设备管理_光存储设备培训讲义

2020 2 20 1 5 2光存储设备 光存储设备常被简称为光驱 光存储设备所使用的数据存放介质被称为光盘 由于其存储容量大 价格便宜 保存时间长 是许多软件和数据采用的存储介质 从CD DVD再到HDDVD和BD 光盘的存储量越来越大 技术也越来越先进 2020 2 20 2 5 2 1光存储设备的种类 光存储设备分为台式内置光驱 笔记本内置光驱和外置通用光驱三种 台式内置光驱安装在主机箱内部 是DIY市场中最为普遍的光存储产品类型 笔记本内置光驱强调薄 轻 省电 价格高 其牢固度要远低于台式机内置光驱 外置通用光驱则是通过外部接口连接在主机上 主要是针对需要移动工作的用户 更多的是强调移动性 在性能 其数据传输率 体积 重量等方面都受到制约 要逊色于内置式光驱 而且价格要远远高于内置式 2020 2 20 3 1 DVD ROM驱动器 DVD ROM驱动器是一种可以读取DVD盘片的光驱 兼容DVD ROM CD ROM等常见的格式 DVD ROM驱动器分台式机内置型 笔记本内置型和外置型三种 DVD的单倍速是指1358KB s 而CD的单倍速是150KB s 大约为CD的9倍 目前DVD ROM驱动器所能达到的最大DVD读取速度是18倍速 最大数据传输率为27MB S 缓存容量从198K至256K不等 接口类型有IDE和SATA两种 安装方式分内置和外置两种 按读写光盘的类型可以将光存储设备分为DVD ROM驱动器 DVD刻录机 DVD R RW DVD R RW 蓝光刻录机 HDDVD光驱等 2020 2 20 4 2 DVD刻录机 DVD刻录规格并没有建立起统一的规格 目前有三种不同的刻录规格 DVD RAM DVD R W DVD R W 而且三种规格互相基本不兼容 三种规格都有各自支持的厂商 在市场上DVD R W和DVD R W占据主流 DVD RAM的市场份额较小 目前多数刻录机都支持DVD ROM DVD RDL DVD R DVD RW DVD RDL DVD R DVD RW DVD RAM DVDVideo CD ROM CD R CD RW等多种类型 DVD刻录机技术参数包括 适用类型 最大DVD刻录速度 最大DVD读取速度 最大CD刻录速度 最大CD读取速度 最大双层盘片刻录速度 安装方式 接口类型 缓存区容量 是否带有防烧死技术 防止光盘破裂功能等 2020 2 20 5 3 蓝光刻录机 蓝光刻录机是指基于蓝光DVD技术标准的刻录机 DVD使用MPEG2压缩标准 可以存储广播级效果的电影 但随着HDTV的升温 按照现行的DVD标准 一张DVD光盘可容纳的HDTV节目时间不到1小时 无法完整记录一部电影 而且 HDTV节目的分辨率也远远高于现有的DVD规格 前者有720p 1280 720 1080i p 1920 1080 等格式 而后者仅支持480p 640 480 另一方面 目前盗版DVD已呈洪水泛滥之势 各大影片商都期待下一代DVD规格能在知识产权上给以有力的保护 基于上述情况 国际DVD论坛组织陆续通过了两种新DVD标准 蓝光和HDDVD HDDVD标准由东芝领衔 使用8 15编码信号处理 单面单层容量可达17 27GB 主要卖点是制造成本比蓝光低 蓝光DVD标准由索尼领衔 松下 日立 三星 飞利浦等为代表的Blu ray标准 蓝光DVD 单面单层容量23 3 25 27GB 单面双层50GB 其次 市售的蓝光和HDDVD光盘片及驱动器都比较贵 2020 2 20 6 5 2 2光存储设备的工作原理 光存储设备的数据存放介质是光盘 光存储设备在工作时分为读取数据和刻录数据两个过程 打开 关闭 停止键 耳机及扩音器插孔 耳机音量控制键 