《光盘存储器》PPT课件
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光盘原理PPT课件
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(二）一次写入光盘存储原理
• 一次写入光盘是利用激光光斑在存储介 质的微区产生不可逆转的物理化学变化 伊进行记录的光盘。 • 1、记录方式 • 烧蚀型、起泡型、熔绒型、合金化型、 相变型
• 2、存储原理 • 烧蚀型原理Biblioteka (三）可重写光盘的擦写原理
• • • • • 1、磁光型光盘的写擦原理 居里点记录和补偿点记录 2、相变型光盘的写擦原理 （1）向变介质的三种状态 相变介质有三种状态：无定形态As、玻 璃态（非晶态）G、晶态C • 三种状态可以在一定条件下转换
• （2）相变型光盘的写擦原理
• 二、光盘的读出原理 • （一）RO 和WORM型的读出 • 利用聚焦后的激光束对信息道上的凹坑进行扫描， 由于反射率不同，从而形成光电反差特性，通过 光电检测器读出“0”“1”信息。 • （二）可重写光盘的读出原理 • 1、磁光型光盘的读出原理 • 2、相变型光盘的读出原理
第三节 光盘原理
• 一、光盘的存储原理 • 光盘用坑和岛以及坑岛的长度表达信息 • CLV结构中，总长度约为5万km，约有2 万条光道，光道间距1.6微米，可容纳28 亿左右个的坑。
（一）只读型光盘存储器
• 只读型光盘的记录介质通常为光刻胶 • 只读型 光盘多为工厂生产
Ar+ 信号发生器 声光调制
7外围设备-磁盘光盘课件
I 写线圈
S NNS 运动方向
磁层
铁心 读线圈
载磁体
磁头：软磁材料做铁芯，其上绕有读写线圈的电磁铁 利用磁性材料剩磁的两种磁化方向
(S-N或N-S)表示二进制数据“0”和“1”。
计算机组成原理 Slide 7
磁记录读写原理-2
利用磁表面不同的剩磁状态记录二进制信息，例如用+Br表示“1”，用Br表示“0”。
n-数据记录面数，K-每面磁道数，SN-内圈磁道周长×位密度。
格式化容量：C＝n×k×l×m l－每条磁道的扇区数， m－每个扇区的字节数
格式化容量＝60～70％的未格式化容量。
计算机组成原理 Slide 43
存储密度
磁盘单位面积上所能存储的二进制信息量； 道密度Dt ：沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数，单位：
计算机组成原理 Slide 24
硬盘存储器逻辑结构
① 磁记录介质 ② 磁盘控制器：
控制逻辑与时序，并-串(写)和串-并(读)变 换电路。 ③ 磁盘驱动器： 读写转换开关及其电路，读写磁头与磁头定 位伺服系统。
计算机组成原理 Slide 25
硬盘存储器逻辑结构图
（来自总线） 并行数据
控制逻辑 时钟
计算机组成原理 Slide 37
记录格式
磁道上的信息按区存放，磁道的起始位置称为“索引”； 每个扇区记录定长数据，读写操作以扇区为单位按位串行进行； 数据在磁盘上的记录格式：
扇标脉冲
扇标脉冲
头空 序标 数据（512B） 校验字 尾空 头空 …
一个扇区 计算机组成原理 Slide 38
下一个扇区
TPI(道/英寸)或 TPM（道/毫米）
位密度Db：磁道(最内圈)单位长度所能记录的二进制位
电脑光盘驱动器光盘知识 教学PPT课件
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
COMBO光驱
COMBO即康宝，是近几年才发展起来的一种 新型多功能光驱。它的最大特点就是同时具备 CD-ROM、DVD-ROM和CD-R/CD-RW三种光 驱的功能。目前笔记本上的光驱多为COMBO光 驱。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
3 光驱的结构 （1）外部结构
控制面板：
紧急弹出孔
光驱托盘
工作指示灯
CD立体声插孔
音量控制按 钮
播放键
弹出键
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
光驱的接口： 光驱的接口由数据接口、电源接口、跳线和音频 接口组成。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
数据接口： 分为IDE接口、SCSI接口和USB接口等几种，目 前常用的是采用40针的IDE接口。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
