多媒體硬件基礎

1、SLIDE 1School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體硬件基礎多媒體硬件基礎多媒體存儲技術多媒體存儲技術 多媒體存儲技術主要是指多媒體存儲技術主要是指光存儲技術光存儲技術 數(shù)字化的多媒體信息量非常大，要占用數(shù)字化的多媒體信息量非常大，要占用巨大的存儲空間，光存儲技術的發(fā)展為存儲巨大的存儲空間，光存儲技術的發(fā)展為存儲多媒體信息提供了保證。光盤存儲器具有存多媒體信息提供了保證。光盤存儲器具有存儲容量大、工作穩(wěn)定、密度高、壽命長、介儲容量大、工作穩(wěn)定、密度高、壽命長、介質可換、便于攜

2、帶、價格低廉等優(yōu)點，已成質可換、便于攜帶、價格低廉等優(yōu)點，已成為多媒體信息存儲普遍使用的載體。為多媒體信息存儲普遍使用的載體。 光盤系統(tǒng)由光盤驅動器和光盤盤片組成光盤系統(tǒng)由光盤驅動器和光盤盤片組成SLIDE 2School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術光盤系統(tǒng)特點光盤系統(tǒng)特點記錄密度高記錄密度高 (10 (107 7 bit-10bit-108 8 bit/cm bit/cm2 2) ) 存儲容量大存儲容量大 信息存儲可靠（采用非接觸方式）信息存儲可靠（采用

3、非接觸方式）信息保存時間長信息保存時間長不同平臺可以互換不同平臺可以互換存儲多種媒體存儲多種媒體價格低廉價格低廉SLIDE 3School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術存儲的基本原理存儲的基本原理 光存儲技術是通過激光在記錄介質上進光存儲技術是通過激光在記錄介質上進行讀寫數(shù)據(jù)的存儲技術。行讀寫數(shù)據(jù)的存儲技術。 其基本原理是：改變一個存儲單元的某其基本原理是：改變一個存儲單元的某種性質種性質( (如反射率、反射光極化方向等如反射率、反射光極化方向等) )，使，

4、使其性質的變化反映被存儲的二進制數(shù)其性質的變化反映被存儲的二進制數(shù)0 0、1 1。 在讀取數(shù)據(jù)時，用激光去照射旋轉著的光盤，在讀取數(shù)據(jù)時，用激光去照射旋轉著的光盤，由于從凹坑和非凹坑反射回來的激光強度不由于從凹坑和非凹坑反射回來的激光強度不同，在邊沿發(fā)生突變，通過同，在邊沿發(fā)生突變，通過CD-ROMCD-ROM的光電檢的光電檢測器檢測出來，從而讀出測器檢測出來，從而讀出“0”“0”、“1”“1”信號，信號，再現(xiàn)原來燒蝕在光道上的信息。再現(xiàn)原來燒蝕在光道上的信息。SLIDE 4School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTi

5、anjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 光盤系統(tǒng)的分類光盤系統(tǒng)的分類 按照光盤系統(tǒng)的讀寫能力，常用的光存按照光盤系統(tǒng)的讀寫能力，常用的光存儲器件可分為三類：只讀型、一次寫入型、儲器件可分為三類：只讀型、一次寫入型、可重寫型?？芍貙懶?。(1). (1). 只讀型只讀型( (CD-ROM)CD-ROM)CD-ROMCD-ROM光盤的內容是在制作光盤時寫入光盤的內容是在制作光盤時寫入的，用戶可任意多次從的，用戶可任意多次從CD-ROMCD-ROM讀取信息，而讀取信息，而不能往盤上寫信息：不能往盤上寫信息：CD-ROM、V-CD、DVD(2). (2). 一次寫光盤系統(tǒng)一次寫光盤

6、系統(tǒng)( (CD-R)CD-R)一次寫多次讀光盤系統(tǒng)中的光盤，用戶一次寫多次讀光盤系統(tǒng)中的光盤，用戶可對其做一次寫入內容，以后成為只讀光盤可對其做一次寫入內容，以后成為只讀光盤SLIDE 5School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術(3). (3). 可重寫型可重寫型( (CD-ReWriteable)CD-ReWriteable)可重寫型光盤像磁盤一樣具有可擦寫性。可重寫型光盤像磁盤一樣具有可擦寫性。它又分磁光型它又分磁光型( (MO)MO)和相變型和相變型

