第十一章光存儲技術第一節

光存儲技術概述

如何記錄“0”和“1”，如何提高單位面積上的記錄密度是計算機工業中的一個非常重要的技術研究和開發課題。在半個世紀中，科學家和工程技術人員開發了許多的記錄技術，從電子管到半導體存儲器，從磁記錄到光記錄都取得了輝煌的成就。光記錄是20世紀70年代的重大發明，是80年代世界上的重大技術開發項目，是90年代得到廣泛應用的技術。

文本動畫圖形影像聲音一、光存儲的類型1.只讀型光存儲系統只讀型光盤包括LV和CD-ROM等。CD-ROM（CompactDisc-ReadOnlyMemory）只讀式壓縮光盤，其技術來源于激光唱盤，形狀也類似于激光唱盤，能夠存儲650MB左右的數據。用戶只能從CD-ROM讀取信息，而不能往盤上寫信息。只讀型光存儲系統只讀型光驅只讀型光盤2.一次寫型光存儲系統一次寫（WORM）光存儲系統可一次寫入，任意多次讀出。與CD-ROM相比，它具有由用戶自己確定記錄內容的優點。一次寫型光驅一次寫型光盤3.可重寫型光存儲系統可重寫光盤（E-R/W，Rewritable或Erasable）像硬盤一樣可任意讀寫數據。分為兩種磁光型（MagneticOptical，簡稱MO）相變型（PhaseChange，簡稱PC）兩種形式。可重寫型光存儲系統磁光型可重寫光驅相變型可重寫光驅與光盤二、光存儲系統的技術指標1.尺寸LV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5.25英寸可擦寫光盤向小尺寸方向發展，主要尺寸為5.25英寸和3.5英寸。2.容量

(1)格式化容量

格式化容量是指按某種光盤標準進行格式化后的容量。

如對于SONY的SMO-D501光盤，若格式化使每個扇區為1024B，格式化容量是325MB，而采用每扇區為512B，格式化容量只有297MB。

(2)用戶容量

用戶容量是指盤片格式化后允許對盤片執行讀寫操作的容量。

CD-ROM的容量為550MB和680MB。由于光盤外圈5mm區容易出錯，所以有些CD-ROM的容量標為550MB。

3.平均存取時間平均存取時間是指從計算機向光盤驅動器發出命令開始，到光盤驅動器在光盤上找到需讀/寫的信息的位置并接受讀/寫命令為止的一段時間。平均尋道時間光學頭沿半徑移動全程1/3長度所需的時間為平均尋道時間。平均等待時間盤片旋轉半周的時間為平均等待時間。把平均尋道時間、平均等待時間和讀/寫光學頭穩定時間相加，就得到平均存取時間。

4.數據傳輸率

數據傳輸率

數據傳輸率一般是指單位時間內光盤驅動器送出的數據比特數。該數值與光盤轉速和存儲密度有關。CD-ROM，其數據傳輸率已從初期的150KB/s提高到6MB/s。同步傳輸率、異步傳輸率和

DMA傳輸率

數據傳輸率也指控制器與主機之間的傳輸速率。它與接口規范和控制器內的緩沖器大小有關。SCSI接口的同步傳輸率為4MB/s，異步傳輸率為1.5MB/s。AT總線規定的DMA方式的傳輸率為1MB/s。突發傳輸率

光盤驅動器或控制器中都包含有一個64K、256K或512K的緩沖存儲器。為了提高數據傳輸率，讀數據過程中先把數據存入緩沖器，再進行集中傳送；如果下次讀取同一內容，就不必從光盤上去讀取，直接把緩沖器中的數據傳送給主機就可以了，這種傳輸率稱為突發傳輸率。持續傳輸率

當傳送的數據量很大時，緩沖器就起不到提高傳輸率的作用了，這時的傳輸率稱為持續傳輸率。

5.誤碼率

采用復雜的糾錯編碼可以降低誤碼率。存儲數字或程序對誤碼率的要求高，存儲圖像或聲音數據對誤碼率的要求較低。CD-ROM

要求的誤碼率為10-12—10-16。6.平均無故障時間(MTBF)

