《CD光盘存储器》PPT课件

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1、CD光盘存储器李长江计算机科学与技术系2012年5月CD光盘存储器目录CD光盘数据的形式CD光盘数据的写入CD光盘的批量生产2光盘存储器CD光盘数据存放形式读写原理在盘上压制凹坑的机械办法记录数据,见图1使用激光读出,见图2图1原版盘制作示意图图2CD盘的读出原理3光盘存储器CD光盘数据存放形式(续1)原版盘(压模冲压)在制作原版盘时,用编码后的二进制数据去调制聚焦激光束:如果写入数据为“0”,就不让激光束通过;如果写入数据为“1”,就让激光束通过;原版盘的玻璃盘上涂有感光胶,曝光的地方经化学处理后就形成凹坑,没曝光地方保持原样,二进制数据就

2、以这样的形式刻录在原版盘上。经化学处理后的玻璃盘表面镀一层金属,用这种盘去制作母盘,然后用母盘制作压模,再用压模去大批量复制。4光盘存储器CD光盘数据存放形式(续1)CD数据的读出光盘上压制了许多凹坑,激光束在凹坑部分反射的光强度,要比非凹坑部分反射的光强度弱,光盘就是得用这个极其简单的原理来区分“1”和“0”。凹坑的边缘代表“1”;凹坑和非凹坑的平坦部分代表“0”;凹坑的长度和非凹坑的长度都代表有多少个“0”。返回5光盘存储器CD光盘数据写入不归零倒相(NRZI)方式仅在数据“1”时极性反转。NRZI调制波形6光盘存储器CD光盘数据写入(续

3、1)讨论连续1或连续0的问题情况1数码连续为“1”的情况结果激光束的通断频率升高,影响激光器的寿命;“凹坑”的长度变的很短,甚至会比轨迹的宽度还短;频繁的数码“1”会引起伺服电路的不稳定。7光盘存储器CD光盘数据写入(续2)讨论连续1或连续0的问题情况2数码连续为“0”的情况结果视盘机内部解码电路中的压控震荡器工作不稳定。光盘的循迹跟踪能力受到影响(乱行)。8光盘存储器CD光盘数据写入(续3)结论以上两种方式的缺点是:在连续多个1或0出现时,很难与时钟同步。如何解决???9光盘存储器CD光盘数据写入(续4)CD光盘记录信息的要求Philips

4、和Sony公司,根据20世纪70年代的技术水平,经大量理论分析和实验,CD光盘上的信号要想可靠读出需要满足如下要求:两个数码“1”之间的最小间隔是两个数码“0”;两个数码“1”之间的最大间隔是10个数码“0”;EFM码型:不归零倒相码(NRZI)10光盘存储器EFM调制(EighttoFourteenModulation)8位到14位调制方法(将8位码变换成14位码的数码转换技术。是CD光盘记录数据的调制方式)。CD光盘数据写入(续5)11光盘存储器EFM编码思想数据分组:把欲传数据以字节为单位(8bit)分组8bit可有256个不同的数据。

5、数据代换:从14bit(16364)数中选出符合CD光盘记录要求的256个数据分别代换8bit数据(见表)。此方法实质上是一种数码代换。两组码的连接CD光盘数据写入(续6)12光盘存储器问题提出连接处可能出现“0”个数,少于2或多于10的情况(如前码以“1”结尾,而后码以“1”开头;或前码结尾有6个“0”,后码开头有5个“0”)。改进方法在连接处加3bit连接码进行隔离。在8个数中有4个不合要求(011、101、110、111),余下4种情况可供选择(000、001、010、100)。CD光盘数据写入(续7)13光盘存储器连接码选择的算法:D

6、SV(DigitalSumValue)数字总和值DSV绝对值相对最小算法。例子CD光盘数据写入(续8)14光盘存储器连接位的确定方法CD光盘数据写入(续8)计算DSV(a)=-3+5-4+6-2=+2DSV(b)=-3+1-4+4-6+2=-6DSV(c)=-3+2-3+4-6+2=-4由于DSV(a)的绝对值为最小,则就选取(a)方案,即隔离码应选择为000。15光盘存储器数据写入方法:a.数据分组b.查表带换c.连接码选择计算d.NRZI调制EFM调制的信号格式CD光盘数据写入返回DVD在DVD光盘技术中,把3位合并位改成2位,并把它们直

7、接插入到重新设计的码表中,这样一个字节的数据就转换成16位的通道位,这也就提高了DVD的存储容量。16光盘存储器CD光盘的批量生产14.2.4CD盘如何批量生产激光唱盘(CD-DA)、数字激光视盘(VCD)和CD-ROM的制作过程都相同,大致分成三个阶段1.原版盘预制作(premastering)或称母盘预制作对于激光唱盘,把音乐节目转换成标准的CD-DA格式,在“红皮书”中有详细说明对于VCD盘,把影视节目转换成VCD标准记录格式,在VideoCD2.0标准(白皮书)中有详细说明这项工作由转换软件或称编码器(encoder)来完成2.原版盘

8、制作(Mastering)或称为母盘制作通道编码:把符合CD-DA或VCD格式的数据经过EFM编码器编码,再附加3位用来改善读/写信号的质量,于是8位并行数据就转换

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