推荐-课件多媒体存储技术 精品

按照与主机的接法，光盘驱动器可分为内置式和外置式两种 类型。内置式光盘驱动器装在机箱内，外置式光盘驱动器放 在主机箱的外部，自带电源并通过串口与主机相连。
8.1.2 光盘的构造和特性
光盘外观是中心有一个15mm主轴孔的圆形薄片，实际上是一 个多层介质结构组成。无论是CD光盘还是DVD光盘，其构造特 点主要表现在光盘的结构层、信道间距和记录信息的坑区。
DVD盘片和CD盘片非常相似。然而DVD格式拥有更多的不同
盘片类型。DVD光盘构造有单/双面和单/双层结构，按照
单/双面和单/双层结构的不同组合，DVD光盘可以分为单
面单层、单面双层、双面单层和双面双层4种物理结构。 通常把他们分别定义为“DVD-5”、“DVD-9”、 “DVD-10”、和“DVD-18”。如图8-2所示的是 “DVD-5”、“DVD-9”光盘结构。
DVD-5（D5）：单面单层盘，其涂料为银色，总容量达 4.7GB，可以存储播放时间超过两小时的DVD视频。
DVD-9（D9）：单面双层盘，它的第一层是金色的半透明 涂料，第二层之涂料为银色，所以双层 DVD的颜色呈现金 色，总容量达 8.5GB。大约可存储播放时间为四小时的 DVD 视频。 DVD-10（D10）：双面单层盘，是由两边且每边各厚 0.6mm的单层 DVD组成，总容量达 9.4GB。大约为四个半 小时之 世纪60-70年代开发的一项激光信息存储新技 术，具有存储密度高、同计算机联机能力强、易于随机检索 和远距离传输、还原效果好、便于拷贝复制、适用范围广等 特点。
8.1.1 光存储系统组成
光存储系统是由光盘驱动器和光盘组成。光盘驱动器面板上 设有收回托盘、弹出托盘、播放、停止以及音量控制等功能， 有些产品还有遥控功能。
目前光盘存储在多种功能样和智能化操作方面都已经有了 显著的成果。随着光量子数据存储技术、三维体存储技术、 近场光学技术、光学集成技术的发展，光存储技术逐渐成 为信息产业中的重要支柱技术之一。
本章主要介绍光盘存储基本结构、CD和DVD的介质和存储 技术，同时，结合发展动态介绍高密、高效、高速的母盘 刻录技术以及网络存储技术。
CD光盘和DVD光盘的主要区别在于盘片的厚度、信道间距 以及坑区的大小。
CD（包括CD，VCD等）盘片的厚度是1.2mm。CD的最小凹 坑长度为0.834μm，信道间距为1.6μm。
单层的DVD盘片厚度仅为0.6mm，是CD盘片厚度的1/2，而 DVD的最小凹坑长度仅为0.4μm，信道间距为0.74μm， 这些指标都小于CD盘片。
表8-1 CD/VCD与DVD的主要技术参数
主要技术参数 激光波长 最小凹坑长度 信道间距 凹坑宽度 光斑直径 镜数值孔径 纠错编码冗余度 影音质量
CD/VCD 780-790ｎm 0.834μm 1.6μm 0.6μm 1.74μm 0.45 na 31% 16bit、44.1KHz、2 声道
DVD 635~650ｎm 0.4μm 0.74μm 0.4μm 1.08μm 0.6 na 15.4% 24bit、96kHz、8声道
DVD-18（D18）：双面双层盘，容量高达17GB，可存储播 放时间约八小时的DVD视频。
图8-2 DVD光盘的层结构
BACK
光盘的特性差异
同样是光盘，之所以CD只能存储声音，DVD还能存储影像，就是因 为激光和记录层不同的缘故。光盘物理结构上的差别要求使用不同 的激光波长。CD采用波长为780-790nm的红外激光器读取数据的， 其光斑的直径为1.74μm。而因为DVD光盘具有更细小的信息坑洞和 轨距，需要更小的激光点才能读取数据，因此采用波长为 635~650nm的红外激光器读取数据，读取信息的激光束在更小的区 域聚焦，其光斑的直径为1.08μm。同时采用更短的激光波长可提 高单位次数能识别的坑点数，但并不会误认坑点内的信息。
从图8-1中可见，在相同的面积中，DVD盘片的最小凹 坑长度和信道间距都比CD盘片要小，这样使得存放信息 的物理坑点排布得更加紧密，从而可提高存储量。同样 的单层单面光盘，CD容量为650mb，而DVD容量就高达 4.7gb，从如此悬殊的存储量之比，可以看出DVD在这 方面的绝对优势。
图8-1 CD和DVD光盘物理结构
表8-1列出的是CD与DVD的主要技术参数，比较表中的
各种技术参数值，就可以理解CD-ROM驱动器为什么不 能读取DVD光盘信息的原因了。DVD在容量、数据精度 以及多媒体技术等方面都优越于CD。同时DVD具有可变 的数据传输率，文件结构满足ISO9660，数据格式支持 CD-ROM/XA标准，向下兼容CD、VCD等光盘。
不同特性的光盘，所包含的层数以及介质涂层原料都是不 同的。例如CD光盘包括基层、反射层和保护层，而CD-R包 含基层、记录层、反射层和保护层。介质涂层可以是金、 银、铝或合金。
基层是聚碳酸酯层(Poly- carbonate)，其表面含有凹形和 凸形相间区域。聚碳酸酯层的表面覆盖着一层反射铝或铝 合金膜，反射铝的作用是增加记录面的反射性能。反射层 上用漆膜层(UV-Lacquer)保护以防止金属层的氧化。
影像质量 通道码调制方式 容量
240线 8/17调制 650mb
540-720线 8/16调制 4.7gb(单面单层)
8.1.2 光盘的格式标准和类型
光盘标准涉及许多参数和技术问题，光盘的生产也有企 业标准、行业标准、国家标准与国际标准等区别，所以 光盘有多种规格，并对应于不同的标准。在这里我们主 要了解一下ISO对光盘定义的标准。
第8章 多媒体存储技术
实践中已经证实，多媒体信息能够充分表达信息的内涵， 加快人们对信息的接受，加深人们对信息内容的理解和 记忆。因而在计算机领域中对多媒体技术的研究越来越 深入，要求也越来越高。由于多媒体数据具有量大的特 征以及各种应用领域中因信息巨增而带来的海量数据， 因而存储问题相当严峻。
在许多基础科学技术如光学技术、激光技术、微电子技 术、材料科学、细微加工技术、计算机与自动控制技术 的发展和支持下，使得光存储技术可以在记录密度、容 量、数据传输率、寻址时间等关键技术上可发掘出更大 的潜力。