第四章光盘技术

CD-RW(Compact Disc-Rewriteable)是一种可以多次写入、多次读取的“可 擦写光盘刻录机”。CD-RW 的工作原理是利用不同温度的相变原理来实现 CD-RW盘片的反复擦写功能。因为染料层的结晶/非结晶过程是一可逆反应， 故盘片内的数据可以反复擦写。为了实现反复擦写数据，CD-RW 刻录机使用 了三种能量不相同的激光。 高能激光： 高能激光：又被称为写入激光，使染料层达到非结晶状态。 中能激光： 中能激光：也称为擦除激光，使染料层融化并将它转化为结晶态。 低能激光： 低能激光：也称为读出激光，它不能改变染料层的状态，用于读取盘片数据。
CD-ROM驱动器后面板如图4-4所示：
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电源插座： 电源插座：电源连接插口用于连接电源，可将机箱输出的直流电源引出的4 芯标准插头插入该插口中为CD-ROM提供电力。 数据线插座： 数据线插座： 数据线连接插口用40针插头插入该口，通过扁平电缆与硬盘 IDE接口连接。 主盘/从盘/CSEL盘模式跳线： /CSEL盘模式跳线 主盘/ 从盘 /CSEL 盘模式跳线 ：用来设置IDE设备的主从位置，与IDE硬盘的 跳线功能相同。 模拟音频连接口： 模拟音频连接口：CD—ROM驱动器与声卡的连接，可实现Audio CD的播放 数字音频输出连接口：可以连接到数字音频系统或数码音乐设备。 数字音频输出连接口：
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4.1.2 光驱的工作模式
光驱的工作模式主要有四种： CLV模式（恒定线速度） CAV模式（恒定角速度） P-CAV模式（局部恒定角速度） Z-CLV模式（区域恒定线速度）
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4.1.3
光驱相关的性能指标
衡量一个光盘系统特性的主要技术指标包括存储容量、平均存取时间、数 据传输率、接口标准等。 存储容量:存储容量是指能存储在光盘中的信息容量。 数据传输率:数据传输率是指光驱每秒钟能读取的最大数据量。 平均存取时间:平均存取时间是指从计算机向光盘驱动器发出命令开始， 到光盘驱动器在光盘上找到需读／写的信息的位置并接受读／写命令为止 的一段时间。 缓冲区容量:CD-ROM驱动器中都设置了高速缓冲区，以提高CD-ROM的读盘 速度。 误码率 :误码率指读盘时的出错率。
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CD-ROM光盘的保养方法 4.2.2 CD-ROM光盘的保养方法
保护光盘不受强光照射，避免将光盘存放在过热、过冷或潮湿的地 方。 光盘必须放在专用的容器内保存而不能把它们堆放或叠放在一起。 需要把光盘放入计算机光盘驱动器中进行阅读时，要用手指托住光 盘的里、外边缘以避免指印，并且使标记面朝上，然后放入到光盘 驱动器的托盘中。 若光盘变脏，可用一块微湿的柔软棉布从中心向边缘轻轻擦拭，不 能沿圆形轨边擦拭。
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4质上由凹坑和凸起组成了光道，光道用来记录信息。CD-ROM 光盘的光道和软盘、硬盘的磁道有很大的不同。CD-ROM光盘的光道是从最 里面向外边形成的一个连续的螺旋型的光道。光道的间距为1.6μm，光道 的宽度为 0.6μm，总长度为5km，道密度为每英寸16000道，与其相比，软 盘的磁道密度每英寸只有 96道,典型的硬盘磁道密度每英寸也只有几百道。 CD-ROM的尺寸为直径4.72英寸(120mm)。凹坑深约为0.11～0.13µm。
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4.6 DVD
DVD（Digital Video Disk）是数字电视光盘。DVD不仅可用来 存放电视节目，同样可以用来存储其他类型的数据。DVD盘与 CD/VCD盘很相似，其直径为120mm，厚度为1.2mm。DVD可以分为 四种物理结构。 单面单层：DVD-5容量为4.7GB 单面双层：DVD-10容量为8.5GB 双面单层：DVD-9 容量为9.4GB 双面双层：DVD-18容量为17GB
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4.4.2 CD-R的刻录和读取原理
CD-R与CD-ROM记录数据的方法相同，也是将数据由内向外刻录在螺旋轨道 上。CD-R盘在构造上比CD-ROM盘增加了染料层。刻录时，将刻录机的写激 光聚焦后，通过CD-R空白盘的聚碳酸脂层照射到有机染料层的表面上，激 光束照射时产生的热量将有机染料烧熔，在光道上形成光痕。CD-R刻录数 据过程是不能中断的。如果CD-R在螺旋轨道上顺序刻写数据时，中途由于 某种原因使得刻录中断，则再次刻录时CD-R无法找到中断时的位置，这张 CD-R盘就报废了。
