光盤發(fā)展史及讀寫原理概述課件

1、光盤發(fā)展史及讀寫原理概述周東平20120523目錄光盤技術(shù)發(fā)展概述光盤分類光盤讀寫原理未來展望致謝光盤技術(shù)發(fā)展概述CD家族的發(fā)展激光通過聚焦可獲得直徑為1m的光束。經(jīng)技術(shù)人員研究發(fā)現(xiàn)，可以利用這種光束來記錄和重放信息。為此，從20世紀(jì)70年代初不少國家就開始致力于這方面的研究工作，到1972年已在實驗室研究成功并于1978年將LV激光視盤正式投入市場。從那以后，這方面的研究成果陸續(xù)出現(xiàn)。光盤技術(shù)發(fā)展概述LV激光視盤音頻CD和MDCD-G)CD-VCD-DA激光唱盤CD-ROM光盤只讀存儲器CD-I交互式光盤CD-ROM XAPhoto CDCD-R可記錄光盤VCDDVD數(shù)字視盤MO磁光盤PCD

2、相變光盤FD光軟盤光盤技術(shù)發(fā)展概述3. CD-G(Compact Disc Graphic) 這種激光盤又稱卡拉OK盤。它利用音頻CD盤片上的剩余通道來記錄畫面、文字等信息，在播放音樂的同時，可以產(chǎn)生靜止的圖像畫面和歌詞文字。因此，這種播放機(jī)在播放CD-G光盤時可以和電視機(jī)相連接，這對喜愛卡拉OK的人來說是很方便的。 4. CD-V(Compact Disc Video) 與前面所提到的LD類似，CD-V能播放活動圖像和音樂，但它是LD系列的擴(kuò)充和改進(jìn)。它與LD的最大區(qū)別在于CD-V盤上的立體聲不再是模擬信號而是數(shù)字信號。因此，在盤上視頻信號采用模擬信號而音頻信號采用數(shù)字信號。CD-V盤可向下

3、兼容LV，通常有12 cm、8 cm和30 cm三種規(guī)格。光盤技術(shù)發(fā)展概述5. CD-DA(Compact Disc Digital Audio)激光唱盤 CD-DA標(biāo)準(zhǔn)是全數(shù)字化音響激光唱盤的標(biāo)準(zhǔn)，是在此前各公司經(jīng)過激烈競爭后達(dá)成的標(biāo)準(zhǔn)，它以紅皮書的形式于1982年公布。6. CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)光盤只讀存儲器 CD-ROM主要用作計算機(jī)的外部存儲器。起初，它只記錄計算機(jī)可讀出的文字信息，而現(xiàn)在光盤則包括全數(shù)字化文字、聲音、圖形、動畫及全動態(tài)視頻影像。當(dāng)它用于存放文本、程序等方面的數(shù)據(jù)時，可提供550 MB的存儲空間；當(dāng)用于存放電視圖像、

4、聲音等數(shù)據(jù)時，可提供680 MB的存儲空間。7. CD-I(Compact Disc Interactive)交互式光盤 利用CD-I播放系統(tǒng)可以實現(xiàn)人機(jī)對話。這是一套獨(dú)立的CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)，以綠皮書的形式于1987年公布。光盤技術(shù)發(fā)展概述11. VCD(Video Compact Disc) VCD又稱為小影碟。利用VCD既可看電影又可唱卡拉OK。VCD上的信號是按照MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮處理并記錄的。記錄在VCD光盤上的圖像和伴音信號可以在VCD播放機(jī)、CD-1播放機(jī)或CD-ROM驅(qū)動器上播放，其圖像和伴音的質(zhì)量已達(dá)到或超過目前的普通錄像帶或激光視盤的水平。12. DVD(Digital

5、 Video Disc)數(shù)字視盤 DVD是一種全新的以MPEG-2為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視盤。由于它以MPEG-2為標(biāo)準(zhǔn)，因此具有高質(zhì)量的圖像畫面。而且，DVD視盤的記錄容量比CD-ROM大幾倍到幾十倍，播放時間達(dá)幾小時。DVD硬件及軟件均已解決，它代表著激光視盤今后的發(fā)展方向，現(xiàn)已經(jīng)大量出現(xiàn)。光盤技術(shù)發(fā)展概述13. MO(Magneto-Optical)磁光盤 與以上所描述的光盤不同，MO具有可讀寫功能和很大的存儲容量?？梢?，MO既具有硬磁盤的多次讀寫及大容量功能，又具備光盤防磁、抗?jié)窦案呖煽啃缘奶攸c(diǎn)。14. PCD(Phase Change Disc)相變光盤 與磁光盤原理不同，PCD只是利用光學(xué)技