7、( (PC)PC)兩種形式。兩種形式。光存儲格式標準和類型光存儲格式標準和類型CD-DACD-ROMCD-ICD-RVCD黃皮書標準綠皮書標準橙皮書標準紅皮書標準新一代數(shù)字通用光盤SLIDE 6School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術部分部分CDCD產品標準產品標準標準名稱標準名稱盤的名稱盤的名稱應用目的應用目的播放時間播放時間顯示的圖像顯示的圖像Red BookRed Book( (紅皮書紅皮書) )CD-DACD-DA存儲音樂節(jié)目存儲音樂節(jié)目7474分

8、鐘分鐘Yellow BookYellow Book( (黃皮書黃皮書) )CD-ROMCD-ROM存儲文圖聲象等存儲文圖聲象等多媒體節(jié)目多媒體節(jié)目存儲存儲650 MB650 MB的數(shù)的數(shù)據(jù)據(jù)動畫、靜態(tài)圖像、動畫、靜態(tài)圖像、動圖像動圖像Green BookGreen Book( (綠皮書綠皮書) )CD-ICD-I存儲文圖聲象等存儲文圖聲象等多媒體節(jié)目多媒體節(jié)目存儲多達存儲多達760 MB760 MB的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)動畫、靜態(tài)圖像動畫、靜態(tài)圖像Orange BookOrange Book( (橙皮書橙皮書) )CD-RCD-R讀讀/ /寫入文圖聲象寫入文圖聲象等等多媒體節(jié)目多媒體節(jié)目White Bo

9、okWhite Book( (白皮書白皮書) )Video CDVideo CD存儲影視節(jié)目存儲影視節(jié)目7070分鐘分鐘(MPEG-1)(MPEG-1)數(shù)字影視數(shù)字影視(MPEG-1)(MPEG-1)質量質量SLIDE 7School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術CD標準系列標準系列 SLIDE 8School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲

10、技術多媒體存儲技術CD-DACD-DA標準標準 19821982年年SonySony和和PhilipsPhilips公司合作開發(fā)公司合作開發(fā). . 該標準出版時采用紅色封面該標準出版時采用紅色封面-稱稱為紅色標準為紅色標準 CDCD唱盤是唱盤是CD CD 家族的第一個成員家族的第一個成員 應用領域應用領域: :高保真立體聲音樂高保真立體聲音樂SLIDE 9School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術CD-ROMCD-ROM標準標準 19851985年年Sony

11、Sony和和PhilipsPhilips公司聯(lián)合推出公司聯(lián)合推出 稱為黃皮書標準稱為黃皮書標準 可以存放文本、圖形、聲音、視頻及動畫可以存放文本、圖形、聲音、視頻及動畫 CD-ROMCD-ROM中存放的是計算機數(shù)據(jù)，對誤碼率中存放的是計算機數(shù)據(jù)，對誤碼率有要求；有要求； 19881988年年ISOISO對對CD-ROMCD-ROM制定制定ISO9660ISO9660標準，對標準，對文件格式作了規(guī)范。按照該標準規(guī)范，文件格式作了規(guī)范。按照該標準規(guī)范，CD-ROMCD-ROM上的文件可以在任何機器上讀出。上的文件可以在任何機器上讀出。SLIDE 10School of ManagementScho

12、ol of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術CD-RCD-R標準標準 一種可刻錄多次的光盤，出廠是空白盤；一種可刻錄多次的光盤，出廠是空白盤； 稱為橙皮書標準；稱為橙皮書標準； 按某種文件格式，通過刻寫程序和設備，將按某種文件格式，通過刻寫程序和設備，將程序和數(shù)據(jù)寫入程序和數(shù)據(jù)寫入CD-RCD-R盤后，即成為黃皮書盤后，即成為黃皮書格式；格式； 特點：不適于大批量制作；特點：不適于大批量制作； 一次不必寫滿，可以多次寫入；一次不必寫滿，可以多次寫入； 可在一般的可在一般的CD-ROMCD-ROM驅動器上使用

