第3章_多媒体光盘存储系统

多媒体技术基础与应用第3章多媒体光盘存储系统3.1光盘存储系统3.2光盘的标准3.3光存储介质的结构与工作原理3.4光盘数据编码与光盘生产过程3.5光盘库与光盘镜像服务器多媒体技术基础与应用3.1光盘存储系统3.1.1信息时代的数字化纸张----光盘光盘在存储多媒体信息方面具有以下主要的特点。1.记录密度高CD光盘的表面的存储位（凹痕）DVD光盘的表面的存储位（凹痕）图3-1DVD比CD提供了更大的存储容量多媒体技术基础与应用2.存储容量大图3-2一张光盘可存放16万页A4开本的文本信息资料多媒体技术基础与应用3.采用非接触方式读/写信息图3-3光头不与光盘片直接接触图3-4光盘可以存储多种媒体多媒体技术基础与应用4.信息保存时间长对于只读型光盘，不必但心文件会被误删除，更不必忧虑受到病毒的侵扰。如果使用得当，一张光盘上的信息可保存长达几十年甚至更长。5.不同平台可以互换光盘上的信息按照标准格式记录，即使在不同的硬件或软件平台上，光盘中的信息也可以被正确读出。6.取代传统媒体存储介质光盘可以同时存储计算机程序、文字、音乐、图形、影像、等多种媒体信息。7．价格低廉与磁带、磁盘相比，光盘是目前计算机数据最便宜的存储介质。多媒体技术基础与应用3.1.2光盘的类型1.只读型光盘存储器2.多次可写光盘存储器3.可重写光盘存储器只读光盘中的数据是用压模方法压制而成的，用户只能读取上面的数据，而不能写入或修改光盘中的数据。允许用户一次或多次写入数据，并可随时往盘上追加数据，直到盘满为止。信息写入后则变成只读状态，不可再作修改，主要用于重要数据的长期保存。多媒体技术基础与应用3.1.3CD-ROM驱动器的工作原理图3-5光盘驱动器工作原理多媒体技术基础与应用3.1.4光驱读取光盘的两种方式CD-ROM光盘信息组织和其地址编码与软盘、硬盘不一样，由于它的光道是螺旋形的光道（图3-6），光盘在光驱中以恒定线速度旋转，为有效提高对光盘的读取速度，光驱在工作时有CLV和CAV两种方式。多媒体技术基础与应用3.2光盘的标准目前主要的光盘标准及产品有：CD-DA、CD-ROM、CD-R、VCD、DVD、蓝光DVD等（图3-7）。CD-DACD-ROMCD-RDVDBlu-rayDisc图3-7光盘技术发展过程中的主要产品多媒体技术基础与应用光盘的标准:3.2.1CD-DA标准3.2.2CD-ROM标准3.2.3CD-R标准3.2.4Video-CD3.2.5DVD3.2.6DVD的蓝色接班人-蓝光DVD与HDDVD多媒体技术基础与应用3.3光存储介质的结构与工作原理3.3.1光存储介质的概念3.3.2光盘结构综述图3-8光盘的一般结构多媒体技术基础与应用1.基板2.记录层(染料层)3.反射层4.保护层5.标签层（印刷层）光盘结构：多媒体技术基础与应用3.3.3光盘记录密度及其技术图3-10CD、DVD、BD（蓝光DVD）三种类型光盘的容量与记录密度比较多媒体技术基础与应用图3-11CD与DVD光盘的轨道间距与存储位比较多媒体技术基础与应用3.3.4CD-R光盘结构与记录信息的原理1.CD－R的结构2．CD－R的写入过程图3-12CD-R的剖面结构多媒体技术基础与应用3.3.5磁光盘记录信息的原理磁光型光盘（MOD）(图3-13)主要是由各种易于在垂直于表面方向磁化的介质制成。多媒体技术基础与应用3.3.6相变光盘记录信息的原理(a)有序的结晶结构（b）无序的非结晶状态图3-15相变材料具有可变的晶体结构多媒体技术基础与应用激光二极管脉冲局部加热基底相变层透镜图3-16激光束加热相变材料某一区域时，可改变其晶体结构多媒体技术基础与应用3.3.7DVD光盘结构与类型1．DVD-ROM的结构图3-17DVD-ROM的几种结构多媒体技术基础与应用2.DVD的规格多媒体技术基础与应用标签面透明聚碳酸酯基底金属反射层染料记录层导槽染料记录层透明聚碳酸酯基底半透明金属反射层激光束轨道首标扇区浮雕式数据区24个数据区图3-19DVD+R光盘的剖面结构图3-20DVD-RAM的数据结构多媒体技术基础与应用图3-21DVD-RAM的光盘结构多媒体技术基础与应用3.4光盘数据编码与光盘生产过程3.4.1光盘数据的编码图3-22光盘上0和1数字的表示多媒体技术基础与应用1110100011100010101110100001001000001010010001000010000100001001000001001000001010010001000010000100001001000100000018位数据14位调制数据加合并位图3-23EFM调制编码示意图多媒体技术基础与应用3.4.2光盘的生产制作过程1.预制主片2.制主片图3-24玻璃盘的光刻过程多媒体技术基础与应用3.电铸4.复制图3-25液态树脂送入光盘的模具型腔中多媒体技术基础与应用5.印刷和包装图3-27丝网印刷的光盘封面多媒体技术基础与应用3.5光盘库与光盘镜像服务器3.5.1光盘库图3-30光盘库利用机械手来装卸光盘多媒体技术基础与应用3.5.2光盘镜像服务器图3-32典型的NAS结构