当前位置：文档之家 › 光盘存储格式

光盘存储格式

  • 格式：pps
  • 大小：1.13 MB
  • 文档页数：66

多媒体技术基础(第3版) 第15章 光盘存储格式

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 2/66 第15章 光盘存储格式目录 15.1 CD标准系列 15.2 激光唱盘标准—红皮书 15.2.1 CD盘上的音乐节目是如何组织的 15.2.2 CD-DA的通道：P-W 15.2.3 CD-G是什么 15.3 CD-ROM标准—黄皮书 15.3.1 CD-ROM Mode 1 15.3.2 CD-ROM Mode 2 15.3.3 混合方式 15.4 CD-ROM/XA 15.4.1 CD-ROM/XA Mode 2 Form 1 15.4.2 CD-ROM/XA Mode 2 Form 2 15.4.3 CD-ROM/XA中的声音 15.5 CD-I标准—绿皮书 15.5.1 CD-I格式 15.5.2 CD-I Ready格式 15.5.3 CD-Bridge盘 15.6 可录CD标准—橙皮书 15.6.1 橙皮书概要 15.6.2 橙皮书第1部分 15.6.3 橙皮书第2部分 15.7 CD-ROM文件系统 15.7.1 ISO 9660概要 15.7.2 CD-ROM的逻辑结构 15.7.3 目录结构 15.7.4 路径表 15.7.5 卷结构 15.8 VCD标准—白皮书 15.8.1 VCD盘的组织 15.8.2 VCD的文件目录结构 15.8.3 MPEG-Audio/Video扇区的结构 15.9 通用磁盘格式(UDF)

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 3/66 第15章 光盘存储格式 光盘类型 只读光盘 写一次光盘 重写光盘 存储格式 逻辑格式：文件格式的同义词，规定如何把文件组织到光盘上以及指定文件在光盘上的物理位置，包括文件的目录结构、文件大小以及所需盘片数目等事项 物理格式则：规定数据如何放在光盘上，包括物理扇区地址、数据类型、数据块大小、错误检测和校正码等 主要介绍 CD系列存储格式中的基本概念 在DVD系列、HD DVD和Blu-ray Disc系列中有相同的含义

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 4/66 15.1 CD标准系列 CD产品系列 CD-DA、CD-G、CD-Video、CD-ROM、CD-ROM/XA、CD-I、VCD CD系列标准 红皮书、黄皮书、ISO 9660、绿皮书、橙皮书和白皮书等标准文件中，见图15-1 标准文件用彩色封面包装，故称为彩书标准 理解CD格式对设计和使用CD产品都有很大帮助

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 5/66 15.1 CD标准系列(续) 图15-1 CD标准系列

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 6/66 15.2 激光唱盘标准—红皮书 Red Book是Philips和Sony公司为CD-DA(Compact Disc Digital Audio)定义的标准，也就是激光唱盘标准。该标准是整个CD工业的基本标准，所有其他CD标准都是在这个标准的基础上制定的 15.2.1 CD盘上的音乐节目是如何组织的 数据结构见图15-2 一片激光唱盘上有许多首歌曲 一首歌曲安排在一条光道上 一条光道由许多节(section)组成 一节由98帧(frame)组成 帧是激光唱盘上存放声音数据的基本单元

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 7/66 15.2 激光唱盘标准—红皮书(续1) 图15-2 激光唱盘声音数据的基本结构

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 8/66 15.2 激光唱盘标准—红皮书(续2) 扇区结构 同步(SYNC)：每帧开头24位，码字为 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 任何数据经EFM调制后都不出现与同步码字相同的码 控制/显示字节 在CD-DA中，称为子码/控制和显示(subcode/control and display)字节 在CD-ROM中，称为控制字节(Control Byte)。这个字节的内容主要提供盘地址信息 扇区结构如下所示 3234字节 用户数据 2352＝98  (2  12) 第二层EDC/ECC 392 第一层EDC/ECC 392 控制字节 98

