-多媒體存儲(chǔ)技術(shù)

第5章多媒體存儲(chǔ)技術(shù)

1高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育系列課程5.1多媒體存儲(chǔ)的種類21．磁盤存儲(chǔ)磁盤分為軟盤和硬盤，軟盤容量小，讀寫信息慢，不適合存儲(chǔ)多媒體信息。硬盤分為臺(tái)式機(jī)硬盤、效勞器硬盤、筆記本硬盤、移動(dòng)硬盤等。一般硬盤正面貼有產(chǎn)品標(biāo)簽，主要包括廠家信息和產(chǎn)品信息，如商標(biāo)、型號(hào)、序列號(hào)、生產(chǎn)日期、容量、參數(shù)和主從設(shè)置方法等。這些信息是正確使用硬盤的根本依據(jù)。硬盤主要由盤體、控制電路板和接口部件等組成。盤體是一個(gè)密封的腔體。硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常是指盤體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；控制電路板上主要有硬盤BIOS、硬盤緩存〔即CACHE〕和主控制芯片等單元；硬盤接口包括電源插座、數(shù)據(jù)接口和主、從跳線。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類31．磁盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)接口跳線電源5.1多媒體存儲(chǔ)的種類41．磁盤存儲(chǔ)電源插座連接電源，為硬盤工作提供電力保證。數(shù)據(jù)接口是硬盤與主板、內(nèi)存之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通道，使用一根40針40線〔早期〕或40針80線〔當(dāng)前〕的IDE接口電纜進(jìn)行連接。新增加的40線是信號(hào)屏蔽線，用于屏蔽高速高頻數(shù)據(jù)傳輸過程中的串?dāng)_。中間的主、從盤跳線插座，用以設(shè)置主、從硬盤，即設(shè)置硬盤驅(qū)動(dòng)器的訪問順序。其設(shè)置方法一般標(biāo)注在盤體外的標(biāo)簽上，也有一些標(biāo)注在接口處，早期的硬盤還可能印在電路板上。此外，在硬盤外表有一個(gè)透氣孔，它的作用是使硬盤內(nèi)部氣壓與外部大氣壓保持一致。由于盤體是密封的，所以，這個(gè)透氣孔不直接和內(nèi)部相通，而是經(jīng)由一個(gè)高效過濾器和盤體相通，用以保證盤體內(nèi)部的潔凈無塵，使用中注意不要將它蓋住。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類52．硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常專指盤體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。盤體是一個(gè)密封的腔體，里面密封著磁頭、盤片〔磁片、碟片〕等部件。硬盤的盤片是硬質(zhì)磁性合金盤片，片厚一般在0.5mm左右，直徑主要有1.8英寸〔1〞=25.4mm〕、2.5英寸、3.5英寸和5.25英寸4種，其中2.5〞和3.5〞盤片應(yīng)用最廣。盤片的轉(zhuǎn)速與盤片大小有關(guān)，考慮到慣性及盤片的穩(wěn)定性，盤片越大轉(zhuǎn)速越低。一般來講，2.5〞硬盤的轉(zhuǎn)速在5400rmp～7200rmp之間；3.5〞硬盤的轉(zhuǎn)速在4500rmp～5400rmp之間；而5.25〞硬盤轉(zhuǎn)速那么在3600rmp～4500rmp之間。隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在2.5〞硬盤的轉(zhuǎn)速最高已達(dá)15000rmp，3.5〞硬盤的轉(zhuǎn)速最高已達(dá)12000rmp。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類62．硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有的硬盤只裝一張盤片，有的硬盤那么有多張盤片。這些盤片安裝在主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，在主軸電機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)。每張盤片的容量稱為單碟容量，而硬盤的容量就是所有盤片容量的總和。早期硬盤由于單碟容量低，所以，盤片較多，有的甚至多達(dá)10余片，現(xiàn)代硬盤的盤片一般只有少數(shù)幾片。一塊硬盤內(nèi)的所有盤片都是完全一樣的，不然控制局部就太復(fù)雜了。一個(gè)牌子的一個(gè)系列一般都用同一種盤片，使用不同數(shù)量的盤片，就出現(xiàn)了一個(gè)系列不同容量的硬盤產(chǎn)品。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類72．硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)硬盤驅(qū)動(dòng)器采用高精度、輕型磁頭驅(qū)動(dòng)/定位系統(tǒng)。這種系統(tǒng)能使磁頭在盤面上快速移動(dòng)，可在極短的時(shí)間內(nèi)精確地定位在由計(jì)算機(jī)指令指定的磁道上。目前，磁道密度已高達(dá)5400Tpi〔每英寸磁道數(shù)〕或更高；人們還在研究各種新方法，如在盤上擠壓〔或刻蝕〕圖形、凹槽和斑點(diǎn)等作為定位和跟蹤標(biāo)記，以提高到和光盤相等的道密度，從而在保持磁盤機(jī)高速度、高位密度和高可靠性的優(yōu)勢(shì)下，大幅度提高存儲(chǔ)容量。硬盤盤體完整結(jié)構(gòu)5.1多媒體存儲(chǔ)的種類82．硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的電機(jī)都是無刷電機(jī)，在高速軸承支持下機(jī)械磨損很小，可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。高速旋轉(zhuǎn)的盤體產(chǎn)生明顯的陀螺效應(yīng)，所以，在硬盤工作時(shí)不宜搬動(dòng)，否那么，將增加軸承的工作負(fù)荷。為了高速存儲(chǔ)和讀取信息，硬盤驅(qū)動(dòng)器的磁頭質(zhì)量小，慣性也小，所以，硬盤驅(qū)動(dòng)器的尋道速度明顯快于軟驅(qū)和光驅(qū)。硬盤驅(qū)動(dòng)器磁頭與磁頭臂及伺服定位系統(tǒng)是一個(gè)整體。伺服定位系統(tǒng)由磁頭臂后的線圈和固定在底板上的電磁控制系統(tǒng)組成。由于定位系統(tǒng)限制，磁頭臂只能在盤片的內(nèi)外磁道之間移動(dòng)。因此，不管開機(jī)還是關(guān)機(jī)，磁頭總在盤片上；所不同的是，關(guān)機(jī)時(shí)磁頭停留在盤片啟停區(qū)，開機(jī)時(shí)磁頭“飛行〞在磁盤片上方。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類92．硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)硬盤上的數(shù)據(jù)是如何組織與管理的呢？硬盤首先在邏輯上被劃分為磁道、柱面以及扇區(qū)。每個(gè)盤片的每個(gè)面都有一個(gè)讀寫磁頭，磁盤盤面區(qū)域的劃分如下圖。磁頭靠近主軸接觸的外表，即線速度最小的地方，是一個(gè)特殊的區(qū)域，它不存放任何數(shù)據(jù)，稱為啟停區(qū)或著陸區(qū)〔LandingZone〕，啟停區(qū)外就是數(shù)據(jù)區(qū)。在最外圈，離主軸最遠(yuǎn)的地方是“0〞磁道，硬盤數(shù)據(jù)的存放就是從最外圈開始的。那么，磁頭是如何找到“0〞磁道的位置的呢？由“0〞磁道檢測(cè)器來完成硬盤的初始定位?！?〞磁道是如此的重要，以致很多硬盤僅僅因?yàn)椤?〞磁道損壞就報(bào)廢，這是非?？上У?。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類105.1多媒體存儲(chǔ)的種類11早期的硬盤在每次關(guān)機(jī)之前需要運(yùn)行一個(gè)被稱為Parking的程序，其作用是讓磁頭回到啟停區(qū)?，F(xiàn)代硬盤在設(shè)計(jì)上已摒棄了這個(gè)雖不復(fù)雜卻很讓人不愉快的小缺陷。硬盤不工作時(shí)，磁頭停留在啟停區(qū)，當(dāng)需要從硬盤讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，磁盤開始旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)速度到達(dá)額定的高速時(shí)，磁頭就會(huì)因盤片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流而抬起，這時(shí)磁頭才向盤片存放數(shù)據(jù)的區(qū)域移動(dòng)。盤片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流相當(dāng)強(qiáng)，足以使磁頭托起，并與盤面保持一個(gè)微小的距離。這個(gè)距離越小，磁頭讀寫數(shù)據(jù)的靈敏度就越高，當(dāng)然對(duì)硬盤各部件的要求也越高。早期設(shè)計(jì)的磁盤驅(qū)動(dòng)器使磁頭保持在盤面上方幾微米處飛行。稍后一些設(shè)計(jì)使磁頭在盤面上的飛行高度降到約0.1μm～0.5μm，現(xiàn)在的水平已經(jīng)到達(dá)0.005μm～0.01μm，這只是人類頭發(fā)直徑的千分之一。氣流既能使磁頭脫離開盤面，又能使它保持在離盤面足夠近的地方，非常緊密地跟隨著磁盤外表呈起伏運(yùn)動(dòng)，使磁頭飛行處于嚴(yán)格受控狀態(tài)。磁頭必須飛行在盤面上方，而不是接觸盤面，這種位置可防止擦傷磁性涂層，而更重要的是不讓磁性涂層損傷磁頭。但是，磁頭也不能離盤面太遠(yuǎn)，否那么，就不能使盤面到達(dá)足夠強(qiáng)的磁化，難以讀出盤上的磁化翻轉(zhuǎn)〔磁極轉(zhuǎn)換形式，是磁盤上實(shí)際記錄數(shù)據(jù)的方式〕。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類12硬盤驅(qū)動(dòng)器磁頭的飛行懸浮高度低、速度快，一旦有小的塵埃進(jìn)入硬盤密封腔內(nèi)，或者一旦磁頭與盤體發(fā)生碰撞，就可能造成數(shù)據(jù)喪失，形成壞塊，甚至造成磁頭和盤體的損壞。所以，硬盤系統(tǒng)的密封一定要可靠，在非專業(yè)條件下絕對(duì)不能開啟硬盤密封腔，否那么，灰塵進(jìn)入后會(huì)加速硬盤的損壞。另外，硬盤驅(qū)動(dòng)器磁頭的尋道伺服電機(jī)多采用音圈式旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，在伺服跟蹤的調(diào)節(jié)下精確地跟蹤盤片的磁道，所以，硬盤工作時(shí)不要有沖擊碰撞，搬動(dòng)時(shí)要小心輕放。這種硬盤就是采用溫徹斯特〔Winchester〕技術(shù)制造的硬盤，所以也被稱為溫盤。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類13①磁頭、盤片及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)密封在盤體內(nèi)。②磁頭在啟動(dòng)、停止時(shí)與盤片接觸，在工作時(shí)因盤片高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)磁頭“懸浮〞在盤片上面呈飛行狀態(tài)〔空氣動(dòng)力學(xué)原理〕，“懸浮〞的高度約為0.1μm～0.3μm，這個(gè)高度非常小，以下圖標(biāo)出了這個(gè)高度與頭發(fā)、煙塵和手指印的大小比較關(guān)系，從這里可以直觀地“看〞出這個(gè)高度有多“高〞。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類14下面對(duì)“盤面〞、“磁道〞、“柱面〞和“扇區(qū)〞的含義逐一進(jìn)行介紹。1.盤面號(hào)硬盤的盤片一般用鋁合金材料做基片，高速硬盤也可能用玻璃做基片。玻璃基片更容易到達(dá)所需的平面度和光潔度，且有很高的硬度。磁頭傳動(dòng)裝置是使磁頭部件作徑向移動(dòng)的部件，通常有兩種類型的傳動(dòng)裝置。一種是齒條傳動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)裝置；另一種是音圈電機(jī)傳動(dòng)裝置。前者是固定推算的傳動(dòng)定位器，而后者那么采用伺服反響返回到正確的位置上。磁頭傳動(dòng)裝置以很小的等距離使磁頭部件做徑向移動(dòng)，用以變換磁道。硬盤的每一個(gè)盤片都有兩個(gè)盤面〔Side〕，即上、下盤面，一般每個(gè)盤面都會(huì)利用，都可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，成為有效盤片，也有極個(gè)別的硬盤盤面數(shù)為單數(shù)。每一個(gè)這樣的有效盤面都有一個(gè)盤面號(hào)，按順序從上至下從“0〞開始依次編號(hào)。在硬盤系統(tǒng)中，盤面號(hào)又叫磁頭號(hào)，因?yàn)槊恳粋€(gè)有效盤面都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的讀寫磁頭。硬盤的盤片組在2～14片不等，通常有2～3個(gè)盤片，故盤面號(hào)〔磁頭號(hào)〕為0～3或0～5。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類152.磁道磁盤在格式化時(shí)被劃分成許多同心圓，這些同心圓軌跡叫做磁道〔Track〕。磁道從外向內(nèi)從0開始順序編號(hào)。硬盤的每一個(gè)盤面有300～1024個(gè)磁道，新式大容量硬盤每面的磁道數(shù)更多。信息以脈沖串的形式記錄在這些軌跡中，這些同心圓不是連續(xù)記錄數(shù)據(jù)，而是被劃分成一段段的圓弧，這些圓弧的角速度一樣。由于徑向長(zhǎng)度不一樣，所以，線速度也不一樣，外圈的線速度較內(nèi)圈的線速度大，即同樣的轉(zhuǎn)速下，外圈在同樣時(shí)間段里，劃過的圓弧長(zhǎng)度要比內(nèi)圈劃過的圓弧長(zhǎng)度大。每段圓弧叫做一個(gè)扇區(qū)，扇區(qū)從“1〞開始編號(hào)，每個(gè)扇區(qū)中的數(shù)據(jù)作為一個(gè)單元同時(shí)讀出或?qū)懭?。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的3.5〞硬盤盤面通常有幾百到幾千條磁道。磁道是“看〞不見的，只是盤面上以特殊形式磁化了的一些磁化區(qū)，在磁盤格式化時(shí)就已規(guī)劃完畢。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類163.柱面所有盤面上的同一磁道構(gòu)成一個(gè)圓柱，通常稱做柱面〔Cylinder〕，每個(gè)圓柱上的磁頭由上而下從“0〞開始編號(hào)。數(shù)據(jù)的讀/寫按柱面進(jìn)行，即磁頭讀/寫數(shù)據(jù)時(shí)首先在同一柱面內(nèi)從“0〞磁頭開始進(jìn)行操作，依次向下在同一柱面的不同盤面即磁頭上進(jìn)行操作，只在同一柱面所有的磁頭全部讀/寫完畢后磁頭才轉(zhuǎn)移到下一柱面，因?yàn)檫x取磁頭只需通過電子切換即可，而選取柱面那么必須通過機(jī)械切換。電子切換相當(dāng)快，比在機(jī)械上磁頭向鄰近磁道移動(dòng)快得多，所以，數(shù)據(jù)的讀/寫按柱面進(jìn)行，而不按盤面進(jìn)行。