多媒体光盘存储系统
光盘系统原理
光盘概述一种利用激光将信息写入和读出的高密度存储媒体。
能独立地在光盘上进行信息读出或读、写的装置，称为光盘存储器或光盘驱动器。
由于软盘的容量小，光盘凭借大容量得以广泛使用。
我们听的CD是一种光盘，看的VCD也是一种光盘。
发展历史1958年就发明光盘技术了，直到1972年，第一张视频光盘才问世，6年后的1978年它开始在市场上卖。
那个时候的光盘是只读的，虽然不能写，但是能够保存达到VHS录像机水准的视频，使得它很有吸引力。
1982年8月31日傍晚，日本各大媒体都争相报导“引发音频之梦的数字Player终于上市”、等消息。
SONY．CBS／SONY．荷兰飞利浦与POL YGRAM四家公司共同举办了CD（compact disc，激光唱片），并决定从秋季起开始在日本发售，从而开辟了“数字音频时代开幕”，直径仅仅12cm，利用数字信号录音，CD实现了许多乐迷的梦想。
同年10月1日，SONY推出了第一台CD机CDP-101。
16万8000日圆的价格，对一般消费者而言是很难接受的。
不过只要想到里面的技术与开发时间，能做成商品的确是一个奇迹。
进入1983年后，其它公司的CD机也相继上市，销售形势一片大好。
但是，大家看到了，由于网络下载、mp3的出现，现在的CD也已经没落。
CD-DA：（CD-Audio）用来储存数位音效的光碟片。
1982年SONY、Philips所共同制定红皮书标准，以音轨方式储存声音资料。
CD-ROM都兼容此规格音乐片的能力。
CD-G：（Compact-Disc-Graphics）CD-DA基础上加入图形成为另一格式，但未能推广。
是对多媒体电脑的一次尝试。
CD-ROM：（Compact-Disc-Read-Only-Memory）只读光盘机。
1986年，SONY、Philips一起制定的黄皮书标准，定义档案资料格式。
定义了用于电脑数据存储的MODE1和用于压缩视频图象存储的MODE2两类型，使CD成为通用的储存介质。
多媒体计算机系统概述
➢教学进程
项目
MPC-1
MPC-2
RAM
➢2MB
➢4MB
CPU
16MHz 386SX ➢25MHz 486SX
硬盘容量 ➢30MB
➢160MB
CD-ROM 声卡
150KB/S
最大寻址时间1S
8 bit 数字声音 8个合成音MIDI
300KB/S 最大寻址时间400 MS ➢CD-ROM/XA
➢16 bit 数字声音 ➢8个合成音 ➢MIDI
➢ 河北科技师范学院 教育系
声音还原设备
➢ 普通音箱／耳机
➢ 有源音箱(内含放大器)
Speaker 端口
分频器
✓ 输入灵敏度 ✓ 输出功率
lineout 端口 音频放大器 电源
➢ 河北科技师范学院 教育系
➢教学进程
声卡录音和放音音质的好坏与声卡的采 样频率和采样位数有关。
采样频率：采样频率是指声卡每秒采集 信号的次数，采样频率越高分辨率也就越高， 失真也就越小。
多媒体扩展硬件（音、视频卡）
B层
硬
计算机硬件 其它多媒体I/O设备 A层
件
多媒体计算机系统的层次结构
➢ 河北科技师范学院 教育系
最早多媒体化的计算机是多媒体 个人计算机MPC（Multimedia Personal Computers），它以微软、IBM、PHILIPS 等公司的MPC市场联盟制定的MPC基本 硬件规范为标准
➢PHILIPS & SONY共同制定，命名为ISO9660标准， 可存储文本、图形、图像、声音、视频、动画等信息。
容 量 —650MB／74 min 基本传输速率—150KB/s(75扇区×2048字节)
激光驱动器 —CD-ROM 52x … 52倍于基本传输速率
多媒体名词解释
1、媒体的含义：一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘，和半导体存储器；二是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形、图像和视屏等。