MeanTimeBetweenFailures，要求達到25000小時。

三、光存儲格式標準和類型什么是CD-DACD-DA（CD-DigitalAudio）是為激光數字音頻唱盤制定的規格。它是CD標準的第一個文本，屬于紅皮書（RedBook）規格。什么是CD-ROMCD-ROM邏輯格式，1988年正式作為國際標準IS09660，黃皮書（YellowBook）。什么是CD-GCD-G（CD-Graphics）是1985年出現的遵循紅皮書規格的光盤，主要用于存儲靜止畫面。什么是CD-WORMCD-WORM（CD-WriteOnceReadMany）屬于藍皮書（BlueBook）規格，實現了光盤的一次寫多次讀的功能。什么是CD-ICD-I（CD-Interactive）屬于綠皮書（GreenBook）規格。它在CD-ROM規格的基礎上補充了音頻、視頻和計算機程序方面的規定。1988年出現了CD-I交互式光盤系統，1992年底出現了第二代CD-I，可播放互動式電影。什么是CD-VCD-V（CD-Video）與CD-G一樣，是紅皮書標準的延伸，用于影碟機，其視頻信號可以輸出到電視機上。什么是CD-ROMXA(ExtendedArchitecture)它是Philips、SONY和Microsoft制定的CD-ROM擴展結構。CD-ROMXA擴充了對數字音頻信號的編碼，目的是為了彌補推出CD—I規格帶來的問題。該規格也稱為黃皮書的第二組標準。

什么是CD-RCD-R（CD-Recordable）屬于橙皮書（OrangeBook）規格。它在黃皮書的基礎上增加了可寫入的多種CD格式標準。是一種可刻錄光盤，可以多次在CD空余部分寫入數據。什么是PhotoCDPhotoCD是一種像片光盤，允許多段追入記錄，屬于白皮書（WhiteBook）標準。該規格也稱為黃皮書的第二組標準。光盤CD系列LVCD-ROMCD-GCD-DACD-VWORMPhoto-CDCD-RDVDVCDCD-ROMXADVICD-ICD-MO磁光（MOD）磁光（PCD）只寫一次可重寫只讀數字模擬數字聲音卡拉OK數字+模擬光盤的系列及它們之間的關系CD系列中產品之間的主要差別CD-DA存放數字化的音樂節目

CD-G存放靜止圖像和音樂節目

CD-V存放模擬的電視圖像和數字化的聲音

CD-ROM存放數字化的文、圖、聲、象等

CD-I存放數字化的文、圖、聲、象(靜止的)、動畫等

CD-IFMV存放數字化的電影、電視等節目

卡拉OKCD存放數字化的卡拉OK節目

VideoCD存放數字化的電影、電視等節目

Photo-CD存放的主要是照片、藝術品

四、CD工業史大事記20世紀70年代初期，荷蘭飛利浦(Philips)公司的研究人員開始研究利用激光來記錄和重放信息，并于1972年9月向全世界展示了長時間播放電視節目的光盤系統，這就是1978年正式投放市場并命名為LV(LaserVision)的光盤播放機。從此，利用激光來記錄信息的革命便拉開了序幕。它的誕生對人類文明進步的影響，不亞于紙張的發明對人類的貢獻。

大約從1978年開始，把聲音信號變成用“1”和“0”表示的二進制數字，然后記錄到以塑料為基片的金屬圓盤上，歷時4年，Philips公司和Sony公司終于在1982年成功地把這種記錄有數字聲音的盤推向了市場。由于這種塑料金屬圓盤很小巧，所以用了英文CompactDisc來命名，而且還為這種盤制定了標準，這就是世界聞名的“紅皮書(RedBook)標準”。這種盤又稱為數字激光唱盤(CompactDisc-DigitalAudio，CD-DA)盤。

由于CD-DA能夠記錄數字信息，很自然就會想到把它用作計算機的存儲設備。但從CD-DA過渡到CD-ROM有兩個重要問題需要解決：①計算機如何尋找盤上的數據，也就是如何劃分盤上的地址問題。因為記錄歌曲時是按一首歌作為單位的，一片盤也就記錄20首左右的歌曲，平均每首歌占用30多兆字節的空間。而用來存儲計算機數據時，許多文件不一定都需要那么大的存儲空間，因此需要在CD盤上寫入很多的地址編號。

②把CD盤作為計算機的存儲器使用時，要求它的錯誤率(10-12)遠遠小于聲音數據的錯誤率(10-9)，而用當時現成的CD-DA技術不能滿足這一要求，因此還要采用錯誤校正技術。于是就開發了“黃皮書(Yellow)標準”。

