第十一章光存儲技術(shù)

1、 如何記錄如何記錄“0”和和“1”，如何提高單位，如何提高單位面積上的記錄密度是計算機工業(yè)中的面積上的記錄密度是計算機工業(yè)中的一個非常重要的技術(shù)研究和開發(fā)課題。一個非常重要的技術(shù)研究和開發(fā)課題。在半個世紀中，科學家和工程技術(shù)人在半個世紀中，科學家和工程技術(shù)人員開發(fā)了許多的記錄技術(shù)，從電子管員開發(fā)了許多的記錄技術(shù)，從電子管到半導(dǎo)體存儲器，從磁記錄到光記錄到半導(dǎo)體存儲器，從磁記錄到光記錄都取得了輝煌的成就。光記錄是都取得了輝煌的成就。光記錄是20世世紀紀70年代的重大發(fā)明，是年代的重大發(fā)明，是80年代世界年代世界上的重大技術(shù)開發(fā)項目，是上的重大技術(shù)開發(fā)項目，是90年代得年代得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)。到廣

2、泛應(yīng)用的技術(shù)。 文文 本本動動 畫畫圖圖 形形影影 像像聲聲 音音只讀型光驅(qū)只讀型光盤一次寫型光驅(qū)一次寫型光盤磁光型可重寫光驅(qū)相變型可重寫光驅(qū)與光盤(2)(2)用戶容量用戶容量 用戶容量是指盤片格式化后允許用戶容量是指盤片格式化后允許對盤片執(zhí)行讀寫操作的容量。對盤片執(zhí)行讀寫操作的容量。 CD-ROMCD-ROM的容量為的容量為550MB550MB和和680MB680MB。由于光盤外圈由于光盤外圈5mm5mm區(qū)容易出錯，區(qū)容易出錯，所以有些所以有些CD-ROM CD-ROM 的容量標為的容量標為550MB550MB。光盤CD系列LVCD-ROMCD-GCD-DACD-VWORMPhoto-CDC

3、D-RDVDVCDCD-ROM XADVICD-ICD-MO磁光（MOD）磁光（PCD）只寫一次可重寫只讀數(shù)字模擬數(shù)字聲音卡拉OK數(shù)字+模擬1.CD-DA 存放數(shù)字化的音樂節(jié)目存放數(shù)字化的音樂節(jié)目 2.CD-G 存放靜止圖像和音樂節(jié)目存放靜止圖像和音樂節(jié)目 3.CD-V 存放模擬的電視圖像和數(shù)字化的聲音存放模擬的電視圖像和數(shù)字化的聲音 4.CD-ROM 存放數(shù)字化的文、圖、聲、象等存放數(shù)字化的文、圖、聲、象等 5.CD-I 存放數(shù)字化的文、圖、聲、象存放數(shù)字化的文、圖、聲、象(靜止的靜止的)、動畫等動畫等 6.CD-I FMV 存放數(shù)字化的電影、電視等節(jié)目存放數(shù)字化的電影、電視等節(jié)目 7.7.

4、卡拉卡拉OK CD 存放數(shù)字化的卡拉存放數(shù)字化的卡拉OK節(jié)目節(jié)目 8.Video CD 存放數(shù)字化的電影、電視等節(jié)目存放數(shù)字化的電影、電視等節(jié)目 9.Photo-CD 存放的主要是照片、藝術(shù)品存放的主要是照片、藝術(shù)品 四、CD 工業(yè)史大事記n20世紀世紀70年代初期，荷蘭飛利浦年代初期，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，并于重放信息，并于1972年年9月向全世界展示月向全世界展示了長時間播放電視節(jié)目的光盤系統(tǒng)，這就是了長時間播放電視節(jié)目的光盤系統(tǒng)，這就是1978年正式投放市場并命名為年正式投放市場并命名為LV(La