也就是說，一個(gè)磁道寫滿數(shù)據(jù)后，就在同一柱面的下一個(gè)盤面來寫，一個(gè)柱面寫滿后，才移到下一個(gè)扇區(qū)開始寫數(shù)據(jù)。讀數(shù)據(jù)也按照這種方式進(jìn)行，這樣就提高了硬盤的讀/寫效率。一塊硬盤驅(qū)動(dòng)器的圓柱數(shù)〔或每個(gè)盤面的磁道數(shù)〕既取決于每條磁道的寬窄〔同樣，也與磁頭的大小有關(guān)〕，也取決于定位機(jī)構(gòu)所決定的磁道間步距的大小。更深層的內(nèi)容請(qǐng)參考其他書籍，限于篇幅，這里不再深入介紹。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類174.扇區(qū)操作系統(tǒng)以扇區(qū)〔Sector〕形式將信息存儲(chǔ)在硬盤上，每個(gè)扇區(qū)包括512個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)和一些其他信息。一個(gè)扇區(qū)有兩個(gè)主要局部：存儲(chǔ)數(shù)據(jù)地點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段，如右圖所示。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類18標(biāo)識(shí)符就是扇區(qū)頭標(biāo)，包括組成扇區(qū)三維地址的三個(gè)數(shù)字：扇區(qū)所在的磁頭〔或盤面〕、磁道〔或柱面號(hào)〕以及扇區(qū)在磁道上的位置即扇區(qū)號(hào)。頭標(biāo)中還包括一個(gè)字段，其中有顯示扇區(qū)是否能可靠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，或者是否已發(fā)現(xiàn)某個(gè)故障因而不宜使用的標(biāo)記。有些硬盤控制器在扇區(qū)頭標(biāo)中還記錄有指示字，可在原扇區(qū)出錯(cuò)時(shí)指引磁盤轉(zhuǎn)到替換扇區(qū)或磁道。最后，扇區(qū)頭標(biāo)以循環(huán)冗余校驗(yàn)〔CRC〕值作為結(jié)束，以供控制器檢驗(yàn)扇區(qū)頭標(biāo)的讀出情況，確保準(zhǔn)確無誤。扇區(qū)的第二個(gè)主要局部是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段，可分為數(shù)據(jù)和保護(hù)數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)碼〔ECC〕。在初始準(zhǔn)備期間，計(jì)算機(jī)用512個(gè)虛擬信息字節(jié)〔實(shí)際數(shù)據(jù)的存放地〕和與這些虛擬信息字節(jié)相應(yīng)的ECC數(shù)字填入這個(gè)局部。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類19扇區(qū)頭標(biāo)包含一個(gè)可識(shí)別磁道上該扇區(qū)的扇區(qū)號(hào)。有趣的是，這些扇區(qū)號(hào)物理上并不連續(xù)編號(hào)，它們不必用任何特定的順序指定。扇區(qū)頭標(biāo)的設(shè)計(jì)允許扇區(qū)號(hào)可以從1到某個(gè)最大值，某些情況下可達(dá)255。磁盤控制器并不關(guān)心上述范圍中什么編號(hào)安排在哪一個(gè)扇區(qū)頭標(biāo)中。在很特殊的情況下，扇區(qū)還可以共用相同的編號(hào)。磁盤控制器甚至根本就不管數(shù)據(jù)區(qū)有多大，只管讀出它所找到的數(shù)據(jù)，或者寫入要求它寫的數(shù)據(jù)。給扇區(qū)編號(hào)的最簡(jiǎn)單方法是l，2，3，4，5，6等順序編號(hào)。如果扇區(qū)按順序繞著磁道依次編號(hào)，那么，控制器在處理一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)期間，磁盤旋轉(zhuǎn)太遠(yuǎn)，超過扇區(qū)間的間隔〔這個(gè)間隔很小〕，控制器要讀出或?qū)懭氲南乱簧葏^(qū)已經(jīng)通過磁頭，也許是相當(dāng)大的一段距離。在這種情況下，磁盤控制器就只能等待磁盤再次旋轉(zhuǎn)幾乎一周，才能使得需要的扇區(qū)到達(dá)磁頭下面。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類20顯然，要解決這個(gè)問題，靠加大扇區(qū)間的間隔是不現(xiàn)實(shí)的，那會(huì)浪費(fèi)許多磁盤空間。許多年前，IBM的一位杰出工程師想出了一個(gè)絕妙的方法，即對(duì)扇區(qū)不使用順序編號(hào)，而是使用一個(gè)交叉因子〔interleave〕進(jìn)行編號(hào)。交叉因子用比值的方法來表示，如3﹕1表示磁道上的第1個(gè)扇區(qū)為1號(hào)扇區(qū)，跳過兩個(gè)扇區(qū)即第4個(gè)扇區(qū)為2號(hào)扇區(qū)，這個(gè)過程持續(xù)下去直到給每個(gè)物理扇區(qū)編上邏輯號(hào)為止。例如，每磁道有17個(gè)扇區(qū)的磁盤按2﹕1的交叉因子編號(hào)就是：l，10，2，11，3，12，4，13，5，14，6，15，7，16，8，17，9，而按3﹕1的交叉因子編號(hào)就是：l，7，13，2，8，14，3，9，15，4，10，16，5，11，17，6，12。當(dāng)設(shè)置1﹕l的交叉因子時(shí)，如果硬盤控制器處理信息足夠快，那么，讀出磁道上的全部扇區(qū)只需要旋轉(zhuǎn)一周；但如果硬盤控制器的后處理動(dòng)作沒有這么快，磁盤所轉(zhuǎn)的圈數(shù)就等于一個(gè)磁道上的扇區(qū)數(shù)，才能讀出每個(gè)磁道上的全部數(shù)據(jù)。將交叉因子設(shè)定為2﹕1時(shí)，磁頭要讀出磁道上的全部數(shù)據(jù)，磁盤只需轉(zhuǎn)兩周。如果2﹕1的交叉因子仍不夠慢，磁盤旋轉(zhuǎn)的周數(shù)約為磁道的扇區(qū)數(shù)，這時(shí)，可將交叉因子調(diào)整為3﹕1，如以下圖所示。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類21右圖所示的是典型的MFM〔ModifiedFrequencyModulation，改進(jìn)型調(diào)頻制編碼〕硬盤，每磁道有17個(gè)扇區(qū)，畫出了用三種不同的扇區(qū)交叉因子編號(hào)的情況。最外圈的磁道〔0號(hào)柱面〕上的扇區(qū)用簡(jiǎn)單的順序連續(xù)編號(hào)，相當(dāng)于扇區(qū)交叉因子是1﹕1。1號(hào)磁道〔柱面〕的扇區(qū)按2﹕1的交叉因子編號(hào)，而2號(hào)磁道按3﹕1的扇區(qū)交叉因子編號(hào)。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類22早期的硬盤管理工作中，設(shè)置交叉因子需要用戶自己完成。用BIOS中的低級(jí)格式化程序?qū)τ脖P進(jìn)行低級(jí)格式化時(shí)，就需要指定交叉因子，有時(shí)還需要設(shè)置幾種不同的值來比較其性能，而后確定一個(gè)比較好的值，以期硬盤的性能較好。現(xiàn)在的硬盤BIOS已經(jīng)自己解決這個(gè)問題，所以，一般低級(jí)格式化程序不再提供這一選項(xiàng)設(shè)置。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類23系統(tǒng)將文件存儲(chǔ)到磁盤上時(shí)，按柱面、磁頭、扇區(qū)的方式進(jìn)行，即最先是第1磁道的第一磁頭下〔也就是第1盤面的第一磁道〕的所有扇區(qū)，然后，是同一柱面的下一磁頭，……，一個(gè)柱面存儲(chǔ)滿后就推進(jìn)到下一個(gè)柱面，直到把文件內(nèi)容全部寫入磁盤。系統(tǒng)也以相同的順序讀出數(shù)據(jù)。讀出數(shù)據(jù)時(shí)通過告訴磁盤控制器要讀出扇區(qū)所在的柱面號(hào)、磁頭號(hào)和扇區(qū)號(hào)〔物理地址的三個(gè)組成局部〕進(jìn)行。磁盤控制器那么直接使磁頭部件步進(jìn)到相應(yīng)的柱面，選通相應(yīng)的磁頭，等待要求的扇區(qū)移動(dòng)到磁頭下。在扇區(qū)到來時(shí)，磁盤控制器讀出每個(gè)扇區(qū)的頭標(biāo)，把這些頭標(biāo)中的地址信息與期待檢出的磁頭和柱面號(hào)做比較〔即尋道〕，然后，尋找要求的扇區(qū)號(hào)。待磁盤控制器找到該扇區(qū)頭標(biāo)時(shí)，根據(jù)其任務(wù)是寫扇區(qū)還是讀扇區(qū)，來決定是轉(zhuǎn)換寫電路，還是讀出數(shù)據(jù)和尾部記錄。找到扇區(qū)后，磁盤控制器必須在繼續(xù)尋找下一個(gè)扇區(qū)之前對(duì)該扇區(qū)的信息進(jìn)行后處理。如果是讀數(shù)據(jù)，控制器計(jì)算此數(shù)據(jù)的ECC碼，然后，把ECC碼與已記錄的ECC碼相比較。如果是寫數(shù)據(jù)，控制器計(jì)算出此數(shù)據(jù)的ECC碼，與數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)。在控制器對(duì)此扇區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要處理期間，磁盤繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。由于對(duì)信息的后處理需要消耗一定的時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，磁盤已轉(zhuǎn)了相當(dāng)?shù)慕嵌取?.1多媒體存儲(chǔ)的種類24交叉因子確實(shí)定是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的問題。一個(gè)特定硬盤驅(qū)動(dòng)器的交叉因子取決于：磁盤控制器的速度、主板的時(shí)鐘速度、與控制器相連的輸出總線的操作速度等。如果磁盤的交叉因子值太高，就需多花一些時(shí)間等待數(shù)據(jù)在磁盤上存入和讀出。如果交叉因子值太低，就會(huì)大大降低磁盤性能。系統(tǒng)在磁盤上寫入信息時(shí)，寫滿一個(gè)磁道后轉(zhuǎn)到同一柱面的下一個(gè)磁頭，當(dāng)柱面寫滿時(shí)，再轉(zhuǎn)向下一柱面。從同一柱面的一個(gè)磁道到另一個(gè)磁道，從一個(gè)柱面轉(zhuǎn)到下一個(gè)柱面，每一個(gè)轉(zhuǎn)換都需要時(shí)間，在此期間磁盤始終保持旋轉(zhuǎn)，這就會(huì)帶來一個(gè)問題：假定系統(tǒng)剛剛結(jié)束對(duì)一個(gè)磁道前一個(gè)扇區(qū)的寫入，并且已經(jīng)設(shè)置了最正確交叉因子比值，現(xiàn)在準(zhǔn)備在下一磁道的第一扇區(qū)寫入，這時(shí)，必須等到磁頭轉(zhuǎn)換好，讓磁頭部件重新準(zhǔn)備定位在下一道上。如果這種操作占用的時(shí)間超過了一點(diǎn)，盡管是交叉存取，磁頭仍會(huì)延遲到達(dá)。這個(gè)問題的解決方法是以原先磁道所在位置為基準(zhǔn)，把新的磁道上全部扇區(qū)號(hào)移動(dòng)約一個(gè)或幾個(gè)扇區(qū)位置，這就是磁頭扭斜。磁頭扭斜可以理解為柱面與柱面之間的交叉因子，已由生產(chǎn)廠設(shè)置好，用戶一般不用去改變它。磁頭扭斜的更改比較困難，但是，它們只在文件很長(zhǎng)、超過磁道結(jié)尾進(jìn)行讀出和寫入時(shí)才發(fā)揮作用，所以，扭斜設(shè)置不正確所帶來的時(shí)間損失比采用不正確的扇區(qū)交叉因子值帶來的損失要小得多。交叉因子和磁頭扭斜可用專用工具軟件來測(cè)試和更改。更具體的內(nèi)容這里就不再詳述，畢竟現(xiàn)在很多用戶都沒有見過這些參數(shù)。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類25扇區(qū)號(hào)存儲(chǔ)在扇區(qū)頭標(biāo)中，扇區(qū)交叉因子和磁頭扭斜的信息也存放在這里。最初，硬盤低級(jí)格式化程序只是行使有關(guān)磁盤控制器的專門職能來完成設(shè)置任務(wù)。由于這個(gè)過程可能破壞低級(jí)格式化的磁道上的全部數(shù)據(jù)，也極少采用。扇區(qū)交叉因子由寫入到扇區(qū)頭標(biāo)中的數(shù)字設(shè)定，所以，每個(gè)磁道可以有自己的交叉因子。在大多數(shù)驅(qū)動(dòng)器中，所有磁道都有相同的交叉因子。但有時(shí)因?yàn)椴僮魃系脑?，也可能?dǎo)致各磁道有不同的扇區(qū)交叉因子。如在交叉因子重置程序工作時(shí)，由于斷電或人為中斷，就會(huì)造成一些磁道的交叉因子發(fā)生了改變，而另一些磁道的交叉因子沒有改變。這種不一致性對(duì)計(jì)算機(jī)不會(huì)產(chǎn)生不利影響，只是有最正確交叉因子的磁道要比其他磁道的工作速度更快。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類264硬盤的容量硬盤的容量由盤面數(shù)〔磁頭數(shù)〕、柱面數(shù)和扇區(qū)數(shù)決定，其計(jì)算公式為：硬盤容量＝盤面數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×512字節(jié)關(guān)于硬盤容量的大小，經(jīng)常有人感到迷惑，為什么同一塊硬盤，有時(shí)顯示40GB，有時(shí)卻只有37GB，這主要是表示方法不標(biāo)準(zhǔn)造成的，如1MB到底代表1000000字節(jié)還是代表1048576字節(jié)。有些軟件把1000000字節(jié)作為1MB，如DM等，硬盤上標(biāo)稱容量一般也按1MB＝1000000字節(jié)計(jì)算；而在另一些軟件中，1MB是1048576字節(jié)，如Fdisk等。一些書籍或報(bào)刊雜志上發(fā)表的論文，硬盤容量的單位也不統(tǒng)一，有以1000000字節(jié)為1MB的，也有把1048576字節(jié)作為1MB的。依據(jù)計(jì)算機(jī)表示數(shù)據(jù)的特點(diǎn)、數(shù)制的表示方式及計(jì)算機(jī)本身的開展，硬盤容量單位應(yīng)該以2的多少次方表示比較符合實(shí)際情況，即以KB〔Kilobyte〕，MB〔Megabyte〕，GB〔Gigabyte〕，TB〔Terabyte〕，PB〔Petabyte〕，EB〔Exabyte〕為單位，各種單位之間的換算關(guān)系如下：計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)單位271KB＝210B＝1024Byte1MB＝210KB＝220B＝1048576Byte1GB＝210MB＝220KB＝230B=1073741824Byte1TB＝210GB＝220MB＝230KB＝240B1PB＝210TB＝220GB＝230MB＝240KB=250B1EB＝210PB＝220TB＝230GB＝240MB=250KB=260B1ZB=2101EB＝220PB＝230TB＝240GB＝250MB=260KB=270B1YB=2101ZB=2201EB＝230PB＝240TB＝250GB＝260MB=270KB=280B1NB=2101YB=2201ZB=2301EB＝240PB＝250TB＝260GB＝270MB=280KB=290B1DB=2101NB=2201YB=2301ZB=2401EB＝250PB＝260TB＝270GB＝280MB=290KB=2100B1CB=210

