2016秋季多媒體技術(shù)第五章多媒體存儲(chǔ)與信息檢索技術(shù)學(xué)習(xí)專業(yè)課件

多媒體技術(shù)

第5章多媒體存儲(chǔ)與信息檢索技術(shù)(2學(xué)時(shí))劉紹輝計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院哈爾濱工業(yè)大學(xué)shliu@2016年秋季3DXPoint2015年7月28日，英特爾公司和美光科技有限公司推出了一種名為3DXPoint的非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)——垂直導(dǎo)線連接著1280億個(gè)密集排列的存儲(chǔ)單元。每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù)。借助這種緊湊的結(jié)構(gòu)可獲得高性能和高密度位。可堆疊——除了緊湊的交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)之外，存儲(chǔ)單元還被堆疊到多個(gè)層中。目前，現(xiàn)有的技術(shù)可使集成兩個(gè)存儲(chǔ)層的單個(gè)芯片存儲(chǔ)128Gb數(shù)據(jù)。未來(lái)，通過(guò)改進(jìn)光刻技術(shù)、增加存儲(chǔ)層的數(shù)量，系統(tǒng)容量能夠獲得進(jìn)一步提高。選擇器——存儲(chǔ)單元通過(guò)改變發(fā)送至每個(gè)選擇器的電壓實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)和寫入或讀取。這不僅消除了對(duì)晶體管的需求，也在提高存儲(chǔ)容量的同時(shí)降低了成本。快速切換單元——憑借小尺寸存儲(chǔ)單元、快速切換選擇器、低延遲交叉點(diǎn)陣列和快速寫入算法，存儲(chǔ)單元能夠以高于目前所有非易失性存儲(chǔ)技術(shù)的速度切換其狀態(tài)。3DXPoint技術(shù)將于今年晚些時(shí)候給選定的用戶提供樣品，而英特爾與美光也正在各自開(kāi)發(fā)基于這一技術(shù)的產(chǎn)品

新密度紀(jì)錄！IBM推出220TB磁帶存儲(chǔ)技術(shù)

2015年3月IBM與日本富士公司合作推出一項(xiàng)磁帶新技術(shù)，即在每平方英寸磁帶上存儲(chǔ)1230億bits數(shù)據(jù)，記錄密度等同于220TB磁帶盒。這兩家公司提供一種叫NANOCUBIC技術(shù)，為了減小鐵酸鋇（BaFe）顆粒體積，對(duì)于高密度的數(shù)據(jù)記錄至關(guān)重要盡管有質(zhì)疑，但I(xiàn)BM與日本富士合作有著10年以上的磁帶技術(shù)，其中許多LTO標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)消失。在LTO標(biāo)準(zhǔn)路線圖不斷演變到第十代，預(yù)計(jì)20202年交付的密度存儲(chǔ)容量達(dá)48TB。伴隨每個(gè)LTO迭代成倍技術(shù)演進(jìn)，該技術(shù)提供220TB磁帶盒，應(yīng)該大約是在LTO12標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，意味著在2030年將或許實(shí)現(xiàn)2016年5月IBM相位變換內(nèi)存(PCM)IBM研究員哈里斯-珀奇迪斯(HarisPozidis)在巴黎存儲(chǔ)技術(shù)大會(huì)上首次公布了公司取得的這一成績(jī)，而他則相信“相變化內(nèi)存”會(huì)在2017年正式投入商用目前，我們使用的手機(jī)和PC設(shè)備通常會(huì)同時(shí)使用兩種技術(shù)保存數(shù)據(jù)，它們分別是能耗較大的DRAM動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)和存取速度較慢、成本較低、即便在斷電情況下也能保存數(shù)據(jù)的閃存。不過(guò)，“相變內(nèi)存”結(jié)合了DRAM和閃存的優(yōu)點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)就是，DRAM動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)的存取速度是“相變內(nèi)存”的5到10倍，但后者的存取速度卻是閃存的70倍左右。因此，使用“相變化內(nèi)存”技術(shù)的手機(jī)應(yīng)用加載速度將比閃存更快云計(jì)算、大數(shù)據(jù)下的存儲(chǔ)新環(huán)境下對(duì)存儲(chǔ)技術(shù)提出了新的要求：可擴(kuò)展性、數(shù)據(jù)可靠性、高性能、易管理性、綠色節(jié)能儲(chǔ)技術(shù)主要有三個(gè)演進(jìn)方向閃存存儲(chǔ)、分布式存儲(chǔ)/云存儲(chǔ)、計(jì)算與存儲(chǔ)超融合引自：北京大道云行科技有限公司創(chuàng)始人劉愛(ài)貴第5章多媒體存儲(chǔ)與信息檢索技術(shù)5.1多媒體存儲(chǔ)5.1.1CD光盤CD工業(yè)史上的大事CD系列產(chǎn)品CD盤的結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)是怎樣寫入到CD盤上的

數(shù)據(jù)是怎樣從CD盤讀出的CD激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)摘要 5.1.2CD-Audio

采樣頻率和樣本大小

聲道數(shù)