电源接口： 目前计算机通用的电源接口采用的是的四芯D型 接口。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
跳线： 光驱的跳线也和硬盘的跳线一样，可以用来设置 光驱作为主盘或副盘设置。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
音频接口： 音频接口可以输出CD音频，它的功能和面板上的 立体声耳机插孔是一样的，但需要一根4芯或3芯 的CD音频线连接到声卡上。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
(2) 寻道时间 寻道时间(Seek Time)是指激光头（光驱中
用于读取数据的一个装置）从原来位置移到新位 置并开始读取数据所花费的平均时间，显然，平 均寻道时间越短，光驱的性能就越好。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
(3) 容错能力
相对于读盘速度而言，光驱的容错性显得更加重 要。在高倍速光驱中，高速旋转的马达使激光头 在读取数据的准确定位性上相对低倍速光驱要逊 色许多，同时低质量的光盘更加剧对光驱容错能 力的需求，因而许多厂家都加强对容错能力的设 计。
计算机硬件技术基础
COMBO光驱
COMBO即康宝，是近几年才发展起来的一种 新型多功能光驱。它的最大特点就是同时具备 CD-ROM、DVD-ROM和CD-R/CD-RW三种光 驱的功能。目前笔记本上的光驱多为COMBO光 驱。
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3 光驱的结构 （1）外部结构
控制面板：
紧急弹出孔
光驱托盘
工作指示灯
CD立体声插孔
音量控制按 钮
播放键
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光驱的接口： 光驱的接口由数据接口、电源接口、跳线和音频 接口组成。
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数据接口： 分为IDE接口、SCSI接口和USB接口等几种，目 前常用的是采用40针的IDE接口。
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电源接口： 目前计算机通用的电源接口采用的是的四芯D型 接口。
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跳线： 光驱的跳线也和硬盘的跳线一样，可以用来设置 光驱作为主盘或副盘设置。
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音频接口： 音频接口可以输出CD音频，它的功能和面板上的 立体声耳机插孔是一样的，但需要一根4芯或3芯 的CD音频线连接到声卡上。
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计算机硬件技术基础
(2) 寻道时间 寻道时间(Seek Time)是指激光头（光驱中
用于读取数据的一个装置）从原来位置移到新位 置并开始读取数据所花费的平均时间，显然，平 均寻道时间越短，光驱的性能就越好。
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计算机硬件技术基础
(3) 容错能力
相对于读盘速度而言，光驱的容错性显得更加重 要。在高倍速光驱中，高速旋转的马达使激光头 在读取数据的准确定位性上相对低倍速光驱要逊 色许多，同时低质量的光盘更加剧对光驱容错能 力的需求，因而许多厂家都加强对容错能力的设 计。
第十四章只读光盘存储器要点课件
面临的机遇
随着数字化时代的深入发展，只读光盘存储器在数据备份、档案存储、多媒体娱 乐等领域仍具有广阔的应用前景。同时，随着技术的不断创新和升级，只读光盘 存储器也将迎来更多的发展机遇。
THANKS
感谢观看
相位编码
相位编码方式利用不同长度的凹坑来代表二进制数 据。通过改变凹坑之间的距离，可以实现数据的编 码。
只读光盘存储器的读取原理
光学读取
只读光盘使用光学读取方式来读取存储在光盘上的数据。激光器发出的光束照 射到光盘表面，通过反射和散射来检测凹坑和无凹坑区域之间的差异，从而读 取二进制数据。
数据解码
第十四章只读光盘存储器要点课件
目录
• 只读光盘存储器概述 • 只读光盘存储器的工作原理 • 只读光盘存储器的应用 • 只读光盘存储器的未来发展