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 9/66 15.2 激光唱盘标准—红皮书(续3) 重要数据 一个扇区有2352个字节声音数据(Audio Data) 立体声有两个通道，每次采样有2个16位样本，组成2个字节，6次采样共24字节组成一帧，98帧组成一个扇区: 2×2×6×98= 2352 一个扇区有3234字节，即 2352个声音数据 ＋2  392个EDC/ECC字节 ＋98个控制字节＝3234字节 声音数据率为176 400字节/秒 声音数据的采样频率为44.1 kHz，每次对左右声道各取一个16位的样本，因此1秒钟的声音数据为 44.1×1 000×2×(16÷8) = 176 400字节/秒

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 10/66 15.2 激光唱盘标准—红皮书(续4) P, Q错误校验码 由于CD-DA盘的原始误码率较高(约10-4)，需要采用纠错能力很强的交叉交插里德-索洛蒙码(CIRC) 每帧有2×4字节的错误校正码放在中间和末端，称为Q校验码和P校验码 P校验是由(32，28)RS码生成的校验码 Q校验是由(28，24)RS码生成的校验码

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 11/66 15.2 激光唱盘标准—红皮书(续5) 一帧数据的通道位数  见表15-1。  激光唱盘的光道 物理光道是螺旋形，因此一片CD-DA盘只有一条物理光道 一条CD-DA逻辑光道由多个扇区组成，扇区的数目可多可少，因而光道的长度可长可短，通常一首歌就组织成一条光道。 编号 字段名称 通道位数 合计 (1) 同步位(SYNC) 24+3 27 (2) 子码(Subcode) 1×(14+3) 17 (3) 数据(Data) 12×(14+3) 204 (4) Q校验码 4×(14+3) 68 (5) 数据(Data) 12×(14+3) 204 (6) P校验码 4×(14+3) 68 合计 588 表15-1 一帧数据的通道位数

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 12/66 15.2 激光唱盘标准—红皮书(续6) 15.2.2 CD-DA的通道：P-W P~W的结构 一帧有一个8位的控制字节，98帧组成8个子通道，分别命名为P、Q、R、S、T、U、V和W子通道 一条光道上所有扇区的子通道组成P、Q、… 、 W通道。98个控制字节(98  8位)组成8个子通道的结构如下 8位 P子通道(b8) Q子通道(b7) R子通道(b6) S子通道(b5) T子通道(b4) U子通道(b3) V子通道(b2) W子通道(b1) 98字节的b8组成P子通道，98字节的b7组成Q子通道，依此类推

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 13/66 15.2 激光唱盘标准—红皮书(续7) 通道P含有一个标志，用来告诉CD播放机，光道上的声音数据从什么地方开始 通道Q包含有运行时间信息，CD播放机使用这个通道中的时间信息来显示播放音乐节目的时间 Q通道的98位的数据排列成如下所示的形式 98位 2位 4位 4位 72位 16位 空 2位： 控制字节的部分同步位 4位： 控制标志，定义这条光道上的数据类型 4位： 说明后面72位数据的标志 72位： Q通道的数据。在盘的导入区(lead in)，含有盘的内容表 TOC(Table Of Contents)；在其余盘区，含有当前的播放时间 16位： CRC (Cyclic Redundancy Code)用于错误检测

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 14/66 15.2 激光唱盘标准—红皮书(续8) 15.2.3 CD-G是什么 Red Book定义了如何把声音数据和静态图像数据放到CD盘上的方法 把图像数据放到通道R～W的盘称为CD＋G(CD＋Graphics)盘，简称为CD-G盘 在国内市场上，使用R～W通道的CD节目不多，能播放这种盘的CD播放机也不多 CD-G节目在普通的CD播放机上播放时，音乐节目可以照常欣赏，只是没有图像 使用能播放CD-G节目的VCD播放机，在播放CD-G盘时要和电视机连接才能同时有音乐和图像