5、ser Vision)的光盤播放機。從此，利用激光來的光盤播放機。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(fā)明對人類文明進步的影響，不亞于紙張的發(fā)明對人類的貢獻。人類的貢獻。 n大約從大約從1978年開始，把聲音信號變成用年開始，把聲音信號變成用“1”和和“0”表示的二進制數(shù)字，然后記表示的二進制數(shù)字，然后記錄到以塑料為基片的金屬圓盤上，歷時錄到以塑料為基片的金屬圓盤上，歷時4年，年，Philips公司和公司和Sony公司終于在公司終于在1982年成功地把這種記錄有數(shù)字聲音的盤推年成功地把這種記錄有數(shù)字聲音的盤

6、推向了市場。由于這種塑料金屬圓盤很小向了市場。由于這種塑料金屬圓盤很小巧，所以用了英文巧，所以用了英文Compact Disc來命名，來命名，而且還為這種盤制定了標準，這就是世而且還為這種盤制定了標準，這就是世界聞名的界聞名的“紅皮書紅皮書(Red Book)標準標準”。這種盤又稱為數(shù)字激光唱盤這種盤又稱為數(shù)字激光唱盤(Compact Disc-Digital Audio，CD-DA)盤。盤。 n由于由于CD-DA能夠記錄數(shù)字信息，很自然就能夠記錄數(shù)字信息，很自然就會想到把它用作計算機的存儲設(shè)備。但從會想到把它用作計算機的存儲設(shè)備。但從CD-DA過渡到過渡到CD-ROM有兩個重要問題需有兩個重

7、要問題需要解決：要解決： 計算機如何尋找盤上的數(shù)據(jù)，也就是計算機如何尋找盤上的數(shù)據(jù)，也就是如何劃分盤上的地址問題。因為記錄歌曲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，一片盤也就記時是按一首歌作為單位的，一片盤也就記錄錄20首左右的歌曲，平均每首歌占用首左右的歌曲，平均每首歌占用30多多兆字節(jié)的空間。而用來存儲計算機數(shù)據(jù)時，兆字節(jié)的空間。而用來存儲計算機數(shù)據(jù)時，許多文件不一定都需要那么大的存儲空間，許多文件不一定都需要那么大的存儲空間，因此需要在因此需要在CD盤上寫入很多的地址編號。盤上寫入很多的地址編號。 把把CD盤作為計算機的存儲器使用時，要盤作為計算機的存儲器使用時，要

8、求它的錯誤率求它的錯誤率(10-12)遠遠小于聲音數(shù)據(jù)遠遠小于聲音數(shù)據(jù)的錯誤率的錯誤率(10-9)，而用當時現(xiàn)成的，而用當時現(xiàn)成的CD-DA技術(shù)不能滿足這一要求，因此還要采用技術(shù)不能滿足這一要求，因此還要采用錯誤校正技術(shù)。于是就開發(fā)了錯誤校正技術(shù)。于是就開發(fā)了“黃皮書黃皮書(Yellow)標準標準”。1.恒定角速度(CAV)和恒定線速度(CLV)nCD盤光道的結(jié)構(gòu)與磁盤磁道的結(jié)構(gòu)不同，盤光道的結(jié)構(gòu)與磁盤磁道的結(jié)構(gòu)不同，它的光道不是同心環(huán)光道，而是螺旋型光道，它的光道不是同心環(huán)光道，而是螺旋型光道，CD唱盤的光道長度大約為唱盤的光道長度大約為5公里。公里。CD盤轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動的角速度在光盤的內(nèi)外區(qū)是

9、不同的，而它的的角速度在光盤的內(nèi)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，通常用對于盤片運動的線速度是恒定的，通常用CLV(constant linear velocity)表示。由于采表示。由于采用了恒定線速度，所以內(nèi)外光道的記錄密度用了恒定線速度，所以內(nèi)外光道的記錄密度(比特數(shù)比特數(shù)/每英寸每英寸)可以做到一樣，這樣盤片可以做到一樣，這樣盤片就得到充分利用，可以達到它應(yīng)有的數(shù)據(jù)存就得到充分利用，可以達到它應(yīng)有的數(shù)據(jù)存儲容量，但隨機存儲特性變得較差，控制也儲容量，但隨機存儲特性變得較差，控制也比較復(fù)雜。比較復(fù)

