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1、光 盘,本教程归LED STRIPS所有,上 课 要 求,本人上课不点名，现在不想听课的可以走了 手机可以打开，但打电话要到教室外 不用记笔记，什么都不用记,-光盘-,1.光盘的过去和发展 2.各种各样的光盘和分类 3.结构和生产过程 4.读盘原理和驱动器 5.光盘刻录机和CD-R 6.DVD光盘及DVD光驱 7.未来光盘的发展趋势,1光盘发展三部曲,第一部 LD-激光视盘 又称LCD，直径较大，为12英寸，两面都记录信息,记录模拟信号。模拟信号经过频率调制、线性叠加，然后进行限幅放大。限幅后的信号以0.5微米宽的凹坑长短来表示。,光盘发展三部曲,第二部 CD-DA激光唱盘 红皮书（Red B
2、ook）标准 CD-DA激光唱盘系统首先把模拟的音响信号进行PCM（脉冲编码调制）数字化处理，再经过EFM（814位调制）编码之后记录到盘上。数字记录代替模拟记录的好处是：对干扰和噪声不敏感；由于盘本身的缺陷、划伤或沾污而引起的错误可以校正。,光盘发展三部曲,第三部 CD-ROM 黄皮书(Yellow Book)标准 盘上的数据以数据块的形式来组织，每块都要有地址。盘上的数据就能从几百兆字节的存储空间上迅速找到。为了降低误码率，采用增加一种错误检测和错误校正的方案。错误检测采用了循环冗余检测码。,光盘的成长历程,20世纪七十年代初，Philips 1972.9 展示播放电视节目的光盘系统 19
3、78.正是投放市场光盘播放机 LV1982 CD-DA 红皮书标准 数字声音1985 CD-ROM 推向市场，ISO9660标准1986 CD-I 数字化文图声像动画等，CD-G 静止图像和音乐节目 CD-V 模拟的电视图像和数字化的声音1992 CD-I FMV 数字化电影电视等节目，OK-CD 卡拉OK节目1993 VCD 数字化电影电视节目,各种各样的光盘,1.CDDA 激光数字音频光盘，1981年制定了它的规范红皮书，又称为CD，CD-DA盘直径为12厘米，每片盘能播放74分钟高质量的音乐节目。,各种各样的光盘,2.CDROM 计算机只读光盘。1985年制定了它的规范，主要用于计算机外
4、存储器，最初CDROM只含计算机可读的文字信息，现在可存储声音、图形、视频、动画等。CDROM光盘直径12厘米，容量为650MB。,各种各样的光盘,3.CDROMXA 1998年制定了它的规范。CDROM光驱在读混合模式光盘时(同时会有数据轨道和音频轨道的CD称为混合模式光盘)，如果读计算机数据，就不能回放音乐。XA允许计算机数据和音频数据放在相同的轨道上，所以它能够在读计算机数据的同时回放音乐。,各种各样的光盘,4.CDG 又称卡拉OK盘，1985年出现，它是利用CD唱片上剩余的通道记录一些简单的静止图形文字(如歌词等数据)，可用于卡拉OK。,各种各样的光盘,5.CDV 带视频的激光唱片，1
5、987年出现，它是 CDDA和LD相结合的产物，同CDG 一样在影碟机上使用。,各种各样的光盘,6.CDI 交互式光盘：用于交互式计算机多媒体 CDI系统中。1987年制定了它的规范，CDI只能由CDI播放机播放。,各种各样的光盘,7.CDR 可录式光盘。1989年制定了它的规范。它可多次在空余部分写入数据，适合于小规模单一发行的CD制品或数据备份，资料存档等。,各种各样的光盘,8.PhotoCD 相片光盘。1992年制定了它的规范。PhotoCD是专为存储数字化的35mm相片设计的，一张光盘可多次录入约100张左右的相片，必要时还可以还原成底片。PhotoCD光盘可在CDI、CDROMXA和
6、PhotoCD播放机上播放。,各种各样的光盘,9.VCD 是Video CD的简称，意为视频小型光盘。1993年制定了VCD1.1的标准。1994年又在VCD1.1的基础上增加了播放控制(屏幕菜单)和高清晰度图像等功能，制定了VCD2.0标准。VCD标准采用了CDROMXA数据格式，因此可在配置了CDROM驱动器的PC基础上播放，普通的CD唱机增加VCD解码板也可播放VCD。VCD盘可连续播放74分钟的录像节目。其图像优于VHS录像质量，伴音质量可达到CD的效果。,各种各样的光盘,10.DVI 数字电视交互技术光盘。DVI把高质量的声音和电视图像以压缩方式交叉存放在CDROM上，这种盘也称DV