13、；驅動器上使用； 使用壽命長，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好；使用壽命長，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好；SLIDE 11School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術Video-CD(VCD)Video-CD(VCD)標準標準 由由JVCJVC、PhilipsPhilips等公司聯(lián)合制定；等公司聯(lián)合制定； 稱為白皮書標準；稱為白皮書標準； 可以存放可以存放MPEG-1MPEG-1標準編碼的全動態(tài)圖像標準編碼的全動態(tài)圖像及相應聲音的光盤；及相應聲音的光盤； 可以在一張普通可以在一張普通CDCD盤上

14、錄制全屏幕、全盤上錄制全屏幕、全動態(tài)的視頻與音頻數(shù)據(jù)及相應處理程序；動態(tài)的視頻與音頻數(shù)據(jù)及相應處理程序； 體積小、價格便宜、質量好、兼容性好。體積小、價格便宜、質量好、兼容性好。SLIDE 12School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術DVDDVD（Digital Video Disc)Digital Video Disc)標準標準 新一代數(shù)字視頻光盤新一代數(shù)字視頻光盤 采用新的激光技術、調制方式、糾錯方采用新的激光技術、調制方式、糾錯方法、更高的道和位密度

15、；法、更高的道和位密度； 支持雙面結構；支持雙面結構； 可提供可提供CD 8-25CD 8-25倍存儲容量和倍存儲容量和9 9倍以上存倍以上存取速度；取速度； 采用的是采用的是MPEG-2MPEG-2標準，效果更好。標準，效果更好。SLIDE 13School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術SLIDE 14School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒

16、體存儲技術多媒體存儲技術CD-ROMCD-ROM光盤系統(tǒng)光盤系統(tǒng) CD-ROM(Compact Disc-Read Only CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)Memory)系統(tǒng)包括系統(tǒng)包括CD-ROMCD-ROM驅動器和驅動器和CD-ROMCD-ROM盤片盤片兩部分。其中兩部分。其中CD-ROMCD-ROM盤片是多媒體信息的載盤片是多媒體信息的載體；體；CD-ROMCD-ROM驅動器通過連線與計算機相連，驅動器通過連線與計算機相連，主要任務是完成對主要任務是完成對CD-ROMCD-ROM盤片上的數(shù)據(jù)讀取盤片上的數(shù)據(jù)讀取CDCD盤片的結構盤片的結構 CD

17、-ROM CD-ROM盤片是用塑料壓制成的圓盤，盤盤片是用塑料壓制成的圓盤，盤片的直徑為片的直徑為120120mmmm，中心定位孔為中心定位孔為1515mmmm，厚度厚度為為1.21.2mmmm。CD-ROMCD-ROM盤片用單面存儲數(shù)據(jù)，另一盤片用單面存儲數(shù)據(jù)，另一面用來印刷商標。面用來印刷商標。SLIDE 15School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 CD-ROM CD-ROM盤片的最上層是涂了漆的保護層，盤片的最上層是涂了漆的保護層，該層上印有商標。

18、第二層是鋁反射層，當驅該層上印有商標。第二層是鋁反射層，當驅動器讀光盤時用來反射激光光束。第三層是動器讀光盤時用來反射激光光束。第三層是用聚碳酸脂壓制的透明襯底，同時壓制出的用聚碳酸脂壓制的透明襯底，同時壓制出的預刻槽用來對光道徑向定位，信息通常存儲預刻槽用來對光道徑向定位，信息通常存儲在光道上。在光道上。SLIDE 16School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 CDCD盤光道的結構與磁盤磁道的結構不同，它的光盤光道的結構與磁盤磁道的結構不同，它的光道不是