聲音數(shù)據(jù)的通道編碼CD盤如何批量生產(chǎn) 5.1.3DVD光盤DVD光盤是什么DVD的規(guī)格DVD的存儲(chǔ)容量是怎樣提高的 5.1.4VCD與DVD播放機(jī)VCD簡(jiǎn)介VCD播放機(jī)的基本結(jié)構(gòu)DVD播放機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 5.1.5HDDVD與BD光盤HDDVD與BD光盤是什么HDDVD與BD技術(shù)規(guī)范5.2光盤存儲(chǔ)格式5.3信息檢索技術(shù)5.3.1多媒體存儲(chǔ)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)5.3.2多媒體數(shù)據(jù)在磁盤和層次存儲(chǔ)系統(tǒng)上的分布5.3.3數(shù)據(jù)遷移、磁盤調(diào)度和緩存替換5.3.4信息檢索系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.3.5音頻檢索系統(tǒng)5.3.6圖像檢索系統(tǒng)5.3.7視頻檢索系統(tǒng)5.1.1CD光盤CD工業(yè)史上的大事模擬光盤系統(tǒng)的誕生20世紀(jì)70年代初期，荷蘭飛利浦(Philips)公司的研究人員開(kāi)始研究利用激光來(lái)記錄和重放信息1972年9月向全世界展示了長(zhǎng)時(shí)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(chǎng)并命名為L(zhǎng)V(LaserVision)的光盤播放機(jī)利用激光來(lái)記錄信息的革命便拉開(kāi)了序幕。它的誕生對(duì)人類文明進(jìn)步的影響，不亞于紙張的發(fā)明對(duì)人類的貢獻(xiàn)。5.1.1CD光盤(續(xù)1)數(shù)字激光唱盤的誕生大約從1978年開(kāi)始，研究人員把聲音信號(hào)變成用“1”和“0”表示的二進(jìn)制數(shù)字，然后記錄到以塑料為基片的金屬圓盤上1982年P(guān)hilips公司和Sony公司成功地把記錄數(shù)字聲音的盤推向了市場(chǎng)這種塑料金屬圓盤很小巧，故用CompactDisc命名，而且還為這種光盤制定了標(biāo)準(zhǔn)，這就是世界著名的“紅皮書(RedBook)標(biāo)準(zhǔn)”。這種盤又稱為數(shù)字激光唱盤(CompactDisc-DigitalAudio，CD-DA)盤5.1.1CD光盤(續(xù)2)CD-ROM的誕生由于CD-DA能夠記錄數(shù)字信息，自然就想到把它用作計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備。但從CD-DA過(guò)渡到CD-ROM需要解決兩個(gè)重要問(wèn)題地址問(wèn)題：計(jì)算機(jī)如何尋找盤上的數(shù)據(jù)，即如何劃分盤上的地址。因?yàn)橛涗浉枨鷷r(shí)是按一首歌作單位，一片盤也就記錄20首左右的歌曲，每首歌平均占用30MB左右的空間。存儲(chǔ)一個(gè)文件不一定都要那么大的存儲(chǔ)空間，因此需在CD盤上寫入很多的地址編號(hào)誤碼率：把CD盤作為計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器使用時(shí)，要求它的錯(cuò)誤率(10-12)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于聲音數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率(10-9)。而用當(dāng)時(shí)現(xiàn)成的CD-DA技術(shù)不能滿足這一要求，因此還要采用錯(cuò)誤校正技術(shù)1984年Sony和Philips發(fā)布了CD-ROM物理格式標(biāo)準(zhǔn)，稱為黃皮書(YellowBook)標(biāo)準(zhǔn)5.1.1CD光盤(續(xù)3)ISO9660標(biāo)準(zhǔn)的誕生黃皮書標(biāo)準(zhǔn)只解決了硬件生產(chǎn)廠家的制造標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，即存放計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的物理格式，而沒(méi)有涉及邏輯格式，也就是計(jì)算機(jī)文件如何存放在CD-ROM上，文件如何在不同的系統(tǒng)之間進(jìn)行交換等問(wèn)題。