10、雜。n在盤存儲器工業(yè)中，從在盤存儲器工業(yè)中，從CAV到到CLV整整花了整整花了30多年的時間才得以實現(xiàn)?，F(xiàn)在不僅多年的時間才得以實現(xiàn)?，F(xiàn)在不僅CD-ROM存儲器采用存儲器采用CLV，而且磁光盤存儲器，而且磁光盤存儲器也開始采用。也開始采用。nCD盤的道密度為盤的道密度為160000 TPI160000 TPI（Track Track Per InchPer Inch），遠高于軟盤（），遠高于軟盤（135 TPI135 TPI）和硬盤（幾百個和硬盤（幾百個TPITPI）的道密度。）的道密度。n相鄰螺旋形光道之間的距離為相鄰螺旋形光道之間的距離為1.6um1.6um。光道寬度約為光道寬度約為0.5

11、0.6um0.50.6um，總長度約，總長度約5km5km。n光道上的凹坑和非凹坑長度限制在光道上的凹坑和非凹坑長度限制在311T311T（T=0.277umT=0.277um）之間，凹坑深度）之間，凹坑深度約為約為0.12um0.12um，凹坑總數(shù)可多達，凹坑總數(shù)可多達8 8億多億多個。個。n光盤上壓制了許多凹坑，激光束在凹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，要比從非凹坑部分反射的光的強度來得弱，光盤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(qū)分就是利用這個極其簡單的原理來區(qū)分“1”和和“0”的。的。n凹坑的邊緣代表凹坑的邊

12、緣代表“1”，凹坑和非凹坑，凹坑和非凹坑的平坦部分代表的平坦部分代表“0”，凹坑的長度和，凹坑的長度和非凹坑的長度都代表有多少個非凹坑的長度都代表有多少個“0”。 光頭旋轉(zhuǎn)馬達聚焦、道跟蹤和定位司服EFM解調(diào)器去交插和內(nèi)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(tǒng)管理系統(tǒng)控制接 口主 機CD-ROM盤數(shù)字信號處理反變頻及驅(qū)動控制CD-ROM 驅(qū)動器的系統(tǒng)方框圖 聲音轉(zhuǎn)換成用聲音轉(zhuǎn)換成用“1”和和“0”表示的數(shù)字信號之表示的數(shù)字信號之后，并不是直接把它們記錄到盤上。物理盤后，并不是直接把它們記錄到盤上。物理盤上記錄的數(shù)據(jù)和真正的聲音數(shù)據(jù)之間需要做上記錄的數(shù)

13、據(jù)和真正的聲音數(shù)據(jù)之間需要做變換處理，這種處理統(tǒng)稱為變換處理，這種處理統(tǒng)稱為通道編碼通道編碼。 (把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合在介質(zhì)上存儲或傳輸?shù)奈锇褦?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合在介質(zhì)上存儲或傳輸?shù)奈锢肀磉_形式理表達形式通道碼通道碼) 通道編碼不只是光盤需要，凡是在物理線路通道編碼不只是光盤需要，凡是在物理線路上傳輸?shù)臄?shù)字信號都需要進行通道編碼。大上傳輸?shù)臄?shù)字信號都需要進行通道編碼。大家所熟悉的磁盤、磁帶、數(shù)字電話等都使用家所熟悉的磁盤、磁帶、數(shù)字電話等都使用了不同算法的通道編碼技術(shù)。了不同算法的通道編碼技術(shù)。 激光唱盤使用的通道編碼叫做激光唱盤使用的通道編碼叫做 8到到14比特調(diào)制編碼比特調(diào)制編碼 (eight to

