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时间:2019-08-17
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1、第11章只读光盘存储器CD—ROM简介CD概述1972年9月,Philips公司推出播放电视节目的光盘系统,并于1978年投放市场(LV,模拟信号)1982年,Philips和Sony公司推出数字声音的光盘CD-DA(红皮书标准)。1985年前后,CD-ROM推向市场(黄皮书标准)。目前市场上的CD产品CD-DA(1981年)CD-G(1986年)CD-V(1989年)CD-ROM(1985)CD-I(1986)CD-IFMV(1992)卡拉OK-CD(1992)Video-CD(1993)CD的工作原理CD盘片的结构(图1)软盘的磁道和CD光道的区别:C
2、D的光道于磁盘不同,采用的是螺旋型光道,长约5km,以恒定线速度(CLV)转动,因此内外光道的记录密度一样。CD盘上的数据用压模冲压而成(图2、图6)。从CD盘中读取数据(图3、图4)。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代表有多少个“0”。CD-Audio的采样率为44.1KHz,Why?一秒钟的数据量为:1秒×44100样本/秒×2字节/样本×2声道=176.4千字节CD-ROM盘片结构(图1)图2CD-ROM驱动器的工作原理(图3)图4声音数据的通道编码激光唱盘的通道编码,采用8到14位的调制编码(EFM)
3、,目的:(1)改善读出信号的质量。(2)在记录信号中提取同步信号。原理:“0”的游程长度最短限制在2个,而最长限制在10个,光盘上的信号就能可靠地读出。8位数据有256种代码;14位数据有16384种,其中有267种符合“0”游程规则,这其中又有10种在合并通道代码时限制游程长度仍有困难,再去掉一个代码,就得到与8位数据相对应的256种通道码。此外,为满足游程长度的要求,在通道码之间再增加3位来确保读出信号的可靠性,这样,激光唱盘中8位数据就变成了17位的通道的代码。CD盘的批量生产母盘预制作(图5)母盘制作(图6)大量复制(图2)图5图6DVD简介95年
4、初,业内人士曾经就DVD的标准问题展开了全球性的激烈讨论,形成了两大阵营:以索尼和菲利浦为代表的一方提出了MMCD(MultimediaCompactDisc)规格,而以东芝、松下联合日立、汤姆森公司为代表的一方提出了SD(SuperDensityVideoDisc)规格,双方于1995年9月达成妥协,形成了统一的规格标准,即DVD—数字通用光盘(DigitalVersatileDisc)。DVD的用途广泛,不仅可用于影视娱乐、音乐欣赏,还可用于多媒体计算机的数据存贮等领域。DVD按用途可分为5种类型:用于计算机数据存贮的只读光盘DVD-ROM。家庭型影音
5、光盘DVDMovie专供音乐欣赏的DVDAudio可记录一次的DVD-R可多次读写的DVD-RAMDVD盘片的外观和尺寸与现在广泛使用的CD盘片没有什么区别,直径均为12cm,厚度均为1.2mm。但是DVD盘片与CD盘片具有显著的不同:DVD采用双面光盘结构,即由两张厚度为0.6mm的盘片背靠背粘合而成,盘片总厚度为1.2mm。这样一来有利于减少盘片的翘曲度,二来可以制成双面盘片来提高记录容量。CD盘上,记录信息的最小凹凸坑长度为0.83um,各条光道间的间距为1.6um。DVD盘上,最小凹凸坑长度仅为0.4um,光道间的间距也只有0.74um。这两项措施
6、就使得DVD盘片的容量变成CD盘片的4倍多。DVD的盘片采用了提高盘面利用率、减少纠错码长度(纠错方式为RS-PC方式)、修改信号调制方式(调制方式是EFM-PLUS)以及减少每个扇区字节数等措施,来提高存储容量,这使得DVD盘片每面的容量为4.7GB,是CD盘片容量的7倍多。单面可记录133分钟的MPEG2的音、视频信号。由于DVD盘片的最小凹凸坑长度以及光道间距都比CD盘小得多,因此DVD的光拾取器(激光头)采用了激光波长为625nm或650nm的短波长红色半导体激光,而CD采用的则是780nm的激光源。CD盘片只使用一个面并只制作一个记录层;而DVD
7、盘片的两个面以及在一个面上制作多个记录层来存储数据。从其结构上来看,DVD盘片可分为:单面单层:容量为4.7GB,如图7所示。单面双层:容量为8.5GB.双面单层:容量为9.4GB.双面双层:容量为17GB,如图8所示。图7图8对于双层DVD盘片来说,表层称为第一层,最里面层称为第二层。第一层采用了一种新的半透明薄膜涂层,它既能将一部分激光反射回去,又可以将剩下的激光透过到达第二层,第二层将激光完全反射并再次透过第一层返回激光读出头。为了能分别读取到两层数据,一般采用控制激光束焦点的方法来实现。当激光束聚焦在第一层时,只读取第一层,聚焦在第二层时,只读取第
8、二层。在从第一层向第二层聚焦转换的过程中,采用缓冲技术不使信息中断
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