2．多媒体：是指信息表示媒体的多样化，常见的多媒体有文字、图形、图形、图像、声音、音乐、视频、动画等多种形式。
3．多媒体的特征：多维化、集成性、交互性、实时性。
4．多媒体系统的关键技术：多媒体数据的处理、存储、传输、输入/输出技术5．专用芯片分为两种类型：一种是固定功能的芯片，另一种是可编成的处理器。
6．多媒体信息以三种模式相互集成:制约式、协作式和交互式。
7．超媒体：一种新型的信息管理方法。
它一般也采用面向对象的信息组织与管理形式，由于多媒体各个信息单元可能具有与其他信息单元的联系，而这种联系经常确定了信息之间的相互联系。
因此各个信息单元将组成一个由节点和各种链构成的网络，这就是超媒体信息网络。
8．虚拟现实，就是采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉的感觉世界，用户可以用人的自然技能对这个生成的虚拟实体进展交互考察。
9．多媒体通信是指在一次呼叫过程中能同时提供多种媒体信息——声音、图形、图像、数据、文本等新型的通信技术和计算机技术相结合的产物。
10．多媒体技术的应用：音频/视频流点播、电子出版物、医疗卫生、游戏与娱乐、计算机视频会议、多媒体展示和信息查询系统、MIS和OA、传媒和广告、教学管理系统、移动卫星。
11．多媒体技术的开展趋势：将朝着智能化和三维化开展。
12．主机：多媒体计算机的主机可以是大中型机，也可以是工作站，普通个人使用的是多媒体个人计算机，主要包括cpu和主板。
13．多媒体接口卡：是根据多媒体系统获取、编辑音频或视频的需要而插接在计算机上，以解决各种媒体数据的输入、输出的问题。
常用的接口卡有声卡、显卡、视频压缩卡、视频扑捉卡、视频播放卡、光盘接口卡等。
14．常用的IO设备：输入设备、输出设备、以及用于网络通信的通信设备。
15、显卡：主要的作用是对图形函数进展加速。
DVD简介
摘要计算机软硬件技术的发展,对光盘存储容量和读取速度提出了更高的要求,DV D 应运而生。
本文首先介绍了DV D 的应用领域,然后阐述了D VD 盘片的特性和结构、D VD 的生产过程、编码技术及D VD 播放机的结构,最后介绍了DV D 的优越性及今后的发展前途。
关键词D VD压缩编码存储容量交互性D V D简介○虞非虞露图单层和双层DVD 盘片的构造表1DVD 产品种类表2CD 与DVD 光盘物理特征比较进入20世纪90年代以来,计算机软硬件及家庭娱乐业的发展,对存储媒体提出的新要求,使得C D 类产品有了用武之地,并以惊人的发展速度在这两个领域占领了一席之地。
尽管C D 家族成员众多,且覆盖了许多领域,但其存储容量还局限于650M B 左右。
近年来计算机软硬件技术进一步发展,尤其是多媒体技术被广泛应用,对光盘存储容量和读取速度提出了更高的要求。
针对这种市场需求,高密度数字光盘的构想应运而生,随着这一构想的逐步完善,作为这种高密度数字光盘的代表,D VD 以一种崭新的面貌出现在广大用户面前。
这种新的高密度光盘将GB 级的容量带进了PC 的光盘存储系统中,并在多媒体视听领域发挥出越来越重要的作用。
D VD 光盘,原来叫数字视频光盘(D ig ital Video Disc),后来又被称为数字多用光盘(D i g ita l V ersatile Disc)。
后一种说法更为合理,因为D VD 不只用于存储视频信息,而且具有更广泛的用途。
一、概况和传统的C D 家族一样,DV D 也将应用于不同的领域,如表1所列。
从表中可以看出,未来的D VD 产品是一种全方位的光盘产品。
从音频到视频,从只读到可重写,均包含在DV D 中。
D VD -R OM 的盘片容量由CD 的650M B 提高到了4.7GB ,数据传输速率达到11.08M B/s ,相当于9倍速C D -R O M 驱动器,这将成为今后评价D VD 传输速率性能的新基准。