紧急弹出孔 读取指示灯 播放 跳播按键 1 光存储设备的外部结构 2020 2 20 7 电源接口 IDE数据线接口 主从设置跳线 CD音频接口 数字音频接口 测试接线 光驱标签上跳线的设置 光驱的背板接口 2020 2 20 8 2 读取数据的工作原理 光存储设备在读取光盘中的数据时 激光头会产生波长为0 54 m 0 78 m的激光光源 DVD ROM和CD ROM盘片读取所需的激光波长不同 前者为650nm而后者为780nm 光线经过处理后照射在光盘上 由光盘的反射层将光束反射回来 再由光存储设备中的光检测器捕获到这些光信号 光盘上存在着 凹点 和 凸点 两种状态 它们的反射信号正好相反 这两种不同的信号很容易就能被光监测器识别 在光驱中有专门的部件将它们转换并校验 再交给光存储设备中的控制芯片处理 然后就会在计算机中得到光盘中的数据 光盘每扇区为2KB光盘最内圈光道为起始扇区 1号扇区 光盘数据存储原理 光盘中每个沟槽边缘代表数据 1 其它地方代表数据 0 2020 2 20 9 3 刻录数据的工作原理 只有具备刻录光盘功能的光存储设备才能在特定的光盘中刻录数据 CD刻录机是在CD ROM的基础上发展起来的光存储设备 可刻录的光盘类型有CD R光盘和CD RW光盘 DVD刻录机是在DVD ROM的基础上发展起来的光存储设备 可刻录的光盘类型有DVD R DVD RW DVD RDL DVD R DVD RW DVD RDL DVD RAM CD R CD RW等9种格式的光盘 可刻录光盘是在聚碳酸酯制成的片基上喷涂了一层染料层 激光头根据刻写数据的不同控制发射激光束的功率 使部分染料受热分解 在空白的光盘上用高温 烧刻 出可供读取的反光点 由于染料层分解后不能复原 因此DVD R光盘只能烧刻一次 而RW由于染料层的不同 可以反复刻写 2020 2 20 10 5 2 3光存储设备的性能指标 衡量光驱性能指标的最重要参数是数据传输率 其他还有平均寻道时间 数据传输模式 CPU占用时间 缓存容量以及纠错能力等 1 倍速 CD ROM基准传输速率度为150KB s 1x 如50 x光驱的数据传输速度为7 5MB s DVD基准速率为1 35MB s 1x 如20 x光驱最大数据传输速度为27MB s BD ROM基准速率为4 5MB s 1x 最大数据传输速度指激光头在光盘最外圈读写数据所达到的最大值 光盘内圈数据传输速度大约为外圈的一半左右 2020 2 20 11 2 多格式支持 指DVD ROM光盘驱动器能支持和兼容读取多种盘片 一般来说 一款合格的DVD ROM光盘驱动器应支持目前市面上主要的各类盘片 而且兼容性应良好 3 缓存容量 当增大缓存容量后 光驱连续读取数据的性能会有明显提高 因此缓存容量对光驱的性能影响相当大 目前普通光驱大多采用198KB 256K缓存容量 而刻录机一般采用2 8MB缓存容量 2020 2 20 12 4 接口类型 目前市面上的光驱接口主要有 IDE USB SCSI和SATA接口等 后两种接口的传输速度较快 但是SCSI接口的CD ROM价格较贵 安装较复杂 且需要专门的转接卡 因此对一般用户来说应尽量选择SATA或IDE接口的光存储设备 现在的IDE接口的传输速率最高可达133MB s SATA150接口的传输速率最高可达150MB s 而18倍速的DVD ROM的实际需要的速度只有18 1358KB s 24 444MB s 选用哪种接口基本都能满足传输速度要求 2020 2 20 13 5 纠错能力 纠错能力是指光驱对一些数据区域不连续的光盘进行读取时的适应能力 纠错能力强的光驱 能很容易跳过一些坏的数据区 而纠错能力差的光驱在读取坏数据区域时会感觉非常吃力 