多媒体技术中南大学信息科学与工程学院中南大学信息科学与工程学院 黄东军黄东军第九章 光学存储媒体 1 基本技术1.1 1.1 光盘的构造光盘的构造 120mm15mm光道1.6m0.6 m对比：磁盘1 基本技术1.1 1.1 光盘的构造光盘的构造 保护层标签（油漆）聚碳酸脂衬垫铝反射层凸起凹槽激光反射光1 基本技术1.2 1.2 光盘驱动器的构造光盘驱动器的构造 1 基本技术1.3 1.3 通道编码通道编码 q 通道编码过程1 基本技术1.3 1.3 通道编码通道编码 q 为什么要做通道编码？概括地说，是因为原始数据不能直接刻录在光盘上 。具体讲：- 凹槽和凸起不能频繁地紧挨在一起出现，读激光 难以正确识别“凹槽和凸起串”（pit-land-pit-land- pit sequences ）.- 凹槽和凸起序列不能太长，太长读激光也难以正 确识别. 一般讲，连续的0不超过10个可以保证较高 的识别率。2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book2.1 2.1 帧、扇区和区的概念帧、扇区和区的概念 红皮书定义了CD-DA的物理存储格式，包括帧、 扇区和导入及导出区的概念. 同步字节3 Bytes控制和显示字节音频数据1 B12 B4 B检错码12 B音频数据4 B纠错码A frame : 36 bytesq 帧及其构成2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book2.1 2.1 帧、扇区和区的概念帧、扇区和区的概念Synchronization3 BytesControl & display Audio data1 B12 B4 BError detection12 BAudio data4 BError detection24 b8 b12 x 8 b4 x 8 b12 x 8 b4 x 8 b24 b14 b3 b3 b 14 b 3 b27 bits17 bits204 bitsaudio68 bitsaudio204 bits68 bitsA frame : 588 bits2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book2.1 2.1 帧、扇区和区的概念帧、扇区和区的概念Synchronization3 BytesControl & display Audio data1 B12 B4 BError detection12 BAudio data4 BError detectionq 扇区（或称为块）一个帧一个扇区 : 98帧（98 frames）2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book2.1 2.1 帧、扇区和区的概念帧、扇区和区的概念 q CD-DA的P-W通道a frame一个扇区 : 98 framesa frameP Q RS T U V WP Q RS T U V W98 bits98 bitsP 通道Q 通道2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book2.1 2.1 帧、扇区和区的概念帧、扇区和区的概念 q CD-DA的P-W通道：举例Q 通道（98 bits）2 bits4 bits4 bits72 bits16 bits同步位数据类型标识描述后面的72 bits当前播放时间循环冗余效验码2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book2.1 2.1 帧、扇区和区的概念帧、扇区和区的概念 q CD-DA的区（area ）存在两种CD-DA区：- 导入区（lead-in area） : 这里包括了CD-DA 的目录.- 数据区（The program area ）: 包括存储了 CD-DA实际数据的所有光道.- 导出区（The lead-out area）2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book2.2 CD-DA2.2 CD-DA的数据率与容量计算的数据率与容量计算qq数据率数据率Audio data rate CD-DA = 44100samples s x channelx 2 channels x 16 bits sample= 1411.2 kbps = 176.4 k Bytes/s = 172.3 KB/s2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book2.2 CD-DA2.2 CD-DA的数据率与容量计算的数据率与容量计算qq容量容量Capacity sector = 98 fx 24 B + 98 f x 1 B + 98 f x 4 B x 2 channels= 3234 Bytes Data _Capacity sector = 98 f x 24 B = 2352 Bytes2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book2.2 CD-DA2.2 CD-DA的数据率与容量计算的数据率与容量计算qq容量容量Capacity CD-DA = 74 minx 1411.2 kbps = 6,265,728,000 bits= 6,265,728,000 bits x 18 bits Bytex1 1024 bytes K byte = 747 M bytes1 1024 K bytes M bytex2 激光数字唱盘CD-DA : Red Book2.2 CD-DA2.2 CD-DA的数据率与容量计算的数据率与容量计算qq帧数据率帧数据率176400 bytes Frame= 7350 Frames / sbytes s24Data rate in section = q 扇区数据率= 7350 Frames / s 98 Frames / section= 75 sections / s3 CD-ROM : 黄皮书（Yellow Book）3.1 3.1 黄皮书的内容（黄皮书的内容（SpecificationSpecification） CD-ROM 被设计用于存储一般的计算机数据，也可 以存储 audio data. 事实上，CD-ROM 已经成为存 储包括计算机数据在内的多媒体数据的基础。这些 规范定义在黄皮书中（Yellow Book by Phillips and Sony Corporation in 1985）.CD-ROM 光道分为两类，audio光道 (对应CD-DA) 和数据光道. 一种光道只能包含一类数据（或者是 audio或者是数据）。但一张CD-ROM可以包含两种 光道，这种CD-ROM被称为混合模式的。数据光道 在audio光道前面。3 CD-ROM : 黄皮书（Yellow Book）3.2 CD-ROM3.2 CD-ROM的存储模式的存储模式qq Mode 1Mode 1同步12扇区 地址 4用户数据2048EDC4保留未用8ECC276qq Mode 2Mode 2同步124用户数据 23362352 bytes2352 bytes扇区 地址4 Compact Disk Write Once4.1 4.1 基本原理基本原理: : Orange BookOrange Book保护层反射层吸收层吸收层的特性可以通过高热改变. 通过激光加热 到读激光强度的3到4倍时，其反射能力下降， 因此被加热修改的地方就相当于凹槽.衬垫继一步学习的内容q CD-MO : Orange Book q VCD/DVD 播放器原理结构 q CD-ROM的逻辑格式 : ISO 9660 q VCD 规范 : 白皮书（White Book）Thank you !