為此，在多方努力下又制定了一個(gè)文件交換標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)把它命名為ISO9660標(biāo)準(zhǔn)5.1.1CD光盤(續(xù)4)CD系列產(chǎn)品自1981年激光唱盤上市以后，開(kāi)發(fā)了一系列CD產(chǎn)品，見(jiàn)圖5-1，包括CD-DA(CompactDisc-DigitalAudio)CD-G(Graphics)CD-V(Video)CD-ROMCD-I(Interactive)CD-IFMV(FullMotionVideo)KaraokeCDVideoCDCD系列盤大小、重量、制造工藝、材料、制造設(shè)備等都相同，只是根據(jù)不同的應(yīng)用目的存放不同類型的數(shù)據(jù)而已5.1.1CD光盤(續(xù)5)圖5-1CD產(chǎn)品系列RedBook(紅皮書)YellowBook(黃皮書)GreenBook(綠皮書)YellowBook(黃皮書)CD-R:OrangeBook(橙皮書)WhiteBook(白皮書)LD(LaserDisc):BlueBook(藍(lán)皮書)5.1.1CD光盤(續(xù)6)CD盤的結(jié)構(gòu)盤片結(jié)構(gòu)組成部分見(jiàn)圖5-2保護(hù)層；反射層；刻槽；聚碳酸酯襯墊兩種反射層鋁反射層：銀白色，稱為“銀盤”，只讀的光盤金反射層：金色，稱為“金盤”，可刻錄的光盤，稱為CD-R(CD-Recordable)盤外形尺寸見(jiàn)圖5-3CD盤的外徑為120mm，重約14～18g激光唱盤分為3個(gè)區(qū)：導(dǎo)入、導(dǎo)出和聲音數(shù)據(jù)記錄區(qū)5.1.1CD光盤(續(xù)7)圖5-2CD盤片的結(jié)構(gòu)圖5-3CD盤的結(jié)構(gòu)5.1.1CD光盤(續(xù)8)光道結(jié)構(gòu)CD盤的光道結(jié)構(gòu)與磁盤磁道的結(jié)構(gòu)比較CD光盤磁盤記錄道螺旋形同心環(huán)磁道數(shù)目只有一條，長(zhǎng)約5km很多盤片轉(zhuǎn)動(dòng)速度CLV(恒定線速度)CAV(恒定角速度)記錄密度里外記錄區(qū)的密度相同里外記錄區(qū)的密度不同光道形狀CAV->CLV:30多年5.1.1CD光盤(續(xù)9)CD盤的記錄原理數(shù)據(jù)記錄原理磁光盤(magnetoopticaldisc，MOD)利用磁的記憶特性，借助激光來(lái)寫入和讀出數(shù)據(jù)相變光盤(phasechangedisc，PCD)利用激光特殊材料在加熱前后的反射率不同記憶1和0只讀CD光盤在盤上壓制凹坑的機(jī)械辦法記錄數(shù)據(jù)，見(jiàn)圖5-4凹坑的邊緣記錄的是1凹坑和非凹坑的平坦部分記錄的是0使用激光讀出，見(jiàn)圖5-55.1.1CD光盤(續(xù)10)(引自EncartaPremiumDVD2006)圖5-4原版盤制作示意圖圖5-5CD盤的讀出原理原版盤涂感光膠，曝光后經(jīng)化學(xué)處理形成凹坑，鍍一層金屬，制作母盤,然后用它制作壓模，用壓模大批量復(fù)制光學(xué)讀出頭的基本結(jié)構(gòu)CD驅(qū)動(dòng)器由光學(xué)讀出頭，光學(xué)讀出驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，CD驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制線路以及電子線路組成5.1.1CD光盤(續(xù)11)CD激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)摘要：其它所有CD產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)名稱技術(shù)指標(biāo)光盤播放時(shí)間74分鐘旋轉(zhuǎn)方向順時(shí)針(從讀出表面看)旋轉(zhuǎn)速度1.2～1.4m/s(恒定線速度)光道間距1.6μm盤片直徑120mm盤片厚度1.2mm中心孔直徑15mm記錄區(qū)46mm～117mm數(shù)據(jù)信號(hào)區(qū)50mm～116mm材料折射率為1.55的材料最小凹坑長(zhǎng)度0.833μm(1.2m/s)～0.972μm(1.4m/s)最大凹坑長(zhǎng)度3.05μm(1.2m/s)～3.56μm(1.4m/s)凹坑深度～0.11μm凹坑寬度～0.5μm5.1.1CD光盤(續(xù)12)光學(xué)系統(tǒng)激光波長(zhǎng)780nm(7800?)聚焦深度±2μm信號(hào)格式通道數(shù)2個(gè)量化16位線性量化采樣頻率44.1kHz通道位速率4.3218Mb/s數(shù)據(jù)位速率1.9409Mb/s數(shù)據(jù)：通道位8:17錯(cuò)誤校正碼CIRC調(diào)制方式EFM5.1.2CD-Audio采樣頻率、樣本精度和存儲(chǔ)空間的大小采樣頻率為44100Hz普通人耳朵能聽(tīng)到的聲音信號(hào)的頻率范圍為20～20000Hz對(duì)頻率高于20000Hz的信號(hào)進(jìn)行濾波。考慮到濾波器在20000Hz處約有10%的衰減，故用22000Hz的2倍作為采樣頻率考慮與電視信號(hào)場(chǎng)掃描頻率同步以避免相互干擾，PAL電視的場(chǎng)掃為50Hz，NTSC為60Hz，取50和60的整數(shù)倍，選用44100Hz樣本精度為16位樣本位數(shù)表示信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。一位(bit)的動(dòng)態(tài)范圍約為20lg2