19、同心環(huán)光道，而是螺旋型光道道不是同心環(huán)光道，而是螺旋型光道 CDCD盤轉動的角速度在光盤的內外區(qū)是不同的，而盤轉動的角速度在光盤的內外區(qū)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對于盤片運動的線速度是恒定的 SLIDE 17School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 CD-ROMCD-ROM驅動器構造驅動器構造光頭：是光頭：是CD-ROMCD-ROM驅動器的主要部件，功能是驅動

20、器的主要部件，功能是利用非凹坑上反射的激光強度弱得多這一特利用非凹坑上反射的激光強度弱得多這一特性，通過光電轉換器，將光盤上的信息轉換性，通過光電轉換器，將光盤上的信息轉換為電信號為電信號聚焦伺服：自動聚焦伺服系統(tǒng)產生聚焦誤差聚焦伺服：自動聚焦伺服系統(tǒng)產生聚焦誤差信號，調整光頭和光盤之間的距離，保證聚信號，調整光頭和光盤之間的距離，保證聚焦點落在光盤的信息面上焦點落在光盤的信息面上道跟蹤伺服：采用道跟蹤技術，克服光盤的道跟蹤伺服：采用道跟蹤技術，克服光盤的偏心，使聚焦光束落在有凹坑的光道中央偏心，使聚焦光束落在有凹坑的光道中央SLIDE 18School of ManagementSchool

21、 of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 光頭是光頭是CDCD系統(tǒng)的核系統(tǒng)的核心部件之一，它由光電心部件之一，它由光電檢測器、透鏡、激光束檢測器、透鏡、激光束分離器、激光器等元件分離器、激光器等元件組成，激光器發(fā)出的激組成，激光器發(fā)出的激光經(jīng)過幾個透鏡聚焦后光經(jīng)過幾個透鏡聚焦后到達光盤，從光盤上反到達光盤，從光盤上反射回來的激光束沿原來射回來的激光束沿原來的光路返回，到達激光的光路返回，到達激光束分離器后反射到光電束分離器后反射到光電檢測器，由光電檢測器檢測器，由光電檢測器把光信號變成電信號，把光信號變成電

22、信號，再經(jīng)過電子線路處理后再經(jīng)過電子線路處理后還原成原來的二進制數(shù)還原成原來的二進制數(shù)據(jù)。據(jù)。 SLIDE 19School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 CD-ROM CD-ROM光盤的信息是沿著盤面由內向外光盤的信息是沿著盤面由內向外螺旋形信息軌道螺旋形信息軌道( (光道光道) )的一系列凹坑的形式的一系列凹坑的形式存儲的。光道上不論內圈還是外圈，各處的存儲的。光道上不論內圈還是外圈，各處的存儲密度是一樣的。光道的間距為存儲密度是一樣的。光道的間距為1.

23、61.6mm，光道寬度為光道寬度為0.60.6mm，光道上凹坑深約為光道上凹坑深約為0.120.12mm。SLIDE 20School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 在在CD-ROMCD-ROM盤片上記錄信息時，使用功率盤片上記錄信息時，使用功率較強的激光光源，將其聚集成較強的激光光源，將其聚集成1 1mm的光，照的光，照射到介質表面上，并用輸入數(shù)據(jù)來調制光的射到介質表面上，并用輸入數(shù)據(jù)來調制光的強弱。激光束會使介質表面的微小區(qū)域溫度強弱。激光束會使介質表面

24、的微小區(qū)域溫度升高，從而產生微小的凹坑，于是改變了表升高，從而產生微小的凹坑，于是改變了表面的反射性質，該過程叫做面的反射性質，該過程叫做燒蝕燒蝕。SLIDE 21School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術讀盤原理讀盤原理 在讀光盤時，在讀光盤時，CD-ROMCD-ROM驅動器的激光器發(fā)驅動器的激光器發(fā)出的激光束經(jīng)透鏡整形和聚焦后照在螺旋磁出的激光束經(jīng)透鏡整形和聚焦后照在螺旋磁道上，對光道進行掃描。由于從凹坑和非凹道上，對光道進行掃描。由于從凹坑和非凹坑反射