01
只读光盘存储器概述
Chapter
只读光盘存储器的定义
01
只读光盘存储器是一种基于激光技术的信息存储设备，它能够将数据以微米级别 的精度刻录在光盘上，并通过激光读取数据。
数字图书馆建设
只读光盘存储器可以作为 数字图书馆的建设基础， 提供大量的数字化信息资 源。
古籍资料保护
只读光盘存储器可以用于 保护古籍资料，避免古籍 损坏和遗失。
04
只读光盘存储器的未来发展
Chapter
只读光盘存储器的技术发展趋势
光盘容量提升
兼容性增强
随着技术的进步，只读光盘的存储容 量将不断增大，以满足日益增长的数 据存储需求。
为了满足更多设备的需求，只读光盘 将增强与各类设备的兼容性，扩大应 用范围。
读取速度提升
未来只读光盘的读取速度将得到显著 提升，缩短数据传输时间，提高使用 效率。
随着数字化时代的深入发展，只读光盘存储器在数据备份、档案存储、多媒体娱 乐等领域仍具有广阔的应用前景。同时，随着技术的不断创新和升级，只读光盘 存储器也将迎来更多的发展机遇。
THANKS
感谢观看
相位编码
相位编码方式利用不同长度的凹坑来代表二进制数 据。通过改变凹坑之间的距离，可以实现数据的编 码。
只读光盘存储器的读取原理
光学读取
只读光盘使用光学读取方式来读取存储在光盘上的数据。激光器发出的光束照 射到光盘表面，通过反射和散射来检测凹坑和无凹坑区域之间的差异，从而读 取二进制数据。
数据解码
第十四章只读光盘存储器要点课件
目录
• 只读光盘存储器概述 • 只读光盘存储器的工作原理 • 只读光盘存储器的应用 • 只读光盘存储器的未来发展
01
只读光盘存储器概述
Chapter
只读光盘存储器的定义
01
只读光盘存储器是一种基于激光技术的信息存储设备，它能够将数据以微米级别 的精度刻录在光盘上，并通过激光读取数据。
数字图书馆建设
只读光盘存储器可以作为 数字图书馆的建设基础， 提供大量的数字化信息资 源。
古籍资料保护
只读光盘存储器可以用于 保护古籍资料，避免古籍 损坏和遗失。
04
只读光盘存储器的未来发展
Chapter
只读光盘存储器的技术发展趋势
光盘容量提升
兼容性增强
随着技术的进步，只读光盘的存储容 量将不断增大，以满足日益增长的数 据存储需求。
为了满足更多设备的需求，只读光盘 将增强与各类设备的兼容性，扩大应 用范围。
读取速度提升
未来只读光盘的读取速度将得到显著 提升，缩短数据传输时间，提高使用 效率。
光盘的存储原理与组成概要课件
02
光盘的组成
02
光盘的组成
光盘的结构
光盘的结构决定了其存储和读取方式
光盘主要由基板、反射层、透明树脂层和保护层组成。基板是光盘的支撑结构， 反射层负责反射写入的光线，透明树脂层用于封装数据层，保护层则保护光盘免 受物理和化学损伤。
光盘的结构
光盘的结构决定了其存储和读取方式
光盘主要由基板、反射层、透明树脂层和保护层组成。基板是光盘的支撑结构， 反射层负责反射写入的光线，透明树脂层用于封装数据层，保护层则保护光盘免 受物理和化学损伤。
VS
此外，随着云计算、大数据等技术的 普及和应用，光盘存储技术也可能会 与这些技术相结合，形成更加高效、 可靠的存储解决方案。同时，随着环 保意识的提高，光盘存储技术也可能 会更加注重环保和可持续发展。
光盘存储技术的未来展望
随着技术的不断发展和进步，光盘存 储技术将继续朝着高容量、高速度、 高可靠性的方向发展。未来，光盘存 储技术可能会采用更加先进的光学技 术和数字技术，如光学纳米技术、三 维存储技术等，从而实现更高的存储 密度和更大的容量。
VS
此外，随着云计算、大数据等技术的 普及和应用，光盘存储技术也可能会 与这些技术相结合，形成更加高效、 可靠的存储解决方案。同时，随着环 保意识的提高，光盘存储技术也可能 会更加注重环保和可持续发展。
05
光盘存储与其他存储方式的比较
05
光盘存储与其他存储方式的比较
光盘存储与硬盘存储的比较
存储容量
光盘存储的容量相对较小，常见 的CD、DVD光盘容量在700MB 至8GB之间，而硬盘的容量则要 大得多，从几十GB到数TB不等
。
读取速度
光盘的读取速度受限于光盘的旋 转速度和光学头的读取速度，通
计算机组成原理4第四章存储器PPT课件精选全文
4.2
11
4.2
请问： 主机存储容量为4GB，按字节寻址，其地址线 位数应为多少位？数据线位数多少位？ 按字寻址（16位为一个字）,则地址线和数据线 各是多少根呢？
12
数据在主存中的存放
设存储字长为64位（8个字节），即一个存 取周期最多能够从主存读或写64位数据。
读写的数据有4种不同长度:
字节 半字 单字 双字