6.02dB，16位能夠表達(dá)的動(dòng)態(tài)范圍大于96dB在激光唱盤上1秒鐘的聲音需要占據(jù)的存儲(chǔ)空間為1秒

44100樣本/秒

2字節(jié)/樣本

2(左右兩個(gè)通道)=176.4千字節(jié)Q:為什么？5.1.2CD-Audio(續(xù)1)聲道數(shù)立體聲有兩個(gè)聲道長(zhǎng)期以來(lái)，立體聲就是兩個(gè)聲道(軌)。早期存儲(chǔ)聲音的媒體是接觸式的唱片，唱片上的V形刻槽只能記錄最多兩個(gè)聲道的模擬信號(hào)，這就使后來(lái)的錄音機(jī)、調(diào)頻廣播、錄像機(jī)、甚至連數(shù)字激光唱盤都采用兩個(gè)聲道的規(guī)格環(huán)繞聲有多個(gè)聲道多聲道設(shè)備早已開(kāi)發(fā)和采用，許多劇院一直采用4個(gè)以上的聲音通道。聲音轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，計(jì)算機(jī)很容易處理，如壓縮、偏移(Pan)、環(huán)繞音響效果(surroundsound)等，更多的聲音通道和更逼真的音響效果已經(jīng)出現(xiàn)例如，MPEG-2數(shù)字影視標(biāo)準(zhǔn)和杜比數(shù)字(DolbyDigital)都采用5＋1個(gè)聲音通道，即左、中、右3個(gè)主聲道，左后、右后兩個(gè)環(huán)場(chǎng)聲道和一個(gè)次低音聲道MP3有幾個(gè)聲道?WMA呢？5.1.2CD-Audio(續(xù)2)聲音數(shù)據(jù)的通道編碼將用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合存儲(chǔ)或傳輸媒體的代碼的過(guò)程1.為什么要做信道編碼從信號(hào)本身提取自同步信號(hào)例如，有要記錄連續(xù)多個(gè)字節(jié)的全“0”或全“1”信號(hào)，如不做通道編碼就記錄到盤上，讀出的信號(hào)是一條直線，電子線路就很難區(qū)分有多少個(gè)“0”或“1”使讀出信號(hào)的頻帶變窄例如，對(duì)于沒(méi)有規(guī)律的數(shù)字信號(hào)，讀出時(shí)的信號(hào)幅度和頻率的變化范圍都很大，電子線路就很難把“0”和“1”區(qū)分開(kāi)通道編碼的本質(zhì)在連續(xù)“0”(或“1”)之間插入若干個(gè)“1”(或“0”)對(duì)“0”和“1”的連續(xù)長(zhǎng)度數(shù)目即“行[游]程長(zhǎng)度”加以限制凡在物理設(shè)備上存儲(chǔ)或傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)都要信道編碼5.1.2CD-Audio(續(xù)3)為什么要把8位轉(zhuǎn)換成14位/17位理論分析和實(shí)驗(yàn)證明根據(jù)20世紀(jì)70年代的技術(shù)水平，把“0”的游程長(zhǎng)度最短為2個(gè)而最長(zhǎng)不超過(guò)10個(gè)，即2個(gè)“1”之間的“0”至少要有2個(gè)而最多不超過(guò)10個(gè)，光盤上的信號(hào)就能夠可靠讀出從8位到14位，EFM(eighttofourteenmodulation)8位數(shù)有256種代碼，14位通道位有16384種代碼，其中有267種代碼能夠滿足“0”游程長(zhǎng)度的要求。在267種代碼中有10種代碼在合并通道代碼時(shí)限制游程長(zhǎng)度仍有困難，再去掉一個(gè)就得到與8位數(shù)相對(duì)應(yīng)的256種通道碼從14位到17位為滿足游程長(zhǎng)度的要求，在通道碼之間增加3位以確保讀出信號(hào)的可靠性，于是8位數(shù)據(jù)就轉(zhuǎn)換成17位注：在DVD光盤技術(shù)中，把3位合并位改成2位，并把它們直接插入到重新設(shè)計(jì)的碼表中，于是1字節(jié)的數(shù)據(jù)就轉(zhuǎn)換成16位的通道位，提高了DVD的存儲(chǔ)容量5.1.2CD-Audio(續(xù)4)圖5-8激光唱盤上聲音數(shù)據(jù)編碼的過(guò)程5.1.2CD-Audio(續(xù)4)CD盤如何批量生產(chǎn)激光唱盤(CD-DA)、數(shù)字激光視盤(VCD)和CD-ROM的制作過(guò)程都相同，大致分成三個(gè)階段1.原版盤預(yù)制作(premastering)或稱母盤預(yù)制作對(duì)于激光唱盤，把音樂(lè)節(jié)目轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的CD-DA格式,在“紅皮書”中有詳細(xì)說(shuō)明對(duì)于VCD盤，把影視節(jié)目轉(zhuǎn)換成VCD標(biāo)準(zhǔn)記錄格式，在VideoCD2.0標(biāo)準(zhǔn)(白皮書)中有詳細(xì)說(shuō)明這項(xiàng)工作由轉(zhuǎn)換軟件或稱編碼器(encoder)來(lái)完成2.原版盤制作(Mastering)或稱為母盤制作通道編碼：把符合CD-DA或VCD格式的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)EFM編碼器編碼，再附加3位用來(lái)改善讀/寫信號(hào)的質(zhì)量，于是8位并行數(shù)據(jù)就轉(zhuǎn)換成物理通道上的17位串行數(shù)據(jù)5.1.2CD-Audio(續(xù)5)光刻：把涂有光敏電阻的玻璃盤放在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上光刻。見(jiàn)圖5-9，激光源發(fā)出的激光束通過(guò)激光調(diào)制器時(shí)受到串行數(shù)據(jù)的控制，如數(shù)據(jù)“0”就不讓激光束通過(guò)，光敏電阻就不曝光；數(shù)據(jù)“1”就讓激光束通過(guò)，光敏電阻就曝光，這樣在玻璃盤上就形成長(zhǎng)短不同的曝光區(qū)和非曝光區(qū)?；瘜W(xué)處理：對(duì)光刻的玻璃盤進(jìn)行化學(xué)處理。盤上曝了光的區(qū)域被腐蝕后形成凹坑，沒(méi)有曝光的區(qū)域就被保留下來(lái)，“0”和“1”信號(hào)就以凹坑和非凹坑的形式記錄在螺旋形光道上圖5-9光刻系統(tǒng)示意圖5.1.2CD-Audio(續(xù)6)電鍍：對(duì)經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的玻璃盤進(jìn)行化學(xué)電鍍生成金屬原版盤，稱為父盤(fatherdisc)通過(guò)父盤制作母盤(motherdisc)由母盤制作子盤(sondisc)，即壓模(stamper)原版盤制作的整個(gè)過(guò)程見(jiàn)圖5-10圖5-10原版盤VCD的整個(gè)制作過(guò)程5.1.2CD-Audio(續(xù)7)3.大批量復(fù)制VCD的盤基是用聚碳酸酯塑料做的，因此大多數(shù)大批量復(fù)制設(shè)備是用塑料注射成型機(jī)聚碳酸酯加熱之后注入盤模里，壓模就把它上面的數(shù)據(jù)壓制到正在冷卻的塑料盤上在盤上濺射一層鋁，用于讀出數(shù)據(jù)時(shí)反射激光束涂一層保護(hù)漆印制標(biāo)牌5.1.3DVD光盤DVD光盤是什么原為DigitalVideoDisc的縮寫，后改為DigitalVersatileDisc。當(dāng)談到DVD時(shí)，通常指前者兩大國(guó)際財(cái)團(tuán)的產(chǎn)物在1995年，Sony和PhilipsElectronicsDV公司領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際財(cái)團(tuán)與Toshiba和TimeWarnerEntertainment公司領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際財(cái)團(tuán)分別提出不兼容的高密度CD(HDCD)規(guī)格S/P:MMCD(MultimediaCD)T/T:SD(SuperDensityDigitalVideoDIsc)同年10月，兩大財(cái)團(tuán)同意盤片的設(shè)計(jì)按Toshiba/TimeWarner公司的方案，而存儲(chǔ)在盤上的數(shù)據(jù)編碼按Sony/Philips公司的方案最終結(jié)果單面單層DVD盤片的存儲(chǔ)容量為4.7GB單面雙層盤片的容量為8.5GB單面單層盤存儲(chǔ)133分鐘的MPEG-2影視，配備DolbyAC-3/MPEG-2Audio質(zhì)量的聲音和不同語(yǔ)言的字幕5.1.3DVD光盤(續(xù)1)DVD的規(guī)格DVD的標(biāo)準(zhǔn)文件用Book標(biāo)識(shí)，見(jiàn)表14-3表5-3DVD和CD系列DVD(DigitalVersatileDisc)CD(CompactDisc)BookA:DVD-ROMCD-ROMBookB:DVD-VideoVideoCDBookC:DVD-AudioCD-AudioBookD:DVD-RecordableCD-RBookE:DVD-RAMCD-MO5.1.3DVD光盤(續(xù)2)盤的類型存儲(chǔ)容量(GB)名稱MPEG-2Video