1NB=2201NB=2301YB=2401ZB=2501EB＝260PB＝270TB＝280GB＝290MB=2100KB=2110B存儲(chǔ)單位之間的換算5.1多媒體存儲(chǔ)的種類285．硬盤接口硬盤接口是硬盤與主機(jī)系統(tǒng)間的連接部件，作用是在硬盤緩存和主機(jī)內(nèi)存之間傳輸數(shù)據(jù)。不同的硬盤接口決定著硬盤與計(jì)算機(jī)之間的連接速度，在整個(gè)系統(tǒng)中，硬盤接口的優(yōu)劣直接影響著程序運(yùn)行快慢和系統(tǒng)性能好壞。從整體的角度上，硬盤接口分為IDE、SATA、SCSI和光纖通道四種，IDE接口硬盤多用于家用產(chǎn)品中，也局部應(yīng)用于效勞器，SCSI接口的硬盤那么主要應(yīng)用于效勞器市場(chǎng)，而光纖通道只在高端效勞器上，價(jià)格昂貴。SATA是種新生的硬盤接口類型，還正處于市場(chǎng)普及階段，在家用市場(chǎng)中有著廣泛的前景。在IDE和SCSI的大類別下，又可以分出多種具體的接口類型，又各自擁有不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具備不同的傳輸速度，比方ATA100和SATA；Ultra160SCSI和Ultra320SCSI都代表著一種具體的硬盤接口，各自的速度差異也較大。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類29IDE接口IDE的英文全稱為“IntegratedDriveElectronics〞，即“電子集成驅(qū)動(dòng)器〞，它的本意是指把“硬盤控制器〞與“盤體〞集成在一起的硬盤驅(qū)動(dòng)器。把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?qiáng)，硬盤制造起來變得更容易，因?yàn)橛脖P生產(chǎn)廠商不需要再擔(dān)憂自己的硬盤是否與其它廠商生產(chǎn)的控制器兼容。對(duì)用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。IDE這一接口技術(shù)從誕生至今就一直在不斷開展，性能也不斷的提高，其擁有的價(jià)格低廉、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，為其造就了其它類型硬盤無法替代的地位。IDE代表著硬盤的一種類型，但在實(shí)際的應(yīng)用中，人們也習(xí)慣用IDE來稱呼最早出現(xiàn)IDE類型硬盤ATA-1，這種類型的接口隨著接口技術(shù)的開展已經(jīng)被淘汰了，而其后開展分支出更多類型的硬盤接口，比方ATA、UltraATA、DMA、UltraDMA等接口都屬于IDE硬盤。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類30IDE接口PIDE硬盤的傳輸模式有以下三種：PIO(ProgrammedI/O)模式、DMA(DriectMemoryAccess)模式、UltraDMA(簡(jiǎn)稱UDMA)模式。PIO(ProgrammedI/O)模式的最大弊端是耗用極大量的CPU資源。以PIO模式運(yùn)行的IDE接口，數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)3.3MB/s(PIOmode0)～16.6MB/s(PIOmode4)不等。PDMA(DirectMemoryAccess)模式分為Single-WordDMA及Multi-WordDMA兩種。Single-WordDMA模式的最高傳輸率達(dá)8.33MB/s，Multi-WordDMA(DoubleWord)那么可達(dá)16.66MB/s。PDMA模式同PIO模式的最大區(qū)別是:DMA模式并不用過分依賴CPU的指令而運(yùn)行，可到達(dá)節(jié)省處理器運(yùn)行資源的效果。但由于UltraDMA模式的出現(xiàn)和快速普及，這兩個(gè)模式立即被UDMA所取代。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類31IDE接口PUltraDMA模式(簡(jiǎn)稱UDMA)是UltraATA制式下所引用的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，以16-bitMulti-WordDMA模式作為基準(zhǔn)。UDMA其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它除了擁有DMA模式的優(yōu)點(diǎn)外，更應(yīng)用了CRC(CyclicRedundancyCheck)技術(shù)，加強(qiáng)了資料在傳送過程中偵錯(cuò)及除錯(cuò)方面的效能。P自UltraATA標(biāo)準(zhǔn)推行以來，其接口便應(yīng)用了DDR(DoubleDataRate)技術(shù)將傳輸?shù)乃俣忍嵘艘槐?，目前已開展到UltraATA/100了，其傳輸速度高達(dá)100MB/s。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類32SATA使用SATA〔SerialATA〕口的硬盤又叫串口硬盤，是未來PC機(jī)硬盤的趨勢(shì)。2022年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的SerialATA委員會(huì)正式確立了SerialATA1.0標(biāo)準(zhǔn)，20**年，雖然串行ATA的相關(guān)設(shè)備還未正式上市，但SerialATA委員會(huì)已搶先確立了SerialATA2.0標(biāo)準(zhǔn)。SerialATA采用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時(shí)鐘信號(hào)，具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對(duì)傳輸指令〔不僅僅是數(shù)據(jù)〕進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。串行接口還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類33串口硬盤是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型，由于采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而知名。相對(duì)于并行ATA來說，就具有非常多的優(yōu)勢(shì)。首先，SerialATA以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù)，一次只會(huì)傳送1位數(shù)據(jù)。這樣能減少SATA接口的針腳數(shù)目，使連接電纜數(shù)目變少，效率也會(huì)更高。實(shí)際上，SerialATA僅用四支針腳就能完成所有的工作，分別用于連接電纜、連接地線、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，同時(shí)這樣的架構(gòu)還能降低系統(tǒng)能耗和減小系統(tǒng)復(fù)雜性。其次，SerialATA的起點(diǎn)更高、開展?jié)摿Ω?，SerialATA1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)150MB/s，這比目前最新的并行ATA〔即ATA/133〕所能到達(dá)133MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而在SerialATA2.0的數(shù)據(jù)傳輸率將到達(dá)300MB/s，最終SATA將實(shí)現(xiàn)600MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類34SATAIISATAII是在SATA的根底上開展起來的，其主要特征是外部傳輸率從SATA的1.5Gbps(150MB/sec)進(jìn)一步提高到了3Gbps(300MB/sec)，此外還包括NCQ(NativeCommandQueuing，原生命令隊(duì)列)、端口多路器(PortMultiplier)、交錯(cuò)啟動(dòng)(StaggeredSpin-up)等一系列的技術(shù)特征。單純的外部傳輸率到達(dá)3Gbps并不是真正的SATAII。SATAII的關(guān)鍵技術(shù)就是3Gbps的外部傳輸率和NCQ技術(shù)。NCQ技術(shù)可以對(duì)硬盤的指令執(zhí)行順序進(jìn)行優(yōu)化，防止像傳統(tǒng)硬盤那樣機(jī)械地按照接收指令的先后順序移動(dòng)磁頭讀寫硬盤的不同位置，與此相反，它會(huì)在接收命令后對(duì)其進(jìn)行排序，排序后的磁頭將以高效率的順序進(jìn)行尋址，從而防止磁頭反復(fù)移動(dòng)帶來的損耗，延長(zhǎng)硬盤壽命。另外并非所有的SATA硬盤都可以使用NCQ技術(shù)，除了硬盤本身要支持NCQ之外，也要求主板芯片組的SATA控制器支持NCQ。此外，NCQ技術(shù)不支持FAT文件系統(tǒng)，只支持NTFS文件系統(tǒng)。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類35SATAII由于SATA設(shè)備市場(chǎng)比較混亂，不少SATA設(shè)備提供商在市場(chǎng)宣傳中濫用“SATAII〞的現(xiàn)象愈演愈烈，例如某些號(hào)稱“SATAII〞的硬盤卻僅支持3Gbps而不支持NCQ，而某些只具有1.5Gbps的硬盤卻又支持NCQ，所以，由希捷(Seagate)所主導(dǎo)的SATA-IO(SerialATAInternationalOrganization，SATA國(guó)際組織，原SATA工作組)又宣布了SATA2.5標(biāo)準(zhǔn)，收錄了原先SATAII所具有的大局部功能——從3Gbps和NCQ到交錯(cuò)啟動(dòng)(StaggeredSpin-up)、熱插拔(HotPlug)、端口多路器(PortMultiplier)以及比較新的eSATA(ExternalSATA，外置式SATA接口)等等。

