章多媒体光盘存储系统 2.,1光盘存储系统 光盘存储系统由光盘和光盘驱动器组成。 ◆2.11光盘及其特点 CD( Compact Disc)意为高密盘,称为光盘。 因为它是通过光学方式来记录和读取二进制信 息的。光盘是一种数字式记录存储器,具有 切存储介质的优点,如大容量、耐用、易保存 标准化等
第2章 多媒体光盘存储系统 •2.1 光盘存储系统 光盘存储系统由光盘和光盘驱动器组成。 u2.1.1 光盘及其特点 CD（Compact Disc）意为高密盘，称为光盘。 因为它是通过光学方式来记录和读取二进制信 息的。光盘是一种数字式记录存储器，具有一 切存储介质的优点，如大容量、耐用、易保存、 标准化等
光盘在存储多媒体信息方面具有以下主要留 >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
◆2.1.2光盘的类型 按照数据存放格式和类型,光盘可分为许多不同 类型,通常指下列光盘的总称:包括CDDA、 CD-ROM、CD-R、CD-R/W、 Photo-CD、VCD、 DVD等。 按光盘的读/写性能来讲,可以分为3种类型: 只读型光盘存储器 数据是用压模方法压制而成的,用户只能读取上面的 数据。 多次可写光盘存储器 这种光盘允许用户一次或多次写入数据,并可随时往 盘上追加数据,直到盘满为止。 》可擦写光盘存储器 这种光盘具有磁盘一样的可擦写性,可多次写入或修 改光盘上的数据,更适合作为计算机的新型标准外存 设备,目前有磁光和相变和两种类型
u2.1.2 光盘的类型 按照数据存放格式和类型，光盘可分为许多不同 的类型，通常指下列光盘的总称：包括CD-DA、 CD-ROM、CD-R、CD-R/W、Photo-CD、V-CD、 DVD等。 按光盘的读/写性能来讲，可以分为3种类型： Ø只读型光盘存储器 数据是用压模方法压制而成的，用户只能读取上面的 数据。 Ø多次可写光盘存储器 这种光盘允许用户一次或多次写入数据，并可随时往 盘上追加数据，直到盘满为止。 Ø可擦写光盘存储器 这种光盘具有磁盘一样的可擦写性，可多次写入或修 改光盘上的数据，更适合作为计算机的新型标准外存 设备，目前有磁光和相变和两种类型
◆2.1.3光盘驱动器 必须使用专门的设备,才能从光盘中读取数据,这种 设备就是光盘驱动器,简称光驱或光盘机 就普遍使用的CD-ROM光驱而言,高倍速的驱动器已 经普及,并出现了32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,m倍速为刀×150KB/ 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。这些光盘都各有自己的标准,需要相应的光驱 才能访问。因此在谈到读光盘驱动器时,要注意说明它对 哪些光盘是适用的
u2.1.3 光盘驱动器 必须使用专门的设备，才能从光盘中读取数据，这种 设备就是光盘驱动器，简称光驱或光盘机。 就普遍使用的 CD-ROM光驱而言，高倍速的驱动器已 经普及，并出现了32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，n倍速为n×150KB/s。 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。这些光盘都各有自己的标准，需要相应的光驱 才能访问。因此在谈到读光盘驱动器时，要注意说明它对 哪些光盘是适用的
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。但是记录在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。 ◆2.1.4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 在光驱中将以恒定线速度旋转,为有效提高对光 盘的读取速度,光驱在工作时有CLV和CA两种方 式
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。但是记录在 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。 u2.1.4 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 在光驱中将以恒定线速度旋转，为有效提高对光 盘的读取速度，光驱在工作时有CLV和CAV两种方 式
在CL( Constant Line velocity,恒定线速度)方 式下,单位距离的光道上所储存的信息容量是相 等的,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,内圈数据少,外圈数据多。因此在 CL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,内圈转得慢些,外圈 转得快些,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