經過科學技術人員以及各行各業人員的共同努力，終于在1985年前后成功地把CD-ROM推向了市場，從此CD-ROM工業走上了康莊大道。第二節

CD的盤片結構和讀取原理一、CD的盤片結構

激光唱盤、CD-ROM、數字激光視盤等統稱為CD盤。CD盤主要由保護層、反射激光的鋁反射層、刻槽和聚碳酸脂襯墊組成。保護層上印有標識。鋁反射層提高盤片反射率。預刻槽用于光道徑向定位。代表信息的凹坑就壓在透明襯底上。CD-ROM盤的底視圖二、CD的盤結構

CD盤的外徑為120mm，重量為14克～18克。激光唱盤分3個區：導入區、導出區和聲音數據記錄區。三、CD盤的光道結構

1.恒定角速度(CAV)和恒定線速度(CLV)

以我們現在用的軟磁盤為例，軟磁盤存放數據的磁道是同心環，磁盤片轉動的角速度是恒定的，通常用CAV(constantangularvelocity)表示，但在這一條磁道和另一條磁道上，磁頭相對于磁道的速度(稱為線速度)是不同的。采用同心環磁道的好處之一是控制簡單，便于隨機存取，但由于內外磁道的記錄密度(比特/每英寸)不相同，外磁道的記錄密度低，內磁道的記錄密度高，外磁道的存儲空間就沒有得到充分利用，因而存儲器沒有達到應有的存儲容量。

CD盤光道的結構與磁盤磁道的結構不同，它的光道不是同心環光道，而是螺旋型光道，CD唱盤的光道長度大約為5公里。CD盤轉動的角速度在光盤的內外區是不同的，而它的線速度是恒定的，就是光盤的光學讀出頭相對于盤片運動的線速度是恒定的，通常用CLV(constantlinearvelocity)表示。由于采用了恒定線速度，所以內外光道的記錄密度(比特數/每英寸)可以做到一樣，這樣盤片就得到充分利用，可以達到它應有的數據存儲容量，但隨機存儲特性變得較差，控制也比較復雜。

在盤存儲器工業中，從CAV到CLV整整花了30多年的時間才得以實現。現在不僅CD-ROM存儲器采用CLV，而且磁光盤存儲器也開始采用。

CD盤的道密度為160000TPI（TrackPerInch），遠高于軟盤（135TPI）和硬盤（幾百個TPI）的道密度。相鄰螺旋形光道之間的距離為1.6um。光道寬度約為0.5~0.6um，總長度約5km。光道上的凹坑和非凹坑長度限制在3~11T（T=0.277um）之間，凹坑深度約為0.12um，凹坑總數可多達8億多個。四、CD盤的讀出原理光盤上壓制了許多凹坑，激光束在凹坑部分反射的光的強度，要比從非凹坑部分反射的光的強度來得弱，光盤就是利用這個極其簡單的原理來區分“1”和“0”的。凹坑的邊緣代表“1”，凹坑和非凹坑的平坦部分代表“0”，凹坑的長度和非凹坑的長度都代表有多少個“0”。

需要強調的是，凹坑和非凹坑本身不代表１和０，而是凹坑端部的前沿和后沿代表１，凹坑和非凹的長度代表０的個數。

五、CD驅動器基本結構

CD盤上的數據要用CD驅動器來閱讀。CD驅動器由光學讀出頭、光學讀出頭驅動機構、CD盤驅動機構、控制線路以及處理光學讀出頭讀出信號的電子線路等組成。

光頭旋轉馬達聚焦、道跟蹤和定位司服EFM解調器去交插和內插CLV控制CIRC錯誤校正RAM同步檢測器反變頻器RAM控制器RAM錯誤校正和系統管理系統控制接口主機CD-ROM盤數字信號處理反變頻及驅動控制CD-ROM驅動器的系統方框圖光學讀出頭光學讀出頭是CD系統的核心部件之一，它由光電檢測器、透鏡、激光束分離器、激光器等元件組成。激光器發出的激光經過幾個透鏡聚焦后到達光盤，從光盤上反射回來的激光束沿原來的光路返回，到達激光束分離器后反射到光電檢測器，由光電檢測器把光信號變成電信號，再經過電子線路處理后還原成原來的二進制數據。