5.1多媒體存儲(chǔ)的種類36SATAII值得注意的是，局部采用較早的僅支持1.5Gbps的南橋芯片(例如VIAVT8237和NVIDIAnForce2MCP-R/MCP-Gb)的主板在使用SATAII硬盤時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)找不到硬盤或藍(lán)屏的情況。不過大局部硬盤廠商都在硬盤上設(shè)置了一個(gè)速度選擇跳線，以便強(qiáng)制選擇1.5Gbps或3Gbps的工作模式(少數(shù)硬盤廠商那么是通過相應(yīng)的工具軟件來設(shè)置)，只要把硬盤強(qiáng)制設(shè)置為1.5Gbps，SATAII硬盤照樣可以在老主板上正常使用。SATA硬盤在設(shè)置RAID模式時(shí)，一般都需要安裝主板芯片組廠商所提供的驅(qū)動(dòng)，但也有少數(shù)較老的SATARAID控制器在打了最新補(bǔ)丁的某些版本的WindowsXP系統(tǒng)里不需要加載驅(qū)動(dòng)就可以組建RAID。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類37SCSISCSI的英文全稱為“SmallComputerSystemInterface〞〔小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口〕，是同IDE〔ATA〕完全不同的接口，IDE接口是普通PC的標(biāo)準(zhǔn)接口，而SCSI并不是專門為硬盤設(shè)計(jì)的接口，是一種廣泛應(yīng)用于小型機(jī)上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)點(diǎn)，但較高的價(jià)格使得它很難如IDE硬盤般普及，因此SCSI硬盤主要應(yīng)用于中、高端效勞器和高檔工作站中。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類38SCSISCSI是一種不斷前進(jìn)的技術(shù)，先后衍生出了SCSI-1、FastSCSI(10MB/s)、FAST-WIDE-SCSI-2〔20MB/s〕、UltraSCSI(40MB/s)、Ultra2SCSI(80MB/s)、Ultra160SCSI(160MB/s)、Ultra320SCSI(320MB/s)等，現(xiàn)在市場(chǎng)中占據(jù)主流的是Ultra160SCSI、Ultra320SCSI接口產(chǎn)品。最近參加的規(guī)格有FibreChannelSCSI、IEEE1394〔Firewire，火線〕和SCSI3〔160MB/秒〕，即將誕生的有SCSI4〔320MB/秒〕和SCSI5〔640MB/秒〕。從SCSI3開始，SCSI能按照需要快速地提高性能，并擁有近乎完美的向后兼容性，保護(hù)了用戶的投資。隨了速度的日益提升之外，SCSI也開始注重易用性，采用CAM〔CommonAccessModel，公共存取模型〕在眾多SCSI命令集和程序調(diào)節(jié)之間參加了一個(gè)控制層，使SCSI的編程更為方便。我堅(jiān)信，科學(xué)的進(jìn)步會(huì)把SCSI帶上一個(gè)又一個(gè)技術(shù)頂峰，未來的SCSI也一定會(huì)變得更廉價(jià)更好用。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類39光纖通道光纖通道的英文拼寫是FibreChannel，和SCIS接口一樣光纖通道最初也不是為硬盤設(shè)計(jì)開發(fā)的接口技術(shù)，是專門為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，但隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)速度的需求，才逐漸應(yīng)用到硬盤系統(tǒng)中。光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度和靈活性才開發(fā)的，它的出現(xiàn)大大提高了多硬盤系統(tǒng)的通信速度。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連接設(shè)備數(shù)量大等。光纖通道傳輸率2GB/s、4GB/s以至到8GB/s。光纖通道是為在像效勞器這樣的多硬盤系統(tǒng)環(huán)境而設(shè)計(jì)，能滿足高端工作站、效勞器、海量存儲(chǔ)子網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)間通過集線器、交換機(jī)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊等系統(tǒng)對(duì)高數(shù)據(jù)傳輸率的要求。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類40效勞器硬盤具有如下四個(gè)特點(diǎn)。1、速度快效勞器硬盤轉(zhuǎn)速很高，7200轉(zhuǎn)、10000轉(zhuǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)普及，甚至還有到達(dá)15000轉(zhuǎn)的。它還配備了較大的回寫式緩存，一般為2MB、4MB、8MB或16MB，甚至還有64MB的產(chǎn)品。平均訪問時(shí)間比較短；外部傳輸率和內(nèi)部傳輸率更高。2、可靠性高