多媒体技术的基本概念
视频信息的表示与处理
视频信息（Video):运动图像（如25帧/秒） 视频信息的处理是多媒体技术的核心 计算机要处理视频信息必须将其数字化 数字化过程
采样 量化 编码压缩
Nanjing Normal Univ. Depat. of Computer Science
音乐符号化的一种方法 数据量少 易于编辑、修改 适用于表示各种乐曲演奏的音乐 尚不能表示声音
Nanjing Normal Univ. Depat. of Computer Science
声音录制与播放的处理过程
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多媒体技术的特点
多媒体技术强调的是交互式综合处理多种信息媒体 （感觉媒体）的技术。从本质上来说，它具有三种最 重要的特性：
多样性，使计算机所能处理的信息范围从传 统的数值、文字、静止图像扩展到声音和视 频信息；
集成性，即综合性，它能使多种不同形式的 信息综合地表现某个内容，取得更好的效果
交互性，使人们获取和使用信息变被动为主
视频信息数字化
数字化以一幅幅彩色画面为单位进行的 每个采样点分为亮度（Y）和色差（U、 V）三个分量
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几种常用数字视频格式
名称 分辨率 量化精度 数据量/秒
CCIR601 720X576X25 8+4+4
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多媒体技术的应用
读书报告—光盘存储技术的历史、现状及未来
读书报告—光盘存储技术的历史、现状及未来光盘存储技术的历史、现状及未来摘要：本文回顾了光盘存储技术的发展史，总揽了当今技术现状，对每一重要阶段进行了粗略的介绍，并对今后光盘存储技术的发展趋势进行了简单的描述与展望。
关键词：光盘存储历史现状发展趋势一、引言光盘存储技术，是利用精细聚焦的激光束从模压而成的盘片上读取信息或进一步利用光对记录介质的物理或化学效应去改变介质的某些光学性能，如对光的反射、吸收、相移等，从而实现二值化数据的写入、读取与擦除。
光盘存储技术集中了近代光学、激光技术、精密机械、电子技术、自动控制、计算机及材料科学中的许多新成果，近年来不断取得重大突破，并已形成一个独立的产业，应用范围也在不断扩大，已进入国民经济各部门及家庭。
若根据其技术特性和应用范围可以分为两大类，即用于信息存储的可写光盘系统以及用于信息传播为主的只读型光盘系统。
近年来, 多媒体计算机应用以及信息产业的迅速发展,诸如只读光盘(CD —ROM)这样的光盘存储介质已发展成为计算机信息数据的主要传播载体，光盘产业也在迅速向信息数据市场扩展。
如此迅速的发展主要来自以下几方面因素：首先,只读光盘是基于广泛接受的国际标准,可像激光唱盘那样低成本、高效益的进行大批量生产；第二个有利因素是光盘驱动器的工作原理与激光唱机相似，从而导致价格较低的光盘驱动器；第三是目前市场上已推出转速数倍于第一代光驱转速的光盘驱动器,因而可为用户提供更高的数据传输率；第四，信息产业以及计算机多媒体应用的迅速发展也迫切需要诸如只读光盘这样的大容量数据存储媒介。
为加深对光盘媒介在现代信息产业以及计算机应用中的重要性的了解,本文对光盘存储介质发展的历史,现状以及近期内的可能发展方向作一些基本介绍。
二、光盘存储技术的发展历史早在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。
存储系统及设备简介
存储系统及设备简介存储系统是计算机系统中用于存储数据的设备或软件。
它可以用来存储文件、程序、数据库、备份数据等多种数据。
存储系统通常包括硬盘、固态硬盘、光盘、磁带等物理设备，以及文件系统、数据库系统、备份系统等软件。
