30
DVD的规格
31
DVD光盘的结构
DVD盘光道之间间距由原来的1.6m缩小到0.74m，而记录信 息的最小凹凸坑长度由原来的0.83m缩小到0.4m。
32
DVD光盘存储容量增加的原因
参数 盘片直径 DVD 120 mm CD 120 mm 容量增益
盘片厚度
减小激光波长 加大N.A.(数值孔径) 减小光道间距 减小最小凹坑长度 减小纠错码的长度 修改信号调制方式
干涉记录
衍射重现
全息光存储巨大竞争力体现在它具有超大存储容量、超高存储 密度和超快的存取速度。 达到TB量级的存储容量，GB量级的数据传输率。 39 难点：存储材料选择；加工成本
40
在全息光存储方面领先的企业是日本的Optware公司，该公司 1999年由风险投资创建，2004年获得6家企业3.6亿日元的投资， 2006年已经推出了利用同线全息技术制成的光盘，单张光盘的 存储容量达到200GB。 美国InPhase Technologies公司于2007年宣布开始量产全息 存储驱动器和300GB容量的全息光盘(HVD) 。 美国通用电气研发成试验了用全息存储材料制造的光盘，并成 功实现了500G内容的储存。
8
1994年制定了保存视频和音频数据的白皮书 标准，第一次将74分钟长的动态连续视频数 据和声音数据存放在VCD（Video Compact Disc）光盘中。
基于蓝皮书标准的E-CD（Ehanced）光盘， 采用多层记录方式，将CD-DA数据和CD-RO M数据分成了两个数据段，第一段记录CD-DA 音频数据，第二段记录有关的CD-ROM数据。
18
CD-ROM光盘的信息是沿着盘面由内向外螺旋形信息轨道(光 道)的一系列凹坑的形式存储的。 光道上不论内圈还是外圈，各处的存储密度是一样的，光道共 22188圈（每毫米约600圈），长度可达5.6km。 光道的间距为1.6μm，最小的凹坑长度为0.834μm，光道上凹 19 坑深约为0.12μm。
34
35
保护光盘不受强光照射，避免将光盘存放在过热、过冷或 潮湿的地方。 光盘必须放在专用的容器内保存而不能把它们堆放或叠放 在一起。 当需要把光盘放入计算机光盘驱动器中进行阅读时，要用 手指托住光盘的里、外边缘以避免指印，并且使标记面朝 上，然后放入到光盘驱动器的托盘中。 若光盘变脏，可用一块微湿的柔软棉布从中心向边缘轻轻 擦拭，不能沿圆形轨边擦拭。
1970年，美国物理学家詹姆斯.拉塞尔利用光束 及“模拟信号转换成数字信号”方案成功发明了 世界上第一个光—数字录制与恢复系统。
1972 年荷兰Philips 公司和美国MCA公司研 制成功激光电视唱片（VD）； 1974 年Thomson-CSF和Lenith公司研制成 功的透射式激光电视唱片。
4
Video CD
VCD 1.0采用CD-ROM/XA格式和MPEG-1标准保存视频和音频 信息, VCD 2.0采用CD-ROM/XA格式和MPEG-2标准保存视频 和音频信息。 它采用多层记录方式，将CD－DA数据和CD－ROM数据分成 了两个数据段，第一段记录CD－DA音频数据，第二段记录有 关的CD－ROM数据，可使一般CD音乐播放机无法读取受到 保护数据轨，而计算机的光驱可读取到数据轨及音乐轨。
1979 年荷兰Philips 公司研制成数字式 写后直读DRAW (Direct Read After Write）光盘。
1980年，Sony和Philips公司制定了 CD-DA（ Digital Audio）的红皮书标 准，规定了一张数字音乐光盘的大小（ 120mm直径），容量和数字编码标准。
16
CD-ROM盘片的最上层是涂了漆的保护层，该层上印有商标。 第二层是铝反射层，当驱动器读光盘时用来反射激光光束。 第三层是用聚碳酸脂压制的透明衬底，同时压制出的预刻槽用 来对光道径向定位，信息通常存储在光道上。
17
CD盘光道的结构与磁盘磁道的结构不同，它的光道不是同心 环光道，而是螺旋型光道。 CD盘转动的角速度在光盘的内外区是不同的，而它的线速度 是恒定的，就是光盘的光学读出头相对于盘片运动的线速度是 恒定的。
28
可重写光盘的存储介质能够在激光辐照下起可逆的物理
或化学变化。目前它主要有两类：磁光型和相变型。
磁光型光盘利用激光和磁场对光信息进行读、写和擦除； 相变型光盘通过调节激光的强弱使记录材料的晶体状态和非 晶体状态互相转换，从而进行旧数据的消除和新数据的写入。
29
DVD的定义
DVD是Digital Video Disc的缩写，意思是“数字视频光盘(系 统)”，实际上DVD的应用不仅仅是用来存放视频节目，它同样可 以用来存储其他类型的数据，因此又被称为Digital Versatile Disc，是数字多用途光盘。
1
内容提要
概述