5.1多媒體存儲(chǔ)的種類41務(wù)器硬盤具有如下四個(gè)特點(diǎn)。3、帶寬大多數(shù)效勞器采用了數(shù)據(jù)吞吐量大、CPU占有率極低的SCSI硬盤。SCSI硬盤必須通過SCSI接口才能使用，有的效勞器主板集成了SCSI接口，有的安有專用于大約有10-50人同時(shí)在正常上班時(shí)間隨機(jī)訪問效勞器或工作站。在此種情況下建議選擇SCSI接口硬盤。高性能效勞器和工作站主要面向執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)且工作負(fù)荷很重的文件效勞器，其負(fù)荷相當(dāng)于50多人在一天24小時(shí)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行訪問，同時(shí)還面向視頻、動(dòng)畫制作等有高要求的工作站。在這些場(chǎng)合建議使用高端SCSI。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類42硬盤類型的選擇普通家用或小型企業(yè)的臺(tái)式機(jī)用戶對(duì)硬盤性能的需求相對(duì)較低，也極少會(huì)對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)提出高性能的要求，因此一般建議使用ATA、SATA接口硬盤，局部個(gè)人音頻或視頻工作者可以考慮采用SCSI接口。中型效勞器和工作站主要面向工作負(fù)荷較輕或中等的企業(yè)環(huán)境，其負(fù)荷相當(dāng)于大約有10-50人同時(shí)在正常上班時(shí)間隨機(jī)訪問效勞器或工作站。在此種情況下建議選擇SCSI接口硬盤。高性能效勞器和工作站主要面向執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)且工作負(fù)荷很重的文件效勞器，其負(fù)荷相當(dāng)于50多人在一天24小時(shí)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行訪問，同時(shí)還面向視頻、動(dòng)畫制作等有高要求的工作站。在這些場(chǎng)合建議使用高端SCSI。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類43存儲(chǔ)卡類別存儲(chǔ)卡類型：閃存卡〔FlashCard〕是利用閃存〔FlashMemory〕技術(shù)到達(dá)存儲(chǔ)電子信息的存儲(chǔ)器，一般應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)，掌上電腦，MP3等小型數(shù)碼產(chǎn)品中作為存儲(chǔ)介質(zhì)，所以樣子小巧，有如一張卡片，所以稱之為閃存卡。根據(jù)不同的生產(chǎn)廠商和不同的應(yīng)用，閃存卡大概有SmartMedia〔SM卡〕、CompactFlash〔CF卡〕、MultiMediaCard〔MMC卡〕、SecureDigital〔SD卡〕、MemoryStick〔記憶棒〕、XD-PictureCard〔XD卡〕和微硬盤〔MICRODRIVE〕這些閃存卡雖然外觀、規(guī)格不同，但是技術(shù)原來都是相同的。而作為移動(dòng)使用的存儲(chǔ)卡有MMC卡、RS-MMC卡、SD卡、miniSD卡、T-Flash卡、sony記憶棒、CF卡。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類44存儲(chǔ)卡類別存取速度：存取速度是指閃存卡在被寫入數(shù)據(jù)或讀取數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸速度。不同類型的閃存卡采用的接口標(biāo)準(zhǔn)各不相同，自然各自的存取速度也不相同。即便是同種類型的存儲(chǔ)卡，也受到各廠商制造水平、讀卡器優(yōu)略，乃至被連接到的主機(jī)性能等因素的干擾，在實(shí)際也表現(xiàn)出不同的存取速度。同一塊卡應(yīng)用于不同的相機(jī)，也可能表現(xiàn)出速度的差異，這受到相機(jī)閃存卡接口性能差異的影響。各廠商所宣稱的閃存卡存取速度根本都是某種狀態(tài)下，閃存卡的最高存取速度，實(shí)際應(yīng)用中根本無法到達(dá)這樣的速度。市場(chǎng)上還廣為流傳著倍速閃存卡的概念，如40倍速的CF卡，倍速是光存儲(chǔ)設(shè)備的速度計(jì)算概念，1倍速等于150KB/s的數(shù)據(jù)傳輸速度，那么40倍速將到達(dá)每秒6MB的速度。但在實(shí)際應(yīng)用中，這些高速的閃存卡并沒有到達(dá)如此高的速度，在特定的數(shù)碼相機(jī)或讀卡器設(shè)備上也許能到達(dá)或接近如此高的速度。但大局部的應(yīng)用中，高速閃存卡確實(shí)要快于普通閃存卡，但并沒有超出普通閃存卡存取速度那么多倍。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類45電壓：不同類型的閃存卡具有不同的標(biāo)準(zhǔn)，其所能正常工作的電壓是不同的。不過不同的閃存卡接口也各不相同，不存在插錯(cuò)接口的可能。因此不會(huì)出現(xiàn)因插錯(cuò)接口，工作電壓不同而損壞閃存卡的情況。SD卡數(shù)據(jù)傳送和物理標(biāo)準(zhǔn)是由MMC開展而來，尺寸大小和MMC差不多。SD卡與MMC卡保持著向上兼容，也就是說，MMC可以被新的SD設(shè)備存取，兼容性那么取決于應(yīng)用軟件，但SD卡卻不可以被MMC設(shè)備存取。即便如此仍舊建議，什么類型的閃存卡對(duì)應(yīng)什么類型的接口，以防止不必要的錯(cuò)誤。MMC卡：MMC〔MultiMediaCard〕卡由西門子公司和首推CF的SanDisk于1997年推出。1998年1月十四家公司聯(lián)合成立了MMC協(xié)會(huì)〔MultiMediaCardAssociation簡(jiǎn)稱MMCA〕，現(xiàn)在已經(jīng)有超過84個(gè)成員。MMC的開展目標(biāo)主要是針對(duì)數(shù)碼影像、音樂、、PDA、電子書、玩具等產(chǎn)品，號(hào)稱是目前世界上最小的FlashMemory存貯卡，尺寸只有32mmx24mmx1.4mm。雖然比SmartMedia厚，但整體體積卻比SmartMedia小，而且也比SmartMedia輕，只有1.5克。MMC也是把存貯單元和控制器一同做到了卡上，智能的控制器使得MMC保證兼容性和靈活性。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類46MMC存貯卡可以分為MMC和SPI兩種工作模式，MMC模式是標(biāo)準(zhǔn)的默認(rèn)模式，具有MMC的全部特性。而SPI模式那么是MMC存貯卡可選的第二種模式，這個(gè)模式是MMC協(xié)議的一個(gè)子集，主要用于只需要小數(shù)量的卡〔通常是1個(gè)〕和低數(shù)據(jù)傳輸率〔和MMC協(xié)議相比〕的系統(tǒng)，這個(gè)模式可以把設(shè)計(jì)花費(fèi)減到最小，但性能就不如MMC。MMC被設(shè)計(jì)作為一種低本錢的數(shù)據(jù)平臺(tái)和通訊介質(zhì)，它的接口設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單：只有7針！接口本錢低于0.5美元，相比之下SmartMedia和MemoryStick的接口本錢都要高于1美元。在接口中，電源供給是3針，而數(shù)據(jù)操作只用3針的串行總線即可〔SPI模式再加上1針用于選擇芯片〕。

代表機(jī)型：諾基亞N-GageQD，7710，6600，3650等。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類47RS-MMC卡:全名〔ReducedSizeMultiMediaCard〕。此卡標(biāo)準(zhǔn)最初由MMCA〔多媒體卡協(xié)會(huì)〕于20**年11月發(fā)布。其大小僅為標(biāo)準(zhǔn)MMC卡的一半，卻繼承了后者的所有優(yōu)勢(shì)和性能特征。通過轉(zhuǎn)接卡，它也適用于原有的MMC與具備支持MMC的SD介面裝置。代表機(jī)型：三星D710，730，V500，SPH-V4400，諾基亞6260，6630，6670，7610，西門子S65，松下X700等。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類48SD卡：SD卡〔SecureDigitalMemoryCard〕是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備。SD卡由日本松下、東芝及美國(guó)SanDisk公司于1999年8月共同開發(fā)研制。大小猶如一張郵票的SD記憶卡，重量只有2克，但卻擁有高記憶容量、快速數(shù)據(jù)傳輸率、極大的移動(dòng)靈活性以及很好的平安性。