在 CLV（Constant Line Velocity，恒定线速度）方 式下 ，单位距离的光道上所储存的信息容量是相 等的，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，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，内圈转得慢些，外圈 转得快些，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
目前的高倍速光驱大多采用了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 密度也是不同的,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
目前的高倍速光驱大多采用了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 密度也是不同的，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
2.2光盘的标准 ◆2,2,1CDDA标准 CD=R( Compact Disk Recordable:可记录光盘)是 种可刻录多次的光盘。基于橙皮书的CD-R空白光盘实 尔上没有记录任何信息,一旦按照某种文件格式并通 过刻写程序和设备,可以将需要长期保存的数据写入 空白的CDR盘片上,这时的CD-R空白盘就可以变成 CD-DA、CD-R或VCD光盘的形式 CD-R盘与CD-ROM盘相比有许多共同之处,它们的主 要差别在于CD-R盘上增加了一层有机染料作为记录层。 写入激光束聚焦到记录层上时,染料被加热后烧溶 形成一系列代表信息的凹坑。这些凹坑与CD-ROM盘上 的凹坑类似,但CD-ROM盘上的凹坑是用金属压模压出 的
•2.2 光盘的标准 u2.2.1 CD-DA 标准 CD-R（Compact Disk Recordable:可记录光盘）是一 种可刻录多次的光盘 。基于橙皮书的CD-R空白光盘实 际上没有记录任何信息 ，一旦按照某种文件格式并通 过刻写程序和设备 ，可以将需要长期保存的数据写入 空白的CD-R盘片上，这时的CD-R空白盘就可以变成 CD-DA、CD-R或VCD光盘的形式。 CD-R 盘与 CD-ROM盘相比有许多共同之处，它们的主 要差别在于CD-R盘上增加了一层有机染料作为记录层 。 当写入激光束聚焦到记录层上时 ，染料被加热后烧溶 ， 形成一系列代表信息的凹坑。这些凹坑与CD-ROM盘上 的凹坑类似，但CD-ROM盘上的凹坑是用金属压模压出 的
由于光盘成本上的差别,CD-R不适于大量制作的 产品,但在对于少量制作时它呈现许多优越性。 例如,CD-R的制作成本低,制作一张光盘的费用 基本上就是材料费,省去了传统工艺中母盘制作 的大量开销,是数据永久备份的廉价手段;CD-R 可以多次写入数据,不必一次将盘写满;CD-R还 可以作为提供给生产厂家用来大批量生产CD盘片 的样品母盘。CDR的另外一个重要特性是它可以 像其他CD光盘一样在普通的CD-ROM驱动器上使 用
由于光盘成本上的差别，CD-R 不适于大量制作的 产品，但在对于少量制作时它呈现许多优越性。 例如，CD-R 的制作成本低，制作一张光盘的费用 基本上就是材料费 ，省去了传统工艺中母盘制作 的大量开销，是数据永久备份的廉价手段；CD-R 可以多次写入数据，不必一次将盘写满；CD-R 还 可以作为提供给生产厂家用来大批量生产CD盘片 的样品母盘。CD-R的另外一个重要特性是它可以 像其他CD光盘一样在普通的CD-ROM驱动器上使 用
◆2.2.2CD-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 D-ROM是在 CDDA之后产 管两者之间有许多相似之处,但是 它们有一个根本区别:音频CD只能存放音乐,而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,对误码率有一定的要求,所以在CD DA的基础上又 层错误检测和错误校 黄皮 算机数据在光盘上的物理存储的格式 计算机数据在外存储器上都是以文件形式存储的,而黄 皮书并未定义CD-ROM的逻辑结构,即文件结构。为解决 这个题,国际标准化组织(SO)于1988年制定ISO 9660标准,这 个为 CD-ROM盘上的文件系统而定义的 标准,它定义了 CD-ROM光盘上通用的信息交换的文件规 成为CD-ROM光盘上最为重要的文件格式
u2.2.2 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 得光盘以统一的格式存储只读的信息 。 CD-ROM 是在 CD-DA之后产生的 ，尽管两者之间有许多相似之处，但是 它们有一个根本区别：音频CD只能存放音乐，而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，对误码率有一定的要求，所以在 CD- DA的基础上又增加了一层错误检测和错误校正。 黄皮书只定义了计算机数据在光盘上的物理存储的格式， 但计算机数据在外存储器上都是以文件形式存储的，而黄 皮书并未定义 CD-ROM的逻辑结构，即文件结构。为解决 这个问题，国际标准化组织 (ISO) 于1988年制定ISO 9660标准，这是一个为CD-ROM盘上的文件系统而定义的 标准，它定义了CD-ROM光盘上通用的信息交换的文件规 范，该规范由于其通用性和相对的独立性，ISO 9660很快 成为CD-ROM光盘上最为重要的文件格式