多媒体技术原理及应用

CD-ROM光盘是由母盘压模制成的，一旦复制 成形，永久不变，用户只能读出信息。
CD-ROM采用激光调制方式记录信息，将信息 以凹坑和凸区的形式记录在螺旋形光道上。
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WORM一次写多次读光盘
WORM光盘在使用前首先要进行格式化，形成格 式化信息区和逻辑目录区，利用激光照射介质， 使介质变异，利用激光不同的变化，使其产生一 连串排列的“点”，从而完成写的过程。
正文 包括文字和数据 向量图形 图元组成的图形 位图图像 数字化声音和高保真音响 数字化视频
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3.1.2 光盘存储原理
光存储技术
光存储技术的产品化形式是由光盘驱动器 和光盘片组成的光盘驱动系统。
驱动器读写头是用半导体激光器和光路系 统组成的光头，记录介质采用磁光材料。
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可重写光盘的擦写原理
光盘记录方式可分为两大类：
磁光式 相变式
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磁光式擦写原理
当前国际上较流行的是磁光式，该盘普遍采用 玻璃盘基上再加四层膜结构组成，它是以稀 土—过渡金属非晶体垂直磁化膜作为记录介质 光学膜和保护膜的多层夹心结构。
两种磁光写操作方法居里点记录(稀土—铁合 金膜介质)
引入文件分配表的概念，在光盘的根目录下面是 用户定义的逻辑目录，逻辑目录对应文件管理区。
在逻辑目录建立同时，用户可以根据需要，对其 中重要数据进行加密。
一旦写入就不能再更改。
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Rewritable可重写光盘
可重写光盘或称可擦写光盘是最理想的光盘类 型，也是最有应用前途的光盘类型。它像硬盘 一样可读写，利用浮动磁光头在磁光盘上进行
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在光盘上写/读数字信息
光道上凹坑或凸区的长度是0.3微米的整数倍。凹 凸交界的正负跳变沿均代表数字“1”，两个边缘 之间代表数字“0”，“0”的个数是边缘之间长 度决定的。
通过光学探测仪器产生光电检测信号，从而读出 “0”、“1”数据。
数字信号记录的优点是抗干扰能力强，由于盘片 损坏或变脏而造成的读出错误也容易得到纠正。
指从计算机向光盘驱动器发出命令，到光 盘驱动器可以接受读写命令为止的时间。
一般取光头沿半径移动全程1/3长度所需要 的时间为平均寻道时间，盘片旋转一周的 一半时间为平均等待时间，两者加上读写 光头稳定时间就是平均存取时间。
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数据传输率有多种定义方式。
一种是指从光盘驱动器送出的数据率，可以 定义为单位时间内光盘的光道上传送的数据 比特数，这与光盘转速、存储密度有关。
另一种定义是指控制器与主机间的传输率， 它与接口规范、控制器内的缓冲器大小有关。
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光盘的分类
CD-ROM只读光盘 WORM一次写多次读光盘 Rewritable可重写光盘
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CD-ROM
最常用的光盘系统，直径约12cm，因为它容量 大，约650MB，价格便宜，市场上颇受用户的 欢迎。
信息的位置所需时间 数据传输率 接口标准及格式规范等
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存储容量
指它所能读写的光盘盘片的容量。
光盘容量又分为格式化容量和用户容量， 采用不同的格式和不同驱动器，光盘格式 化后容量不同。
一般用户容量比格式化容量要少，因为光 盘还需要存放有关控制、校验等信息。
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百度文库
平均存取时间
是在光盘上找到需要读写的信息的位置所 需要的时间。
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光存储技术原理 改变一个存储单元的性质， 使其性质的变化反映出被存储的数据； 识别这 种性质的变化，就可以读出存储数据。
光存储单元的性质，例如反射率、反射光极化 方向等均可以改变，它们对应着存储二进制数 据0(不变)、1(改变)，光电检测器能够通过检测 出光强和光极性的变化来识别信息。
高能量激光束可以聚焦成约1微米的光斑，因此 光存储技术比其他存储技术有更高的容量。
在螺旋形光道上以凹坑和凸区表示的信息
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图3.1 只读光盘工作原理
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在光盘上记录模拟信息
模拟信号先进行频率调制(FM)，声音信号加在 经过频率调制的视频信号上，所得到的综合信 号经过双向限幅，再转换成光盘上长度不等的 凹坑和凸区，边缘之间的长度反映了视频信号 频率的高低和声音信号的频率和幅度。
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EFM编码
为了提高读出数据可靠性，减少误读率，存储 数据采用EFM(Eight to Fourteen Modulation)编 码，即将1字节的8位编码为14位的光轨道位， 并在每14位之间插入3位“合并位” 以确保“1” 码间至少有2个“0”码，但最多有10个“0” 码。
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磁场调制，可进行高速重写磁光记录。
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只读光盘读原理
只读光盘上的信息是沿着盘面螺旋形状的 信息轨道以凹坑和凸区的形式记录的。
它既可以记录模拟信息(如Laser Vision系 统)，也可以记录数字信号(如CD-DA)。
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001000100000100
0.6μm 1.6μm
坑深0.12μm
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光盘系统的特点
与硬盘相比，具有可拆卸性； 容量相当； 驱动 器较贵，但盘片便宜； 读写速度慢。
与磁带相比，具有容量大、随机存取性强的优 点。
激光头与介质无接触，不受环境影响而退磁，
信息保存时间长，可达30年以上。
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光盘系统技术指标 容量 光盘盘片的容量 平均存取时间 在光盘上找到需要读写
第3章 多媒体计算机系统组成
多媒体存储技术 多媒体功能卡 多媒体信息获取与显示设备 多媒体个人计算机 CD-I交互式多媒体系统 DVI多媒体计算机系统 VCD与DVD播放系统 多媒体工作站
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3.1多媒体存储技术
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3.1.1 多媒体信息存储的特点
多媒体信息存在和表现的形式
补偿点记录(稀土—钴合金膜介质)
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磁光写的过程
用激光照射光盘垂直膜面磁化方向上的磁化物质， 并对其垂直磁化。
利用磁性物质居里点热磁效应，在某一方向饱和式 磁化，用激光对需要存储信息“1”的单元区域加 热，使其温度超过居里点，失去磁性。在盘的另一 面上施加一个外磁场，使被照单元反向磁化，这样 该单元磁化方向与其他未照射单元方向相反，从而 生产一个信息存储状态“1”，而其他未经照射单 元相当于存储信息“0”。