25、回來的激光強度不同，在邊沿發(fā)生突坑反射回來的激光強度不同，在邊沿發(fā)生突變，通過變，通過CD-ROMCD-ROM的光電檢測器檢測出來，從的光電檢測器檢測出來，從而讀出而讀出“0”“0”、“1”“1”信號，再現(xiàn)原來燒蝕在信號，再現(xiàn)原來燒蝕在光道上的信息。光道上的信息。注意注意：凹坑和非凹坑本身并：凹坑和非凹坑本身并不代表不代表“0”“0”或或“1”“1”，而是凹坑端部的前沿，而是凹坑端部的前沿和后沿代表和后沿代表“1”“1”，其它代表，其它代表“0”“0”。SLIDE 22School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianj

26、in University注意注意：凹坑和非凹坑本身并不代表凹坑和非凹坑本身并不代表“0”“0”或或“1”“1”，而是凹坑端部的前，而是凹坑端部的前沿和后沿代表沿和后沿代表“1”“1”，其它代表，其它代表“0”“0”。SLIDE 23School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術SLIDE 24School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒

27、體存儲技術SLIDE 25School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 光盤系統(tǒng)的技術指標光盤系統(tǒng)的技術指標 (1). (1). 存儲容量存儲容量存儲容量是指能存儲在光盤中的信息容存儲容量是指能存儲在光盤中的信息容量。目前光盤常用的容量為量。目前光盤常用的容量為650650MBMB。(2). (2). 數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率一般是指單位時間內光盤驅數(shù)據(jù)傳輸率一般是指單位時間內光盤驅動器讀取出的數(shù)據(jù)量。動器讀取出的數(shù)據(jù)量。該數(shù)值與光盤轉速和該數(shù)值與光盤轉

28、速和存儲密度有關。存儲密度有關。對于對于CD-ROMCD-ROM，其數(shù)據(jù)傳輸率其數(shù)據(jù)傳輸率已從初期的已從初期的150150KBKBs s提高到提高到36003600B Bs s。SLIDE 26School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術(3). (3). 平均存取時間平均存取時間 平均存取時間是指從計算機向光盤驅平均存取時間是指從計算機向光盤驅動器發(fā)出命令開始，到光盤驅動器在光盤動器發(fā)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上找到需讀寫

29、的信息的位置并接受讀寫命令為止的一段時間。光學頭沿半徑移寫命令為止的一段時間。光學頭沿半徑移動全程動全程1 13 3長度所需的時間為長度所需的時間為平均尋道時平均尋道時間間。盤片旋轉半周的時間為。盤片旋轉半周的時間為平均等待時間平均等待時間。把平均尋道時間、平均等待時間和讀寫把平均尋道時間、平均等待時間和讀寫光學頭穩(wěn)定時間相加，就得到平均存取時光學頭穩(wěn)定時間相加，就得到平均存取時間間SLIDE 27School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術(4).(4).誤

30、碼率誤碼率 采用復雜的糾錯編碼技術，降低了采用復雜的糾錯編碼技術，降低了誤碼率。存儲數(shù)字或程序對誤碼率的要誤碼率。存儲數(shù)字或程序對誤碼率的要求較高，存儲圖像或聲音數(shù)據(jù)對誤碼率求較高，存儲圖像或聲音數(shù)據(jù)對誤碼率的要求較低的要求較低CD-ROMCD-ROM要求的誤碼率為要求的誤碼率為101012 12 10101616SLIDE 28School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術SLIDE 29School of ManagementSchool of Manage

31、mentTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術CD-RCD-R光存儲系統(tǒng)光存儲系統(tǒng) CD-R CD-R的工作原理是利用大功率激光束的的工作原理是利用大功率激光束的熱效應使激光焦點照射的有機染料微區(qū)產生熱效應使激光焦點照射的有機染料微區(qū)產生不可逆的物理化學變化，形成具有與不可逆的物理化學變化，形成具有與CD-ROMCD-ROM光盤凹坑相同光學反射特性的信息凹坑光盤凹坑相同光學反射特性的信息凹坑保護層保護層反射金層反射金層有機染料記錄層有機染料記錄層聚碳酸酯基層聚碳酸酯基層SLIDE 30School of ManagementScho

