1CD-ROM光盘详解

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,光盘,定义：即高密度光盘(Compact Disc)是近代进展起来不同于磁性载体的光学存储介质，用聚焦的氢离子激光束处理记录介质的方法存储和再生信息，又称激光光盘。,CD-ROM是光盘中的一种，直径为12cm，存储容量可达650MB-740MB，存贮量可达6亿个数据字符以上，假设单纯存放文字，一张光盘相当于15万张16开的纸。以数字形式存放高质量的声音、图像、文字、计算机程序和动画等多种媒体的数据，其单位存储本钱低。理论上可永久保存，对环境无苛刻要求，最少保存寿命达30年以上。,光盘,光盘外形通常是厚度为1.2mm、直径为120mm或80mm的圆盘片，常见的是直径为120mm的光盘。在光盘的正面中心有一个直径为15mm的圆孔，从里向外依次是：半径为2mm的透亮圆形内环；半径为7mm的透亮圆形高压区；半径为1mm的透亮圆形沟槽；半径为41mm的圆形印刷面；最外面是半径为1.5mm的圆形外环。,光盘数据数据光道是由里向外的螺旋线，其轨道的各个尺寸和密度都是一样，保证数据的存储空间安排更加合理。,12cm直径光盘,中心圆孔0.75cm半径,环形固定区1.35cm,环形数据区3.8cm,环形空白区0.1cm,光盘直径大小一般为12cm与8cm,光盘的构造,光轨,光盘的物理构造,基板,记录层,印刷层,光盘的规律构造,二进制数据以微观的凹痕形式记录在光盘的螺旋轨道上。光道从盘的中心开头直到盘的边缘完毕。光道上凹凸交界的跳变沿均代表数字“1”，两个边缘之间代表数字“0”。“0”的个数是由边缘之间的长度预备的。信息读取时，CD机的激光头发出一束激光照到CD盘的数据面并拾取由凹痕反射回来的光信号，由此判别记录的是“1”或“0”。,7,CD-ROM光盘的直径为4.75英寸(12cm)，中心装卡孔为15毫米，厚度为l.2mm，重量约为1418g。标有字符一面为盘片的最上层，其实是一层涂了漆的疼惜层；其次层是铝膜反射层，可反射激光束；第三层是聚碳酸脂透亮基片。光盘制作时，是将数据从模片上转移到塑料基片上。将光学等级的塑料所制成的熔化树脂注入在一个高精度的注塑模具空腔内，模具的一面是模片。,这一过程只需要几秒钟，其产品是一个其中一面有预刻槽和数据点的塑料盘，预刻槽用来对光道进展径向定位。然后塑料盘载有数据的一面用溅镀法镀上一层极薄纯铝，形成反光层。最终是在铝外表再加上一层牢固的漆膜。这一层漆疼惜铝膜不会被划伤，不会氧化，并可作为标签印刷的工作外表。,CD-ROM光盘构造,光道：,CD-ROM盘上的光道也是用来存储信息的，光道是用凸坑、凹坑及凸坑和凹坑形成的坑边，对激光束的反射率不同来区分“1”和“0”信息。,CD-ROM的光道是一个完整的螺旋形(为等距螺旋线)，螺旋线开头于CD-ROM的中心，光盘的光道上不分内外圈，其各处的存储密度一样(等密度存储方式)。,CD-ROM盘中数据的存放方式,CD-ROM上径向道密度比磁盘大得多，每英寸有16000条，即径向道密度为16000TPI，螺旋线圈与圈之间的距离为1.6m，螺线宽度为0.6m，螺线上代表信息的凹槽深度仅为0.12m。CD-ROM上的螺旋线总长度可达5km。,CD-ROM盘中数据的存放方式,扇区,CD-ROM上的扇区要简洁得多，CD-ROM是在CD-DA(数字音频光盘)根底上进展起来的，数据存放的物理格式类似于CD-DA。CD-ROM定义了三种物理扇区方式，即扇区方式0(Sector Mode 0)、扇区方式1(Sector Mode 1)、扇区方式2(Sector Mode 2)。,2352字节,Sync,12字节,Heade,用户数据,扇区地址,Mode,2336字节,(00),3字节,1字节(00),2352字节,Sync,12字节,Header,用户数据,EDC,未定义,ECC,扇区地址,Mode,2048字节,4字节,8字节,P校验,Q校验,3字节,1字节(01),172字节,104字节,2352字节,Sync,12字节,Header,用户数据,扇区地址,Mode,2336字节,(00),3字节,1字节(02),CD-ROM盘中数据的存放方式,从表中可以看出CD-ROM中每扇区有2352个字节，每个扇区有12个同步字节，4个扇区头字节。在4个扇区头字节中，1个字节用于存放扇区方式识别码，另3个字节用于表示扇区地址，格式为：分(0-59或更大)：秒(0-59)：扇区号(0-74)。CD-ROM中的光道为螺线形，承受“分+秒+扇区号”格式。,在CD-ROM中，每秒读出75(0到74)个扇区数据的缘由是CD-ROM承受CD-DA技术，在CD-DA中，对音频信号的采样频率为44.1KHz，采样值用16位二进制表示，于是音频信号的数据率为：44.12(16位，即2个字节)2(左右声道各采样一个)=176.4KB/s,而一个扇区含有2352个字节，因此：176.410002352=75个扇区,CD-ROM盘中数据的存放方式,在扇区方式0中，除12个同步字节和4个扇区头字节内容不恒为零外，剩余的2336个用户字节的内容全为零。明显，该方式不是用于存放用户数据，在CD-ROM中，用作导人区和导出区。,在扇区方式1中，安排了4个字节的错误检测码(EDC)和276个字节的错误把握码(ECC)，此外还有8个字节未定义(即保存8个字节)，只有2048个用户字节。