播放時(shí)間(分鐘)單面單層(只讀)4.7DVD-5133單面雙層(只讀)8.5DVD-9240單層雙面(只讀)9.4DVD-10266雙層,雙面(只讀)17DVD-18單層雙面(DVD-RAM)5.2147表5-4部分DVD的存儲(chǔ)容量5.1.3DVD光盤(續(xù)3)DVD-Video的規(guī)格見(jiàn)表5-5DVD盤上的影視采用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)NTSC的聲音采用DolbyAC-3(現(xiàn)改名為DolbyDigital)標(biāo)準(zhǔn)，MPEG-2Audio作為選用；PAL和SECAM的聲音采用MPEG-2Audio標(biāo)準(zhǔn)，DolbyAC-3作為選用技術(shù)內(nèi)容技術(shù)規(guī)格數(shù)據(jù)傳輸率可變速率，平均為4.69Mb/s(最大為10.7Mb/s)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)聲音標(biāo)準(zhǔn)PAL：MPEGMUSICAM*5.1或LPCM,可選用DolbyAC-3通道數(shù)多達(dá)8個(gè)聲音通道和32個(gè)字幕通道表5-5DVD盤上的電視規(guī)格*MUSICAM(MaskingpatternadaptedUniversalSubbandIntegratedCodingAndMultiplexing)5.1.3DVD光盤(續(xù)4)DVD的存儲(chǔ)容量是怎樣提高的DVD所采用的技術(shù)歸納在表5-6名稱DVDCD容量增益盤片直徑120mm120mm盤片厚度0.6mm/面1.2mm/面減小激光波長(zhǎng)635/650nm780nm4.486=(1.6*0.83)/(0.74*0.40)加大N.A.(數(shù)值孔徑)0.60.45減小光道間距0.74μm1.6μm減小最小凹凸坑長(zhǎng)度0.4μm0.83μm減小糾錯(cuò)碼的長(zhǎng)度RSPCCIRC修改信號(hào)調(diào)制方式8-168-14加31.0625=17/16加大盤片表面的利用率86.6861.019=86.6/86減小每個(gè)扇區(qū)字節(jié)數(shù)2048/2060字節(jié)/扇區(qū)2048/2352字節(jié)/扇區(qū)1.142=2352/2060表5-6DVD技術(shù)摘要5.1.3DVD光盤(續(xù)5)1.使用波長(zhǎng)較短的激光是提高容量的關(guān)鍵CD采用波長(zhǎng)為780nm的紅外光。DVD采用波長(zhǎng)為635/650nm的激光源,光道間距和凹凸坑的長(zhǎng)度和寬度做得更小，見(jiàn)圖5-11?？偟娜萘靠商岣叩?.486倍

2.加大光盤的記錄區(qū)域加大光盤的數(shù)據(jù)記錄區(qū)域。DVD盤的記錄區(qū)域從CD盤的86cm2提高到86.6cm2，見(jiàn)圖5-12?？?cè)萘刻岣吡?.9%圖5-11DVD盤和CD盤之間的差別圖5-12增加記錄面積5.1.3DVD光盤(續(xù)6)數(shù)值孔徑光學(xué)讀出頭的數(shù)值孔徑(NumericalAperture(NA)):CD,CD-ROM:0.45,DVD:0.65.1.3DVD光盤(續(xù)7)3.使用雙面和多層記錄使用盤片的兩個(gè)面記錄數(shù)據(jù)，比較圖5-13和圖5-14在一個(gè)面上制作多層記錄層（IBM：10）4.改進(jìn)調(diào)制和糾錯(cuò)方法采用效率較高的8-16＋(EFMPLUS)調(diào)制，由17位變成16位采用里德-索洛蒙乘積碼(ReedSolomonProduct－likeCode，RSPC)糾錯(cuò)碼的數(shù)據(jù)傳輸率將從25%降到13%圖5-13單面單層光盤的結(jié)構(gòu)圖5-14單面雙層光盤的結(jié)構(gòu)5.1.4VCD與DVD播放機(jī)VCD播放機(jī)VideoCD是如下技術(shù)的產(chǎn)物Video(可通俗理解為數(shù)字影視)技術(shù)激光記錄技術(shù)，或稱光盤存儲(chǔ)器技術(shù)計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)兩種VCD播放系統(tǒng)使用PC機(jī)構(gòu)成的播放系統(tǒng)，可用MPEG播放卡或軟件MPEG播放器VCD播放機(jī)＋電視機(jī)VCD播放機(jī)的基本結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5-15，圍繞C-CubeMicrosystems公司的L482/484解碼器構(gòu)成的VCD播放機(jī)主要由3個(gè)核心部件組成CD盤驅(qū)動(dòng)器或稱CD加載器；MPEG解碼器；微控制器。5.1.4VCD與DVD播放機(jī)(續(xù)1)圖5-15VCD播放機(jī)的典型結(jié)構(gòu)[3]5.1.4VCD與DVD播放機(jī)(續(xù)2)DVD播放機(jī)DVD播放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5-16，主要功能部件如下DVD加載器：主要由馬達(dá)、激光讀出頭和相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路組成數(shù)字信號(hào)處理器(DVD-DSP)：用于將從光盤上讀出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成解碼器能夠使用的數(shù)據(jù)數(shù)字聲音和電視圖像解碼器：主要功能包括分離數(shù)據(jù)流中的聲音和視像數(shù)據(jù)，建立聲音和視像的同步關(guān)系視像數(shù)據(jù)解壓縮，重構(gòu)廣播級(jí)質(zhì)量的視像聲音數(shù)據(jù)解壓縮，重構(gòu)CD質(zhì)量的環(huán)繞立體聲處理圖形屏幕顯示(On-ScreenDisplay，OSD)。微控制器：微型計(jì)算機(jī)芯片控制播放機(jī)的運(yùn)行、管理遙控器、控制面板上的用戶輸入管理DVD節(jié)目的存取權(quán)限等5.1.4VCD與DVD播放機(jī)(續(xù)3)圖5-16DVD播放系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)[3]5.1.5HDDVD與BD光盤HDDVD與BD光盤是什么HDDVD(HighDefinitionDVD)是由Toshiba、Hitachi和NEC等公司在2003年11月聯(lián)合發(fā)布的大容量光盤存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)BD(Blu-rayDisc)是由Apply,Hitachi,HP,LG,Panasonic,Pioneer,Philips,Samsung,Sharp和Sony等公司在2002年2月聯(lián)合發(fā)布的大容量光盤存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)。BD源于blue-violetlaserDisc，因它是流行于歐美的普通術(shù)語(yǔ)，申請(qǐng)商標(biāo)不易，因此去掉了blue中的“e”。比較而言BD技術(shù)更先進(jìn)，但不能使用現(xiàn)有的DVD設(shè)備來(lái)生產(chǎn)BD光盤產(chǎn)品，生產(chǎn)線的成本比較貴HDDVD技術(shù)可在現(xiàn)有DVD設(shè)備基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，因此成本比較低都用波長(zhǎng)為405nm的藍(lán)激光(blue-violetlaser)讀寫光盤，見(jiàn)圖5-175.1.5HDDVD與BD光盤(續(xù)1)圖5-17CD，DVD，HDDVD和BD盤的主要異同點(diǎn)5.1.5HDDVD與BD光盤(續(xù)2)HDDVD與BD技術(shù)規(guī)范物理性能見(jiàn)表5-7容量差別較大都用波長(zhǎng)為405mm的藍(lán)紫色激光影視規(guī)范支持MPEG-2、H.264/AVC支持SMPTEVC-1(VideoCodec-1)SMPTE于2006年提出的標(biāo)準(zhǔn)，正式名稱為SMPTE421M得到Blu-ray,HDDVD和WindowsVista等產(chǎn)品的支持使用DCT技術(shù)和WMV9(WindowsMediaVideo9)編譯器規(guī)范質(zhì)量比H.264好，解碼速度也比H.264快支持HDTV影視標(biāo)準(zhǔn)格式名稱Blu-rayDiscHDDVDDVD激光波長(zhǎng)(nm)405(藍(lán)紫)650(紅)數(shù)值孔徑(NA)0.850.650.6存儲(chǔ)容量