32、ol of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 根據(jù)使用根據(jù)使用有機染料的不有機染料的不同同，感光層的，感光層的顏色可以分為顏色可以分為金、綠、藍三金、綠、藍三種，而在金盤種，而在金盤中又可以分為中又可以分為白金、黃金兩白金、黃金兩種種SLIDE 31School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術磁光（磁光（MOMO）存儲系統(tǒng)存儲系統(tǒng) 磁光盤磁光盤 利用激光和磁場進行讀、寫和擦

33、除的存利用激光和磁場進行讀、寫和擦除的存儲系統(tǒng)儲系統(tǒng) 記錄數(shù)據(jù)時，使用激光和磁場記錄數(shù)據(jù)時，使用激光和磁場 讀取數(shù)據(jù)時，僅使用激光讀取數(shù)據(jù)時，僅使用激光 激光和磁場分別位于盤片的兩面激光和磁場分別位于盤片的兩面SLIDE 32School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 讀寫原理讀寫原理 寫入寫入中高功率激光的照射，表面溫度升中高功率激光的照射，表面溫度升至至300C（居里點）居里點）外部磁場會改變原來的磁化方向外部磁場會改變原來的磁化方向冷卻后，形成了不受外

34、界磁場影響冷卻后，形成了不受外界磁場影響的牢固記錄層的牢固記錄層 讀取讀取利用低功率激光照射盤片表面利用低功率激光照射盤片表面分析反射回來的偏振光的方向是順分析反射回來的偏振光的方向是順時針還是逆時針，確定是時針還是逆時針，確定是0 0或或1 1SLIDE 33School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術SLIDE 34School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin Unive

35、rsity多媒體存儲技術多媒體存儲技術相變（相變（PDPD）光存儲系統(tǒng)）光存儲系統(tǒng)相變光存儲是通過調節(jié)激光的強弱使記錄材料相變光存儲是通過調節(jié)激光的強弱使記錄材料的晶體狀態(tài)和非晶體狀態(tài)互相轉換，從而進行的晶體狀態(tài)和非晶體狀態(tài)互相轉換，從而進行舊數(shù)據(jù)的消除和新數(shù)據(jù)的寫入。舊數(shù)據(jù)的消除和新數(shù)據(jù)的寫入。晶體狀態(tài)中原則排列整齊，光反射率高；晶體狀態(tài)中原則排列整齊，光反射率高；在非晶體狀態(tài)下原則排列不整齊，光的反射率在非晶體狀態(tài)下原則排列不整齊，光的反射率低。低。寫入時用強激光束照射使記錄材料變?yōu)榉蔷w寫入時用強激光束照射使記錄材料變?yōu)榉蔷w狀態(tài)，此時停止照射，記錄膜溫度急劇下降，狀態(tài)，此時停止照射，記

36、錄膜溫度急劇下降，照射區(qū)域便穩(wěn)定在非結晶狀態(tài)，數(shù)據(jù)被寫入。照射區(qū)域便穩(wěn)定在非結晶狀態(tài)，數(shù)據(jù)被寫入。SLIDE 35School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術SLIDE 36School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術DVDDVD光存儲系統(tǒng)光存儲系統(tǒng) DVDDVD原名是原名是Digital Video DiscDigital

37、Video Disc的縮寫，的縮寫，意思是意思是“數(shù)字電視光盤數(shù)字電視光盤( (系統(tǒng)系統(tǒng))”)”，實際上，實際上DVDDVD的應用不僅僅是用來存放電視節(jié)目，它的應用不僅僅是用來存放電視節(jié)目，它同樣可以用來存儲其他類型的數(shù)據(jù)，因此又同樣可以用來存儲其他類型的數(shù)據(jù)，因此又被稱為被稱為Digital Digital VersatileVersatile Disc Disc，是是數(shù)字多數(shù)字多用途光盤。用途光盤。DVDDVD的特點是存儲容量比現(xiàn)在的的特點是存儲容量比現(xiàn)在的CDCD盤大盤大得多，最高可達到得多，最高可達到17 17 GBGB。一片一片DVDDVD盤的容量盤的容量相當于現(xiàn)在的相當于現(xiàn)在的25

