第二章 多媒体系统环境（光盘与光盘驱动器补充）.pptVIP

第 2 讲 补充讲义 2.5 光盘与光盘驱动器 2.5 光盘与光盘驱动器 多媒体信息包括声音、文本、图像、动画、视频等。由于数字化的多媒体信息量非常大，要占用巨大的存储空间，传统的信息载体无法满足它的要求，光存储技术的发展为存储多媒体信息的存储提供了保证。 光存储器具有容量大、工作稳定、密度高、寿命长、介质可换、便于携带、价格低廉等优点，已成为多媒体信息存储普遍使用的载体。当前，多媒体信息的发行都是通过CD-ROM载体实现的，计算机系统配置光存储驱动器是多媒体计算机的重要标志。 2.5.1 CD-ROM激光存储器 CD-ROM (Compact Disc—Read Only Memory)是只读光盘存储器，激光盘片价廉、容量大、便于携带，备受人们的青睐。在大多数场合，人们索性把CD-ROM激光盘简称为“光盘”。CD-ROM为文字、声音、图像、视频信息和动画的数据存储解决了大问题。 CD-ROM的性质 CD-ROM是只读光盘。光盘中的信息采用专用设备一次性装入，随后可在多媒体计算机上无数次地读取信息。把激光束照射到CD-ROM盘片上的微小区域，使局部烧出凹坑，原本平坦的光盘表面变得坑坑洼洼。有无凹坑代表了二进制信息的两种状态，从而把数据记录在光盘上。数据按照磁道和扇区在光盘表面进行记录和检索。 CD-ROM盘片由复合材料构成。其纵截面由聚碳酸酯透明村底，反射层和漆保护层构成。 盘片的最上层是涂了漆的保护层，层上印有标识。(如Data Storage、MPC、CD-I 和DVI 等)，标识着该盘可以在哪个系统读出。 盘片的第二层是铝反射层，反射读出时的激光束。 第三层就是用聚碳酸酯压制出来的透明衬底（片基）。 CD-ROM 的工作原理简图 只读光盘上的信息是沿着盘面螺旋形状的信息轨道以凹坑和凸区的形式记录的，它既可以记录模拟信息，也可以记录数字信号。模拟信号先进行频率调制(FM)，声音信号加在经过频率调制的视频信号上，所得到的综合信号经过双向限幅，再转换成光盘上长度不等的凹坑和凸区，边缘之间的长度反映了视频信号频率的高低和声音信号的频率和幅度。 光道上凹坑或凸区的长度是0. 281m 的整数倍。凹凸交界的正负跳边缘均代表数字“1，两个边缘之间代表数字“0， 0”的个数是由边缘之间的长度决定的。通过光学探测仪器产生光电检测信号，从而读出“0,1”数据。 光盘读取数据原理图 光盘的常见ISO 标准 为了解决CD-ROM 的兼容性和标准化问题，世界上几个主要光盘制造厂商和国际标准化组织联合制定了如下几个CD-ROM 技术规范和标准： 红皮书、黄皮书、绿皮书、橙皮书和白皮书等。 1. CD-DA标准：红皮书 Philips 和Sony 为激光数字音频唱盘CD-DA 定义的标准，是CD 工业的最基本标准。它是CD标准的第一个文本，符合这种标准的光盘有“Digital Audio”标识。 CD-DA光盘只有一种扇区Mode 0，主要用于存储声音数据。 2. CD-ROM标准：黄皮书 CD-ROM 可以存储多媒体信息，是因为CD-ROM 在CD-DA 光道基础之上又增加了两种类型的扇区——用于存储计算机数据的CD-ROM Mode1 扇区和用于存储压缩声音数据、静态图像或电视图像数据的CD-ROM Mode2 扇区，而CD-DA 扇区（Mode 0）用于存储声音数据的。 CD-ROM标准 1986年5月，荷兰Philips (飞利普)公司和日本SONY (索尼) 公司共同制定了CD-ROM标准，并于1988年4月由ISO (国际标准化组织) 正式公布，名为“ISO9660标准”。该标准的大致内容如下： (1) 规定了CD-ROM的扇区格式。CD-ROM共有三种扇区格式，即Mode0、Mode1、Mode2。三个扇区格式的结构不同，纠错能力也不同。 (2) 确定了CD-ROM的基本数据传输速率。CD-ROM的基本数据传输速率是这样计算的：每个扇区2048B，共有75个扇区，则每秒传输的数据量为： 75(扇区) ×2048B/扇区=153600 B 这样，CD-ROM的基本数据传输速率为150 KB/s。随着计算机技术的发展，CD-ROM的数据传输速率不断提高，以最初的150 KB/s为基本计量单位，目前CD-ROM的数据传输速率2倍于、4倍于、64倍于基本计量单位，并直接称呼“2倍速光驱”、“4倍速光驱”、“64倍速光驱”等，对应的书写方法是：CD-ROM 2x (2倍速光驱)、CD-R