34
3. 动态 RAM 和静态 RAM 的比较
主存
DRAM
SRAM
存储原理
电容
触发器
集成度
高
低
芯片引脚
少
多
功耗
小
大
价格
低
高
速度
慢
快
刷新
有
无
4.2
缓存
35
内容回顾: 半导体存储芯片的基本结构 4.2
…… ……
地
译
存
读
数
址
码
储
写
据
线
驱
矩
电
线
动
阵
路
片选线
读/写控制线
地址线（单向） 数据线（双向） 芯片容量
D0
…… D 7
22
(2) 重合法（1K*1位重合法存储器芯片）
0 A4
0,00
…
0,31
0 A3
X 地
X0
32×32
… …
0址
矩阵
A2
译
0码
31,0
…
31,31
A1
器 X 31
0 A0
Y0 Y 地址译码器 Y31 A 9 0A 8 0A 7 0A 6 0A 5 0
8-4 光盘存储器
光盘存储器的类型
目前为止，蓝光是最先进的大容量光碟格式， 在一张单碟上存储25GB的文档文件。这是现有（单 碟）DVD的5倍。在速度上，蓝光允许1到2倍或者 说每秒4.5至9兆的记录速度。
光盘存储器的类型
蓝光光盘
光盘存储器的组成
光盘存储器由光盘控制器和光盘驱动器及接口 组成。
光盘控制器主要包括数据输入缓冲器、记录格 式器、编码器、读出格式器和数据输出缓冲器等部 分。
光盘存储器的类型
光盘上的光道
光盘存储器的类型
CD-ROM即只读型光盘，又称固定型光盘。它 由生产厂家预先写入数据和程序，使用时用户只能 读出，不能修改或写入新内容。
光盘存储器的类型
CD-R光盘可由用户写入信息，写入后可以多次 读出；但只能写入一次，信息写入后将不能再修改 ，所以称为只写一次型光盘。
标准CD-R光盘的存储容量为650MB。
光盘存储器的类型
CD-R
光盘存储器的类型
CD-RW光盘是可以写入、擦除、重写的可逆性 记录系统。这种光盘类似于磁盘，可重复读写。
CD-RW盘片的写入速度要低于CD-R光盘，这 是因为在写入数据时，激光需要更多的时间对光盘 进行操作。
光盘存储器的类型
CD-RW
光盘存储器的类型
DVD代表通用数字光盘，简称高容量CD。 DVD-ROM如果采用双面且每面又双层，总容量可 达17GB。 DVD-R 其容量是 4.7GB，用户使用 DVD-R只能写一次。
光盘存储器的类型
DVD
光盘存储器的类型
蓝光盘（BD）利用波长较短（405nm）的蓝色 激光读取和写入数据，并因此而得名。而传统DVD 需要光头发出红色激光（波长为650nm）来读取或 写入数据，通常来说波长越短的激光，能够在单位 面积上记录或读取更多的信息。因此，蓝光极大地 提高了光盘的存储容量，对于光存储产品来说，蓝 光提供了一个跳跃式发展的机会。
《光驱基础知识》PPT课件
光盘的制作
市场上常见的CD-ROM制作象用模子压制塑
料制品一样。从原始主光盘上压制出来的光
盘是主光盘的一个镜像，它的凹凸正好与主
光盘的相反，为了做出与主光盘一样的光盘，
必须把拷贝做两次，这样凹凸的位置就相同
了。主光盘的第一个拷贝叫母盘，母盘一般
是一个金属盘，以母盘为模，在上面注上聚
碳酸酯塑料，然后压制成型，此时塑料盘片
音频接口可以输 出CD音频，它 的功能和面板上 的立体声耳机插 孔是一样的，但 需要一根4芯或3 芯的CD音频线 连接到声卡上。
编辑ppt
12
光驱的内部结构
光驱内部结构可分为底部结构和机芯 结构这两大部份。
其中机芯结构包含：
激光头组件 主轴马达 光盘托架 启动机构
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13
光驱的底部结构
透镜将数据反射到接收光电管，再由数据带传
送到系统，微机就可读取光盘数据。若停止读
取光盘，激光头组件和马达仍将处于加载状态
中，面板指示灯熄灭。不过，目前高速光驱在
设计上都考虑到可以使主轴马达和激光头组件
在30秒或几分钟后停止工作，直到重新读取数
据，这样能有效的节能，并延长使用时间。
编辑ppt
28
光驱的性能指标
光驱基础知识
编辑ppt
1
什么是光驱？
光驱（也称光盘存储器）是一种存放数 据的存储装置，具有容量大、可靠性好、 存储成本低廉等特点，是计算机的重要 部件之一。
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2
光驱的工作原理
光驱是一个结合光学、机械及电子技术的产品。
在光学和电子结合方面，激光光源来自于一个
激光二极管，它可以产生波长约0.54-0.68微米
光驱底部固定着机芯电路板，它包括了 伺服系统和控制系统等主要的电路组成 部分。
光驱光盘PPT课件
.
