b4)U子通道(b3)V子通道(b2)