光學讀出頭的基本結構圖第三節

CD盤的物理格式和邏輯格式

一、通道碼與EFM調制聲音轉換成用“1”和“0”表示的數字信號之后，并不是直接把它們記錄到盤上。物理盤上記錄的數據和真正的聲音數據之間需要做變換處理，這種處理統稱為通道編碼。

(把數據轉換成適合在介質上存儲或傳輸的物理表達形式——通道碼)通道編碼不只是光盤需要，凡是在物理線路上傳輸的數字信號都需要進行通道編碼。大家所熟悉的磁盤、磁帶、數字電話等都使用了不同算法的通道編碼技術。

激光唱盤使用的通道編碼叫做8到14比特調制編碼(eighttofourteenmodulation，EFM)。這種編碼的含義就是把一個8個比特(即1個字節)的數據用14比特來表示。

這里有兩個問題要回答，一是為什么要做通道編碼，二是為什么把8比特轉換成14比特。

1.為什么要用通道編碼

在數字記錄中要做通道編碼的主要原因有兩個：一是為了改善讀出信號的質量；二是為了在記錄信號中提取同步信號。

例如，有連續多個字節的全”0”信號或者全“1”信號要記錄到盤上，如果不作通道編碼就把它們記錄到盤上，讀出時的輸出信號就是一條直線，電子線路就很難區分有多少個“0”或者多少個“1”信號。

而對于沒有規律的數字信號，讀出時的信號幅度和頻率的變化范圍都很大，電子線路很難把“0”和“1”區分開，讀出的信息就很不可靠。

因此通俗說來，通道編碼實際上就是要在連續的“0”之間插入若干個“1”，而在連續的“1”之間插入若干個“0”，并對“0”和“1”的連續長度數目即“行[游]程長度”加以限制。2.為什么要把8位數轉換成14位數

理論分析和實驗證明，把“0”的游程長度最短限制在2個，而最長限制在10，光盤上的信號就能夠可靠讀出。這條規則的意思是，2個“1”之間至少要有2個“0”最多不超過10個“0”。我們知道，8位數據有256種代碼，14位通道位有16,384種代碼。通過計算，在這16,384種代碼中有267種代碼能夠滿足“0”游程長度的要求。在這267種代碼中，再去掉其中11種代碼，就得到了與8位數據相對應的256種通道碼。

EFM通道合并位

當通道碼合并時，為了滿足游程長度的要求，在通道碼之間再增加了3位來確保讀出信號的可靠性，于是在激光唱盤中8位的數據就轉換成了17位的通道代碼。

在DVD光盤技術中，把3位合并位改成2位，并把它們直接插入到重新設計的碼表中，這樣一個字節的數據就轉換成16位的通道位，這也就提高了DVD的存儲容量。

激光唱盤上聲音數據編碼的過程

二、CD-DA盤的物理格式

通常，激光唱盤上的有許多首歌曲，一首歌曲安排在一條光道上。一條光道由許多節/扇區(section/sector)組成，一節由98幀(frame)組成。幀是激光唱盤上存放聲音數據的基本單元，它的結構如下圖所示。

激光唱盤聲音數據的基本結構

1.同步(SYNC)

每幀的開頭都有24位同步位。這24位同步位不經EFM調制，本身就是通道碼。任何數據經EFM調制后都不會出現與同步碼字相同的碼。

具體的碼字是:

1000000000010000000000102.子碼(Subcode)

每幀都有這樣的一字節。

在CD-DA中稱為子碼/控制和顯示(subcode/controlanddisplay)；

在CD-ROM中稱為控制字節(ControlBytes)。

這字節的內容主要提供盤地址信息。

3.聲音數據(AudioData)

在CD-DA中，立體聲有兩個通道，每次采樣有2個16位的樣本，左右通道的每個16位數據分別組成2個8位字節，6次采樣共24字節組成一幀。激光唱盤上聲音數據的采樣頻率為44.1kHz，每次對左右聲音通道各取一個16位的樣本，因此1秒鐘的聲音數據率就為

44.1×1000×2×16÷8=176400字節/秒

由于1幀存放24字節的聲音數據，所以1秒鐘所需要的幀數:

176400÷24＝7350幀/秒

98幀構成1節，也可以說成1個扇區，所以1秒鐘所需要的扇區數:

7350÷98＝75扇區/秒

1個扇區的聲音數據：98×(2×12)＝2352字節

1個扇區的數據：2352個聲音數據＋

2×392個EDC/ECC字節＋

98個控制字節＝3234字節

4.P,Q錯誤校驗碼由于CD-DA盤的原始誤碼率較高(約10-4)，須要采用糾錯能力很強的交叉交插里德/索洛蒙碼(Cross-InterleavedRead-SolomonCode，CIRC)進行糾錯。因此，每幀有2×4字節的錯誤校正碼分別放在中間和末端，稱為Q校驗碼和P校驗碼，P校驗是由(32，28)RS碼生成的校驗碼；Q校驗是由(28，24)RS碼生成的校驗碼。

5.一幀數據的通道位數

編號字段名稱通道位數合計(1)同步位(SYNC)24+327(2)子碼(Subcode)1×(14+3)17(3)數據(Data)12×(14+3)204(4)Q校驗碼4×(14+3)68(5)數據(Data)12×(14+3)204(6)P校驗碼4×(14+3)68合計

5886.激光唱盤的光道

在CD-DA中的物理光道是螺旋形，因此可以說一片CD-DA盤只有一條物理光道。而這里所指的CD-DA光道應該理解成邏輯光道比較合適。一條CD-DA光道有多個扇區組成，扇區的數目可多可少，而光道的長度可長可短，通常一首歌就組織成一條光道。

CD-DA的通道：P-W

CD-DA中定義了一個控制字節(ControlBytes)，或者叫做子碼(Subcode)。如前所述，每一幀有一個8位的控制字節，98幀組成8個子通道，分別命名為P、Q、R、S、T、U、V和W子通道。一條光道上所有扇區的子通道組成CD-DA的P、Q、…、W通道。98個控制字節(98*8位)組成8個子通道的結構如下：8位P子通道(b8)Q子通道(b7)R子通道(b6)S子通道(b5)T子通道(b4)U子通道(b3)V子通道(b2)W子通道(b1)98字節的b8組成P子通道，98字節的b7組成Q子通道，依此類推。通道P含有一個標志，它用來告訴CD播放機光道上的聲音數據從什么地方開始；

通道Q包含有運行時間信息，CD播放機使用這個通道中的時間信息來顯示播放音樂節目的時間。

Q通道的98位的數據排列成如下的形式：

98位2位4位4位72位16位

2位：控制字節的部分同步位

4位：控制標志，定義這條光道上的數據類型

4位：說明后面72位數據的標志

72位：Q通道的數據。在盤的導入區(LeadIn)，含有盤的內容表TOC(TableOfContents)；在其余的盤區，含有當前的播放時間

16位：CRC(CyclicRedundancyCode)用于錯誤檢測，CRC沒有錯誤校正功能三、CD-ROM盤的物理格式YellowBook是Philips和Sony公司為CD-ROM(CompactDisc-ReadOnlyMemory)定義的標準，CD工業從此進入了第二個階段。YellowBook在RedBook的基礎上增加了兩種類型的光道，加上RedBook的CD-DA光道之后，CD-ROM共有三種類型的光道：CD-DA光道，用于存儲聲音數據。CD-ROMMode1，用于存儲計算機數據。CD-ROMMode2，用于存儲聲音數據、靜態圖像或電視圖像數據。

YellowBook和RedBook相比，它們的主要差別是RedBook中2352字節的用戶數據作了重新定義，解決了把CD用作計算機存儲器中的兩個問題，一個是計算機的尋址問題，另一個是誤碼率的問題，CD-ROM標準使用了一部分用戶數據當作錯誤校正碼，也就是增加了一層錯誤檢測和錯誤校正，使CD盤的誤碼率下降到10-12以下。

1.CD-ROMMode1

CD-ROMMode1把RedBook中的2352字節的用戶數據重新定義為：

2352字節同步字節12字節扇區地址4字節用戶數據2048字節EDC4字節未用8字節ECC276字節同步字節：12字節，用于同步。扇區地址(Header)：4字節，定義該扇區的地址。用戶數據：2048字節，用于存放用戶數據。EDC：4字節，用于錯誤檢測。如果檢測結果無差錯，就不執行這一層的錯誤校正。未用：8字節。ECC：276字節，錯誤檢測和校正碼。CD-ROM的扇區地址與磁盤的扇區地址不同。磁盤的扇區地址是用C-H-S(柱面號-磁頭號-扇區號)地址系統來表示，而CD-ROM是用計時系統中的分、秒，以及特地為CD-ROM規定的扇區/分秒(1/75秒)來表示。CD-ROM用戶數據區的地址結構如下：