容易导致系统停止响应或死机等 6 震动 噪音和发热由于光驱高速旋转的主轴电机带来的震动 噪音 发热等对光盘有一定的影响 因此选择有防震机构 静音性能好的产品对光驱和光盘都有好处 此外具有高速音轨捕捉的光驱产品 借助软件可以直接在CD上抓取高效压缩 音质纯正的MP3数字音乐文件 2020 2 20 14 光驱常见故障分析 光驱工作时 光盘上的灰尘在激光高温熔化下 容易在激光头形成顽固的污垢 这影响了光驱读盘性能 也加速了光驱的老化 2020 2 20 15 5 2 4 1光盘的优点 光存储设备是以光盘作为载体的 如普通光盘 音乐CD VCD DVD 刻录光盘CD R CD RW和DVD RW等 光盘有如下一些优点 容量大 CD ROM容量为650MB DVD ROM容量为4 7 17GB BD ROM容量为23 27GB 因此操作系统 应用软件等安装盘都采用了光盘作为载体 稳定性好 光盘采用了光存储的方法存储数据 与软盘的磁存储相比 稳定性增加了许多 同时普通光盘中的数据无法被修改 因此不必担心数据被病毒破坏 5 2 4光盘概述 光盘是光存储设备惟一的存储介质 两者是密不可分的 下面将介绍光盘的相关知识 2020 2 20 16 成本低 光盘通过光盘生产线批量地进行压制生产 每张光盘的成本不过一两元钱甚至更低 使用寿命长 只要合理地使用和保存光盘 光盘的使用寿命一般都会在100年左右 完全可以满足一般用户的需要 便于携带 光盘并不大而且很薄 不会占用太多的空间 携带方便 2020 2 20 17 1 CD ROM光盘 CD ROM只读光盘 存放计算机数据和数字化的文 图 声 象等 ReadOnlyMemory只读存储器 容量为650M 由保护层 透明塑料涂层 反射层 镀铝涂层 塑料基板层 数据记录 标签层 光盘屏蔽保护 等组成 5 2 4 2光盘的分类 光盘主要分为CD ROM光盘 DVD ROM光盘 刻录光盘和可擦写型光盘4种类型 2020 2 20 18 2 DVD ROM光盘 DVD ROM光盘的容量是CD光盘的7倍 为了在相同面积内装载更多内容 DVD光盘采用了更高密度的 螺旋 轨道间隙设计 从以往CD的1 6微米减小至0 74微米 数据凹槽的 宽度 尺寸从CD的0 83微米缩小到0 40微米 更小的数据凹槽需要更短波长的光束才能正确读取 因此DVD使用了640纳米波长的激光束 而CD的激光波长则为780纳米 存储一部长度为135分钟的电影通常需要4692Kbps的速率 换算成容量单位即为4 75GB 因此以此为标准规定了DVD光盘的最初容量 DVD光盘定义了4种规格 单面单层 单面双层 双面单层和双面双层 容量分别是4 7GB 8 5GB 9 4GB和17G 2020 2 20 19 3 刻录盘 除了只能读不能写的只读型 ROM Read OnlyMemory 只读存储器 光盘外 还有可写一次 R Recordable 可记录 与反复擦写 RW ReWritable 可重写 的光盘 它们除了可以被读取之外 还都能够写入数据 CD R DVD R与CD RW DVD RW之间的差别是 R只能写一次 不能擦掉后重写 而 RW则可以反复擦写 这几种光盘的记录原理与普通光盘是不一样的 它们借助激光的精确定位与局部加热 利用某些特殊材料在激光加热前后的反射率不同来记忆 1 和 0 若这种材料的相变是不可逆的则为 R 可逆的就是 RW 而普通的只读光盘则是利用在盘上压制凹坑的机械办法 利用凹坑 pit 和岸台 land 及它们的交界处 凹坑边缘 对激光的反射率不同来记录和读取 1 和 0 2020 2 20 20 DVD盘片格式分类DVD SuperMulti实现了三大DVD刻录机规格的统一 不过目前DVD盘片规格却有DVD