《光盘存储系统PPT演示文稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光盘存储系统PPT演示文稿.ppt（27页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、主讲 赵士滨,第四章 光盘存储系统,4.1 多媒体信息的光学存储 光存储系统由光盘驱动器和光盘盘片组成。,4.1多媒体信息的光学存储,光盘分类及ISO标准 光盘分类 只读型 一次写入 可重写 光盘结构 主要分为五层，其中包括基板、记录层、反射层、保护层、印刷层等。,4.1多媒体信息的光学存储,光盘分类及ISO标准 光盘的规范和标准 CD-DA（Digital Audio） CD-ROM：（Compact-Disc-Read-Only-Memory） CD-I：（Compact-Disc-Interactive） CD-R：（Compact-Disc-Recordable） CD-WORM VC
2、D DVD 红光高密度DVD BD蓝光光盘,4.1多媒体信息的光学存储,光盘系统的技术标准 尺寸 容量 平均存取时间、平均寻道时间、平均等待时间 数据传输率 误码率 平均无故障时间,4.1多媒体信息的光学存储,磁光盘(Magnetic Optical) MO用磁光特性来存储数据，它的存储容量为几百MB，不受磁场的影响。 MO驱动器采用光磁结合的方式实现数据的重复写入，可重复读写一千万次以上。,4.1多媒体信息的光学存储,大容量可重写光盘新技术 光斑凹缘记录 (Mark edge recording) 光斑凹缘记录的一个光斑可以表示两位信息，记录密度可提高近2倍 采用新的激光源 不同激光波长和数
3、值孔径(NA)对CD容量的影响,4.2 LV和CD-DA,LV(Laser Vision/Laser Disc) 直径为12英寸（30cm），两面都可以记录信号， 一片双面LV光盘可播放2个小时。 记录在LV光盘上的电视信号是模拟信号。 恒线速盘(CLV) 恒角速盘(CAV),4.2 LV和CD-DA,CD-DA 直径为4.72英寸(120mm),每片盘能播放72分钟高质量的音乐节目。 CD-DA盘上记录的信息是数字信号,4.3 CD-ROM和CD-R,CD-ROM的结构和数据存取原理 CD-ROM的特点 单面只读光盘 大容量存储器 写入与读出是非对称性的 CD-ROM的盘片结构,4.3 CD
4、-ROM和CD-R,CD-ROM的结构和数据存取原理 物理格式和逻辑格式 逻辑块 逻辑扇区 记录 文件 卷（整个盘） 卷集,4.3 CD-ROM和CD-R,CD-ROM的结构和数据存取原理 CD-ROM的盘片结构,CD-ROM盘光道的导入区、信息区和导出区,CD-ROM盘的光道,软盘、硬盘上的磁道,4.3 CD-ROM和CD-R,CD-ROM的结构和数据存取原理 CD-ROM扇区的数据结构 三种扇区 (Sector Mode) 方式 Mode0：不向用户开放，在组织光道上的信息时把它作匹配用。 Mode1 Mode2 共同点 每种扇区都由2352个字节组成。 每种扇区都有相同的SYNC (同步
5、头) 每种扇区都有相同的Header(扇区头) 每种扇区都有用户数据区 ECC码。 扇区地址用“分：秒：扇区号” 用途 Mode0主要用于导入区和导出区 扇区方式Mode1和扇区方式Mode2之间有以下几个不同点： 用户数据的容量不同 存储数据的类型不同 数据误码率不同,4.3 CD-ROM和CD-R,CD-R技术和刻录机的结构原理 CD-R和CD-RW 结构 CD-R由5层组成 CD-RW由7层组成 CD-R光盘的染料：3种 花菁(Cyanine)：绿盘 钛菁(Phthalocyanine) ：白金盘、黄金盘 金属化偶氮(AZO) ：蓝盘、水蓝盘 CD-R/RW的识别 环码 喷码 “一印”、
6、“二印” 速度标识 盘片保存时间,4.3 CD-ROM和CD-R,CD-R技术和刻录机的结构原理 CD-R技术的概念和术语 ISO 9660规范 单段刻录 单道刻录 整盘刻录 多段刻录 缓存器欠载 硬盘的热校正功能 增量包刻写 直接刻写 预刻录软件 虚拟映象文件,4.3 CD-ROM和CD-R,CD-R技术和刻录机的结构原理 CD-R的原理和结构 刻录 将刻录机的写激光聚焦后，通过CDR空白盘的聚碳酸脂 (Polycarbonate)层照射到有机染料 (通常是箐篮或酞箐蓝染料)的表面上，利用激光照射时产生的温度将有机染料烧熔，使其变成光痕 (Mark)。 刻录过程不能中断 读取 激光将透过聚炭