(單面)單層25GB15GB4.7GB雙層50GB30GB8.5GB播放時(shí)間(小時(shí))MPEG-2

(5Mbps)22.2/11.113.3/6.63.8/1.9AVC或

(13Mbps)8.5/4.25.1/2.6N/AMPEG-2

(20Mbps)5.6/2.83.3/1.7N/A視像編碼SMPTEVC-1/MPEG-4AVC/MPEG-2MPEG-1/

MPEG-25.1.5HDDVD與BD光盤(續(xù)3)表5-7BD與HDDVD的性能比較

VC-1(VideoCodec-1):影視工程師協(xié)會(huì)(SMPTE)在2006年提出的標(biāo)準(zhǔn)，SMPTE421M：DCT+WMV9編譯器的規(guī)范，質(zhì)量和速度都比H.264好5.1.5HDDVD與BD光盤(續(xù)4)聲音編碼有損DolbyDigital(必須)448kbps(必須)(必須)1.5Mbps(可選)DolbyDigitalPlusN/ADTS-HDHighResolution(可選)N/A無(wú)損LinearPCM(必須)(必須)DolbyTrueHDN/ADTS-HDMasterAudio(可選)N/A最大位速率原始數(shù)據(jù)率53.95Mbps36.55Mbps11.08Mbps聲音+視像48.0Mbps30.24Mbps10.08Mbps視像40.0Mbps29.4Mbps9.8Mbps最大視像分辨率1920×10801920×1080720×480(NTSC)

720x576(PAL)幀速率24/25p,50/60i24/25/30p,50/60i50/60i區(qū)域碼3個(gè)區(qū)域無(wú)6個(gè)區(qū)域表5-7BD與HDDVD的性能比較(續(xù))

DTS:(DigitalDolbyTheaterSystems)5.1.5HDDVD與BD光盤(續(xù)5)聲音規(guī)范支持多種聲音編碼格式，如DolbyDigital,PCM,和DTS等。見(jiàn)表5-8DolbyDigital(杜比數(shù)字):杜比數(shù)字是多聲道環(huán)繞聲編碼系統(tǒng)，現(xiàn)已作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可提供6個(gè)聲音通道，稱為5.1聲道，即左、中、右、后左、后右5個(gè)主聲道和1個(gè)低音加強(qiáng)聲道，聲音數(shù)據(jù)的位速率通常為64～448kbps。(2)DTS(DigitalDolbyTheaterSystems)：稱為“數(shù)字影院聲音系統(tǒng)”，用于影劇院和部分DVD-Audio和DVD-Video中的5.1通道環(huán)繞聲格式，與DolbyDigital類似。(3)linearPCM(linearpulsecodemodulation)：稱為“線性脈沖編碼調(diào)制”。沒(méi)有經(jīng)過(guò)壓縮的PCM聲音編碼方法，聲音的采樣頻率可為48或96kHz，樣本精度可為16，20或24位，聲道數(shù)1～8個(gè)，最高數(shù)據(jù)位速率為6.144Mbps5.1.5HDDVD與BD光盤(續(xù)6)編碼器DolbyDigitalDolbyDigitalPlusDolbyTrueHDDTSBlu-ray播放器支持必須可選可選可選最多通道數(shù)5.17.185.1最大位速率640kbps1.7Mbps18Mbps1.5MbpsHDDVD播放器支持必須必須必須可選最多通道數(shù)5.17.185.1最大位速率504kbps3Mbps18Mbps1.5MbpsDVD播放器支持必須--可選最多通道數(shù)5.1-5.1最大位速率448kbps--1.5Mbps表5-8BD和HDDVD支持的部分聲音格式5.1.5HDDVD與BD光盤(續(xù)7)記錄系統(tǒng)由光盤和激光讀寫子系統(tǒng)、信號(hào)處理子系統(tǒng)和伺服子系統(tǒng)組成。HDDVD和BD的共同點(diǎn)和差別見(jiàn)表5-9。有關(guān)糾錯(cuò)編碼技術(shù)(ECC)的介紹請(qǐng)看多媒體技術(shù)基礎(chǔ)的第16章。需要解釋的是數(shù)據(jù)調(diào)制方法，也就是通道編碼HDDVD使用ETM(eighttotwelvemodulation)—8-12調(diào)制，即每個(gè)8位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為12位，并滿足RLL(1.10)的規(guī)則在RLL(d,k)中:d表示兩個(gè)“1”之間“0”的最小行程長(zhǎng)度，k表示兩個(gè)“1”之間“0”的最大行程長(zhǎng)度BD使用“17PP”調(diào)制，其全稱為“(1,7)RLLparitypreserve(PP)-prohibitrepeatedminimumtransitionrunlength(RMTR)”PP(ParityPreserve)表示調(diào)制位與原始數(shù)據(jù)位有相同的奇偶性(1的數(shù)目是奇數(shù)或偶數(shù))5.1.5HDDVD與BD光盤(續(xù)8)特性Blu-rayDiscHDDVDDVD光記錄系統(tǒng)規(guī)格激光波長(zhǎng)(nm)405(藍(lán)紫)405(藍(lán)紫)650/635(紅)數(shù)值孔徑(NA)0.850.650.6激光點(diǎn)直徑(μm)0.480.621.1最小凹坑長(zhǎng)度