38、25片片CD-ROM(650 MB)CD-ROM(650 MB)，而而DVDDVD盤的尺寸與盤的尺寸與CDCD相同。相同。SLIDE 37School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術DVDDVD用途廣泛，設定了五種規(guī)格：用途廣泛，設定了五種規(guī)格：DVD(Digital Versatile Disc)CD(Compact Disc)Book A: DVD-ROMCD-ROMBook B: DVD-VideoVideo CDBook C: DVD-AudioCD-

39、AudioBook D: DVD-RecordableCD-RBook E: DVD-RAMCD-MOSLIDE 38School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術SLIDE 39School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術DVDDVD盤的類型盤的類型存儲容量存儲容量( (GB)GB)MPEG-2 VideoMPEG-2 Vid

40、eo的播放時間的播放時間( (分鐘分鐘) )單面單層單面單層( (只讀只讀) )4.74.7133133單面雙層單面雙層( (只讀只讀) )8.58.5240240單層雙面單層雙面( (只讀只讀) )9.49.4266266雙層雙層, ,雙面雙面( (只讀只讀) ) 1717單層雙面單層雙面( (DVD-R)DVD-R) 6.66.6215215單層雙面單層雙面( (DVD-DVD-RAM)RAM)5.25.2147147DVDDVD的存儲容量的存儲容量SLIDE 40School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianj

41、in University多媒體存儲技術多媒體存儲技術DVD的存儲容量是怎樣提高的的存儲容量是怎樣提高的 DVD DVD盤光道之間的間盤光道之間的間距由原來的距由原來的1.61.6 m m縮小到縮小到0.740.74 m m，而記錄信息的而記錄信息的最小凹凸坑長度由原來最小凹凸坑長度由原來的的0.830.83 m m縮小到縮小到0.40.4 m m，這是這是DVDDVD盤的存儲容量可盤的存儲容量可提高到提高到4.7 4.7 GBGB的主要原的主要原因，它的容量是因，它的容量是CDCD的的7 7倍倍SLIDE 41School of ManagementSchool of ManagementT

42、ianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 常規(guī)的常規(guī)的CDCD盤只使用一個面，并且只盤只使用一個面，并且只制作一個記錄層來記錄信息，為了提高制作一個記錄層來記錄信息，為了提高存儲容量，出現(xiàn)了另一種規(guī)格的存儲容量，出現(xiàn)了另一種規(guī)格的DVDDVD盤，盤，稱為單面雙層光盤，單面雙層盤的表層稱為單面雙層光盤，單面雙層盤的表層稱為第稱為第0 0層，最里層稱為第層，最里層稱為第1 1層。第層。第0 0層層采用了一種新的半透明采用了一種新的半透明( (semi-semi-transmissive)transmissive)薄膜涂層，可讓激光束薄膜涂層

43、，可讓激光束透過表層到達第透過表層到達第1 1層。層。SLIDE 42School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術SLIDE 43School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術 開始工作時，激光束首先在第開始工作時，激光束首先在第0 0層上聚層上聚焦和光道定位。當從第焦和光道定位。當從第0 0層上讀出信息過渡層上讀出信息過渡到從

44、第到從第1 1層上讀出信息時，激光讀出頭的激層上讀出信息時，激光讀出頭的激光束立即重新聚焦，電子線路中的緩沖存儲光束立即重新聚焦，電子線路中的緩沖存儲器可確保從第器可確保從第0 0層到第層到第1 1層的平穩(wěn)過渡，而不層的平穩(wěn)過渡，而不會使信息中斷。單面雙層會使信息中斷。單面雙層DVDDVD盤的容量可達盤的容量可達到到8.5 8.5 GBGB 采用修改的數(shù)據(jù)編碼和調制算法都可以采用修改的數(shù)據(jù)編碼和調制算法都可以減少減少DVDDVD盤上的冗余位，從而為用戶提供更盤上的冗余位，從而為用戶提供更多的存儲空間多的存儲空間, ,另外，采用另外，采用RSPCRSPC糾錯碼之后，糾錯碼之后，糾錯碼的數(shù)據(jù)傳輸率