16
CD-ROM盘片的径向截面共有3层：聚碳酸 酯做的透明衬底（片基），铝反射层和漆 保护层，如图9-21所示。
.
17
（2）CD-R盘片 用高功率激光照射CD-R光盘的染料层， 使其发生化学变化，在盘片上产生凹坑（Pit）；没有照射 的地方仍为平面（Land）。这种化学变化是无法恢复的， 所以CD-R只能写入一次，不能重复写入。光驱在读取这 些平面和凹坑时产生0与1的信号，经过译码器分析后，可 得到盘片上的数据。
3dvdrrw规格55dvddvd性能性能dvdrwdvdrwdvddvdrwrw防刻死技术防刻死技术纠错管理功能纠错管理功能clvclv恒定线速度恒定线速度cavcav恒定角速度恒定角速度对已刻录出来的对已刻录出来的dvddvd视频盘片的视频盘片的导入再编辑功能导入再编辑功能格式化拖拽式的刻录方式与格式化拖拽式的刻录方式与cdcd刻录类似刻录类似光盘刻录封口时间光盘刻录封口时间较短较短较长较长dvdrw与dvdrw的性能对比562dvdmulti和dvddual规格dvdmulti集成dvdrrw和dvdram和dvddual集成dvdrrw和dvdrrw从原理上来说是前面三种dvd规格相互组合而衍生出来的产物
5．CPU占用率 CPU的占用率可以反映CD-ROM驱动器BIOS的 水平。好的产品可以尽量减少CPU占用率，这实 际上是一个编写BIOS的软件算法问题。当然，这 只对质量比较好的盘片有效，如果碰上“烂”盘， CPU占用率会直线上升。所以如果想节约宝贵的 时间，必须选购那些读盘能力较强且CPU占用率 低的CD-ROM驱动器。
.
20
5.4.2.3 CD-ROM驱动器的主要技术参数
1．速度 CD-ROM驱动器的速度指的是标称速度，最初的单倍速 相当于Audio CD的标准速度——150KBps。CD-ROM驱动 器的倍速均是指单倍速的倍数，例如，2×（2倍速）、 4×（4倍速）、8×（8倍速）、24×（24倍速）、32× （32倍速）、56×（56倍速）等。
光盘存储技术ppt课件
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7
6 光盘的读/写原理(系统)
光盘
调制信号 He-Ne (0.6328um)
光盘的存 储光源
光调 聚焦系统 制器 记录光束
电 机
径向跟踪反射镜读Biblioteka 光束光检测器读出信号
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8
7 光盘的存储格式
512B或1024B
孔
r 轴 套
保护带
rmax
轨道
tp
rmin
信息 记录区
道间距 (1um数量级）
1.6m
0.74m
0.83m
完整最新ppt
0.4m
6
5 激光聚焦光斑直径d
光斑直径 d=0.6λ/NA
激光焦深
f
=
2(NA)2
光学头
例1：CD盘使用780nm的半导体激光器刻录， 有1GB的容量，NA=0.45，求d=？焦深=？
例2：DVD盘使用635nm的半导体激光器刻录， 有4.7GB的容量，NA=0.45，求d=？焦深=？
第二代光盘，不仅可以读出已录入的信息，
而且可在空白的盘片空间追加录入新的信息， 但与只读光盘一样，信息一旦录入，则不能改 变。
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10
8、光盘的分类
(3) 可擦写光盘
（Optical Random Access Memory, 第OR三A代M光）盘，同磁盘一样，可以删除、改
写已录入的信息，也可以在盘片空间允许的情 况下录入新的信息。
一. 磁光型光盘的读写原理
1 记录原理：利用激光使得记录介质磁化。
记录磁膜
磁化强度 M
激光束
初始状态
信息位
M
完整最新ppt
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而用当时现成的CD-DA技术不能满足这一要求，因此还要 采用错误校正技术
1984年Sony和Philips发布了CD-ROM物理格式标准， 称为黄皮书(Yellow Book)标准
光盘存储器
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12.1 CD光盘(续3)
4、CD系列产品
自1981年激光唱盘上市以后，开发了一1.系CD-列DAC存D产放数品字化的音乐
地址问题：计算机如何寻找盘上的数据，即如何划分盘上 的地址。