14、 fourteen modulation，EFM)。這種編碼的含義就是把一個這種編碼的含義就是把一個8個個比特比特(即即1個字節(jié)個字節(jié))的數(shù)據(jù)用的數(shù)據(jù)用14比比特來表示。特來表示。 這里有兩個問題要回答，一是為這里有兩個問題要回答，一是為什么要做通道編碼，二是為什么把什么要做通道編碼，二是為什么把8比特轉(zhuǎn)換成比特轉(zhuǎn)換成14比特。比特。 在數(shù)字記錄中要做通道編碼的主在數(shù)字記錄中要做通道編碼的主要原因有兩個：要原因有兩個：n一是為了改善讀出信號的質(zhì)量；一是為了改善讀出信號的質(zhì)量；n二是為了在記錄信號中提取同步二是為了在記錄信號中提取同步信號。信號。 例如，有連續(xù)多個字節(jié)的全例如，有連續(xù)多個字節(jié)的全

15、”0”信號信號或者全或者全“1”信號要記錄到盤上，如果信號要記錄到盤上，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，電子線出時的輸出信號就是一條直線，電子線路就很難區(qū)分有多少個路就很難區(qū)分有多少個“0”或者多少或者多少個個“1”信號。信號。 而對于沒有規(guī)律的數(shù)字信號，讀出時的而對于沒有規(guī)律的數(shù)字信號，讀出時的信號幅度和頻率的變化范圍都很大，電信號幅度和頻率的變化范圍都很大，電子線路很難把子線路很難把“0”和和“1”區(qū)分開，讀區(qū)分開，讀出的信息就很不可靠。出的信息就很不可靠。 因此通俗說來，通道編碼實際因此通俗說來，通道編碼實際上就是要在連

16、續(xù)的上就是要在連續(xù)的“0”之間插之間插入若干個入若干個“1”，而在連續(xù)的，而在連續(xù)的“1”之間插入若干個之間插入若干個“0”，并，并對對“0”和和“1”的連續(xù)長度數(shù)目的連續(xù)長度數(shù)目即即“行行游游程長度程長度”加以限制。加以限制。 通常，激光唱盤上的有許多首歌曲，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。一條一首歌曲安排在一條光道上。一條光道由許多節(jié)光道由許多節(jié)/ /扇區(qū)扇區(qū)(section/sector)組成，一節(jié)由組成，一節(jié)由98幀幀(frame)組成。幀組成。幀是激光唱盤上存放聲音數(shù)據(jù)的基本是激光唱盤上存放聲音數(shù)據(jù)的基本單元，它的結(jié)構(gòu)如下圖所示。單元，它的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

17、激光唱盤上聲音數(shù)據(jù)的采樣頻率為激光唱盤上聲音數(shù)據(jù)的采樣頻率為44.1kHz44.1kHz，每次對左右聲音通道各取一個每次對左右聲音通道各取一個1616位的樣本，位的樣本，因此因此1 1秒鐘的聲音數(shù)據(jù)率就為秒鐘的聲音數(shù)據(jù)率就為44.144.1100010002 216168 = 1764008 = 176400字節(jié)字節(jié)/ /秒秒由于由于1 1幀存放幀存放2424字節(jié)的聲音數(shù)據(jù)，所以字節(jié)的聲音數(shù)據(jù)，所以 1 1秒鐘所需要的幀數(shù)秒鐘所需要的幀數(shù): : 176400176400242473507350幀幀/秒秒98幀構(gòu)成幀構(gòu)成1節(jié)，也可以說成節(jié)，也可以說成1個扇區(qū)，所以個扇區(qū)，所以 1秒鐘所需要的扇區(qū)

