只读光盘存储器

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1、第十章 只读光盘存储器10.1 CD简历n1972,Philips发明LV (laser vision)一、CD工业史上的几件大事n1978,数字化CDn1982,Compact Disc由Philips和sony 推出二、CD系列产品标准名称盘的名称 Red BookCD-DA Yellow BookCD-ROM Orange BookCD-R White BookVideo CD一、CD盘片的物理结构10.2 CD的工作原理n外径:120mm，三个区:导入、导出和 数据区二、磁道与光道三、光盘的压制过程四、数据读出的过程n1秒X44 100样本/秒X2字节/样本X2=176.4K Byte

2、s10.3 CD-Audio一、采样频率和样本大小二、通道编码n为什么采用通道编码n为什么是8-14-17位转换n转换示意图nD510.3 DVD简介一、DVD(Digital Versatile Disc)的存储 容量nD9nD10nD14nD18二、DVD的存储容量是如何提高的？三、DVD-Video多视角（Multi-Angle） 多语发音及多国字幕 分辨率高 n优点nDVD的保护区码保护 CSS保护 模拟信号保护区码区分表 区码 区码范围 第一区 加拿大、美国 第二区 日本、欧洲、中东、埃及、南非 第三区 东南亚、东亚(香港、台湾、南韩、泰国、印尼.) 第四区 澳洲、纽西兰、南太平洋岛

3、屿、中美洲、墨西哥、南美 洲 第五区 非洲、印度、中亚、蒙古、苏联、北韩 第六区 中国大陆 10.4 CD-R/RW与DVD R/RW/RAM一、CD-R与CD-ROM有什么不同CD-R是英語的簡寫，意思就是可錄寫的CD。不過 ，CD-R只可以寫一次，可作多次錄寫的CD，叫作 CD-RW。 早期的CD-R用銀作塗層，容量只有650MB。後來 推出保存期更長、用金作塗層的CD-R。不過由於 後來金的價格不斷上漲，使生產商想盡辦法製作塗 層更薄的碟片。後來有機化學技術的進展，使CD- R可以無需採用金或銀作塗層，CD-R的價格不但急 降，而且使較高容量的CD-R(700MB)生產更划算 。CD-R

4、盘片的最早是在1988年由日本的Taiyo Yuden公司首先 利用有机染料研制并发布，1990年 Philips和Sony发表的橘 皮书(Orange Book)成为第一份有关于CD-R的规格文件。CD -R光盘的突出优点在于记录介质采用有机染料，生产可以采 用旋涂工艺，因而盘片价格相对WORM类写一次型光盘大大 降低，每张成本才几元人民币。另外，CD-R光盘可以刻写成 各类CD家族光盘，由于有用户手中大量的CD-ROM光盘驱动 器作为基础，所以CD-R光盘应用非常广泛。生产CDR的 主要过程是将光吸收材料(染料)及光反射材料（金或银）镀 在有预刻槽的空白的盘基上。CD-R的刻录原理是，盘片

5、采用 有机染料层作为记录层，在刻录时激光束聚焦到染料层上， 染料吸收激光的能量产生热，在基片上烧出坑点。在读取时 由于凹坑与原染料层的反射率不同，而达到全面性的信号识 别。二、CD-RW1MO可擦写光盘存储器 MO是英文Magnet-Optical的缩写，是指利用激光与磁性共同 作用的结果记录信息的光磁盘。MO盘用来存储信息的媒体与软 磁盘相似，但其信息记录密度和容量却比软磁盘高的多。这是由 于记录时在盘的上面施加磁场，而在盘下面用激光照射。磁场作 用于盘面上的区域比较大，而激光通过光学系统聚焦于盘面的光 点直径只有12微米。在受光区域，激光的光能转化为热能，并 使磁性层受热而变的不稳定，即变

6、的易受磁场影响。这样，在直 径只有12微米的极小区域内就可记录下一个单位的信息。通常 的磁性记录方式存储一个单位的信息时，要占用相当大的区域， 因而磁道也相应变宽，盘上记录信息的总量也就很小。 MO盘片虽然比硬盘和软盘便宜和耐用，但是与CD-R盘片相 比就显得比较昂贵了。MO的致命缺点是不能用普通CD-ROM驱 动器读出，因而不能满足信息社会对计算机数据进行交换和数据 分发的要求，在网络技术和网络建设不发达的国内，这一问题日 驱突出和严重。 2PCD可擦写光盘存储器 相变光盘（Phase Change Disk)与MO不同，MO光盘的记录和读出原 理是利用磁技术和光技术相结合来记录和读出信息，

7、而相变光盘的记录和 读出原理只是用光技术来记录和读出信息。相变光盘利用激光使记录介质 在结晶态和非结晶态之间的可逆相变结构来实现信息的记录和擦除。在写 操作时，聚焦激光束加热记录介质的目的是改变相变记录介质晶体状态， 用结晶状态和非结晶状态来区分0和1；读操作时，利用结晶状态和非结晶 状态具有不同反射率这个特性来检测0和1信号。 早在1968年，美国的ECD（Energy Conversion Device）公司就开始 研究晶态和非晶态之间的转换。1971年ECD和IBM公司合作研制成功了世 界上第一片只读相变光盘存储器，随后相继开发成功了利用相变原理制造 的一次写WO盘。1983年，日本松下

8、公司推出了世界上第一台可擦写相变 型光盘驱动器。1994年，松下公司又将相变型可擦写光盘驱动器与四倍速 CD-ROM相结合，推出了PD光盘驱动器，在一台光盘驱动器上同时具有相 变型可擦写与四倍速CD-ROM功能。松下公司一在声称PD并不是英文缩写 ，但是人们通常将其理解为英文Phase-change Disk或Power Drive的缩写 。 与MO技术相比，由于相变光盘仅用光学技术来读/写， 所以读/写光学头可以做的相对比较简单，存取时间也就 可以提高；由于相变光盘的读出方法与CD-ROM、CD-R 光盘相同，因此兼容CD-ROM和CD-R的多功能相变光盘 驱动器就变的容易实现，PD、CD-