(μm)0.160(23.3/46.6GB)

0.149(25.0/50.0GB)

0.138(27.0/54.0GB)0.204(15/30GB)0.4光道間距(μm)0.320.400.74保護(hù)層厚度(mm)0.10.60.6光盤直徑(mm)120120120光盤厚度(mm)1.21.21.21x線速度(m/s)4.9~4.55.6~6.13.491x角速度(RPM)1957~8102620~10891400~580讀功率(mW)0.350.50.7制造過(guò)程新設(shè)備改進(jìn)當(dāng)前設(shè)備當(dāng)前設(shè)備表5-9只讀BD與HDDVD光盤規(guī)范摘要5.1.5HDDVD與BD光盤(續(xù)9)數(shù)據(jù)處理調(diào)制方法17PP(RLL(1,7))ETM(RLL(1,10))EFMPlus(RLL(2,10))信道脈沖頻率26.2MHz64.8MHz66MHz扇區(qū)容量2KB2KB2KBECC數(shù)據(jù)塊32扇區(qū)32扇區(qū)16扇區(qū)ECC*LDC=RS(248,216,33)+BIS=RS(62,30,33)RS(182，172，11)RS(208，192，17)RS(182，172，11)RSPCRS(208，192，17)RS(182，172，11)ECC(error-correctioncode)：糾錯(cuò)碼LDC(longdistancecode)：長(zhǎng)距離碼BIS(burstindicatorsubcode)：突發(fā)指示子碼RSPC(Reed-SolomanProductCode)：里德-索洛蒙乘積碼表5-9只讀BD與HDDVD光盤規(guī)范摘要(續(xù))

5.2光盤存儲(chǔ)格式光盤類型只讀光盤寫一次光盤重寫光盤存儲(chǔ)格式邏輯格式：文件格式的同義詞，規(guī)定如何把文件組織到光盤上以及指定文件在光盤上的物理位置，包括文件的目錄結(jié)構(gòu)、文件大小以及所需盤片數(shù)目等事項(xiàng)物理格式則：規(guī)定數(shù)據(jù)如何放在光盤上，包括物理扇區(qū)地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)塊大小、錯(cuò)誤檢測(cè)和校正碼等主要介紹CD系列存儲(chǔ)格式中的基本概念在DVD系列、HDDVD和Blu-rayDisc系列中有相同的含義5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD標(biāo)準(zhǔn)系列CD產(chǎn)品系列CD-DA、CD-G、CD-Video、CD-ROM、CD-ROM/XA、CD-I、VCDCD系列標(biāo)準(zhǔn)紅皮書、黃皮書、ISO9660、綠皮書、橙皮書和白皮書等標(biāo)準(zhǔn)文件中，見(jiàn)圖5-18標(biāo)準(zhǔn)文件用彩色封面包裝，故稱為彩書標(biāo)準(zhǔn)理解CD格式對(duì)設(shè)計(jì)和使用CD產(chǎn)品都有很大幫助5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD標(biāo)準(zhǔn)系列(續(xù))圖5-18CD標(biāo)準(zhǔn)系列5.2光盤存儲(chǔ)格式-激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)—紅皮書

RedBook是Philips和Sony公司為CD-DA(CompactDiscDigitalAudio)定義的標(biāo)準(zhǔn)，也就是激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是整個(gè)CD工業(yè)的基本標(biāo)準(zhǔn)，所有其他CD標(biāo)準(zhǔn)都是在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定的5.2.1CD盤上的音樂(lè)節(jié)目是如何組織的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5-19一片激光唱盤上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(jié)(section)組成一節(jié)由98幀(frame)組成幀是激光唱盤上存放聲音數(shù)據(jù)的基本單元5.2光盤存儲(chǔ)格式-激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)—紅皮書(續(xù)1)圖5-19激光唱盤聲音數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)5.2光盤存儲(chǔ)格式-激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)—紅皮書(續(xù)2)扇區(qū)結(jié)構(gòu)同步(SYNC)：每幀開(kāi)頭24位，碼字為100000000001000000000010任何數(shù)據(jù)經(jīng)EFM調(diào)制后都不出現(xiàn)與同步碼字相同的碼控制/顯示字節(jié)在CD-DA中，稱為子碼/控制和顯示(subcode/controlanddisplay)字節(jié)在CD-ROM中，稱為控制字節(jié)(ControlByte)。這個(gè)字節(jié)的內(nèi)容主要提供盤地址信息扇區(qū)結(jié)構(gòu)如下所示3234字節(jié)用戶數(shù)據(jù)2352＝98

(2

12)第二層EDC/ECC392第一層EDC/ECC392控制字節(jié)985.2光盤存儲(chǔ)格式-激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)—紅皮書(續(xù)3)重要數(shù)據(jù)一個(gè)扇區(qū)有2352個(gè)字節(jié)聲音數(shù)據(jù)(AudioData)立體聲有兩個(gè)通道，每次采樣有2個(gè)16位樣本，組成2個(gè)字節(jié)，6次采樣共24字節(jié)組成一幀，98幀組成一個(gè)扇區(qū):2×2×6×98=