7、酸脂和有机染料层，照射在镀金层的表面，并反射到CDROM的光电二极管检测器。烧制在CDR盘上的光痕会改变激光的反射率，CDROM驱动器根据反射回来光线的强弱来分辨数据0和1。 凹坑标记 CDR录制设备用光学方式模拟凹坑和非凹坑,4.3 CD-ROM和CD-R,CD-R刻录机的选择和刻录技术 考虑因素 数据格式 刻录方式 读写速度 缓存器(Buffer)的容量 数据可靠性 刻录技术,4.4 VCD光盘和播放机,VCD标准和播放系统 标准 Video CD 2.0特性 可以存放70分钟的影视节目 VCD盘上的节目可以在单速CD-ROM驱动器和MPEG解码卡的MPC上播放。 可以在CD-I FMV、
8、CD-ROM XA、VCD播放机上播放 可显示按MPEG格式编码的两种分辨率的静态图像 交互性 VCD播放系统 三种类型 MPEG播放卡 拥有的激光唱机和电视机构成的播放系统 VCD播放机,4.4 VCD光盘和播放机,VCD的音视频压缩技术 MPEG(Moving Picture Experts Group)压缩算法 MPEG-Video压缩原理 图像的压缩步骤 滤波彩色空间变换数字化分辨率转换 图像变换量化编码 MPEG-Audio压缩原理 心理声学算法,图像预处理,图像压缩,4.5 DVD光存储技术,DVD光盘的格式和物理结构 Digital Video DiskDigital Versa
9、tile Disk 格式 DVD-ROM DVD-Video DVD-R DVD-RAM DVD-RW DVD-Audio 物理结构 单面单层 单面双层 双面单层 双面双层,4.5 DVD光存储技术,DVD的缓存区容量、接口和安装方式 缓存区容量 2MB、4MB、8MB 接口类型 ATA/ATAPI接口 USB接口 IEEE1394接口 SCSI 接口 并行接口 安装方式 外置 内置,4.5 DVD光存储技术,DVD刻录和保护技术 刻录技术 Lossless link技术 Buffer Underrun技术 Tilt control技术 Defect management技术 Quick Ba
10、ckground Formatting技术 Mt.Rainier技术 保护技术 防拷贝CSS加密 防类比设备翻录 区码限制,4.5 DVD光存储技术,DVD视频、声频的制式与压缩 DVD的加密是以地区划分的，它把全球分为六个区，区与区之间采用不同的加密方法，因此各区的DVD不兼容，不同的区互相看不到别区的内容，中国和香港属于第六区。 DVD的声音分成两大类，一类是NTSC制，NTSC制式采用杜比AC-3压缩标准，通道数从单声道到5.1声道；另一类是PAL制，欧洲和中国采用PAL制式。,4.5 DVD光存储技术,DVD-R/RW与DVD+R/RW DVD-R/RW 日本先锋公司研发的DVD刻录格
11、式，被DVD论坛认证的DVD刻录技术之一。 有两种类型：作家型（Authoring）和通用型（General）。 采用沟槽轨道进行刻录。 DVD+R/RW 由飞利浦制定的DVD刻录格式，并得到以飞利浦、索尼、理光和惠普为代表的DVD联盟（DVD Alliance）的支持。 采用恒定角速度刻录。,4.5 DVD光存储技术,红光高密度DVD技术 红光高密度DVD光盘和播放机 红光高密度DVD光盘的分类 EVD(Enhanced Versatile Disc)：增强型多媒体盘片系统，俗称“新一代高密度数字激光视盘系统 HDV (High Definition Video) HVD(High- Def
12、inition Versatile Disc) NVD（Next-generation Versatile Disc）：新一代红光高清视盘机 FVD(Forward Versatile Disc)：红光高画质影音光碟、前卫通用光盘,4.5 DVD光存储技术,蓝光高密度DVD技术 蓝光光盘BD的类型 BD-ROM：只读式蓝光光盘，应用于软件、游戏光盘及电影光盘。 BD-R：可写蓝光光盘，应用于高画质电视HDTV及计算机文件的存储。 BD-RW：可擦写蓝光光盘，应用于高画质电视HDTV及计算机文件的存储、擦除和重写。 蓝光光盘BD的容量 单面蓝光光盘数据存储量为红光光盘的单面密度的5倍，达25GB- 27GB 双面的蓝光光盘具有50GB以上的储存容量 DVD与HD- DVD的参数比较 蓝光光盘的格式和读写 格式 HDMV(HD Movie Mode)格式 BD-J(BD-Java System Mode)格式 读写原理,4.5 DVD光存储技术,蓝光高密度DVD技术 HD Movie Mode模式 HDMV包括3个基本数据层： 文件结构层(File Structure Layer) 数据表示层(Presentation Data Layer) 导航结构层(Navigation Structure Layer) BD-Java System Mode模式,