这些设备和软件可以单独使用，也可以组合使用，以满足不同的存储需求。
硬盘是最常见的存储设备之一，它可以将数据永久保存在磁盘上。
固态硬盘使用闪存存储技术，速度更快且更可靠，因此在近年来得到了广泛应用。
光盘和磁带则通常用于备份数据或长期存储数据。
在软件层面，文件系统是用于管理存储设备上的文件和目录的软件。
常见的文件系统包括NTFS、FAT32、ext4等。
数据库系统则专门用于管理大量的结构化数据，例如企业的客户信息、销售记录等。
备份系统则用于定期备份数据，以防止数据丢失。
存储系统和设备在现代计算机系统中扮演着非常重要的角色，它们不仅直接影响着计算机系统的性能和可靠性，还关系着数据的安全和持久性。
因此，选择合适的存储系统及设备对于计算机系统的设计和运行至关重要。
存储系统是现代计算机系统中不可或缺的组成部分，其功能和性能直接影响着计算机系统的整体表现。
在今天的数字化时代，我们对数据的存储需求越来越大，因此存储系统和设备的选择和配置变得尤为重要。
本文将继续讨论存储系统的相关内容，包括存储设备的发展趋势、存储系统的应用和挑战等方面。
随着计算机硬件技术的不断发展，存储设备的性能、容量和可靠性也在不断提升。
其中，固态硬盘（SSD）作为一种新型的存储设备，以其高速的读写性能和可靠的存储特性，受到了广泛的关注。
与传统的机械硬盘（HDD）相比，固态硬盘具有更快的数据读写速度、更低的能耗和更小的体积，因此在高性能计算、大规模数据处理和云计算等领域得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步，固态硬盘的容量和性能还会继续提升，今后有望成为存储系统的主流设备。
除了固态硬盘外，存储系统中的光盘和磁带等传统存储设备也在不断演进和改进。
CD-ROM驱动器
CD-ROM驱动器随着多媒体计算机的普及，软件越来越庞大，CD－ROM只读光盘驱动器已经成为个人计算机的标准配置。
借助光盘驱动器，人们可以方便地获取、安装软件，获得更多的信息，阅读声图并茂内容广泛的电子图书。
给计算机装上CD－ROM驱动器，使计算机的使用更方便，功能更完善。
CD－ROM的标准与技术指标CD－ROM盘不大，直径只有120mm，但存储着635MB的数据．数据被记录在不同长度的凹槽和凸起上。
这是与软盘、硬盘记录数据的一个重要差别，载有这些凹槽和凸起的螺旋达到了3英里长，整个盘片由1.6mm宽的磁道和1.0μm宽间距构成、头发丝直径那么一点距离就可容纳50道这样的螺旋。
人们有一个常常会弄错的事实，以为CD－ROM指的是光盘、影碟这些产品，其实CD－ROM是制造光盘影碟所必须遵守的一个标准，它是由菲力蒲和索尼公司共同提出，并作为标准而开发产品的。
现在所有CD－ROM盘都符合这个标准，任何光盘驱动器也只读得出符合CD－ROM标准的各种光盘。
不过人们还是习惯把光盘、影碟等产品称为CD－ROM，我们也尊从这一习惯。
CD－ROM盘中心有一个15mm直径的孔。
盘片上真正存放数据的空间只有38mm 宽。
盘片外沿有一个1mm宽的无数据环，环绕中心孔的13.5mm内环也不存放任何数据。
这种存放数据的宏观范围同软盘有相似之处。
如图所示。
CD－ROM的标准自从1982年 Philips和Sony公司共同推出了激光唱盘，通称CD（Compack Disk）后，CD技术已经取得了巨大的发展和成功。
它们相继制定了许多标准，以适应多媒体的各种应用。
记载这些标准的文件分别用不同的颜色包装以示区别，所以称它们为“彩皮书”。
·红皮书是为了存储数字式高保真音乐而制定的标准。
这一标准也称为CD－DA （Compact Disk－Digital Audio）标准。
其中规定了CD的尺寸、特性、编码、错误校正等。
·黄皮书由于CD－DA的成功，加上它的存储容量大，人们就考虑用在个人电脑上进行其它数据的储存。