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 15/66 15.3 CD-ROM标准—黄皮书 黄皮书(Yellow Book)概要 Philips和Sony公司为CD-ROM定义的标准 Red Book的基础上增加了两种类型的光道，加上Red Book的CD-DA光道，CD-ROM共有三种类型的光道 (1) CD-DA光道：用于存储声音数据 (2) CD-ROM Mode 1：用于存储计算机数据 (3) CD-ROM Mode 2：用于存储声音数据、静态图像或视像 Yellow Book和Red Book的主要差别 重新定义Red Book中的2352个字节的用途，解决了把CD用作计算机存储器(CD-ROM)的两个问题 (1) 计算机的寻址 (2) 误码率的达标： CD-ROM标准使用了一部分用户数据当作错误校正码，使CD盘的误码率下降到10-12以下

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 16/66 15.3 CD-ROM标准—黄皮书(续1) 15.3.1 CD-ROM Mode 1 将Red Book中2352字节的用户数据定义为 2352字节 同步字节 12字节 扇区地址 4字节 用户数据 2048字节 EDC 4字节 未用 8字节 ECC 276字节 同步字节： 12字节，用于同步 扇区地址(Header)： 4字节，定义该扇区的地址 用户数据： 2048字节，用于存放用户数据 EDC： 4字节，用于错误检测。如果检测结果无差错，就不执行这一层的错误校正 未用： 8字节 ECC： 276字节，错误检测和校正码

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 17/66 15.3 CD-ROM标准—黄皮书(续2) 扇区地址表示法 磁盘扇区地址用C-H-S (柱面号-磁头号-扇区号) 表示 CD-ROM用计时系统中的分、秒和为CD-ROM规定的分秒(1/75秒)表示 CD-ROM用户数据区的地址结构如下 4字节的扇区地址称为HEADER 分(MIN)(1字节) 0～74 秒(SEC)(1字节) 0～59 分秒(FRAC)(1字节) 0～74 方式(Mode)(1字节) 01

2002019年4月12日 第15章 光盘存储格式 18/66 15.3 CD-ROM标准—黄皮书(续3) 15.3.2 CD-ROM Mode 2 CD-ROM Mode 2把Red Book中的2352字节的用户数据重新定义为 2352字节 同步字节 12字节 扇区地址 4字节 用户数据 2336字节 CD-ROM Mode 2与CD-ROM Mode 1相比 存储的用户数据多14%，但用户数据的误码率高于Mode 1 方式(Mode)字节域中的值设置成02