4字節的扇區地址稱為HEADER分(MIN)1字節0～74秒(SEC)1字節0～59分秒(FRAC)1字節0～74方式(Mode)1字節012.CD-ROMMode2

CD-ROMMode2把RedBook中的2352字節的用戶數據重新定義為：

2352字節用戶數據2336字節同步字節12字節扇區地址4字節CD-ROMMode2與CD-ROMMode1相比，存儲的用戶數據多14%，但是由于沒有錯誤檢測和錯誤校正碼，因此在這種方式中，用戶數據的誤碼率比Mode1中的誤碼率要高。在Mode2的扇區地址中，方式(Mode)字節域中的值設置成02。四、CD-ROM盤的邏輯格式CD-ROM面對用戶的是文件，如文本文件、圖像文件、聲音文件、執行文件等等，需要一個文件系統來管理，這樣就可使用戶把CD-ROM當成一個文件集來看待。因此，僅有物理格式標準化還不夠，還需要有一個如何把文件和文件目錄放到CD-ROM盤上的邏輯格式標準，也就是文件格式。

1、ISO9660

通過許多軟硬件公司的共同的艱苦努力，在1988年正式公布了CD-ROM文件結構標準，命名為“InformationProcessing：VolumeandFileStructureofCD-ROMforInformationInterchange”,可譯為“信息處理：用于信息交換的CD-ROM的卷和文件結構”。

IBMPC兼容機的文件結構為MS-DOS文件結構，而AppleMacintosh計算機的文件結構為分層結構文件系統(HierarchicalFileSystem，HFS)。這兩種文件結構不相同，文件不能通用。ISO9660標準既不是DOS的文件結構標準，也不是HFS的文件結構標準，而只是一個描述計算機用的CD-ROM文件結構標準。因此，計算機要能夠讀ISO9660文件結構的盤，其操作系統必需有支持軟件，該軟件通常在現有OS上進行擴展(Extension)。

Microsoft公司為讀取ISO9660文件而開發的程序是MSCDEX(MicrosoftCD-ROMExtension)，它需要和CD-ROM驅動器帶的設備驅動程序聯合，DOS才能讀CD-ROM盤上的ISO9660文件。MSCDEX.EXE程序的主要功能就是把ISO9660文件結構轉變成MS-DOS能識別的文件結構。

在MS-DOS和MS-Windows環境下，IBMPC兼容機必需安裝MSCDEX.EXE和CD-ROM驅動器帶的設備驅動程序才能讀CD-ROM盤上的文件。設備驅動程序要安裝在CONFIG.SYS文件中，而MSCDEX.EXE文件要安裝在AUTOEXEC.BAT文件中。在Windows95/98環境下不需要另外配置CONFIG.SYS和AUTOEXEC.BAT文件，它本身帶有MSCDEX.EXE和設備驅動程序，在安裝過程中會自動安裝。

第四節

VCD標準

一、VideoCD標準概述CD-DA是20世紀80年代初的產品，盤上的音樂節目是以數字形式記錄的；LaserVision是70年代末的產品，盤上的電視圖像和聲音都是以模擬信號形式記錄的；CD-Video(CD-V)是1987年定義的，它是CD-DA和LV相結合的產物，盤上的聲音是數字的，而電視圖像仍然是模擬的。CD-V和LV常被人們稱為激光視盤或激光影碟。VideoCD(VCD)是由JVC、Philips、Matsushita和Sony聯合定義的數字電視視盤技術規格，它于1993年問世，盤上的聲音和電視圖像都是以數字的形式表示的。1994年7月發布了“VideoCDSpecificationVersion2.0”，并命名為WhiteBook(白皮書)。該標準描述的是一個使用CD格式和MPEG-1標準的數字電視存儲格式。二、VCD盤的組織

VCD盤由引導區(導入區和導出區)和節目區兩部分組成。盤上的數據按光道來組織，光道數最多為99條。在節目區中的第一條光道(Track1)是一條專用VCD數據光道(SpecialVideoCDTrack)，其余的是MPEGAudio/Video光道。也可包含CD-DA光道，但必須在MPEG-Audio/Video光道之后。

Lead-inArea(導入區)

Track1(光道1)Track1：專用VCD數據光道

Track2(光道2)Track2～99(Max.)