SD卡數(shù)據(jù)傳送和物理標(biāo)準(zhǔn)由MMC開展而來，大小和MMC差不多，尺寸為32mmx24mmx2.1mm。長(zhǎng)寬和MMC一樣，只是厚了0.7mm，以容納更大容量的存貯單元。SD卡與MMC卡保持著向上兼容，也就是說，MMC可以被新的SD設(shè)備存取，兼容性那么取決于應(yīng)用軟件，但SD卡卻不可以被MMC設(shè)備存取?！睸D卡外型采用了與MMC厚度一樣的導(dǎo)軌式設(shè)計(jì)，以使SD設(shè)備可以適合MMC〕5.1多媒體存儲(chǔ)的種類49SD接口除了保存MMC的7針外，還在兩邊加多了2針，作為數(shù)據(jù)線。采用了NAND型FlashMemory，根本上和SmartMedia的一樣，平均數(shù)據(jù)傳輸率能到達(dá)2MB/s。SD卡的結(jié)構(gòu)能保證數(shù)字文件傳送的平安性，也很容易重新格式化，所以有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，音樂、電影、新聞等多媒體文件都可以方便地保存到SD卡中。因此不少數(shù)碼相機(jī)也開始支持SD卡。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類50SD接口除了保存MMC的7針外，還在兩邊加多了2針，作為數(shù)據(jù)線。采用了NAND型FlashMemory，根本上和SmartMedia的一樣，平均數(shù)據(jù)傳輸率能到達(dá)2MB/s。SD卡的結(jié)構(gòu)能保證數(shù)字文件傳送的平安性，也很容易重新格式化，所以有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，音樂、電影、新聞等多媒體文件都可以方便地保存到SD卡中。因此不少數(shù)碼相機(jī)也開始支持SD卡。很多存儲(chǔ)卡公司都有開發(fā)SD卡，松下是目前SD卡最主要的生產(chǎn)廠家，2000年時(shí)SD卡容量已經(jīng)從8MB到64MB分為4個(gè)不同的等級(jí)來滿足不同場(chǎng)合的需要，數(shù)據(jù)傳輸率為2MB/s。到2022年末單卡容量已經(jīng)高達(dá)512MB，數(shù)據(jù)傳輸率也提升到10MB/s。20**年推出容量到達(dá)1GB，數(shù)據(jù)傳輸率為20MB/s的高性能儲(chǔ)存卡，到20**年容量有望到達(dá)4GB。代表機(jī)型：多普達(dá)515，535，818，神達(dá)MIO8390，LGG910，聯(lián)想ET960等。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類51MiniSD卡：全名〔MiniSecureDigitalMemoryCard〕。miniSD卡是SD卡開展而來，性能和傳統(tǒng)的SD卡并無大的區(qū)別，miniSD卡和SD卡一樣，都具有每秒2MB的數(shù)據(jù)傳輸速度。與傳統(tǒng)SD卡一樣，miniSD卡同樣具有硬件數(shù)據(jù)寫保護(hù)保護(hù)開關(guān)，可防止儲(chǔ)存內(nèi)容不慎刪除的風(fēng)險(xiǎn)。miniSD卡特點(diǎn)是體積小巧〔體積只有21.5×20x1.4mm，相比較原來的SD卡減少了40%的體積〕、性能穩(wěn)定，可配合專用轉(zhuǎn)接卡使用，完全兼容標(biāo)準(zhǔn)SD卡插槽。而且miniSD卡采用的是低耗電的設(shè)計(jì)，比SD卡更適用于移動(dòng)通信設(shè)備，因此主要進(jìn)攻、PDA、掌上電腦的信息終端。代表機(jī)型：多普達(dá)565、575、motoMPX220等。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類52T-Flash卡：全名〔TransFLash由〕摩托羅拉與SANDISK共同研發(fā)，在20**年推出。是一種超小型卡〔11*15*1MM〕。TF卡可經(jīng)SD卡轉(zhuǎn)換器后，當(dāng)SD卡使用。支持機(jī)型：MOTOROLAA780，E398，C975等。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類535.1多媒體存儲(chǔ)的種類545.1多媒體存儲(chǔ)的種類555.1多媒體存儲(chǔ)的種類565.1多媒體存儲(chǔ)的種類575.1多媒體存儲(chǔ)的種類58U盤擴(kuò)容檢測(cè)、測(cè)速軟件：MyDiskTest5.1多媒體存儲(chǔ)的種類595.1多媒體存儲(chǔ)的種類60寫入速度極差的U盤5.1多媒體存儲(chǔ)的種類61讀寫速度良好的U盤5.1多媒體存儲(chǔ)的種類62讀寫速度正常的U盤5.1多媒體存儲(chǔ)的種類63Sony記憶棒：MemoryStick記憶棒，是Sony公司開發(fā)研制的，尺寸為：50mmx21.5mmx2.8mm，重4克。采用精致醒目的藍(lán)色外殼〔新的MG為白色〕，并具有寫保護(hù)開關(guān)。

Sony強(qiáng)調(diào)其帶獨(dú)立針槽的接口易于從插槽中插入或抽出，不輕易損壞；而且絕不會(huì)互相接觸，大大減低針與針接觸而發(fā)生的誤差，令資料傳送更為可靠；比起插針式存貯卡也更容易清潔。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類64除了外型小巧、具有極高穩(wěn)定性和版權(quán)保護(hù)功能以及方便地使用于各種記憶棒系列產(chǎn)品等特點(diǎn)外，記憶棒的優(yōu)勢(shì)還在于索尼推出的大量利用該項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品，如DV攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、VAIO個(gè)人電腦、彩色打印機(jī)、Walkman、IC錄音機(jī)、LCD電視等，而PC卡轉(zhuǎn)換器、3.5英寸軟盤轉(zhuǎn)換器、并行出口轉(zhuǎn)換器和USB讀寫器等全線附件使得記憶棒可輕松實(shí)現(xiàn)與PC及蘋果機(jī)的連接。記憶棒推出后，三星、愛華、三洋、卡西歐、富士通、奧林巴斯、夏普等一系列公司已表示了對(duì)此格式的支持。索尼公司目前還在尋求家用電子行業(yè)和IT行業(yè)對(duì)記憶棒格式的認(rèn)同。Sony將在今后把更多代表記憶棒最新開展的產(chǎn)品介紹到國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類65除了外型小巧、具有極高穩(wěn)定性和版權(quán)保護(hù)功能以及方便地使用于各種記憶棒系列產(chǎn)品等特點(diǎn)外，記憶棒的優(yōu)勢(shì)還在于索尼推出的大量利用該項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品，如DV攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、VAIO個(gè)人電腦、彩色打印機(jī)、Walkman、IC錄音機(jī)、LCD電視等，而PC卡轉(zhuǎn)換器、3.5英寸軟盤轉(zhuǎn)換器、并行出口轉(zhuǎn)換器和USB讀寫器等全線附件使得記憶棒可輕松實(shí)現(xiàn)與PC及蘋果機(jī)的連接。記憶棒推出后，三星、愛華、三洋、卡西歐、富士通、奧林巴斯、夏普等一系列公司已表示了對(duì)此格式的支持。索尼公司目前還在尋求家用電子行業(yè)和IT行業(yè)對(duì)記憶棒格式的認(rèn)同。Sony將在今后把更多代表記憶棒最新開展的產(chǎn)品介紹到國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。記憶棒的缺點(diǎn)一是只能在索尼數(shù)碼相機(jī)中使用，二是容量尚不夠大。支持索愛P908，P910C，S700C等。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類66CF卡：CF卡〔CompactFlash〕是1994年由SanDisk最先推出的。CF卡具有PCMCIA-ATA功能，并與之兼容；CF卡重量只有14g，僅紙板火柴般大小〔43mmx36mxm3.3mm〕，是一種固態(tài)產(chǎn)品，也就是工作時(shí)沒有運(yùn)動(dòng)部件。CF卡采用閃存〔flash〕技術(shù)，是一種穩(wěn)定的存儲(chǔ)解決方案，不需要電池來維持其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。對(duì)所保存的數(shù)據(jù)來說，CF卡比傳統(tǒng)的磁盤驅(qū)動(dòng)器平安性和保護(hù)性都更高；比傳統(tǒng)的磁盤驅(qū)動(dòng)器及Ⅲ型PC卡的可靠性高5到10倍，而且CF卡的用電量?jī)H為小型磁盤驅(qū)動(dòng)器的5%。這些優(yōu)異的條件使得大多數(shù)數(shù)碼相機(jī)選擇CF卡作為其首選存儲(chǔ)介質(zhì)。雖然最初CF卡是采用FlashMemory的存貯卡，但隨著CF卡的開展，各種采用CF卡規(guī)格的非FlashMemory卡也開始出現(xiàn)，CFA后來又開展出了CF+的規(guī)格，使CF卡的范圍擴(kuò)展到非FlashMemory的其它領(lǐng)域，包括其它I/O設(shè)備和磁盤存貯器，以及一個(gè)更新物理規(guī)格的TypeII規(guī)格〔IBM的Microdrive就是TypeII的CF卡〕，TypeII和原來的TypeI相比不同之處在于TypeII厚5mm。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類67CF卡同時(shí)支持3.3伏和5伏的電壓，任何一張CF卡都可以在這兩種電壓下工作，這使得它具有廣闊的使用范圍。CF存貯卡的兼容性還表現(xiàn)在它把FlashMemory存貯模塊與控制器結(jié)合在一起，這樣使用CF卡的外部設(shè)備就可以做得比較簡(jiǎn)單，而且不同的CF卡都可以用單一的機(jī)構(gòu)來讀寫，不用擔(dān)憂兼容性問題，特別是CF卡升級(jí)換代時(shí)也可以保證舊設(shè)備的兼容性。CF卡有相當(dāng)多的平臺(tái)支持，包括DOS，Windows3.x，Windows95，Windows98，WindowsCE，OS/2，AppleSystem7，Linux和許多種UNIX都能夠支持。5.1多媒體存儲(chǔ)的種類68CF卡作為世界范圍內(nèi)的存儲(chǔ)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保證CF產(chǎn)品的兼容，保證CF卡的向后兼容性；隨著CF卡越來越被廣泛應(yīng)用，各廠商積極提高CF卡的技術(shù)，促進(jìn)新一代體小質(zhì)輕、低能耗先進(jìn)移動(dòng)設(shè)備的推出，進(jìn)而提高工作效率。CFA總部在加拿大的PaloAlto，其成員有權(quán)免費(fèi)得到CF卡、CF商標(biāo)和CF技術(shù)詳情。CFA成員包括3COM，佳能、柯達(dá)、惠普、日立、IBM、松下、摩托羅拉、NEC、SanDisk、精工〔愛普生〕和SocketCommunications等120多個(gè)。而且其中的主要數(shù)碼相機(jī)生產(chǎn)研發(fā)廠商已經(jīng)成立了一個(gè)專門組織，從事于CF產(chǎn)品的開發(fā)。目前世界上最大的CF型卡容量已經(jīng)達(dá)640M。一般市場(chǎng)上常見的是8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等幾種〔128MB以上的為Ⅱ型〕。代表機(jī)型：多普達(dá)696等。5.2光存儲(chǔ)技術(shù)概述多媒體存儲(chǔ)技術(shù)主要是指光存儲(chǔ)技術(shù)光存儲(chǔ)系統(tǒng)由光盤驅(qū)動(dòng)器和光盤〔片〕組成。光盤驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生一束激光照射到光盤上，反射光由一個(gè)光檢波來接收，并且被解碼成數(shù)據(jù)。691.光存儲(chǔ)的類型光盤包括只讀光盤、只寫一次光盤和可擦寫光盤3種，前兩種都是屬于不可擦除的.(1)CD—ROM只讀光盤