45、也將從糾錯碼的數(shù)據(jù)傳輸率也將從25%25%減小到減小到13% 13% SLIDE 44School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術光盤庫系統(tǒng)光盤庫系統(tǒng) 光盤庫是一種帶有自動換盤機構（機械手光盤庫是一種帶有自動換盤機構（機械手機構）的光盤網(wǎng)絡共享設備機構）的光盤網(wǎng)絡共享設備 光盤庫一般由放置光盤的光盤架、自動換光盤庫一般由放置光盤的光盤架、自動換盤機構（機械手）和驅動器三部分組成盤機構（機械手）和驅動器三部分組成 光盤庫一般配置有光盤庫一般配置有112112臺驅

46、動器，可容納臺驅動器，可容納50 20050 200片光盤片光盤 光盤庫通過高速光盤庫通過高速SCSISCSI端口與網(wǎng)絡服務器相端口與網(wǎng)絡服務器相聯(lián)，機械手設備也作為一種聯(lián)，機械手設備也作為一種SCSISCSI設備，可設備，可由程序直接控制由程序直接控制SLIDE 45School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體存儲技術多媒體存儲技術SLIDE 46School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin U

47、niversity多媒體計算機多媒體計算機MPCMPC標準標準多媒體計算機多媒體計算機多媒體處理器多媒體處理器解決方案解決方案一類以多媒體和通信功能為主，融合一類以多媒體和通信功能為主，融合CPUCPU芯片原有的計算功能；設計目標是用在多芯片原有的計算功能；設計目標是用在多媒體專用設備，家電及寬帶通信設備媒體專用設備，家電及寬帶通信設備幾種典型的多媒體處理器：幾種典型的多媒體處理器：MicroUnityMicroUnity公司的公司的Media ProcessorMedia ProcessorPhilipsPhilips公司的公司的TrimediaTrimediaChromatic Resea

48、rchChromatic Research公司的公司的Mpact Media Mpact Media EngineEngineSLIDE 47School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體計算機多媒體計算機MPCMPC標準標準另一類是以通用計算功能為主，融合多另一類是以通用計算功能為主，融合多媒體和通信功能；媒體和通信功能；設計目標是與現(xiàn)有的計算機系列兼容，設計目標是與現(xiàn)有的計算機系列兼容，主要用于多媒體計算機中主要用于多媒體計算機中 IntelIntel公司的公司的MMXMMX技術

49、技術為了改善為了改善CPUCPU體系結構的多媒體和通信體系結構的多媒體和通信功能，功能，IntelIntel公司采用公司采用MMXMMX技術進行擴技術進行擴充，研制出新一代適應多媒體應用的充，研制出新一代適應多媒體應用的PentiumPentium芯片芯片MMX CPUMMX CPU。MMXMMX是是Multi Multi Media eXtensionMedia eXtension的縮寫，譯為的縮寫，譯為“多能多能”SLIDE 48School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin University多媒體計算

50、機多媒體計算機MPCMPC標準標準多媒體總線多媒體總線解決方案解決方案PCIPCI總線總線IntelIntel公司公司19931993年發(fā)布的。目前該總線分年發(fā)布的。目前該總線分為為PCI1.0PCI1.0和和PCI2.0PCI2.0。PCI2.0PCI2.0為為6464位總線，位總線，時鐘頻率為時鐘頻率為6666MHzMHz，最大傳輸速率為最大傳輸速率為264264MB/sMB/s1.1. AGPAGP總線加速圖形端口（總線加速圖形端口（AGPAGP，Accelerated Graphics PortAccelerated Graphics Port）是是IntelIntel公公司在司在9797年為了提高圖形和視頻性能而設計年為了提高圖形和視頻性能而設計的高帶寬總線規(guī)范，決定性地改變了的高帶寬總線規(guī)范，決定性地改變了PCPC平平臺對臺對3 3D D圖像地支持。圖像地支持。SLIDE 49School of ManagementSchool of ManagementTianjin UniversityTianjin Unive