光盘的特点
只读存储光盘系统（CD-ROM）
一次写入光盘（CD-R）
可重写型光盘（CD-RW）
DVD光存储系统
光盘的保养
光存储的未来
2
光盘的定义
高密度光盘(Compact Disk)，是近代发展起来不同于 磁性载体的光学存储介质，用聚焦的激光束存储和读 取信息，又称激光光盘。
3
光盘存储的发展历史
23
CD-R盘片结构
在CD－R盘片上以连续的槽沟(Groove)取代坑，并组成螺旋状 的轨道(Track)，而坑就被记录在这些槽沟内。在空白的盘片上， 槽沟有几个重要的用途，包括转速控制、寻道控制及时间指示 等。在槽沟上面是感光层(有机染料，Organic dye material)及 反射层(黄金或银)，最后再加上保护层及印刷层。
21
读盘原理
CD-ROM驱动器的激光器发出的激光束经透镜整形和聚焦后照 在螺旋光道上，对光道进行扫描。 从光盘上反射回来的激光束沿原来的光路返回，到达激光束 分离器后反射到光电检测器； 由光电检测器把光信号变成电信号，再经过电子线路处理后 22 还原成原来的二进制数据。
激光束入射至凹坑（pit）和凸台（land）边缘时，会产生反射 光信号，而入射至其他地方时没有反射光信号，则坑台边缘代 表“1”，其他地方代表“0”。
9
1995年，DVD(Digital Video Disc，数 字视频光盘)采用波长更短（635/650） 的红色激光（CD为780nm）、更有效 的调制方式和更强的纠错方法，具有更 高的道密度和位密度，并支持双层双面 结构。
10
标准名称
盘的名称
主要内容
记录、采集以及今天仍然使用的120mm (4.72英寸）直径物 理格式等规范。 计算机数据在光盘上的物理存储格式标准，以及光盘上计算 机数据的逻辑结构（文件结构）标准。采用了CD-DA（红皮 书）的物理格式，并添加了一层错误检测和纠正的标准。
11
CDEXTRA
只读存储光盘（read only memory，ROM）
ROM光盘的内容是在制作光盘时写入的，用户可任意多 次从ROM读取信息，而不能往盘上写信息：CD-ROM、 V-CD、DVD。
一次写入多次读出光盘（write once read many，WORM）
WORM光盘一次写入内容，以后成为ROM光盘，包括 CD-R、DVD-R。
1986年，Philips公司制定了CD-I（Intera ctive）的绿皮书标准，在CD-ROM规格 的基础上补充了音频、视频和计算机程序 方面的规定。
7
1987 年Sony和Philips公司发明一次写入 多次读出WORM（Write Once Read Many）光盘。
1990年，光盘进入可记录模式，基于橙皮 书标准的CD-R（Recordable）光盘实际 上没有记录任何信息，一旦按照某种文件 格式并通过刻写程序和设备，可以将需要 长期保存的数据写入空白的CD-R盘片上。
信息位价格低
存储寿命长
10年以上数据传输速Biblioteka 高几十MB、GB至TB/s
存储密度高
光盘线密度为103 B/mm
面密度为 105-106B/mm2
14
CD-ROM盘片是多媒体信息的载体； CD-ROM驱动器通过连线与计算机相连，主要任务是完成对
CD-ROM盘片上的数据读取。
15
CD-ROM盘片结构
CD-ROM盘片是用塑料压制成的圆盘，盘片的直径为120mm，中 心定位孔15mm，厚度1.2mm。CD-ROM盘片用单面存储数据， 另一面用来印刷商标。
加大盘片表面的利用 率
减小每个扇区字节数
86.6平方厘米
2048/2060字节/扇区
86 平方厘米
2048/2352字节/扇区
1.019 = 86.6/86
1.142 = 2352/2060 33
为了提高存储容量，出现了另一种规格的DVD盘，称为单面双 层光盘，单面双层盘的表层称为第0层，最里层称为第1层。第0 层采用了一种新的半透明(semi-transmissive)薄膜涂层，可让 激光束透过表层到达第1层。
CD-ROM驱动器构造
打开光驱
激光头的运动
20
激光头：是CD-ROM驱动器的主要部件，功能是 利用非凹坑上反射的激光强度弱得多这一特性，通 过光电转换器，将光盘上的信息转换为电信号; 聚焦伺服：自动聚焦伺服系统产生聚焦误差信号， 调整光头和光盘之间的距离，保证聚焦点落在光盘 的信息面上; 道跟踪伺服：采用道跟踪技术，克服光盘的偏心， 使聚焦光束落在有凹坑的光道中央.
染料
特点
酞菁染料
1.使用寿命超过100年 2.对刻录机的写入激 光功率要求较高 3.价格较贵
青蓝染料
1.使用寿命为10年 2.对刻录机的兼容 性最佳 3.价格便宜
含氮染料
1.与绿盘性能类似 2.使用寿命约100年 3.价格适中
26
CD-R盘片容量
1个扇区的数据格式