记录歌曲时是按一首歌作单位，一片盘也就记录20首左 右的歌曲，每首歌平均占用30 MB左右的空间。
存储一个文件不一定都要那么大的存储空间，因此需在 CD盘上写入很多的地址编号
误码率：要求它的错误率(10-12)远远小于声音数据的错误 率(10-9)。
12.2.1 采用频率和样本大小 1、采样频率为44 100 Hz
感知声音信号的频率范围为20～20000 Hz 对频率高于20000 Hz的信号进行滤波。考虑到滤波器在20000Hz
处约有10%的衰减，故用22000Hz的2倍作为采样频率 考虑与电视信号场扫描频率同步以避免相互干扰，PAL电视的场
光盘存储器
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12.2 CD-Audio(续2)
扫为50Hz，NTSC为60Hz，取50和60的整数倍，选用44100 Hz
2、样本精度为16位
样本位数表示信号的动态范围。一位(bit)的动态范围约为20lg2 6.02 dB，16位能够表达的动态范围大于96 dB
3、在激光唱盘上1秒钟的声音需要占据的存储空间为
1秒 44 100样本/秒 16位 2(双声道)= 1.4112Mbps
Video)
7．卡拉OK CD 存放数字化
CD-G(Graphics) CD-G(Video)
的卡拉OK节目 8．Video CD 存放数字化的
电影、电视等节目
光盘存储器
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光盘存储器
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12.1 CD光盘(续4)
12.1.2 CD盘的结构
1、盘片结构
两种反射层： 1、铝反射层：银白色 称为“银盘”，只 读 2、金反射层：金色 称为“金盘”，可刻 录
光盘存储器
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12.2 CD-Audio(续1)
12.2.2 声道数
立体声 早期存储声音的媒体是接触式的唱片，唱片上的V
形刻槽只能记录最多两个声道的模拟信号 这就使后来的录音机、调频广播、录像机、甚至连
数字激光唱盘都采用两个声道的规格
环绕声有多个声道
声音转换成数字信号后，计算机很容易处理，如压缩、偏移 (Pan)、环绕音响效果(surround sound)等，更多的声音通道 和更逼真的音响效果已经出现
用Compact Disc命名，还为这种光盘制定了标准， 这就是世界著名的“红皮书(Red Book)标准”。
这种盘又称为数字激光唱盘
(Compact Disc-Digital Audio，CD-DA)盘
光盘存储器
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12.1 CD光盘(续2)
3、CD-ROM的诞生
作为计算机的存储设备，要解决两个重要问题：
1972年9月向全世界展示了长时间播放电视节目的 光盘系统，这就是1978年正式投放市场并命名为LV 的光盘播放机
光盘存储器
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12.1 CD光盘(续1)
2、数字激光唱盘的诞生
大约从1978年开始，研究人员把声音信号变成用“1” 和“0”表示的二进制数字，然后记录到以塑料为基 片的金属圆盘上
凹坑的前沿和后沿代表1 凹坑和非凹坑的长度代表0的个 数
光盘存储器
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12.1 CD光盘(续7)
凹坑
刻录设备
激光束
图12-4 原版盘制作示意图
图12-6 CD盘的读出原理
读出数据时：激光束在凹坑部分反射强度弱 在非凹坑部分反射强度强
光强度有跳变时---信号有变化
光盘存储器
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12.2 CD-Audio
数据是怎样从CD盘读出的 CD激光唱盘标准摘要
12.4 VCD与DVD播放机
12.4.1 VCD简介 12.4.2 VCD播放机的基本结构
12.2 CD-Audio
12.4.3 DVD播放机的基本结构
12.2.1 采样频率和样本大小
12.5 HD DVD与BD光盘
12.2.2 声道数
12.5.1 HD DVD与BD光盘是什么
第12章 光盘存储器
第12章 光盘存储器目录