18、數(shù)秒鐘所需要的扇區(qū)數(shù): :7350735098987575扇區(qū)扇區(qū)/秒秒 1個扇區(qū)的聲音個扇區(qū)的聲音數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)： 98(212) 2352字節(jié)字節(jié) 1個扇區(qū)的個扇區(qū)的數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)： 2352個聲音數(shù)據(jù) 2392個EDC/ECC字節(jié) 98個控制字節(jié) 3234字節(jié) 編號編號字段名稱字段名稱通道位數(shù)通道位數(shù)合計合計(1)(1)同步位同步位(SYNC)(SYNC)24+324+32727(2)(2)子碼子碼(Subcode(Subcode) )1 1(14+3)(14+3)1717(3)(3)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)(Data)1212(14+3)(14+3)204204(4)(4)Q Q校驗碼校驗碼4 4

19、(14+3)(14+3)6868(5)(5)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)(Data)1212(14+3)(14+3)204204(6)(6)P P校驗碼校驗碼4 4(14+3)(14+3)6868合計合計588588 CD-DA中定義了一個控制字節(jié)(Control Bytes)，或者叫做子碼(Subcode)。 如前所述，每一幀有一個8位的控制字節(jié)，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(qū)的子通道組成CD-DA的P、Q、 、 W通道。 98個控制字節(jié)(98*8位)組成8個子通道的結(jié)構(gòu)如下： 8 8位位P子通道(b8)Q子通道(b7)R子通道(b6)S子通

20、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(jié)的b8組成P子通道，98字節(jié)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(shù)據(jù)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(jié)目的時間。 Q通道的98位的數(shù)據(jù)排列成如下的形式： 9898位位2 2位位4 4位位4 4位位7272位位1616位位2 2位：位：控制字節(jié)的部分同步位控制字節(jié)的部分同步位4 4位：位：控制標志，定義這條光道上的數(shù)據(jù)類型控制標志，定義這條光道上的數(shù)據(jù)類型4 4位：位：說明后面說明后面7272位數(shù)據(jù)的標志位

21、數(shù)據(jù)的標志7272位：位：Q Q通道的數(shù)據(jù)。在盤的導(dǎo)入?yún)^(qū)通道的數(shù)據(jù)。在盤的導(dǎo)入?yún)^(qū)(Lead In)(Lead In)，含有盤，含有盤的內(nèi)容表的內(nèi)容表TOC(Table Of Contents)TOC(Table Of Contents)；在其余的盤；在其余的盤區(qū)，含有當前的播放時間區(qū)，含有當前的播放時間1616位：位：CRC (Cyclic Redundancy Code)CRC (Cyclic Redundancy Code)用于錯誤檢測，用于錯誤檢測，CRCCRC沒有錯誤校正功能沒有錯誤校正功能 Yellow Book和Red Book相比，它們的主要差別是Red Book中2352字節(jié)的

22、用戶數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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-ROM Mode 123522352字節(jié)字節(jié)同步字節(jié)同步字節(jié)1212字節(jié)字節(jié)扇區(qū)地址扇區(qū)地址4 4字節(jié)字節(jié)用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)20482048字節(jié)字節(jié)EDCEDC4 4字節(jié)字節(jié)未用未用8 8字節(jié)字節(jié)ECCECC276276字節(jié)字節(jié)同步字節(jié)：同步字節(jié)：1212字節(jié)，用于同步。字節(jié)，用于同步。扇區(qū)地址扇區(qū)地址 (Header)(Header)：4 4字節(jié)，

23、定義該扇區(qū)的地址。字節(jié)，定義該扇區(qū)的地址。用戶數(shù)據(jù)：用戶數(shù)據(jù)：20482048字節(jié)，用于存放用戶數(shù)據(jù)。字節(jié)，用于存放用戶數(shù)據(jù)。EDCEDC：4 4字節(jié)，用于錯誤檢測。如果檢測結(jié)果字節(jié)，用于錯誤檢測。如果檢測結(jié)果無差錯，就不執(zhí)行這一層的錯誤校正。無差錯，就不執(zhí)行這一層的錯誤校正。未用：未用：8 8字節(jié)。字節(jié)。ECCECC：276276字節(jié)，錯誤檢測和校正碼。字節(jié)，錯誤檢測和校正碼。 CD-ROM CD-ROM的扇區(qū)地址與磁盤的扇區(qū)地址不同。的扇區(qū)地址與磁盤的扇區(qū)地址不同。磁盤的扇區(qū)地址是用磁盤的扇區(qū)地址是用C-H-S (C-H-S (柱面號柱面號- -磁頭號磁頭號- -扇區(qū)號扇區(qū)號) )地址系統(tǒng)

