3.光碟片基础知识.ppt

1、光碟片資料架构及應用原理,一. 光碟片优點及其發展 二. 分類介紹光碟片資料架构 (1) 兩大類 十余种光碟片的介紹 (2) 各种光碟片的性能指標 (3) DVD與CD規格比較 (4) DVD/CD規格書 三. DVD光碟片基礎知識,光碟片优點及其電發展,一.概述 光盤存儲技術是指用光學方式在一個稱為光盤的存儲介質圓盤上進行寫/讀信息的一種信息存儲技術. 在20世紀70年代后期,利用光寫/讀技術的存儲設備終於成為商品,激光視盤(LVD),光唱片(CD-DA)后有了用於計算機存儲的CD-ROM. 二.优點 記錄密度高,存儲容量大,采用非接触寫/讀方式,易於更換盤片.數據傳輸率高,能隨机.,分類介

2、紹光碟片資料架构,(1) 兩大類 十余种光碟片的介紹 一,按光盤存儲介質分類 1,只讀型:其特征是用戶只能讀取光盤上的信息, 不 能修改或重寫. (1)LD光影碟成大影碟,記錄模擬視音頻(TM)信 號,20世紀70年代未商品化,視頻信號采用的接 調頻記錄,清晰度450電視線. (2)CD由索尼飛利浦共同於1981年推向市場,用於 記錄高品質(S/N70dB)的數字音頻信號.直徑 12cm單面最長時間74分鐘.,(3)CD-ROM作為計算機系統的外存.前期 CD- ROM光盤主要用於存儲文字信息.隨著 多媒體技術的發展,CD-ROM光盤上存儲的信息己包 括:文字,圖片,聲音,動畫及電視圖像等.配

3、上相應 硬件及軟件可播放CD-I,VCD,CD等 (4)VCD(Video-CD)利用MPEG-1壓縮編翃技術將74min 的視音頻信號存儲於一張CD光盤中,它一股作為獨 立電子商品,VCD插放,圖像水平清淅度268電視線, 也可在CD-I插入機上插放,配上MDEG解壓術或解 壓軟件.PC的CD-ROM驅動器可插放VCD技術的發 展,CD-ROM光盤上存儲的信息己包括:文字,圖片, 聲音,動畫及電視圖像等.配上相應硬件及軟件可 播放CD-I,VCD,CD等 (5)CD-V(CD-video)是CD与LD交集.,(6)DVD-video利用MDEG-2壓縮技術將135min的電影 轉換成高質量視

4、音頻信號存儲於一張外形与CD光 盤一,樣但儲容量高迖8.5GByte(單面雙層的光盤中, 重放圖像清晰度高達500電視線. (7)DVD-Audio記錄純音樂. (8)DVD0ROM作為CD-ROM的升級產品 2,重寫型:類似於磁盤,用戶可以對記錄在其上信息進行 反復讀,擦,寫.商品化的RW或RAW型光盤可 分為磁光型和相變型. (1)磁光型:利用激光加熱材料使其矯頑力為0,並改變外 部電磁場方向,以實現信息的寫/擦. (2)相變型:這類光盤利用激光回熱效應,使材料結構發 生晶態/非晶態變化,從而實現信號的寫/擦.,3只寫一次型 (1)WORM類可以是MO,也可以是PD型,通常RW/RAM類

5、驅器可以讀寫WORM型光盤. (2)DVD-R/CD-R可利用錄機自寫在成CD-DA, CD-ROM,VCD,DVD-Video,DVD-Audio.DVD-ROM等格式的共盤.,LD光碟平面原理圖,LD光碟剖面圖,CD光碟片原理圖,DVD平面圖,DVD面圖剖,DVD光碟片基礎知識,3.1DVD產品的規格標准 1995年12月,國際DVD聯盟針對不同的需求制定五種不同的規格標准: (1)DVD-ROM(只讀型DVD) 只讀型DVD光碟片屬于 計算机數据存儲只讀光碟,用途類似CD-ROM;相應硬 件為DVD-ROM驅動器或DVD-PC裝置. (2)DVD-Video(影音DVD) 影音DVD光碟

6、片屬于視 頻存儲光盤,簡稱DVD視盤或DVD影碟,類似于LD. VCD; (3)DVD-Audio(音樂DVD) 音樂DVD光碟屬于音頻 存儲光盤,用途類似音樂CD,硬件是DVD-A播放機,(4)DVD-R(一次可寫型DVD) DVD-R光盤屬于限寫一次 的光盤,用途類似CD-R. (5) DVD-RAM(可重复讀寫型DVD) DVD-RAM光盤屬 于可多次讀寫的光盤,用途類似于MO. 3.2分類剖析DVD光碟片 (1)按照存儲內容分類 DVD-Video DVD-Video屬于消費類電子產品,紀錄的數据主要包 括:經MPEG-2壓縮后的視頻信號;如杜比數字以及 48KHz/96KHz,非壓縮