9、RW和可擦写DVD- RAM等新一代可擦写光盘存储器均采用了相变技术。 相变光盘存储技术经过20多年的不断研究和稳步发 展，具有比MO存储密度高、记录成本低、介质寿命长、 驱动器结构简单、读出信号信噪比高和不受外界磁场环 境影响等突出优点，特别是相变光盘存储器能向下兼容 目前广泛使用的CD-ROM和CD-R，因此相变光盘技术已 成为光存储技术中的主流技术，具有广阔的应用前景。 DVD-R DVD-R是可以写入一次数字资料的DVD规格，其硬件产品称之为 单次写入式数字多功能光驱(DVD-R光驱)，然而第一代3.95GB的容量 无法配合容量4.7GB（DVD-5）的DVD-ROM在软件制作方面的应

10、用， 因此才会有第二代4.7GB DVD-R的诞生。DVD-R是用有机染料当作纪 录，其原理与CD-R的烧录方式相类似，是利用雷射在染料层上刻出pit 纪录资料，可以提供DVD-ROM读取，也可以在DVD-Video播放机里 播放。 DVD-RAM DVD-RAM在目前用到的范围很广，有点类似计算机上的MO机， 主要分为计算机专用与家电专用两种。在家电方面，目前只有 Panasonic(松下)有在研发(DRM-E10)，储存容量为4.7GB，可以重复 读写数字资料的DVD规格。另外在计算机方面，硬件产品称为可覆写 式数字多功能光驱(DVD-RAM 光驱)，然而第一代2.6GB的容量与DVD -

11、ROM容量相差太大，因此有后续第二代4.7GB DVD-RAM的诞生。至 于兼容性的问题，DVD-RAM光盘片有TYPE 1和TYPE II两种规格的片 子，其中TYPE II的片子，可以从卡夹式保护外壳中拿出来，以方便一 般的DVD机器播放。 三、DVDR/RW/RAMDVD-RAM的优点是格式化时间很短，不足1分钟，格式化好的光盘不需特殊的 软件就可进行写入和擦写，也就是说可以像软盘一样轻松使用，而且价格便宜 ，但只供有相关驱动器的电脑专用。从这一点看，与其他DVD刻录机相比， DVD-RAM更像MO一类的专用、高性能产品。DVD加减之争 1997年，日本先锋(Pioneer)公司发布了全

12、球第一款DVD刻录机，当时的售 价高达35,000美元，想想现在的价格，大家还是很幸福的。该款刻录机使 用的碟片正好是DVD-R。该碟片按照先锋公司的DVD-R规格1.0版设计 当 时设计存储能力仅为3.95GB。99年底，先锋发布DVD-R 规2.0版，此时设 计存储能力已达到4.7GB。-R得到DVD论坛(DVD FORUM，领导厂商包括 Pioneer、Toshiba、Sony、Sharp、Samsuang)的支持,并在其发布的 BOOK D中，对-R格式的规格作出了详细的规定。 利益问题（权利金等问题），导致具有技术优势的厂商出现的分歧。2001 年秋冬季节，荷兰飞利浦（Philips

13、）公司先后发布了+RW、+R格式，该格 式得到了以Philips，Sony，Ricoh，HP为主导厂商的DVD联盟（DVD Alliance）的支持。 DVD-RW 有鉴于DVD-RAM卡匣式设计，加上DVD-RAM 的种种不便，无法普遍应 用在 DVD 相关家用产品上； DVD-RW 因此而诞生。它也是受到 DVD Forum 所认可的唯一标准的规 格。此外，因为DVD-R/RW的 规格是世界DVD制定协会所制定的，也是最具未来扩充性互换性的规格 。 DVD-RW全名为DVD Re-recordable，意思是可覆写型DVD-R；顾名思 义它像DVD-R的功能一样，但是 可以重复读写，有点类

14、似 CD-RW的延伸，它的规格由Pioneer主导建立 ，容量为4.7GB。 现今，具备高画质高音质的DVD，为新一代的娱乐开启另一片天空， 除 了家用型DVD 播放机之外， DVD还有另一个鲜为人知的一面。CD音响，CD-ROM，甚至CD-R/RW 已经广为被大众所接受，但现在 我们也可以制作属于自己的DVD了。不论是与电视连接录影，与PC连接 在DVD上纪录属于自己的影像 作品等，都不再是梦想，这些都是 DVD-RW 所提供的新娱乐功能。 DVD MULTI的提出 在这种相同性质的各种系统相互乱立状况之下，由于各个DVD阵营之间相持 不下，因而导致许多公司 观望都不敢冒然使用，所以造成 D

15、VD 烧录阵营更加延缓了其自身的普及速度 。 关于这样的严重问题，各个记录型DVD的阵营其实都是相当了解，不过，由 于DVD-RAM以及DVD-RW 都是两方阵营投下大笔资金所开发出来的成果，其中DVD-RAM更已经投入 PC市场量产四年了，不可以 说停就停，因此DVD Forum就想出了一个两全其美的方法。而这个解决自己 人互斗之系统大战的方法， 就是DVD MULTI。 什么是DVD MULTI？DVD Multi 并非是一种新规格，DVD MULTI为什么在 “DVD”和“MULTI”之间 没有一横（hyphen），DVD Forum绝对没有再创造出何新的规格，DVD MULTI所定义的用意， 主要在于 规格之整合，并加速 DVD 阵营的快速普及。