7、I光盘。,各种各样的光盘,11.DVD 高密度数字视盘，1995年统一规格标准，采用双面光盘结构，它以单面光盘为基础，每面的容量为4.7GB，可以播放133分钟的MPEG2的音视频。同时DVD具有可变的数据传输率，对于图像和声音的平均传输速率为4.69MBs，文件结构满足ISO9660，数据格式支持CDROMXA标准，采用MPEG2音频数据压缩标准，PAL分辨率为720576，25帧秒，支持杜比AC35.1通道环绕立体声技术，图像和声音质量更高。向下兼容CD、VCD等光盘。,各种各样的光盘,12.LD 激光视盘，又称影碟，因此视频播放机又称影碟机。视盘的直径一般为30cm、也有20cm的。根据
8、其信号录制方式，LD分为两种，一种是标准播放视盘(CAV)，这种视盘单面播放时间为30分钟。另一种是长时间播放视盘(CLV)，其单面播放时间为60分钟。,各种各样的光盘,13.CDWORM 一次性写入的光盘，信息一旦写入便不能再次修改。但可以象其他CD-ROM盘片一样，在CD-ROM驱动器和CD-R驱动器上被反复地读取多次。,各种各样的光盘,14.MO MO是英文Magnet-Optical的缩写，是指利用激光与磁性共同作用的结果记录信息的光磁盘。记录时在盘的上面施加磁场，而在盘下面用激光照射。磁场作用于盘面上的区域比较大，而激光通过光学系统聚焦于盘面的光点直径只有12微米。在受光区域，激光的
9、光能转化为热能，并使磁性层受热而变的不稳定，即变的易受磁场影响。这样，在直径只有12微米的极小区域内就可记录下一个单位的信息。MO的缺点是不能用普通CD-ROM驱动器读出。,各种各样的光盘,15.CD-RW 在1995年4月，飞利浦公司提出了与CD-ROM和CD-R兼容的相变型可擦写光盘驱动器CD-E（CD Erasable）。1996年10月，Philips、Sony、HP、Mitsubishi和Ricoh五家公司共同宣布了这一新的可擦写CD标准，并将CD-E更名为CD-RW（CD-ReWritable)。CD-RW是一个已经得到众多公司和用户普遍支持的可擦写光盘标准。由于CD-RW仍沿用了
10、CD的EFM调制方式和CIR检纠错方法，CD-RW盘与CD-ROM盘具有相同的物理格式和逻辑格式。,红黄绿橙白蓝 皮书,红皮书 CD-DA 音乐节目 74分钟黄皮书 CD-ROM 文图声像等多媒体节目 650M绿皮书 CD-I 文图声像等多媒体节目 760M 橙皮书 CD-R 读写文图声像等多媒体节目白皮书 Video-CD 影视节目 70分钟(MPEG-I)红皮书+CD-V模拟电视数字声音 5-6分钟电视20分钟声音蓝皮书 LD 影视节目 200分钟 直径12英寸,光 盘 结 构,盘 片 标准的CD-ROM盘片直径为120毫米（4.72英寸），中心装卡孔为15毫米，厚度为1.2毫米，重量约为
11、1418克。CD-ROM盘片的径向截面共有三层：（1）聚碳酸酯(Polycarbonate)做的透明衬底；（2）铝反射层；（3）漆保护层；CD-ROM盘是单面盘，不做成双面盘的原因，不是技术上做不到，而是做一片双面盘的成本比做两片单面盘的成本之和还要高。激光束必须穿过透明衬底才能到达凹坑，读出数据。,光 盘 结 构,光道 物理光道是指360一圈的连续螺旋形光道。含有信息的光道称为信息光道（Information Track）。每条信息光道可以是物理光道的一部分，或是一条完整的 物理光道，也可以是由许多物理光道组成。含有用户数字数据的信息光道称为数字光道，记为DDT(Digital Date T
12、rack)含有音响信息的光道称为音响光道，记为ADT(Audio Track)。所有含有数字数据的信息光道都要用扇区来构造，而一些物理光道则可以用来把信息区中的信息光道连接起来。,光 盘 结 构,数据结构 CD-ROM盘区划分为三个区：导入区有一条导入光道（Lead-in Track）导出区有一条导出光道（Lead-out Track）用户数据记录在用户数据区中的信息光道上,光 盘 的 生 产,CD-ROM的复制可以简单地分为五个环节：（1）预制主片；（2）制主片；（3）电铸；（4）复制；（5）印刷和包装。,光 盘 的 生 产,1.预制主片（1）预制：将CD-ROM节目的程序和数据，利用预制作
