《光盘存储格式》PPT课件.ppt

多媒体技术教程第13章光盘存储格式 第13章光盘存储格式 2 17 第13章光盘存储格式目录 13 1CD标准系列13 2激光唱盘标准 红皮书13 2 1CD盘上的音乐节目是如何组织的13 2 2CD DA的通道 P W13 2 3CD G是什么13 3CD ROM标准 黄皮书13 3 1CD ROMMode113 3 2CD ROMMode213 3 3混合方式13 4CD ROM XA13 4 1CD ROM XAMode2Form113 4 2CD ROM XAMode2Form213 4 3CD ROM XA中的声音13 5CD I标准 绿皮书13 5 1CD I格式13 5 2CD IReady格式13 5 3CD Bridge盘 13 6可录CD标准 橙皮书13 6 1橙皮书概要13 6 2橙皮书第1部分13 6 3橙皮书第2部分13 7VCD标准 白皮书13 7 1VCD盘的组织13 7 2VCD的文件目录结构13 7 3MPEG Audio Video扇区的结构13 8通用磁盘格式 UDF 13 9错误检测原理13 9 1错误检测和校正简介13 9 2CRC错误检测原理13 9 3CD盘上的错误检测码 第13章光盘存储格式 3 17 第13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 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 第13章光盘存储格式 4 17 13 1CD标准系列 CD产品系列CD DA CD G CD Video CD ROM CD ROM XA CD I VCDCD系列标准红皮书 黄皮书 ISO9660 绿皮书 橙皮书和白皮书等标准文件中 见图13 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 第13章光盘存储格式 5 17 红皮书就是激光唱盘标准 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RedBook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 可录CD标准 橙皮书 CD ROM标准 黄皮书用于分别存储计算机数据 存储声音数据 静态图像或视像单倍速150KB s CD I标准 绿皮书在同一条光道上混合存储计算机数据 声音和视像 VCD标准 白皮书 第13章光盘存储格式 6 17 补充 可擦写光盘主要有磁光盘MOD和相变光盘PCD 1 MOD采用磁光技术来记录数据 容量约200MB 600MB 2 相变光盘盘片的刻录层是多晶体 在刻录时 激光束有选择性地加热相变材料某一区域 使得这部分迅速成为液态 然后 凝结 形成非结晶状态 由于非结晶状态和结晶状态有不同的光学反射率 这样就可以通过CD ROM来读取数据了 当把相变材料加热 非结晶状态的原子又回到有序的结晶状态 这样就恢复到可写状态 第13章光盘存储格式 7 17 13 9错误检测原理 13 9 1错误检测和校正简介光盘存储器需要纠错由于光盘材料性能 光盘制造技术水平 驱动器性能和使用不当等诸多原因 从盘上读出的数据不可能完全正确光盘存储器采用了三种错误检测和纠正措施错误检测 采用循环冗余码 CRC 检测读出数据是否有错错误校正 采用里德 索洛蒙码 RS 进行纠错交叉交插里德 索洛蒙码 CIRC 这个码的含义可理解为在用RS编译码前后 对数据进行交插和交叉处理 第13章光盘存储格式 8 17 13 9错误检测原理 续1 13 9 2CRC错误检测原理代码多项式在纠错编码代数中 把以二进制数字表示的一个数据系列看成一个多项式 例如 二进制数字序列10101111 用多项式可以表示成 式中 xi表示代码的位置或某个二进制数位的位置 前面的系数ai表示码的值 取值为0或1 M x 称为信息代码多项式 第13章光盘存储格式 9 17 13 9错误检测原理 续2 模2多项式代数运算规则 模2多项式的加法和减法 模2加法和模2减法运算所得的结果相同 所以可用加法来代替减法 11011111010101 第13章光盘存储格式 10 17 13 9错误检测原理 续3 模2多项式的除法用长除法 1011 11 10 11 1111 0 第13章光盘存储格式 11 17 13 9错误检测原理 续4 代码多项式的结构如果一个k位的二进制信息代码多项式为M x 增加 n k 位的校验码后 信息代码多项式在新的数据块中就表示成xn kM x 见图16 1 图16 1信息代码结构 第13章光盘存储格式 12 17 13 9错误检测原理 续5 错误检测原理如果用一个校验码G x 生成多项式去除代码多项式M x 得到的商假定为Q x 余式为R x 则可写成 因模2多项式的加法和减法运算结果相同 故可把上式写成 第13章光盘存储格式 13 17 13 9错误检测原理 续6 代表新的代码多项式 它是能够被校验码生成多项式G x 除尽的 即它的余项为0 在盘上写数据时 将xn kM x 表示的信息代码和表示的余数R x 代码一起写到盘上从盘上读数据时 将信息代码和余数代码一起读出 然后用相同的校验码生成多项式G x 去除通过判断余数是否为0来确定数据是否有误 第13章光盘存储格式 14 17 13 9错误检测原理 续7 13 9 3CD盘上的错误检测码CD DA盘上的q通道使用的CRC校验码生成多项式 若用二进制表示 则为 假定要写到盘上的信息代码M x 为 由于增加了2个字节的校验码 所以信息代码变成 第13章光盘存储格式 15 17 13 9错误检测原理 续8 两数相除的结果其商可不必关心 其余数为B994 H 这就是CRC校验码将信息代码和CRC码一起写到盘上写到盘上的信息代码和CRC码是4D6F746FB994 它能被错误检测 从盘上把这块数据读出时 用同样的CRC码生成多项式去除 其结果是 1 余数为0 表示读出没有错误 2 余数不为0 表示读出有错 除尽 第13章光盘存储格式 16 17 第13章光盘存储格式 17 17 简单例子 CRC生成多项式为 G x 1011要写入盘中