12.1 CD光盘
12.3 DVD光盘
12.1.1 CD工业史上的大事
12.3.1 DVD光盘是什么
12.1.2 CD盘的结构
12.3.2 DVD的规格
12.1.3 数据是怎样写入到CD盘上 12.3.3 DVD的存储容量是怎样提高的
的 12.1.4 12.1.5
节目
2．CD-G 存放静止图像和音
乐节目
3．CD-V 存放模拟的电视图
像和数字化的声音
4．CD-ROM 存放数字化的文、
图、声、象等
5．CD-I 存放数字化的文、
CD-I(Interactive) CD-I FMV(Full Motion
图、声、象(静止的)、动画 等 6．CD-I FMV 存放数字化的 电影、电视等节目
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12.1 CD光盘(续6)
12.1.3-4 数据是怎样写入和读出的
数据记录原理： 1、磁光盘--利用磁的记忆特性，借助激光来写入和读出数
据
2、利用激光特殊材料在加热前后的反射率不同记忆1和0
3、盘上压制凹坑的机械办法记录数据
凹坑的边缘记录的是1 凹坑和非凹坑的平坦部分记录的是0
激光唱盘分为3个区： 导入、导出和声音数据 记录区
光盘存储器8/25源自12.1 CD光盘(续5)
2、光道结构
CD盘的光道结构与磁盘磁道的结构比较
记录道 磁道数目 盘片转动速度 记录密度 光道形状
CD光盘 螺旋形 只有一条，长约5 km CLV(恒定线速度) 里外记录区的密度相同
磁盘 同心环
很多 CAV(恒定角速度) 里外记录区的密度不同
12.2.3 声音数据的通道编码
12.5.2 HD DVD与BD技术规范
12.2.4 CD盘如何批量生产
光盘存储器
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12.1 CD光盘 12.1.1 CD工业史上的大事
如何记录0、1 如何提高记录密度
1、模拟光盘系统的诞生
20世纪70年代初期，荷兰飞利浦(Philips)公司的 研究人员开始研究利用激光来记录和重放信息
1984年Sony和Philips发布了CD-ROM物理格式标准， 称为黄皮书(Yellow Book)标准
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12.1 CD光盘(续3)
4、CD系列产品
自1981年激光唱盘上市以后，开发了一1.系CD-列DAC存D产放数品字化的音乐
地址问题：计算机如何寻找盘上的数据，即如何划分盘上 的地址。
记录歌曲时是按一首歌作单位，一片盘也就记录20首左 右的歌曲，每首歌平均占用30 MB左右的空间。
存储一个文件不一定都要那么大的存储空间，因此需在 CD盘上写入很多的地址编号
误码率：要求它的错误率(10-12)远远小于声音数据的错误 率(10-9)。
12.2.1 采用频率和样本大小 1、采样频率为44 100 Hz
感知声音信号的频率范围为20～20000 Hz 对频率高于20000 Hz的信号进行滤波。考虑到滤波器在20000Hz
处约有10%的衰减，故用22000Hz的2倍作为采样频率 考虑与电视信号场扫描频率同步以避免相互干扰，PAL电视的场
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12.2 CD-Audio(续2)
扫为50Hz，NTSC为60Hz，取50和60的整数倍，选用44100 Hz
2、样本精度为16位
样本位数表示信号的动态范围。一位(bit)的动态范围约为20lg2 6.02 dB，16位能够表达的动态范围大于96 dB
3、在激光唱盘上1秒钟的声音需要占据的存储空间为
1秒 44 100样本/秒 16位 2(双声道)= 1.4112Mbps
Video)
7．卡拉OK CD 存放数字化
CD-G(Graphics) CD-G(Video)
的卡拉OK节目 8．Video CD 存放数字化的
电影、电视等节目
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12.1 CD光盘(续4)
12.1.2 CD盘的结构
1、盘片结构
两种反射层： 1、铝反射层：银白色 称为“银盘”，只 读 2、金反射层：金色 称为“金盘”，可刻 录
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12.2 CD-Audio(续1)