CD—ROM是最常用的光盤，直徑約12cm，容量約650M(74min)。其工作特點(diǎn)是，采用激光調(diào)制方式記錄信息，將信息以凹坑(pits)和凸區(qū)(lands)的形式記錄在螺旋形光道上。光盤是由母盤壓模制成的，一旦復(fù)制成形，永久不變，用戶只能讀出信息。

7071(2)W0RM一次寫屢次讀光盤W0RM(WriteOnceReadMany)光盤使用戶能夠自己將數(shù)據(jù)、程序或節(jié)目記錄到光盤上實(shí)現(xiàn)方式:采用有機(jī)染料作為記錄層，該層被激光加熱時(shí)那么熔化，并形成了一個(gè)凹坑，未被加熱的點(diǎn)仍然是平面，這就形成了代表0和1的兩種狀態(tài)。讀取激光照射在凹坑上時(shí)，反射光的光強(qiáng)降低72也有的系統(tǒng)使用一層薄的金屬記錄層，當(dāng)該金屬被寫激光加熱到170℃時(shí)，它的物理特性由晶態(tài)(高反射性)轉(zhuǎn)換到非晶態(tài)(低反射性)，從而在光盤軌道上產(chǎn)生了光反射系數(shù)高〔未被加熱過〕與低(加熱過)兩種不同的狀態(tài)，使激光可讀出數(shù)據(jù)。73(3)Rewritable可重寫光盤在可擦寫光盤系統(tǒng)中，用戶自己可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫、讀，擦除后并再次寫入。有多種不同方式的可擦寫光盤，包括磁光系統(tǒng)、相變系統(tǒng)和染料化合物系統(tǒng)。磁光記錄將磁介質(zhì)的可擦寫性與光的高記錄密度結(jié)合在一起。磁光記錄使磁介質(zhì)在垂直于光盤外表的方向上磁化，磁微粒被放置于預(yù)先刻槽的光盤外表上。垂直記錄使記錄波長(zhǎng)短，所以記錄密度比磁帶高得多。74

磁光記錄原理75相變光記錄采用的是一種具有晶體/非晶體狀態(tài)可逆轉(zhuǎn)換特性的材料，記錄時(shí)使用一種溫度，而擦除時(shí)采用另一種溫度。對(duì)可擦寫媒質(zhì)，從晶體到非晶體的變化一般用于記錄數(shù)據(jù)，其逆變過程用于擦除記錄信息。用激光加熱記錄層，使聚焦點(diǎn)的溫度略高于它的熔點(diǎn)而冷卻凝固時(shí)，就變成非晶體。由于非晶體狀態(tài)不穩(wěn)定，材料易于反變，因此，當(dāng)該點(diǎn)加熱到稍低于熔點(diǎn)的溫度再冷卻時(shí)，就返回晶態(tài)，數(shù)據(jù)那么被擦除。相變技術(shù)用在CD—RW、DVD—RW和DVD—RAM中76染料化合物記錄記錄層是由兩層含有不同吸墊材料的塑料基片構(gòu)成。把對(duì)著入射光的一層稱為上層，另一層那么稱為下層。上層對(duì)波長(zhǎng)為840nm的光敏感，受熱后那么擴(kuò)張；下層對(duì)此波長(zhǎng)不敏感，是透明的，其物理性能不受這種波長(zhǎng)的激光影響。這樣在激光照射點(diǎn)上，上層受熱擴(kuò)張、下層不變，于是上層那么變形起皺。激光掃過以后，該點(diǎn)冷卻，起皺面那么保存下來。軌道上未被光照射的局部仍保持為平面，這就形成反射系數(shù)不同的兩種狀態(tài)，即皺面和平面，將數(shù)據(jù)記錄下來。下層對(duì)波長(zhǎng)為780nm的光敏感，用這種波長(zhǎng)的激光照射時(shí)，該層受熱變軟，使上層的皺起面得以展平，原來記錄的數(shù)據(jù)那么被抹掉。77現(xiàn)在120mm可擦寫光盤可存儲(chǔ)4.7GB，它的容量還會(huì)增加10倍，數(shù)據(jù)讀取速率可到達(dá)10MB／s。使用更高的旋轉(zhuǎn)速度和置于平行軌道的多光頭，可使速度到達(dá)500MB／s甚至更高78(2)光存儲(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)光存儲(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)包括尺寸、容量、平均存取時(shí)間、數(shù)據(jù)傳輸速率、誤碼率和平均無故障時(shí)間等1.尺寸光盤的尺寸多種多樣。LV〔LaserVision〕的直徑為12英寸(300mm)，CD激光唱盤和CD—ROM為4.72英寸(120mm)，WORM一次寫光盤為14.12英寸和4.7英寸，可擦寫光盤向小尺寸方向開展，主要尺寸為4.7英寸和3.14英寸。792.容量光盤的容量包括格式化容量和用戶容量。格式化容量是指按某種光盤標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行格式化后的容量。采用不同的光盤標(biāo)準(zhǔn)就有不同的存儲(chǔ)格式，容量也不一樣。如果改變每個(gè)扇區(qū)的字節(jié)數(shù)，或采用不同的驅(qū)動(dòng)程序，都會(huì)影響格式化容量。用戶容量是指盤片格式化后允許對(duì)盤片執(zhí)行讀寫操作的容量。由于格式、校正、檢索等比特需要占用一定的容量空間，因此用戶容量小于格式化容量。光盤正朝著高密度、大容量和小體積的方向開展。提高光盤存儲(chǔ)容量的方法有多種，通常以提高位密度和道密度來實(shí)現(xiàn)。其主要途徑是縮短所用激光的波長(zhǎng)，利用光斑邊界記錄取代光斑位記錄或采用區(qū)位記錄等方式。74分鐘〔650M〕、80分鐘〔700M〕803.平均存取時(shí)間平均存取時(shí)間是指從計(jì)算機(jī)向光盤驅(qū)動(dòng)器發(fā)出命令開始，到光盤驅(qū)動(dòng)器在光盤上找到讀／寫的信息的位置并接收讀／寫命令為止的一段時(shí)間。平均存取時(shí)間等于平均尋道時(shí)間和平均等待時(shí)間的和。光學(xué)頭沿半徑移動(dòng)全程1／3長(zhǎng)度所需的時(shí)間為平均尋道時(shí)間。盤片旋轉(zhuǎn)半周的時(shí)間為平均等待時(shí)間。目前大多數(shù)光盤驅(qū)動(dòng)器的平均存取時(shí)間在200ms到400ms之間814．?dāng)?shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率一般是指單位時(shí)間內(nèi)光盤驅(qū)動(dòng)器送出的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)。該數(shù)值與光盤轉(zhuǎn)速和存儲(chǔ)密度有關(guān)。現(xiàn)在主要是針對(duì)提高數(shù)據(jù)傳輸速率和縮短平均存取時(shí)間開展技術(shù)研究工作。對(duì)于CD—ROM，其數(shù)據(jù)傳輸速率已從初期的150KB／s(單倍速)提高到7.8MB／s(52倍速)825.平均無故障時(shí)間CD-ROM的平均無故障時(shí)間(MTBP，MeanTimeBetweenFailures)要求到達(dá)25000h835.3CD1CD技術(shù)的開展光存儲(chǔ)技術(shù)最早可追溯到20世紀(jì)70年代初期。1972年9月5日．Philips公司向國(guó)際新聞界展示了長(zhǎng)時(shí)間播放電視節(jié)目的光盤系統(tǒng)，在光盤上記錄的是模擬電視信號(hào)〔LaserVision〕。1978年，SONY生產(chǎn)的影碟機(jī)正式投放市場(chǎng)，光盤的直徑為30cm，一片雙面盤的播放時(shí)間可達(dá)2小時(shí)。1979年，Philips公司發(fā)布了激光唱機(jī)(Compactdiscplayer，CDPlayer)。為了便于光盤的生產(chǎn)、使用和推廣，幾個(gè)主要光盤制造公司和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了一些有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)84(1)CD—DA：1981年制定紅皮書，即CD—DA激光數(shù)字音頻光盤的標(biāo)準(zhǔn)。(2)CD一ROM：1985年制定黃皮書，經(jīng)修訂，1988年正式作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9660(3)CD—V(Video)：存儲(chǔ)模擬的視頻信息和數(shù)字化聲音，在影碟機(jī)上使用，視頻信息可以輸出到電視機(jī)。(4)可錄CD：可錄CD盤的橙皮書標(biāo)準(zhǔn)?？射汣D分為兩類，即CD—MO和CD—WO。CD—MO稱為磁光盤，可重寫；CD—WO又稱CD—R，不能重寫。

85(5)CD—I：1987年制定綠皮書標(biāo)準(zhǔn)，用于交互式多媒體CD—I系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)字化的文字、圖形、聲音、圖像等。(6)CD—ROMXA：1991年制定CD—ROMXAII標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)于ISO9660II。(7)Photo—CD像片光盤.1992年制定標(biāo)準(zhǔn)。用于存放數(shù)字化的靜態(tài)照片。(8)VideoCD1993年制定的白皮書(WhiteBook)標(biāo)準(zhǔn)，采用MPEG一1壓縮算法壓縮動(dòng)態(tài)圖像。它使VideoCD節(jié)目能夠在CD—I，CD—ROMXA和VideoCD播放機(jī)上播放86872CD-DA

CD-DA激光唱盤的標(biāo)準(zhǔn)定義在1982年發(fā)布的紅皮書(RedBook)中，它源于CD-AudioBook，后來成為IEC908標(biāo)準(zhǔn)激光唱盤、CD-ROM、數(shù)字激光視盤等統(tǒng)稱為CD盤。CD盤主要由保護(hù)層、反射激光的鋁反射層、刻槽和聚碳脂襯墊組成。光盤的直徑為120mm，中間孔直徑為15mm，厚度為1.2mm。光盤的最里面局部不存儲(chǔ)數(shù)據(jù),這個(gè)區(qū)域把光盤和旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力軸夾在一起。記錄數(shù)據(jù)的區(qū)域有35.5mm寬。引入?yún)^(qū)在數(shù)據(jù)區(qū)的最里面邊緣局部，引出區(qū)在最外面。引入和引出區(qū)包含有非音頻數(shù)據(jù)，用來控制光驅(qū)。888990名稱技術(shù)指標(biāo)名稱技術(shù)指標(biāo)播放時(shí)間74分鐘