合集下载

“蓝光”光盘——新一代的光盘格式

“蓝光”光盘——新一代的光盘格式

“蓝光”光盘——新一代的光盘格式　

口文／刘毅　

上世纪八十年代初，音频媒体市场的迅猛发展催生　

了压缩光盘（ＣＯＭＰＡＣＴ　ＤＩＳＣ）的出现，即现为大众所　

熟知的ＣＤ，ＣＤ的问世标志着传统媒体介质领域的一　

次巨大飞跃。这种大容量数据存储介质的成功面世，使　

得娱乐业进入一个全新的发展阶段。经过近２Ｏ年的发　

展，在ＣＤ的基础上又出现了ＶＣＤ、ＤＶＤ等媒体光盘格　

式，而在个人电脑迅速普及的浪潮冲击下，ＣＤ的用途也　

已从音频存储介质扩大到任意数据的储存，ＣＤ—Ｒ、　

ＣＤ—ＲＷ等刻录格式进入了千家万户。用户通过操作软　

件，将自己心爱的歌曲刻录到一张ＣＤ上再拿到户外欣　

赏，已经是再普通不过的事情了。　

随着信息社会的发展，越来越庞大的数据需要被存　

储和参与运算，特别是在进入２１世纪后，迅猛发展的高　

清视频呼唤出现一种新的光盘存储格式，考虑到现实需　

要和预留发展空间等问题，五到十倍的容量扩增最适合　

当前新型媒体介质的要求。同时，如何做到在出台新的　

光盘格式的同时，旧光盘还能继续使用，兼容性也成为　

设计新的光盘格式所面临的巨大挑战。　

为了解决上述问题，　（欲了解更多？请见本期　

【科技热词扫描】）光盘这种“新颜色”的光盘格式应运而　

生，并具有明显优势：　

１．提升存储容量　

普通单碟ＣＤ的容量是７∞Ｍ，ＤＶＤ碟的容量是　

４．７Ｇ，如果１本５０万汉字的书籍被处理成文字信息，　

一张ＣＤ光盘就可以存放六百多本这样的书籍，而一张　

ＤＶＤ光盘则可以存放四千多本。按照这样计算，一张光　

盘的电子书就够我们看上好几年了。但是又有谁能忍受　

打开电脑只见到爬满屏幕的文本呢？随着人们对音视频　

质量要求的提高，单个音视频文件的容量也越来越大，　

单张照片的文件从几百Ｋ个字节到几Ｍ、再到超１０Ｍ，　

电影文件从几百Ｍ到若干个Ｇ，直到超过几十个Ｇ的　

容量。只要人们追求品质的脚步一直向前，媒体文件的　

大小就只会有增无减。　

要在同样尺寸的光盘上刻录更多的数据内容，就如　

浅谈光盘存储技术

浅谈光盘存储技术

信息学院

多媒体技术应用

期末论文

课 题： 浅谈光盘存储技术

* 名： **

指导老师： * *

院 系： 信息与通信工程学院

专 业： 通信工程专业

班 级： 通信一班

学 号： ********xxx

摘要：本文简述了现有光盘存储技术的种类以及光盘存储和数字光盘技术的研究进展，分析了其中几种不同的存储光盘和几种提高光盘存储效率的解决方案，列举了几种类型的多阶光盘存储技术。认为多阶光存储技术利用信号处理与编码调制技术，可以在现有技术的基础上增加信息存储维度,有效提高信息存储容量和数据读取速度,具有广阔的发展空间，乃至我国数字光盘存储技术的发展。

关键词：HD-DVD光盘；全信息光盘；闪存盘；多阶；光存储；数字光存储；信息坑；调制

《一》引言：随着信息社会的发展，社会的信息量不断膨胀，海量数据出现，不仅对存储媒介的存储容量提出了挑战，而且对其读写速率也提出了更高的要求。记录光盘的出现，在一定程度上很好的迎合了信息数据化对媒介各方面的存储要求，如CD,DVD以及现在的BD技术，不管是在存储容量方面还是在访问速度上都整体提升了光盘的记录存储水平。本文首先将介绍几种光盘，如HD-DVD光盘；全信息光盘；闪存盘，以及数字光盘存储技术和我国光盘存储技术的现状及研究进展。