R DVD RW DVD RAM DVD R DVD RW五种 还有尚未普及的 蓝光技术 在购买刻录光盘之前 先要了解你的刻录机所支持的格式 以及哪种格式的盘片最适合你 然后再去购买就简单又轻松了 DVD RAM规格DVD RAM是由先锋 日立 东芝公司联合推出的DVD标准 单面容量为4 7GB 双面容量为9 4GB DVD RAM的优点就是格式化时间很短 不足1分钟就可以使用 而且不需要特殊软件就能进行写入和擦写 不过早期的DVD光存储都不支持这个规格 兼容较差是该产品的最大缺点 因此大家在购买之前要看清产品是否支持该格式 DVD RWDVD RW是由著名的先锋公司提出来的 该规格能以DVD视频格式来保存数据 也就是说刻录的光盘能直接在影碟机上播放 不过它每次刻录都需要花费一个半小时左右来格式化 并且诸如防刻死技术 纠错管理功能等特性都不支持 因此使用起来比较麻烦 2020 2 20 21 DVD RWDVD RW是目前最易用 与现有格式兼容性最好的刻录标准 由理光 飞利浦等公司联合推出 DVD RW也是目前唯一与DVD光驱 DVD播放器完全兼容的格式 也就是在电脑应用领域的实时视频刻录 和娱乐应用领域的随即数据存储方面完全兼容的可重写格式 同时随着成本下降 DVD RW越来越受到关注 并且成为微软公司唯一支持的DVD刻录标准 非常适合目前消费者应用需求 不过缺点就是只能用DVD RW DVD R盘片 并且需要专门的刻录软件支持 DVD R与DVD RDVD R是由Pioneer公司所主导发展的DVD规格 兼容性非常不错 具有对于一般DVD播放机100 的互换性 而后以SONY PHILIPS 理光以及HP等主要会社为首的DVDAlliance对DVD R做了改进 推出另外一种新的方式 DVD R架构 可以让使用者在记录一次资料之后 还有可以继续使用剩余的光盘片资料记录空间 也就是允许使用者用多次的方式来分批记录资料 DVD Multi与DVD DualDVD Multi技术以DVD RAM为主要架构 兼容DVD RAM DVD R DVD RW CD R CD RW等规格在专业和视频等领域有更强的实力 不过并不能支持CD R CD RW格式 所以不适合普通用户 DVD Dual是索尼公司推行的标准 支持DVD R RW和DVD R RW刻录标准 因此更适合大众用户选购 这两种规格主要是整合前面5种格式 并不能算作一种新规格 这里只是提出来供大家参考 2020 2 20 22 补充一下 符号的意义在选购刻录光盘的时候会发现 有DVD R和DVD R两种产品 容量 结构也都相同 它们的区别在哪里呢 DVD R的光头定位精确度低 且寻址方式的信号辨识度较差 当刻录倍速较高时 会出现寻址不易的情况 所以DVD R的高倍速刻录难度相对要大 而DVD R则正好相反 光头定位精度高 寻址方式比前者好 容易实现高倍速刻录 因此大多数的16 DVD刻录盘都是DVD R 另外DVD R采用恒定角速度刻录 比DVD R的恒定线速度刻录更快 读写性能要优于DVD R格式 因此DVD R有着更好的可编辑性 更适合消费者选购 2020 2 20 23 主要光盘参数的比较 2020 2 20 24 DVD的存储容量 2020 2 20 25 BD 随着HDTV的出现 只有4 7 8 5GB容量的DVD 满足不了存放MPEG 2Video高清节目 1920 1080 1152 的要求 从而促成了BD和HDDVD等蓝光技术的问世 2002年2月19日 先锋 飞利浦 索尼等9个公司组成的蓝光盘创立者推出蓝光盘 BD采用405nm的紫色激光 12cm盘的容量 单面单层25GB 双层50GB 6层100GB 8层200GB 