24、來表示，而地址系統(tǒng)來表示，而CD-ROMCD-ROM是用計是用計時系統(tǒng)中的分、秒，以及特地為時系統(tǒng)中的分、秒，以及特地為CD-ROMCD-ROM規(guī)定規(guī)定的扇區(qū)的扇區(qū)/ /分秒分秒(1/75(1/75秒秒) )來表示。來表示。CD-ROMCD-ROM用戶用戶數(shù)據(jù)區(qū)的地址結(jié)構(gòu)如下：數(shù)據(jù)區(qū)的地址結(jié)構(gòu)如下：4 4字節(jié)的扇區(qū)地址稱為字節(jié)的扇區(qū)地址稱為HEADERHEADER分分(MIN)(MIN)1 1字節(jié)字節(jié)0 07474秒秒(SEC)(SEC)1 1字節(jié)字節(jié)0 05959分秒分秒(FRAC)(FRAC)1 1字節(jié)字節(jié)0 07474方式方式(Mode)(Mode)1 1字節(jié)字節(jié)0101 CD-ROM

25、Mode 2把Red Book中的2352字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)重新定義為： 23522352字節(jié)字節(jié)用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)23362336字節(jié)字節(jié)同步字節(jié)同步字節(jié)1212字節(jié)字節(jié)扇區(qū)地址扇區(qū)地址4 4字節(jié)字節(jié) CD-ROM Mode 2 CD-ROM Mode 2與與CD-ROM Mode 1CD-ROM Mode 1相比，相比，存儲的用戶數(shù)據(jù)多存儲的用戶數(shù)據(jù)多14%14%，但是由于沒，但是由于沒有錯誤檢測和錯誤校正碼，因此在這有錯誤檢測和錯誤校正碼，因此在這種方式中，用戶數(shù)據(jù)的誤碼率比種方式中，用戶數(shù)據(jù)的誤碼率比Mode Mode 1 1中的誤碼率要高。中的誤碼率要高。 在在Mode 2Mode 2的扇

26、區(qū)地址中，方式的扇區(qū)地址中，方式(Mode)(Mode)字節(jié)域中的值設(shè)置成字節(jié)域中的值設(shè)置成0202。 CD-ROM面對用戶的是文件，如文本文件、圖像文件、聲音文件、執(zhí)行文件等等，需要一個文件系統(tǒng)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。ISO 9660 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(jié)構(gòu)標準，命名為“Information Processing：Volume and File Structure of CD-ROM f

27、or Information Interchange”,可譯為“信息處理：用于信息交換的CD-ROM的卷和文件結(jié)構(gòu)”。 IBM PC兼容機的文件結(jié)構(gòu)為MS-DOS文件結(jié)構(gòu)，而Apple Macintosh計算機的文件結(jié)構(gòu)為分層結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)(Hierarchical File System，HFS)。這兩種文件結(jié)構(gòu)不相同，文件不能通用。ISO 9660標準既不是DOS的文件結(jié)構(gòu)標準，也不是HFS的文件結(jié)構(gòu)標準，而只是一個描述計算機用的CD-ROM文件結(jié)構(gòu)標準。因此，計算機要能夠讀ISO 9660文件結(jié)構(gòu)的盤，其操作系統(tǒng)必需有支持軟件，該軟件通常在現(xiàn)有OS上進行擴展(Extension)。 Mic