光盘存储现状与下一代蓝光盘格式

光盘存储现状与下一代蓝光盘格式

光盘存储现状与下一代蓝光盘格式　

・－－　＿０李正本中国唱片总公司高级工程师　

【提要】在各种媒体激烈竞争的今天，广播电视具有节　

目丰富的优热光盘是广播电视节目录放与媒体资产管　

理的重要记录、存储载体。本文概要总结了光盘存储的　

现状，介绍了即将产品化的蓝光盘的规格、参数，光盘　

结构及特点，展望了光盘技术的发展动向　

【关键词】光盘　节目存储　蓝光盘　ＢＤ　ＨＤ　ＤＶＤ　

１引言　

互联网的出现给广播电视带来全新的服务手段．同时也　

造成巨大冲击。各种媒体的竞争更加激烈　争夺用户的核心　

是内容与服务。广播电视具有丰富的节目资源。方便而廉价　

的节目记录．存储以及有效的媒体资产管理．成为媒体提升　

竞争力的重大优势。　

视音频节目的记录　存储　特别是作为较长时间的存储　

介质．光盘占有非常重要的位置。它具有保存时间长．存放　

条件要求不高　多次使用不会磨损　节目质量不会劣化　每　

比特记录成本低等许多优点，因此越来越受到重视．用量也　

在急速增加。　

２光盘存储现状及分类　

２．１光盘发展简况　

表１列出光盘发展的重要事件。１　９８１年日本先锋公司首　

家销售ＬＤ播放机．记录影视节目的光盘开始商品化；１　９８２年　

飞利浦和Ｓｏｎｙ公司销售ＣＤ　这是世界上第一个家用数字音　

响软件。它们的诞生显示了光盘记录的突出优点。此后．由　

于半导体激光技术　计算机技术　集成电路技术以及视音频　

压缩技术的进步，极大地推动了光盘产业的发展。今天，它　

们既是人们生活中不可或缺的一员．更是电台　电视台　音　

像制作公司等专业录放　存储的重要工具。图１显示出了２Ｏ　

年来光盘存储容量的递增情况．表２为光盘国家工程研究中　

心给出的近年光盘　盘机的统计数字。　

表２中未统计特种光盘及盘机延伸出的盘塔、盘库等产　

品　

２．２光盘分类　按记录信息的方式，光盘分为预录光盘、补记光盘和可　

重录光盘三种。　

预录光盘是在专业生产厂将母带（版）上的信号预制到　

光盘之中，且光盘信息只能读取（播放）．不能改写，因此也　

磁带库与光盘库的存储性能比较

磁带库与光盘库的存储性能比较

磁带库与光盘库的性能比较

磁带是传统的数据存储媒质，具有存储容量大的特点，但是随着对数据管理的即时性要求和数据安全性的要求，磁带已经不能再适应对海量信息数据的存储和管理。

★ 对保存环境的要求高，增加企业成本。

● 目前，绝大多数磁带的带基和黏合剂都是高分子化合物，在强光（特别是紫外线）的长时间照射下，这些高分子化合物会发生降解而失去原有的性质，加速了磁带的老化。

● 尘土会使记录有信息的磁层磨损，重放时出现信号跌落、噪音增大。

● 过高的温湿度和不正确的摆放方法会使磁带变形、变脆或发生复印效应及生霉，从而造成重放信号的丢失或失真。

● 激烈的碰击和外强磁场都会使磁带中的磁性分子的排列发生变化，从而影响记录在磁带上的信号。据一些文献资料介绍2387.34安培/米（30奥斯特）的磁场强度会使磁带发生磁化效应，3980.89—4777.70安培/米（50—60奥斯特）的磁场强度就会使磁带明显退磁。如发生上述问题，轻者会使磁带的噪声增大信号减弱、图像出现雪花及色彩失真等，重者会使声音和图像全无。

● 保存环境要求高：温度、湿度、磁场和灰尘会导致磁带变形、退化、粘连、发霉、磁化和磁层磨损。每间隔2-3年倒带一次。

● 使用寿命短：由于磁带是接触式读写，磁带与磁头高速摩擦引起磁粉脱落，磁带磨损，寿命有限。

● 安全性低：磁存储媒介易受电磁辐射而损怀，磁带上的数据信号会随时间推移变弱，需要定期检查和刷新，磁带会磨损，寿命有限，数据安全性非常低。

★ 访问速度慢。

● 由于磁带是线性介质、顺序读取，只能对磁带内容进行顺序查询，大大降低了数据检索的速度。

★ 磁带格式不兼容。

由于磁带格式类型众多且互不兼容，如果老磁带机被淘汰，磁带上的数据将无法读取。此外，磁带在长时间的保存过程中，极容易出现磁粉胶落、噪声加重、且容易发生复印效应而破坏信息质量。为了防止上述情况的出现，人们往往采取定期倒带或重新复录的方法以延长其寿命。这样做，对录音信号影响不明显，但对录像信号影响很大，一般每翻录一次都会使图像信号损失20%左右，造成画面清晰度变差等后果。