Track3(光道3)

ProgramArea…①Track2～K：MPEG-Audio/VideoTrack(節目區)TrackK(光道K)

TrackK+1(光道K+1)

…②TrackK+1～N：CD-DATrack

TrackN(光道N)

Lead-outarea(導出區)

三、VCD的文件目錄結構VCD盤的文件系統是在ISO9660文件結構標準基礎上開發。VCD盤需要的目錄有：Rootdirectory0(根目錄0)，CDI，VCD和MPEGAV。VideoCD規范規定對文件目錄作了如下規定：①如果VCD盤包含卡拉OK基本信息區(KaraokeBasicInformationArea)，這個區域中的文件必須存放在KARAOKE目錄下。②如果VCD盤包含分段播放項目區(SegmentPlayItemArea)，這個區域中的文件必須存放在SEGMENT目錄下。③如果有擴展的播放順序描述符(PlaySequenceDescriptor，PSD)文件，這個文件必須存放在EXT目錄下。④VCD信息區(VideoCDInformationArea)中的文件必須存放在VCD目錄下。⑤所有表示MPEGAudio/Video光道的文件都必須存放在MPEGAV目錄下。⑥所有表示CD-DA光道的文件都必須存放在CDDA目錄下。第五節DVD簡介VCD和DVD都是光學存儲媒體，但DVD的存儲容量和帶寬都明顯高于CD。影視、聲音、計算機和光學記錄技術融合在一起將開發出下一代的CD產品。DVD原名是DigitalVideoDisc的縮寫，意思是“數字電視光盤(系統)”，這是為了與VideoCD相區別。實際上DVD的應用不僅僅是用來存放電視節目，它同樣可以用來存儲其他類型的數據，因此又把DigitalVideoDisc更改為DigitalVersatileDisc，縮寫仍然是DVD，Versatile的意思是多才多藝的意思。現在，當我們談到DVD時，通常是指DigitalVideoDisc。

MPEG-1的電視質量是家用錄象機的質量，MPEG-1技術的成熟促成了VCD的誕生、產業的形成和市場的成熟；MPEG-2的電視質量是廣播級的質量，由于廣播級數字電視的數據量要比MPEG-1的數據量大得多，而CD-ROM的容量盡管有近700多兆字節，但也滿足不了存放MPEG-2Video節目的要求。MPEG-2的技術已經相當成熟，為了解決MPEG-2Video節目的存儲問題，就促成了DVD的問世。

最終的單面單層DVD盤片應該能夠存儲4.7GB(千兆字節)的數據，單面雙層盤片的容量為8.5GB；單面單層盤存儲133分鐘的MPEG-2Video，其分辨率與現在的電視相同，并配備DolbyAC-3/MPEG-2Audio質量的聲音和不同語言的字幕。DVD的特點是存儲容量比現在的CD盤大得多，最高可達到17GB。一片DVD盤的容量相當于現在的25片CD-ROM(650MB)，而尺寸與CD相同。DVD所包含的軟硬件要遵照正在由計算機、消費電子和娛樂公司聯合制定的規格，目的是為了能夠根據這個新一代的CD規格開發出存儲容量大和性能高的兼容產品，用于存儲數字電視和多媒體軟件。一、DVD的規格

DVD和CD系列

DVD(DigitalVersatileDisc)CD(CompactDisc)BookA:DVD-ROMCD-ROMBookB:DVD-VideoVideoCDBookC:DVD-AudioCD-AudioBookD:DVD-RecordableCD-RBookE:DVD-RAMCD-MODVD的存儲容量

DVD盤的類型存儲容量(GB)MPEG-2Video的播放時間(分鐘)單面單層(只讀)4.7133單面雙層(只讀)8.5240單層雙面(只讀)9.4266雙層,雙面(只讀)17

單層雙面(DVD-R)6.6215單層雙面(DVD-RAM)5.2147電視圖像規格

技術內容技術規格數據傳輸率可變速率，平均速率為4.69Mb/s(最大速率為10.7Mb/s)圖像壓縮標準MPEG-2標準聲音標準NTSC：DolbyAC-3或LPCM,可選用MPEG-2AudioPAL：MPEGMUSICAM*5.1或LPCM,可選用DolbyAC-3通道數多達8個聲音通道和32個字幕通道二、DVD的存儲容量是怎樣提高的

1.從外觀和尺寸方面來看，DVD盤與現在廣泛使