梁倩《多媒体技术》第5章光存储技术.pptxVIP

第5章 光存储技术; 光存储器的分类 光存储器的工作原理 光存储器的格式 CD VCD DVD;5. 1 光存储器的分类 光存储器简称光盘，是近年来颇受重视的一种外存设备，更是多媒体计算机不可缺少的设备。光盘采用聚焦激光束在盘式介质上非接触地记录高密度信息，以介质材料的光学性质(如反射率、偏振方向)的变化来表示所存储信息的“1”或“0”。 ; 光盘的优点： 激光可聚焦到1μm以下，从而记录的面密度可达到645Mb/平方英寸，高于一般的磁记录水平。一张CD-ROM盘片的存储容重可达650MB，相当于400多张1.44MB的3.5英寸软盘片。 光盘的缺点： 存取时间长，数据传输率低。 按读写性质来分，光盘分为只读型、单写型、重写型三类。 ;一、只读型光盘 CD-ROM（Compact Disc-Read Only Memory）只读式压缩光盘，其技术来源于激光唱盘，形状也类似于激光唱盘，能够存储650MB左右的数据。 用户只能从CD-ROM读取信息，而不能往盘上写信息。 ; 　　 只读型光盘是厂商以高成本制作出母盘后大批重压制出来的光盘。这种模压式记录使光盘发 生永久性物理变化，记录的信息只能读出，不能被修改。典型的产品有： LD： 俗称影碟，记录模拟视频和音频信息，可放演60分钟全带宽的PAL制电视。 CD-DA： 数字唱盘，记录数字化音频信息，可存储74分钟数字立体声信息 。 VCD ：俗称小影碟，记录数字化视频和音频信息。可存储74分钟按MPEG-1标准压缩编码的动态图像信息。 DVD ：数字视盘。单记录层容量为4.7GB，可存储135分钟按MPEG-2标准压缩编码的相当于高清晰度电视的视频图像信息和音频信息。 CD-ROM： 主要用作计算机外存储器，记录数字数据，也可同时记录数字化视频和音频信息。 ;二、单写型光盘 用户可以在这种光盘上记录信息，但记录信息会使介质的物理特性发生永久性变化，因此只 能写一次。写后的信息不能再改变，只能读。典型产品是CD-R光盘。用户可在专用的CD- R刻录机上向空白的CD-R盘写入数据，制作好的CD-R光盘可放在CD-ROM驱动器中读出。 ? ;? 三、重写型光盘 　　 用户可对这类光盘进行随机写入、擦除或重写信息。典型的产品有两种： MO 磁光盘。利用热磁效应写入数据：当激光束将磁光介质上的记录点加热到居里点温度 以上时，外加磁场作用改变记录点的磁化方向，而不同的磁化方向可表示数字“0”和“1” 。利用磁光克尔效应读出数据：当激光来照射到记录点时，记录点的磁化方向不同，会引起 反射光的偏振面发生左旋或右旋，从而检测出所记录的数据“1”或“0”。 PC 相变盘。利用相变材料的晶态和非晶态来记录信息。写入时，强弱不同的激光束对记录点加热再快速冷却后，记录点分别呈现为非晶态和晶态。读出时，用弱激光来扫描相变盘 ，晶态反射率高，非晶态反射率低，根据反射光强弱的变化即可检测出“1”或“0”。 　　 无论是磁光盘还是相变盘，介质材料发生的物理特性改变都是可逆变化，因此是可重写的。 ;;5. 2 光存储器的工作原理 人们最常见的光盘是只读型光盘和单写型光盘，这也是日常所说的“光盘”。后面所说的光盘，都是指这两种类型的光盘。 CD盘的物理介质主要由四层组成：依次为封面、保护层、反射层和聚碳酸酯层。聚碳酸酯层是最终记录信息的地方；反射层用来反射激光，使得聚碳酸酯层记录的信息可以被读取；保护层是涂在反射层上面的一层抗氧化有机涂料，在保护CD盘的同时可以增加盘面亮度和光滑性；封面覆盖在保护层上。 ;CD盘横切面：; 只读型光盘和单写型光盘与重写型光盘的工作原理不同，是利用在盘上压制凹坑的机械办法，利用凹坑的边缘来记录“1”，而凹坑和非凹坑的平坦部分记录“0”，然后使用激光读出信息。凹坑和非凹坑的长度都代表有多少个“0”。 这里需要强调的是，凹坑和非凹坑本身不代表0或1，而是凹坑边缘的前沿和后沿代表1，凹坑和非凹坑的长度代表0的个数。利用这种方法比直接用凹坑和非凹坑代表原始二进制数据更有效，可以更充分地利用光盘表面积，使得存储容量大大提高。 ;CD-ROM光盘上数据的EFM编码过程: ; 5. 3 光存储器的格式 一、概述 光盘存储器格式包括物理格式和逻辑格式。物理格式规定数据在光盘上的存储方式，包括物理扇区的大小，数据块大小，错误检