13、软件，在硬 盘上按CD-ROM ISO9660格式模拟生成映像文件。该映像文件模拟真实的CD-R盘的文件和目录结构。（2）优化、测试：用CD-R制作软件，存取CD-ROM映像文件，同存取 CD-ROM盘片上一样。对CD-ROM的程序和数据进行测 试和优化，使最频繁存取的文件放在“盘片”的最前端。（3）刻录：将生成好的CD-ROM映像文件，利用刻录软件刻录到 CD-R盘片上去。,光 盘 的 生 产,2.制主片 将经过处理后的CD-R盘上的数据，记录在玻璃盘上的过程。最常用的是感光性树脂系统。这种方法是将感光性树脂用于一个经特殊处理的玻璃基片上，以制出一个玻璃主片。感光性树脂通常都是由一个旋转涂膜
14、系统以大约18微米比人的头发细640倍的厚度涂上去的。在一个螺旋形轨道上，激光束记录仪使部位感光性树脂在蓝光下曝光，这样就生成了光盘的具体内容。玻璃母盘用化学显像药水来进行显影。感光性树脂上曝光部分被腐蚀掉以后，就在抗蚀性的表面上形成了微小的凹点。经过显影之后，在感光性树脂表面蒸敷上一层金属膜（通常是银），以便其后玻璃主片电铸时有一个导电的表面。,光 盘 的 生 产,3.电铸 电铸的最终目的是产生用于复制CD的金属模子(子盘)。在制作玻璃主片的这一过程中，由于有一层银膜而导电的主片，浸浴在含有镍离子的电解质溶液里。使其通电后，带有光盘映像的玻璃主片上的曝光区域不断吸引镍离子。镍层不断加厚，并与
15、曝光后的感光树脂表面上腐蚀出的凹点和台面（凹点之间的部分）的轮廓一致。最终形成一厚且坚固的镍片，其金属表面上留下与光盘完全相反的印膜。这一金属片称为金属主片或“父片”（Father）。它将被用于生成另外两个金属片，分别称为“母片”（Mother）和“模片”（Stamper）（子盘）。母片是由父片而来的，而模片（子盘）是由母片而来，每一片是另外一片的相反呈像。模片（子盘）是金属主片的完全复制品，也是这一生产阶段的最终产品。通过金属模片（子盘）将进行塑料CD复制品的大规模生产。,光 盘 的 生 产,4.复制 生产CD-ROM成品的第一步，是将数据从模片上转移到塑料基片上。一个高精度的注塑模具将光学
16、等级的塑料所制成的融化树脂注入模具空腔。模具的一面是模片。这一过程只需要几秒钟，其产品是一个其中一面印有点的轮廓清晰的塑料盘。其后塑料盘载有数据的一面要镀上一层极薄纯铝，这是为了形成一个读出盘上数据所必须的反光表面。典型的给盘镀金属的方法是溅镀（Sputtering）。生产的最后一步是在铝表面再加上一层坚固的漆膜。这一层漆保护铝膜不会被划伤，不会氧化，并可作为标签印刷的工作表面。,光 盘 的 生 产,5.印刷和包装 丝网印刷是最常使用的方法。它是将图片转换为一张有孔的网，墨通过网附着在盘上。这一过程与蜡纸印刷相似。胶版印刷使用墨滚及印刷台转换图片。这一方法在传统商业印刷中使用广泛，现在也用于光
17、盘商标的印刷。胶版印刷进行图片翻版时可以取得更高质量的分辨率，它优于丝网印刷的地方是可以印刷增强的四色图片及其他的复杂图形。印刷之后，光盘或是自动或手工进行包装。塑料盒子是CD-ROM使用最多、最普遍的包装方法。其他被普遍使用的包装方法：（1）轻型包装（2）透明塑料套（3）有益环保的纸板质地的盒子,光 盘 生 产 的 价 钱,对于制作500张以上的业务使用光盘生产线：张 数 1000 2000 3000 4000 5000 10000 20000 单 价 3.80 2.90 2.60 2.45 2.25 1.95 1.85 光盘的原料乙烯价格受原油价格影响较大,光盘驱动器,倍速：150Kbit/s,光盘驱动器,光盘驱动器,光盘驱动器,光盘驱动器,光驱 读盘方式,1.恒定线速度（CLV）读取内圈时加快速度，不适应高倍速2.恒定角速度（CAV）读取内圈和外圈时的数据传输速度不同，只有再读取外圈时才可达到标称速度。3.局部恒定角速度（PCAV）读取内圈时，采用CAV 读取外圈时，采用CLV,光驱 读盘原理,光驱 安全隐患,1.飞盘 退盘过程中，盘片飞出，很危险。不要去掉外 壳用光驱。2.碎盘 读取盘片时,盘片发生破碎，对光驱损害很大。有裂痕的盘片不要使用。3.烧盘 读取盘片时,激光头功率突变，激光烧穿盘片。用好光驱，有智能防烧盘技术。,CD-R 光盘,本教程归LED STRIPS所有,
