第7章 媒体存储技术

7.1 媒体的存储介质
7.1 媒体的存储介质
光盘系统是由光盘驱动器和光盘片组成。驱动器是用于读/写 信息的设备，而光盘片是用于存储信息的介质，其金钩如图 7-3 所 示。 CD 盘上的数据要用 CD 驱动器来阅读。CD 驱动器由光学读出 头、光学读出头驱动机构、CD 盘驱动机构、控制线路以及处理光 学读出头读出信号的电子线路等组成。 凹坑和非凹坑本身不代表 1 和 0，而是凹坑端部的前沿和后沿代表 1，凹坑和非凹的长度代 表 0 的个数。图 7-4 所示为 CD 光盘的读出原理。
7.1 媒体的存储介质
在实际操作中，一般用电脑来处理信息，因为电脑只能识别 二进制数据，所以要在存储介质上面储存数据、音频和视频等信 息，首先要将信息转化为二进制数据。现在常见的 CD光盘、DVD 光盘等光存储介质，与软盘、硬盘相同，都是以二进制数据的形 式来存储信息的。 写入信息时， 将主机送来的数据经编码后送入 光调制器， 使激光源输出强度不同的光束，调制后的激光束通过 光路系统， 经物镜聚焦然后照射到介质上，存储介质经激光照射 后被 烧蚀出小凹坑，所以在存储介质上，存在被烧蚀和未烧蚀两种不 同的状态，这两种状态对应着两种不同的二进制的数据。
7.1 媒体的存储介质
7.1.1 磁存储设备
磁存储技术是指利用磁技术对数据进行读写，对应的存储介 质为磁盘，磁带等。图 7-2为盒式录音带实物图。 磁盘系统单靠磁场来更改已储存的数据， 磁盘系统是通过磁 头以感应的方式从磁盘读写数据， 磁头与高速旋转的磁盘必须保 持一定的间隙。 这种方式容易造成磁头碰撞盘片而损坏数据。
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1）光存储的基本原理 光存储技术是用激光照射介质， 通过激光与介质的相互作用 使介质发生物理、 化学变化，将信息存储下来的技术。 其基本物 理原理是： 存储介质受到激光照射后， 介质的某种性质 （如反射 率、反射光极化方向等）发生改变，介质性质的不同状态映射为 不同的存储数据，存储数据的读出则通过识别存储单元性质的变 化来实现。
7.1 媒体的存储介质
7.1 媒体的存储介质
1）光盘的发展历程 1972 年，面向新闻界展示了可以长时间播放电视节目的 VL （Laser Vision，又称激光视盘系统）光盘系统。 1982 年 Philips 公司和 Sony 公司成功的开发了记录有数字声音 的光盘，及被命名为Compact Disc， 又称 CD-DA （Compact DiscDigitalAudio） 盘， 中文名称为 “数字激光唱盘” ，简称 CD 盘。 1985 年，Philips 公司和 Sony 公司开始将 CD-DA 技术应用于计 算机领域。 1987 年，国际标准化组织（ISO）在 High Sierra 标准的基础上 经过少量修改后，将其作为 ISO 9660，成为 CD-ROM 的数据格式 编码标准。 1994 年，DVD 光盘(Digital Video Disc，数字视频光盘)被推向市 场，这也是继 CD 光盘后出现的一种新型、大容量的存储介质。
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7.1.2 光存储设备 计算机和信息产业的发展使越来越多的信息内容以数字化的 形式记录、 传输和存储， 对大容量信息存储技术的研究也随之不 断升温 。激光技术的不断成熟，尤其是半导体激光器的成熟应用， 使得光存储从最初的微缩照相发展成为快捷、方便、容量巨大的 存储技术，各种光 ROM 纷纷产生。与磁盘相比，光盘具有存储密 度高，存储容量大的特点，且具有成本低廉、 不易划伤、 无磨损、 可长期保存信息等特点。
融媒体技术
第 7 章 媒体存储技术
温怀疆 何光威 史惠 主编
7.1 7.2
媒体的存储介质 网络存储技术
存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、 安全、 有效的 方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的访问。 存储包含两 方面的含义： 一方面是数据临时或长期驻留的物理媒介； 另一方面是保证数据完整安全存放的方式或行为。 存储就是把这 两个方面结合起来， 向客户提供一套数据存放解决方案。 存储按照使用方式和存储规模， 又有移动存储设备和非移动 存储设备， 企业中存储数据的绝大多数设备都是非移动存储设备。 随着计算机和通信技术的不断发展， 存储技术也发生了极大的变 化，从最开始的磁存储到后来的光存储、移动存储、闪存、到现 在热门的网络存储技术， 不同的存储方式在存储容量、 可便携性 性、 可维护性、 应用场合等方面都各有不同，因此本章主要介绍 不同的存储技术。图 7-1 所示的为存储技术的发展几个关键成果。
7.1 媒体的存储介质
磁记录技术是指利用磁特性和磁效应记录、 存储和读出各种 声音、 图像以及数据等信息的技术，其原理是：先将需要记录和 存储的信息转变为相应的电信号输送到磁头电路中，使写入磁头 中产生与输入电信号相对应的磁场， 用该磁场作用于磁记录介质， 使其从原来的退磁状态转变为磁化状态，需要输出信息时，使用 读出磁头作用于磁记录介质，使磁记录介质产生的磁场作用于读 出磁头，获取之前写入的信息。 存储方式的存储密度高、易于读写。但长期保存也存在着风险 性，气候环境、磁环境、人为因素都有可能破坏磁记录，造成不 可挽回的损失。
7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 媒体的存储介质
由于这种存储技术主要用于计算机技术中， 因此基于计算机 存储的磁盘存储技术也就取代磁带机成为人们关注的热点。 这种 技术的实用化始于 1956 年 IBM 公司制作的世界上第一块硬盘。 现在的硬盘，无论是 IDE 还是 SCSI，采用的都是“温彻思特 “技术，有以下特点： 1）磁头、盘片及运动机构密封； 2）固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑； 3）磁头沿盘片径向移动； 4）磁头对盘片接触式启停，但工作时呈飞行状态不与盘片直接接 触。
7.1 媒体的存储介质
磁记录技术的起源可以追溯到 1857 年使用钢带的录音机雏形。 1898 年，丹麦人Valdemar Poulson使用直径为1 mm的碳钢丝制作 了世界上第一台可供实用的磁录音机。 1928年，德国人 Fritz Pfleumer 与 AEG（伊莱克斯）合作制作了第一台磁带录音机，被 称为是磁带录音机的鼻祖，从此磁带录音机进入实用化。1947 年， γ-Fe 2 O 3 的发明标志着磁带记录技术与当代的接轨，目前以这种 材料为基础的磁粉仍然被广泛用于各种磁带的制作。 早期的计算机用磁存储介质仍然是磁盘，其标志是 1953 年 IBM726 磁带机的出现。随着计算机技术的发展，基于模拟信号的 录音、录像技术由于其较低的保真度、还原度和信息存储量，已 经越来越不能满足人们的需要。这样，基于二进制的数字存储技 术受到了越来越多的关注。在这种存储技术中，磁化状态代表 1 的信号，退磁状态（未磁化）则代表 0 的信号，这样，就实现了 在更小的空间实现大量信息存储的可能。