双面单层50GB 双层100GB 8cm盘的容量 单面单层7 8GB 双层15 6GB 双面单层15 6GB 双层31 2GB 数据传输率 单倍 36Mbps 2x 72Mbps 4x 144Mbps 8x 288Mbps 蓝光盘的容量大 添加了硬质塑料或聚合物外壳 盘片的保护性好 但与现有DVD不兼容 而且制作成本较高 播放机的销售价格也较贵 BD视盘采用的是MPEG 2 MPEG 4 AVC H 264 和VC 1视频编码 音频则采用了DolbyDigital AC 3 DTS和LPCM 可达7 1声道 编码 可选DolbyDigitalPlus和无损的DolbyTrueHD与DTSHD 2020 2 20 26 DVD HDDVD与BD的技术参数比较 2020 2 20 27 HDDVD 2002年初 在篮光盘创立者组织成立不久 以东芝和NEC为首的其它DVD论坛成员 推出了完全不同的另一个高密度光盘标准 与与DVD兼容 称为HDDVD 高清晰DVD 2006年3月28日HDDVD的播放器和光盘等产品正式上市 HDDVD也采用405nm紫色激光 12cmROM盘 单面单层15GB 双层30GB 三层45GB 双面单层30GB 双层60GB 三层90GB 刻录盘 单面单层20GB 双层40GB 三层60GB 8cm盘 单面单层4 7GB 双层9 4GB 双面单层9 4GB 双层18 8GB 速率是36 55Mbps 结构与现有DVD相同 HDDVD兼容现有DVD 生产成本也较低 但是容量比蓝光盘小 且保护性不太好 HDDVD采用MPEG 4 AVC VC 1和MPEG 2视频编码 采用DolbyDigitalPlus DTS DolbyDigital AC 3 和MPEGAudio等有损编码和LPCM MLP TRUEHD 双声道 和DTSHD等无损编码 2020 2 20 28 1 普通光存储设备的选购 普通光存储设备包含CD ROM和DVD ROM 但是现在CD ROM已逐渐被市场淘汰 读者如要购买普通光存储设备 只需从DVD ROM产品中选择 目前普通光存储设备的技术日趋成熟 因此在选购时需注意以下几个方面 5 2 5光存储设备选购指南 由于市场上光存储设备的品牌众多 生产厂商不断推出新产品 使得竞争非常激烈 下面根据不同需求的用户来介绍怎样选购光存储设备 2020 2 20 29 1 品牌 品牌大厂一般都掌握了光存储设备的核心技术 这样更容易控制成本 相对来说也容易买到物美价廉的产品 有实力的厂家的产品无论是产品用料 做工 还是售后服务都要更胜一筹 在光存储市场 比较有名气的生产厂家有 先锋 明基 BenQ 三星 SAMSUNG 索尼 SONY LG和华硕 ASUS 等 2 读盘能力 目前的DVD光驱有单激光头和双激光头两种 单激光头和双激光头的DVD光驱的读盘能力没有大的区别 只是双激光头的光驱在读取CD和DVD类型的盘片时激光头会有一个切换过程 这样会使读盘开始阶段的速度较慢 2020 2 20 30 3 接口和缓存 DVD ROM主要有IDE和SATA两种接口 采用SATA接口比采用IDE接口的DVD ROM具有更好的稳定性和数据传输率 CPU的占用率也低得多 4 区码限制 使用DVD ROM播放DVD影碟时必须注意区码的问题 因为CSS规定 软件和硬件都必须同时经过授权认证才可以成功地解码播放DVD影片 也就是说DVD ROM和DVD播放软件都必须同时通过区码的授权 因此选购DVD ROM时要注意所支持的区位码 2020 2 20 31 5 倍速 现在的DVD ROM都是16 18倍速的 但是要注意其读取CD的速度 一般要求读取CD的速度达到40倍速 CD ROM的传输速率是150KB s 而