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多媒体原理与系统设计 中南大学信息科学与工程学院 黄东军 第十章 光学存储媒体 1 基本技术 1.1 光盘的构造 120mm 15mm 光道 1.6?m 0.6 ?m 对比：磁盘 1 基本技术 1.1 光盘的构造 保护层 标签（油漆） 聚碳酸脂衬垫 铝反射层 凸起 凹槽 激光 反射光 1 基本技术 1.2 光盘驱动器的构造 1 基本技术 1.3 通道编码 通道编码过程 1 基本技术 1.3 通道编码 为什么要做通道编码？ 概括地说，是因为原始数据不能直接刻录在光盘上。具体讲： - 凹槽和凸起不能频繁地紧挨在一起出现，读激光难以正确识别“凹槽和凸起串”（pit-land-pit-land-pit sequences ）. - 凹槽和凸起序列不能太长，太长读激光也难以正确识别. 一般讲，连续的0不超过10个可以保证较高的识别率。 2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book 2.1 帧、扇区和区的概念 红皮书定义了CD-DA的物理存储格式，包括帧、扇区和导入及导出区的概念. 同步字节 3 Bytes 控制和显示字节 音频数据 1 B 12 B 4 B 检错码 12 B 音频数据 4 B 纠错码 A frame : 36 bytes 帧及其构成 2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book 2.1 帧、扇区和区的概念 Synchronization 3 Bytes Control display Audio data 1 B 12 B 4 B Error detection 12 B Audio data 4 B Error detection 24 b 8 b 12 x 8 b 4 x 8 b 12 x 8 b 4 x 8 b 24 b 14 b 3 b 3 b 14 b 3 b …… 27 bits 17 bits 204 bits audio 68 bits audio 204 bits 68 bits A frame : 588 bits 2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book 2.1 帧、扇区和区的概念 Synchronization 3 Bytes Control display Audio data 1 B 12 B 4 B Error detection 12 B Audio data 4 B Error detection 扇区（或称为块） 一个帧 一个扇区 : 98帧（98 frames） 2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book 2.1 帧、扇区和区的概念 CD-DA的P-W通道 a frame 一个扇区 : 98 frames …… …… a frame P Q R S T U V W P Q R S T U V W … … 98 bits 98 bits P 通道 Q 通道 2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book 2.1 帧、扇区和区的概念 CD-DA的P-W通道：举例 Q 通道（98 bits） 2 bits 4 bits 4 bits 72 bits 16 bits 同步位 数据类型标识 描述后面的72 bits 当前播放时间 循环冗余效验码 2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book 2.1 帧、扇区和区的概念 CD-DA的区（area ） 存在两种CD-DA区： - 导入区（lead-in area） : 这里包括了CD-DA的目录. - 数据区（The program area ）: 包括存储了CD-DA实际数据的所有光道. - 导出区（The lead-out area） 2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book 2.2 CD-DA的数据率与容量计算 数据率 Audio data rate CD-DA = 44100 samples s x channel x 2 channels x 16 bits sample = 1411.2 kbps = 176.4 k Bytes/s = 172.3 KB/s 2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book 2.2 CD-DA的数据率与容量计算 容量 Capacity sector = 98 f x 24 B + 98 f x 1 B + 98 f x 4 B x 2 channels = 3234 Bytes Data _Capacity sector = 98 f x 24 B = 2352 Bytes 2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book 2.2 CD-DA的数据率与容量计算 容量 Capacity CD-DA = 74 min x 1