由于扇区方式1具有很强的检错和纠错力气，因此方式1适用于保存误码率很低的信息，如计算机程序、用户数据等。,扇区方式2与扇区方式0的构造相像，但其中的2336个字节用户可以用于存放用户数据，但由于没有安排检错和纠错码，适用于存放误码率要求不高的信息，如声音、图像等。,CD-ROM盘中数据的存放方式,对于60分钟的标准CD-ROM，可以算出CD-ROM总扇区数：,总扇区数=60(分钟)60(每分钟60秒)75(每秒读出75个扇区)=270000个扇区,如存放计算机软件等重要数据来说，承受扇区方式1，则CD-ROM的总容量为：,2700002048/1024/1024=527MB,如存放声音、图像等多媒体信号，可以承受方式2，则CD-ROM的总容量为：,2700002336/1024/1024=601MB,CD-ROM存储容量的计算方法,标准CD-ROM外沿有5mm区域未使用，假设在该区域也录有数据，则CD-ROM可达74分钟。不过这一区域处于CD-ROM外沿，录人数据较困难，也不易保持清洁，因此一般不用。,对于74分钟的CD-ROM，扇区总数=746075=333000,如存放计算机软件等重要数据来说，承受扇区方式1，则CD-ROM的总容量为：,3330002048/1024/1024=650MB,如存放声音、图像等多媒体信号，可以承受方式2，则CD-ROM的总容量为：,3330002336/1024/1024=742MB,因此说CD-ROM的容量为527MB到742MB，但CD-ROM上的信息不愿定到达这个数，即CD-ROM盘未必是满的。,CD-ROM存储容量的计算方法,光盘的分类,1、CD-DA：数字音频光盘。它是最早的 CD ROM 标准，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力气，在 CD DA 上可存放数据和音频信息，驱动器依据光盘起始扇区判别光盘类型。,2、CD-ROM：只读光盘。1986年，SONY、Philips一起制定的黄皮书标准，定义档案资料格式。包括存储和播放计算机数据、图形、声音和动画等文件的规格、把握信号、数据纠错信号及扇区大小。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。,3、CD-R：1990年，Philips发表多段式一次性写入光盘数据格式。属于橘皮书标准。在光盘上加一层可一次性记录的染色层，可以进展刻录。,按感光层所使用的有机染料可将 CD R 盘片划分为绿盘、金盘和蓝盘。绿盘反射层镀金，感光层用花菁有机染料，对光线较敏感，灵敏度高。金盘反射层镀金，感光层用酞花菁有机染料，抗旋光性强，保存期长。蓝盘反射层镀银，感光层用偶氮有机染料，主要是为降低本钱而制作。,CD R 盘片容量取决于直径，120mm 的 CD R 盘片标准容量为 650MB，80mm 的 CD R 盘片标准容量为184MB。,光盘的分类,4、CD-RW：为擦写式光盘，在光盘上加一层可改写的染色层，通过激光可在光盘上反复屡次写入数据。用 CD RW 光盘刻录机和刻录软件进展擦除重写。CD RW 盘面呈淡灰色，与 CD ROM 较相近。,5MD：迷你光盘，与软盘相像，承受卡匣式封装，在 MD 播放机中可播放音乐。盘片容量 140MB，尺寸为 2.5 英寸，可录制 74 分钟音乐。,6Photo CD：将相片、底片转换成数字信号后存盘，相片可以五种不同区分率储存，最高区分率 30722048。数据信息可分次写入，只要光盘上有剩余空间和名目表就可以连续写入数据。,7VCD(Video CD)：VCD 承受 MPEG 1 标准压缩声音和视频信号，一张盘可存储 74 分钟动态图象。配上 MPEG 解压卡或 VCD 播放软件后，可以通过 CD ROM 读取信息，重现声音及视频信号。VCD 格式由 Philips 公司指定，称为“白皮书”格式。,光盘的分类,刻录盘的颜色,依据反射层反射光的颜色分：,Cyanine绿盘：,怕光，不适合长期保存数据,价格低，兼容性好，适用范围广,Azo蓝盘：,价格廉价，也可长期保存数据,Phthalocyanine金盘：,抗光性强，能长期存放资料,其它颜色：,性能相差不大，使刻录盘具有独特的共性,CD-ROM主要性能指标,速度最大读取速度,单位倍速，用X表示,只能读取CD系列光盘,CD倍速：,倍速150KB/S,常用52X,光盘与磁盘的差异,光盘与磁盘都是存储信息的介质，但两者之间存在着较大的区分，这些区分主要表现在以下几个方面：,一般光盘为只读光盘，制止全部的写操作命令。,硬盘作为本地盘(Local Drive)使用，而光盘作为网络盘(net Drive)使用，针对本地盘的把握命令或工具程序无法用于光盘。,光盘的光道是一条起始于盘心的螺旋线，没有簇的概念，只是一个挨次存放的信息流，因此 BIOS 不支持光盘。,光盘通过激光刻录写入数据，通过激光反射光线的强弱判别 0 和 1，读出数据。,磁盘通过对存储元不同方向的磁化写入数据；通过磁介质在磁头线圈中产生的感应电动势的极性判别 0 和 1，读出数据。,光驱依靠驱动程序。DOS 系统需安装驱动程序，WINDOWS 系统自带驱动程序，对光驱自识别，启动系统的同时完成对光驱的驱动。,