28、rosoft公司為讀取ISO 9660文件而開發(fā)的程序是MSCDEX (Microsoft CD-ROM Extension)，它需要和CD-ROM驅(qū)動器帶的設(shè)備驅(qū)動程序聯(lián)合，DOS才能讀CD-ROM盤上的ISO 9660 文件。MSCDEX.EXE程序的主要功能就是把ISO 9660文件結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成MS-DOS能識別的文件結(jié)構(gòu)。n在MS-DOS和MS-Windows環(huán)境下，IBM PC兼容機必需安裝MSCDEX.EXE和CD-ROM驅(qū)動器帶的設(shè)備驅(qū)動程序才能讀CD-ROM盤上的文件。設(shè)備驅(qū)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

29、。n在Windows 95/98環(huán)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(shè)備驅(qū)動程序，在安裝過程中會自動安裝。Lead-in Area (導(dǎo)入?yún)^(qū))Track 1 (光道1)Track 1：專用VCD數(shù)據(jù)光道Track 2 (光道2)Track 2Track 299(Max.)99(Max.)Track 3 (光道3)Program Area Track 2 K：MPEG-Audio/Video Track(節(jié)目區(qū))Track K (光道K)Track K+1 (光道K+1) Track K+1 N：CD-DA TrackTrack

30、 N (光道N)Lead-out area (導(dǎo)出區(qū))nVCD盤的文件系統(tǒng)是在ISO 9660文件結(jié)構(gòu)標準基礎(chǔ)上開發(fā)。VCD盤需要的目錄有：Root directory 0 (根目錄0)，CDI，VCD和MPEGAV。nVideo CD規(guī)范規(guī)定對文件目錄作了如下規(guī)定： 如果VCD盤包含卡拉OK基本信息區(qū)(Karaoke Basic Information Area)，這個區(qū)域中的文件必須存放在KARAOKE目錄下。nVCD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(shù)融合在一起將開發(fā)出下一代的CD產(chǎn)品。nDVD原名是Digital Video

31、 Disc的縮寫，意思是“數(shù)字電視光盤(系統(tǒng))”，這是為了與Video CD相區(qū)別。實際上DVD的應(yīng)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)，因此又把Digital Video Disc更改為Digital Versatile Disc，縮寫仍然是DVD，Versatile 的意思是多才多藝的意思。現(xiàn)在，當我們談到DVD時，通常是指Digital Video Disc。 nMPEG-1的電視質(zhì)量是家用錄象機的質(zhì)量，MPEG-1技術(shù)的成熟促成了VCD的誕生、產(chǎn)業(yè)的形成和市場的成熟；MPEG-2的電視質(zhì)量是廣播級的質(zhì)量，由于廣播級數(shù)字電視的數(shù)據(jù)量要比MPEG-1的數(shù)據(jù)量大得多，

32、而CD-ROM的容量盡管有近700多兆字節(jié)，但也滿足不了存放MPEG-2 Video節(jié)目的要求。MPEG-2的技術(shù)已經(jīng)相當成熟，為了解決MPEG-2 Video節(jié)目的存儲問題，就促成了DVD的問世。n最終的單面單層DVD盤片應(yīng)該能夠存儲4.7 GB(千兆字節(jié))的數(shù)據(jù)，單面雙層盤片的容量為8.5 GB；單面單層盤存儲133分鐘的MPEG-2 Video，其分辨率與現(xiàn)在的電視相同，并配備Dolby AC-3/MPEG-2 Audio質(zhì)量的聲音和不同語言的字幕。nDVD的特點是存儲容量比現(xiàn)在的CD盤大得多，最高可達到17 GB。一片DVD盤的容量相當于現(xiàn)在的25片CD-ROM(650 MB)，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(lián)合制定的規(guī)格，目的是為了能夠根據(jù)這個新一代的CD規(guī)格開發(fā)出存儲容量大和性能高的兼容產(chǎn)品，用于存儲數(shù)字電視和多媒體軟件。DVD(Digital Versatile Disc)CD(Compact Disc)Book A: DVD-ROMCD-ROMBook B: DVD-VideoVideo CDBook C: DVD-Audio