7、線性PCM的各類音頻信號.,DVD-ROM DVD-ROM的容量是CD-ROM的容量的七倍,其數据 傳輸率則是CD-ROM的九倍.它屬于計算机信息產 品. DVD-Audio DVD-Audio具有7倍于CD的巨大存儲量,一張 DVD-Audio可以存儲多達9H的立体聲音樂. 它的播放音質比傳統的CD甚至比DVD-Video要 高. 能夠進可能再現音樂的特殊細節.,DVD-R 為一次可寫型光碟片,其紀錄原理與DC-R相同. 燒製完成后,就不可恢复了,但可以反复讀取. 采用與DVD-ROM相同的635nm短波長激光速束, 單面容量3.85GB,是CD-R的六倍,雙面可紀錄7.7GB DVD-RA

8、M 是一种可多次擦寫,反复使用的光紀錄介質,采用 的是相變材料.利用相變材料在固態時存在兩种 狀態-非晶体和晶体,而非晶体和晶体的反射 率不同,而形成信號. DVD-ROM單面容量為2.6GB,(2) 按照盤片結构分類 單面單層 單面雙層 雙面單層 雙面雙層,單面單層 單層DVD結构稱為S-1類,最大容量4.7GB,相當 于7張CD-ROM盤片容量之和.結构如下圖,單層雙面 如果用DVD基片代替”空白”基片,就构成單層雙面DVD盤,稱為 D-2.最大容量9.4GB.,雙面雙層 最大容量為8.54GB,存儲能力是單面單層的兩倍是由兩個薄 基片相互粘和,靠近激光的單層上有一半透明層,雙層雙面 是目

9、前存儲容量最大的DVD光盤類型,容量高達17GB. 相當于26張CD-ROM光盤.,高大容量的必要性和重要性,(1) 播放同樣時間的圖像細節要求高的高質量電影 單面單層存儲空間顯得不足 (2) DVD超高容量主要針對PC機作為海量媒体. (3) 將16:9視頻源與4:3視頻源分別紀錄在兩面, 可以确保盤片原始數据清晰度重現. (4) DVD具有多功能性,需要額外加進的內容很多.,(1)DVD光碟片坑紋尺寸 DVD光盤內部有更小的坑紋,更狹窄的數据軌 跡間距. CD最小坑紋為0.834m,道間距1.6 m 采用波長780-790nm紅外激光器讀取. 而DVD 最小坑紋長度為0.4 m,道間距0.

10、7 m, 采用波長為635-650nm紅外激光器讀取.因此 DVD光盤的坑紋是CD的一半,軌間密度是CD 的兩倍. CD / DVD 軌跡坑紋圖見下頁,(2) DVD光盤透射特性 DVD盤的反射糢雖然和LD一樣是鋁的,但覆蓋上 的聚碳酸脂耐濕优于丙烯酸樹脂,無需在加一層 防氧化糢. 雙層盤的半透明糢是金箔等金屬糢,厚度必須均勻 才能獲得均勻的透射性.為了使兩層返回檢光器 的光束強度一致,上層用半透明糢的透射率與反射 率下層用反射糢的反射率以及兩層間中間層透射 率都設計成最佳值. 雙層重放的光束狀態如下圖,3.4DVD光盤的數据讀取方法,1.雙面盤的讀取方法 (1) 在播放完盤上一面節目后, 將

11、光盤取出翻面后 放入播放機繼續播放. (2) 播放機中放兩個激光器,分別從盤的上下兩面 讀取數据,或者在播放機中只裝一個激光器, 但讀完一面后會自動跳到另一面繼續播放. 2.雙層盤的讀取方法 雙層盤實際上是將兩層盤疊加在一起,下層是 半反射層,透過它可以讀取上層數据.,讀下層是從內圈開始, 並從里往外讀取,讀完下層 再讀上層. 讀上層盤有兩种方法: a:逆光道路徑法 OTP b:順光道路徑法 PTP 雙層盤讀取方法如下圖:,3.5DVD光盤數据結构,DVD光盤上有瀏覽數据(Navigation Data)和 演播數据(Presentation Dtat)兩种數据結构.其中 瀏覽數据就是處理回放數据, 演播數据是指音頻 視頻,子圖等數据.,一,瀏覽數據的結构,瀏覽數據主要控制如何回放演播數據,它由視頻節目集信构.其中瀏覽數據即處理回放數據,演播數據即音頻,視頻,子圖等數據.用戶可以按照瀏覽數據中的控制信息,播放演播數據中的音頻,視頻和子圖等數據. 1,視頻管理器信息 DVD盤中必須包含視頻管理器信息VMGI. 2,視頻節目集信息 視頻節目集信息VTSI包含有關節目及節目菜單上的信息. 3,程序鏈信息 程