多媒体光盘存储系统解析：.ppt

第3章 多媒体光盘存储系统 3.1 光盘存储系统光盘存储系统由光盘和光盘驱动器组成。 3.1.1 光盘及其特点 CD(Compact Disc)意为高密盘，因为它是通过光学方式来记录和读取二进制信息的。所以称为光盘。 光盘是一种数字式记录存储器，具有大容量、耐用、易保存、标准化等优点。 光盘存储多媒体信息有以下主要特点。 记录密度高 存储容量大 采用非接触方式读/写信息 信息保存时间长 不同平台可以互换 多种媒体融合 价格低廉 3.1.2 光盘的类型 通常所说的光盘，包括CD-DA、CD-ROM、CD-R、CD-R/W、Photo-CD、V-CD、DVD等。按光盘的读/写性能，可分3种类型： 只读型光盘存储器数据用压模方法压制而成，用户只能读上面的数据。 多次可写光盘存储器允许多次写入数据，可随时往盘上追加数据，直到盘满为止。 可擦写光盘存储器具有磁盘一样的可擦写性，可多次写入或修改光盘上数据，更适合作为计算机新型标准外存设备，目前有磁光和相变和两种类型。 3.1.3 光盘驱动器 从光盘中读取数据的设备，简称光驱或光盘机。 就普遍使用的 CD-ROM光驱而言，高倍速驱动器已经普及，并出现了64倍速或更高倍速的光驱。这里所说的倍数是指光盘的数据传输率，单倍速的CD-ROM的数据传送速度是150KB/s，双倍速的CD-ROM的数据传送速度是2×150KB/s，依此类推。 CD-ROM光盘驱动器既能读 CD-ROM盘，也能读其他如CD-DA、CD-R和VCD等光盘，但它不能读DVD等特殊形式的光盘。这些光盘有各自标准。 可擦写光盘机根据其记录原理的不同，有磁光驱动器MO和相变驱动器PD。记录在 MO 或PD盘片上的数据无法在广泛使用的CD-ROM驱动器上读取，因此难以实现数据交换和数据分发。 3.1.4 光驱读取光盘的两种方式 CD-ROM 光盘信息组织和其地址编码与软盘、硬盘不一样，由于它的光道是螺旋形的光道，光盘在光驱中通常以恒定线速度旋转。 为有效提高对光盘的读取速度，光驱有CLV和CAV两种工作方式。 在恒定线速度CLV(Constant Line Velocity)方式下 ，单位距离的光道上所储存的信息容量相等，因而可以充分利用盘片的空间，增加了存储容量。但这样一来，激光头每旋转一圈所读取的数据量不同，内圈数据少，外圈数据多。因此在 CLV方式下，当激光头移动到不同的轨道时，电机也必须以不同的转速旋转，内圈转得快些，外圈转得慢些，以维持单位距离信息读取时间一致。对于高速光驱来讲，CLV方式容易造成光驱耐用性的降低。 目前高倍速光驱大多采用CAV(Constant Angular Velocity，恒定角速度)技术。在CAV方式下，不管是内圈还是外圈，激光头始终以恒定的角速度旋转CD-ROM盘片，这和硬盘驱动器的操作方式十分相似。恒定的转速对于电机来说比较容易实现，由于不需要在随机寻道时经常地改变电机的转速，因此，随机读取性能会得到很大的改善。不过，在CAV方式下，光盘内外圈转动的线速度是不相等的，因此内外光道的数据记录密度也不同，光盘的存储空间没有充分利用。正是由于CLV与CAV技术各有优劣，于是一些光驱采用CLV+CAV技术，在内圈采用 CLV方式以保证其具有足够的传输速率，在外圈则采用CAV的方式，以提高可靠性。 3.2 光盘的标准 3.2.1 CD-DA 标准 CD-DA (Compact Disc-Digital Audio)，称之为数字激光唱盘或CD唱盘，1982年Sony和Philips公司合作开发了数字光盘音响系统并制定了CD唱盘标准。因为该标准出版时采用了红色封面，因而也称为红皮书标准。 CD唱盘是CD家族中第一个成员，其标准成为以后各种新的CD标准的基础。 3.2.2 CD-ROM标准 该标准从 CD-DA 发展而来(又称黄皮书标准)，该标准使得光盘以统一格式存储只读信息 。 CD-ROM和CD-DA有许多相似之处，但有一个根本区别：音频CD只能存放音乐，CD-ROM可以存放文本、图形、声音、视频及动画 。CD-ROM中存放的是计算机数据，对误码率有一定要求，所以在 CD-DA基础上增加了错误检测和错误校正。 黄皮书只定义了数据在光盘上的物理存储格式，但计算机数据在外存储器上是以文件形式存储的，而黄皮书未定义 CD-ROM的逻辑结构，即文件结构。为此，国际标准化组织于1988年制定ISO 9660标准，定义了CD-ROM光盘上通用的信息