12.2.2 声道数
立体声 早期存储声音的媒体是接触式的唱片，唱片上的V
形刻槽只能记录最多两个声道的模拟信号 这就使后来的录音机、调频广播、录像机、甚至连
数字激光唱盘都采用两个声道的规格
环绕声有多个声道
声音转换成数字信号后，计算机很容易处理，如压缩、偏移 (Pan)、环绕音响效果(surround sound)等，更多的声音通道 和更逼真的音响效果已经出现
用Compact Disc命名，还为这种光盘制定了标准， 这就是世界著名的“红皮书(Red Book)标准”。
这种盘又称为数字激光唱盘
(Compact Disc-Digital Audio，CD-DA)盘
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12.1 CD光盘(续2)
3、CD-ROM的诞生
作为计算机的存储设备，要解决两个重要问题：
1972年9月向全世界展示了长时间播放电视节目的 光盘系统，这就是1978年正式投放市场并命名为LV 的光盘播放机
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12.1 CD光盘(续1)
2、数字激光唱盘的诞生
大约从1978年开始，研究人员把声音信号变成用“1” 和“0”表示的二进制数字，然后记录到以塑料为基 片的金属圆盘上
凹坑的前沿和后沿代表1 凹坑和非凹坑的长度代表0的个 数
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12.1 CD光盘(续7)
凹坑
刻录设备
激光束
图12-4 原版盘制作示意图
图12-6 CD盘的读出原理
读出数据时：激光束在凹坑部分反射强度弱 在非凹坑部分反射强度强
光强度有跳变时---信号有变化
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12.2 CD-Audio
数据是怎样从CD盘读出的 CD激光唱盘标准摘要
12.4 VCD与DVD播放机
12.4.1 VCD简介 12.4.2 VCD播放机的基本结构
12.2 CD-Audio
12.4.3 DVD播放机的基本结构
12.2.1 采样频率和样本大小
12.5 HD DVD与BD光盘
12.2.2 声道数
12.5.1 HD DVD与BD光盘是什么
第12章 光盘存储器
第12章 光盘存储器目录
12.1 CD光盘
12.3 DVD光盘
12.1.1 CD工业史上的大事
12.3.1 DVD光盘是什么
12.1.2 CD盘的结构
12.3.2 DVD的规格
12.1.3 数据是怎样写入到CD盘上 12.3.3 DVD的存储容量是怎样提高的
的 12.1.4 12.1.5
节目
2．CD-G 存放静止图像和音
乐节目
3．CD-V 存放模拟的电视图
像和数字化的声音
4．CD-ROM 存放数字化的文、
图、声、象等
5．CD-I 存放数字化的文、
CD-I(Interactive) CD-I FMV(Full Motion
图、声、象(静止的)、动画 等 6．CD-I FMV 存放数字化的 电影、电视等节目
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12.1 CD光盘(续6)
12.1.3-4 数据是怎样写入和读出的
数据记录原理： 1、磁光盘--利用磁的记忆特性，借助激光来写入和读出数
据
2、利用激光特殊材料在加热前后的反射率不同记忆1和0
3、盘上压制凹坑的机械办法记录数据
凹坑的边缘记录的是1 凹坑和非凹坑的平坦部分记录的是0
激光唱盘分为3个区： 导入、导出和声音数据 记录区
光盘存储器8/25源自12.1 CD光盘(续5)
2、光道结构
CD盘的光道结构与磁盘磁道的结构比较
记录道 磁道数目 盘片转动速度 记录密度 光道形状
CD光盘 螺旋形 只有一条，长约5 km CLV(恒定线速度) 里外记录区的密度相同
磁盘 同心环
很多 CAV(恒定角速度) 里外记录区的密度不同
12.2.3 声音数据的通道编码
12.5.2 HD DVD与BD技术规范
12.2.4 CD盘如何批量生产
光盘存储器
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12.1 CD光盘 12.1.1 CD工业史上的大事
如何记录0、1 如何提高记录密度
1、模拟光盘系统的诞生
20世纪70年代初期，荷兰飞利浦(Philips)公司的 研究人员开始研究利用激光来记录和重放信息