第四章
光盘技术
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4.1 光盘系统
4.1.1 CD-ROM驱动器工作原理 驱动器工作原理 CD-ROM光盘驱动器是用来从光盘中读出信息的装置，CD-ROM驱 动器根据安装方式分有内置式和外置式两种；按与计算机的接口方式 有IDE接口和SCSI接口；按数据传输率分为4倍速、8倍速、24倍速、 48倍、52倍速度等。CD-ROM光盘驱动器是一个光学、机械和电子 技术结合的产物，它包括机械部分、光学部分和控制系统。 （1）聚焦伺服系统 （2）跟踪伺服系统 （3）速度伺服系统 （4）光学头
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4.5 VCD
VCD(Video-CD)是由JVC、Philips、Matsushita和Sony等公司联合制定的数 字电视光盘的技术规格，于1993年推出的产品是全数字化的影音光盘。它 采用CD-ROM的标准和MPEG动态视频数据的压缩方式，存放数字化的视频和 音频信息，被称为光盘CD家族的第三代成员。VCD的标准有以下几个版本： VCD1.0 VCD1.1 VCD2.0
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CD4.4.3 CD-R刻录机的技术指标
衡量CD-R刻录机性能的技术指标主要包括它所支持的CD数据格式种 类、刻录方式与速度、缓存器大小等。 (1)数据格式。 (2)刻录方式 (3)刻录机的写入速度。 (4)缓存区(Buffer)的容量。
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4.4.4
CD-RW刻录技术 CD-RW刻录技术
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4.3 光盘的国际标准
CD4.3.1 CD-DA CD-DA(CD-Digital Audio)是激光数字音频光盘。CD-DA遵循ISO制订的CD-ROM的红皮 书(Red Book)。 CD4.3.2 CD-ROM CD-ROM是紧凑式只读光盘。CD-ROM遵循ISO制订的CD-ROM的黄皮书(Yellow Book)技 术标准。 CD4.3.3 CD-I CD-I(CD-Interactive)是交互式光盘.CD-I遵循ISO标准的CD-ROM的绿皮书(Green Book)技术标准。 CD4.3.4 CD-V CD-V(CD-Video)是激光电视光盘DVD。CD-V 遵循ISO标准的CD-ROM的蓝皮书(Blue Book)技术标准。 CD4.3.5 CD-R CD-R（CD-Recordable）可刻录CD。遵循ISO标准的CD-ROM的橙皮书（Orange Book） 技术标准。 4.3.6 VCD VCD （Video compact disk）数字化影视光盘。遵循ISO标准的CD-ROM的白皮书 (White Book) 技术标准，
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4.4 CD-R
4.4.1 CD-R盘片的特点
CD-R盘片的尺寸与CD-ROM盘相同。 CD-R与CD-ROM兼容，写入CD-R盘上信息可在CD-ROM驱动器上读出。 用户在CD-R盘上写入信息后不得再擦除。 根据ISO9660橙皮书标准，虽不能把以前写入的数据擦除，但允许 在CD-R盘的空白部分多次写入数据。
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CD-ROM光盘 4.2 CD-ROM光盘
CD-ROM盘的结构和读写原理 4.2.1 CD-ROM盘的结构和读写原理
CD-ROM光盘是一张硬塑料盘片，它的物理尺寸为外直径120mm(4.72英寸)， 厚度 1.2mm，中心有一个直径为15mm的中心孔，盘片重量约14～18克。由 三层组成： 第一层：涂漆的保护层，上面印有盘片名称等信息。 第二层：铝反射层，用来反射光盘读出时的激光光束，提高盘片的反射率。 第三层：由聚碳酸脂塑料(p01ycarbonate)压制的透明衬底，同时压制出的 预刻槽用来对道径向定位。
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光学头由激光发生器、半反射棱镜、物镜以及光敏元件几个部分组成。如 图4-2所示。
图4-2 CD-ROM驱动器的光学头结构
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CD-ROM驱动器前面板如图4-3所示。
光盘托架
耳机插孔 强制弹出孔
音量调节按钮
指示灯 播放/向前搜索按钮
打开/关闭/停止按钮
图 4-3 CD-ROM 驱动器前面板