旋轉(zhuǎn)方向順時(shí)針(從讀出表面看)

旋轉(zhuǎn)速度1.2m/s～1.4m/s(恒定線速度)光學(xué)系統(tǒng)光道間距1.6μm激光波長(zhǎng)780nm(7800?)盤片直徑120mm聚焦深度±2μm盤片厚度1.2mm信號(hào)格式中心孔直徑15mm通道數(shù)2個(gè)記錄區(qū)46mm～117mm量化16位線性量化數(shù)據(jù)信號(hào)區(qū)50mm～116mm采樣頻率44.1kHz材料折射率為1.55的任何材料通道位速率4.3218Mb/s最小凹坑長(zhǎng)度0.833μm(1.2m/s)～0.972μm(1.4m/s)數(shù)據(jù)位速率1.9409Mb/s最大凹坑長(zhǎng)度3.05μm(1.2m/s)～3.56μm(1.4m/s)數(shù)據(jù)：通道位8:17凹坑深度～0.11μm錯(cuò)誤校正碼CIRC凹坑寬度～0.5μm調(diào)制方式EFM磁盤存放數(shù)據(jù)的磁道是同心環(huán)，磁盤片轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是恒定的，但在兩條磁道上，磁頭相對(duì)于磁道的線速度是不同的。控制簡(jiǎn)單，便于隨機(jī)存取，但外磁道的存儲(chǔ)空間不能得到充分利用。CD盤光道的結(jié)構(gòu)不是同心環(huán)，而是螺旋型軌道。CD盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在光盤的內(nèi)外區(qū)是不同的，而它的線速度卻是恒定的〔CLV〕。這樣內(nèi)外光道的記錄密度(比特?cái)?shù)/每英寸)可以做到一樣，盤片可得到充分利用，但隨機(jī)存儲(chǔ)特性變得較差，控制也比較復(fù)雜91CD-DA的文件結(jié)構(gòu)CD-DA光道的特點(diǎn)是一個(gè)區(qū)段，多條光道(一個(gè)曲目，對(duì)應(yīng)一條光道)，不設(shè)目錄結(jié)構(gòu)。圖5-6是一張CD-DA唱盤的光道結(jié)構(gòu)，其中有一個(gè)區(qū)段，17條光道，對(duì)應(yīng)17首歌曲，沒有目錄結(jié)構(gòu)。

923CD-ROM

CD-ROM共有三種類型的光道：·CD-DA光道，用于存儲(chǔ)聲音數(shù)據(jù)?！D-ROMMode1，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)?！D-ROMMode2，用于存儲(chǔ)聲音數(shù)據(jù)、靜態(tài)圖像或電視圖像數(shù)據(jù)。

不同類型的光道，存放數(shù)據(jù)的格式不同，有不同的數(shù)據(jù)量和校驗(yàn)碼從而有不同的誤碼率

93CD-ROM的扇區(qū)地址與磁盤的扇區(qū)地址不同。磁盤的扇區(qū)地址是用C-H-S(柱面號(hào)-磁頭號(hào)-扇區(qū)號(hào))地址系統(tǒng)來表示，而CD-ROM是用軌道號(hào)和計(jì)時(shí)系統(tǒng)中的分、秒，扇區(qū)(75扇區(qū)/秒)來表示CD-ROM可以用多個(gè)區(qū)段、多條光道。但由于區(qū)段之間需要保存13MB的空間，造成CD-R盤片空間的浪費(fèi)，因此，一般不采用多個(gè)區(qū)段刻錄CD-ROM文件標(biāo)準(zhǔn)叫ISO9660，它是一個(gè)描述計(jì)算機(jī)用的CD-ROM文件結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。解決文件存放在CD-ROM上，可以在不同系統(tǒng)之間進(jìn)行交換等問題944CD-ROM/XA

(CD-ROMExtendedArchitecture)Philips,Microsoft,Sony發(fā)布,是黃皮書的擴(kuò)充.

定義了兩種新的扇區(qū)形式：·

CD-ROMMode2，XAFormat，F(xiàn)orm1：用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)?！?/p>

CD-ROMMode2，XAFormat，F(xiàn)orm2：存儲(chǔ)壓縮的聲音、靜態(tài)圖像或電視圖像數(shù)據(jù)。

955CD-R

OrangeBook是另一種CD光盤的標(biāo)準(zhǔn)，這種CD盤叫做可錄CD-R(compactdiskrecordable)盤，它允許用戶把自己創(chuàng)作的影視節(jié)目或者多媒體文件寫到盤上?？射汣D盤分為以下兩類：

CD-MO(compactdisk-magnetooptical)盤，磁光盤。用戶可以把數(shù)據(jù)寫到MO盤上，盤上的數(shù)據(jù)可以抹掉，抹掉后又可以重寫。

CD-WO(compactdisk-writeonce)盤，這種盤又寫成CD-R盤，用戶可以把數(shù)據(jù)寫到盤上，但是數(shù)據(jù)一旦寫入，就不能把寫入的數(shù)據(jù)抹掉。96OrangeBookPart2(CD-WO盤)這種盤在出廠時(shí)就已經(jīng)在盤上刻錄有槽，稱為預(yù)刻槽，也就是物理光道的位置已經(jīng)確定，是一片空白盤。用戶把多媒體文件寫到盤上之后，就把內(nèi)容表(TableOfContents，TOC)寫到盤上。在寫入TOC之前，這種盤只能在專用的播放機(jī)上讀；在TOC寫入之后，這種盤就可以在普通的播放機(jī)上播放。OrangeBookPart2標(biāo)準(zhǔn)還定義了另一種CD-WO盤，叫做HybridDisc(混合盤)。這種盤含有兩種類型的記錄區(qū)域：97〔1〕Pre-recordedArea(預(yù)記錄區(qū))，這個(gè)區(qū)域的信息是按照RedBook、YellowBook或GreenBook標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先記錄在盤上的，是一個(gè)只讀區(qū)域?！?〕RecordableArea(可記錄區(qū))。這個(gè)區(qū)可以把物理光道分成好幾個(gè)記錄段(multi-session)。每段由3個(gè)區(qū)域組成：導(dǎo)入?yún)^(qū)(LeadIn)、信息區(qū)(Information)和導(dǎo)出區(qū)(LeadOut)，每一段要在導(dǎo)入?yún)^(qū)寫入TOC(內(nèi)容表)。98CD-DA音樂打包無損格式99格式：APE或ISO，其中常用ape格式CD-DA音樂打包無損格式100Ape打包文件中的音樂播放清單，記錄了曲名、起始時(shí)間、時(shí)長(zhǎng)等信息CD-DA音樂打包無損格式101將cue類型的CD音樂清單文件導(dǎo)入“千靜聽〞播放器中，就可轉(zhuǎn)換成MP36VCDVideoCD(VCD)是由JVC、Philips、Matsushita和Sony聯(lián)合定義的數(shù)字電視視盤技術(shù)規(guī)格，它于1993年問世，盤上的聲音和電視圖像都是以數(shù)字的形式表示的。1994年7月發(fā)布了“VideoCDSpecificationVersion2.0〞，并命名為WhiteBook(白皮書)。該標(biāo)準(zhǔn)描述的是一個(gè)使用CD格式和MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字電視存儲(chǔ)格式。VideoCD標(biāo)準(zhǔn)在CD-Bridge規(guī)格和ISO9660文件結(jié)構(gòu)根底上定義了完整的文件系統(tǒng)，這樣就使VCD節(jié)目能夠在CD-ROM、CD-I和VCD播放機(jī)上播放102光盤內(nèi)有一個(gè)區(qū)段，多個(gè)光道。設(shè)有目錄結(jié)構(gòu)，即VCD文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)放在第一條光道中。其后，每條光道對(duì)應(yīng)一個(gè)視頻片段。在標(biāo)準(zhǔn)的視頻光盤中，音樂素材，要么融合在動(dòng)態(tài)畫面中，要么配有靜止圖像，并以視頻光盤格式保存

103VCD的數(shù)據(jù)主要通過MPEG-l編碼標(biāo)準(zhǔn)對(duì)音頻和視頻編碼。其音頻信號(hào)采用44.1kHz的第二層標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼。一張盤可以存儲(chǔ)74min的活動(dòng)圖像和數(shù)字音頻，兩張光盤可以存儲(chǔ)一部電影。視頻解碼器可以將視頻信號(hào)以每秒25幀的PAL或SECAM(352×288)制式播放。視頻的比特速率為1.15Mb／s，音頻的比特速率為0.22Mb／s。VCD格式實(shí)際是CD—ROM／XA盤Form2中模式2的格式，因此允許VCD在CD—ROM光驅(qū)中播放，但不能在CD—DA音頻播放器中播放。1045.4DVD

DVD原名是DigitalVideoDisc，意思是“數(shù)字電視光盤(系統(tǒng))〞。DVD不僅用來存放電視節(jié)目，同樣可以用來存儲(chǔ)其他類型的數(shù)據(jù)，DVD在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面具有其他媒質(zhì)所無法比較的容量和靈活性。因此又把DigitalVideoDisc更改為DigitalVersatileDisc(數(shù)字通用光盤)，縮寫仍然是DVD。1051DVD簡(jiǎn)介

DVD分類

DVD有6種格式標(biāo)準(zhǔn)：BookA——DVD—ROM．(只讀)；BookB——DVD—Video(視頻)；BookC——DVD—Audio(音頻)；BookD——DVD—R(可寫一次)；BookE——DVD—RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)；BookF——DVD—RW(可重復(fù)擦寫)。各種標(biāo)準(zhǔn)定義DVD的物理特性、文件系統(tǒng)及各種特殊的應(yīng)用和擴(kuò)充。如視頻應(yīng)用、音頻應(yīng)用等。

106DVD的特點(diǎn)DVD的特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量比現(xiàn)在的CD盤大得多。單面單層DVD盤片能夠存儲(chǔ)4.7GB的數(shù)據(jù)，單面雙層盤片的容量為8.5GB；單層雙面盤片的容量為9.4GB雙面雙層可到達(dá)17GB，相當(dāng)于25片CD-ROM(650MB)。單面單層盤存儲(chǔ)133分鐘的MPEG-2Video，其分辨率與現(xiàn)在的電視相同，并配備DolbyAC-3/MPEG-2