6、術(shù)來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的寫入和讀出。相變光盤的讀寫比較簡單，其驅(qū)動器實現(xiàn)也比較容易，預(yù)計它有可能成為外存技術(shù)的主流。15. FD(Floptical Disk)光軟盤 FD是一種軟盤，而且其記錄信息原理依然是傳統(tǒng)的磁記錄原理，所不同的是它采用光學(xué)技術(shù)對讀寫磁頭進(jìn)行定位。光盤分類只讀光盤1一次寫多次讀光盤2可擦寫光盤3只讀光盤 只讀光盤上的數(shù)據(jù)都是在大批量生產(chǎn)制作時生成的，用戶可根據(jù)需要選讀光盤上的信息，但不能擦除、更改或再寫入新的數(shù)據(jù)。常見的ROM有CD-ROM、激光唱片(CD-DA)、激光視盤(LD)以及存儲視頻圖像和電影的VCD等。只讀光盤主要用于作為電子出版物、素材庫和大型軟件的載體。一次寫多次

7、讀光盤 一次寫多次讀光盤WORM(Write Once Read Many)的原理是存儲單元的狀態(tài)只能被改變一次，且一旦改變，就不能回到原來的狀態(tài)，因此寫是不可逆的。但重復(fù)可讀的次數(shù)在理論上是無限的，其使用壽命大約為30100年。常用的WORM光盤有CD-R光盤，使用CD-R刻錄機(jī)寫入數(shù)據(jù)，它支持逐次寫入光盤內(nèi)容，可以繼續(xù)使用未使用過的剩余空間，但對于已寫入空間不允許重新寫入。WORM光盤主要用于檔案存儲等。可擦寫光盤 可擦寫光盤E-R/W(Erasable-Read/Write)像硬盤一樣可任意讀寫數(shù)據(jù)，即允許在擦除了盤片上原有的數(shù)據(jù)以后重新寫入新的數(shù)據(jù)。光盤的擦過程與寫過程是一個逆過程，寫

8、即改變光介質(zhì)的性質(zhì)，擦即恢復(fù)光介質(zhì)原來的性質(zhì)。擦寫光盤常用以下兩種擦寫操作原理。 可擦寫光盤擦寫原理2) 磁光擦寫原理 磁光擦寫原理是利用光照磁化方法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)寫入和擦除的。寫入數(shù)據(jù)時，激光束聚焦在光盤的磁光膜上，因溫度升高，光照區(qū)域迅速退磁，盤的另一面上的電磁線圈會對光照區(qū)域施加一個外磁場，使被光照區(qū)域反向磁化，沒有光照的相鄰存儲單元的磁化方向不變，從而實現(xiàn)磁化的反差記錄。擦除過程與寫入過程正好相反，即恢復(fù)原來的磁化方向。光盤讀寫原理圖未來展望 當(dāng)前，光盤技術(shù)正朝著高密度、大容量、小體積、多品種、快速存取及網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展。1. 從CD-ROM到SD-ROM 前面已經(jīng)提到，CD-ROM的歷史

9、不過十多年，尤其是近幾年，隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，CD-ROM已得到了極大的發(fā)展。各種速率的與計算機(jī)相連的光盤(CD-ROM)驅(qū)動器或獨(dú)立的光盤播放機(jī)大量涌現(xiàn)，而且，CD-ROM驅(qū)動器已成為微型機(jī)的必配外設(shè)。未來展望 同時，各種類型的CD-ROM盤，從教育、游戲、管理直到各種軟件，目前已有近萬種。無疑，上節(jié)中我們提到的CD-ROM及其系列產(chǎn)品，如CD-I、CD-DA、CD-ROM XA等等將繼續(xù)以強(qiáng)勁的勢頭占領(lǐng)市場，而且在今后數(shù)年內(nèi)，這種情況不會發(fā)生根本的變化。 但是，隨著高清晰度電視標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和發(fā)展，隨著MPEG-2的公布和技術(shù)難點(diǎn)的克服，人們要求容量更大的CD-ROM，原來只有幾百M(fèi)B

10、的CD-ROM已無法滿足要求。于是，技術(shù)實力雄厚的公司提出SD-ROM，而有的公司提出MMCD-ROM。未來展望 所謂SD，是超密度的意思，而MMCD則是多媒體光盤的意思。盡管兩者并不完全一致，但它們的中心思想都是利用超高記錄密度，使一張光盤上的信息存儲容量達(dá)到目前一般CD-ROM容量的815倍。高密度CD-ROM的規(guī)格 類型 規(guī)格CDSDMMCDROM碟片厚度1.2 mm0.6 mm2(疊加)1.2 mm最短bit長0.59 m0.4 m軌道節(jié)距1.6 m0.75 m0.84m激光波長780 nm650/635 nm635 nm平均數(shù)據(jù)速率2.0 Mb/s4.69 Mb/s3 Mb/sCD-ROM的容量比較類型容 量MMCD一般標(biāo)準(zhǔn)的CDROM650 MB雙層標(biāo)準(zhǔn)