2352一個(gè)扇區(qū)有3234字節(jié)，即

2352個(gè)聲音數(shù)據(jù)＋2

392個(gè)EDC/ECC字節(jié)＋98個(gè)控制字節(jié)＝3234字節(jié)聲音數(shù)據(jù)率為176400字節(jié)/秒聲音數(shù)據(jù)的采樣頻率為44.1kHz，每次對(duì)左右聲道各取一個(gè)16位的樣本，因此1秒鐘的聲音數(shù)據(jù)為

44.1×1000×2×(16÷8)=176400字節(jié)/秒5.2光盤存儲(chǔ)格式-激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)—紅皮書(續(xù)4)P,Q錯(cuò)誤校驗(yàn)碼由于CD-DA盤的原始誤碼率較高(約10-4)，需要采用糾錯(cuò)能力很強(qiáng)的交叉交插里德-索洛蒙碼(CIRC)(Cross-InterleavedReedSolomonCode)每幀有2×4字節(jié)的錯(cuò)誤校正碼放在中間和末端，稱為Q校驗(yàn)碼和P校驗(yàn)碼P校驗(yàn)是由(32，28)RS碼生成的校驗(yàn)碼Q校驗(yàn)是由(28，24)RS碼生成的校驗(yàn)碼5.2光盤存儲(chǔ)格式-激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)—紅皮書(續(xù)5)一幀數(shù)據(jù)的通道位數(shù)見(jiàn)表5-8。激光唱盤的光道物理光道是螺旋形，因此一片CD-DA盤只有一條物理光道一條CD-DA邏輯光道由多個(gè)扇區(qū)組成，扇區(qū)的數(shù)目可多可少，因而光道的長(zhǎng)度可長(zhǎng)可短，通常一首歌就組織成一條光道。編號(hào)字段名稱通道位數(shù)合計(jì)(1)同步位(SYNC)24+327(2)子碼(Subcode)1×(14+3)17(3)數(shù)據(jù)(Data)12×(14+3)204(4)Q校驗(yàn)碼4×(14+3)68(5)數(shù)據(jù)(Data)12×(14+3)204(6)P校驗(yàn)碼4×(14+3)68合計(jì)588表5-8一幀數(shù)據(jù)的通道位數(shù)5.2光盤存儲(chǔ)格式-激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)—紅皮書(續(xù)6)5.2.2CD-DA的通道：P-WP~W的結(jié)構(gòu)一幀有一個(gè)8位的控制字節(jié)，98幀組成8個(gè)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P、Q、…、W通道。98個(gè)控制字節(jié)(98

8位)組成8個(gè)子通道的結(jié)構(gòu)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(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5.2光盤存儲(chǔ)格式-激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)—紅皮書(續(xù)7)通道P含有一個(gè)標(biāo)志，用來(lái)告訴CD播放機(jī)，光道上的聲音數(shù)據(jù)從什么地方開(kāi)始通道Q包含有運(yùn)行時(shí)間信息，CD播放機(jī)使用這個(gè)通道中的時(shí)間信息來(lái)顯示播放音樂(lè)節(jié)目的時(shí)間Q通道的98位的數(shù)據(jù)排列成如下所示的形式98位2位4位4位72位16位空2位：控制字節(jié)的部分同步位4位：控制標(biāo)志，定義這條光道上的數(shù)據(jù)類型4位：說(shuō)明后面72位數(shù)據(jù)的標(biāo)志72位：Q通道的數(shù)據(jù)。在盤的導(dǎo)入?yún)^(qū)(leadin)，含有盤的內(nèi)容表

TOC(TableOfContents)；在其余盤區(qū)，含有當(dāng)前的播放時(shí)間16位：CRC(CyclicRedundancyCode)用于錯(cuò)誤檢測(cè)5.2光盤存儲(chǔ)格式-激光唱盤標(biāo)準(zhǔn)—紅皮書(續(xù)8)CD-G是什么RedBook定義了如何把聲音數(shù)據(jù)和靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)放到CD盤上的方法把圖像數(shù)據(jù)放到通道R～W的盤稱為CD＋G(CD＋Graphics)盤，簡(jiǎn)稱為CD-G盤在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，使用R～W通道的CD節(jié)目不多，能播放這種盤的CD播放機(jī)也不多CD-G節(jié)目在普通的CD播放機(jī)上播放時(shí)，音樂(lè)節(jié)目可以照常欣賞，只是沒(méi)有圖像使用能播放CD-G節(jié)目的VCD播放機(jī)，在播放CD-G盤時(shí)要和電視機(jī)連接才能同時(shí)有音樂(lè)和圖像5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)—黃皮書黃皮書(YellowBook)概要Philips和Sony公司為CD-ROM定義的標(biāo)準(zhǔn)RedBook的基礎(chǔ)上增加了兩種類型的光道，加上RedBook的CD-DA光道，CD-ROM共有三種類型的光道(1)CD-DA光道：用于存儲(chǔ)聲音數(shù)據(jù)(2)CD-ROMMode1：用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)(3)CD-ROMMode2：用于存儲(chǔ)聲音數(shù)據(jù)、靜態(tài)圖像或視像YellowBook和RedBook的主要差別重新定義RedBook中的2352個(gè)字節(jié)的用途，解決了把CD用作計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器(CD-ROM)的兩個(gè)問(wèn)題

(1)計(jì)算機(jī)的尋址

(2)誤碼率的達(dá)標(biāo)：

CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)使用了一部分用戶數(shù)據(jù)當(dāng)作錯(cuò)誤校正碼，使CD盤的誤碼率下降到10-12以下5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)—黃皮書(續(xù)1)CD-ROMMode1將RedBook中2352字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)定義為2352字節(jié)同步字節(jié)12字節(jié)扇區(qū)地址4字節(jié)用戶數(shù)據(jù)2048字節(jié)EDC4字節(jié)未用8字節(jié)ECC276字節(jié)同步字節(jié)：12字節(jié)，用于同步扇區(qū)地址(Header)：4字節(jié)，定義該扇區(qū)的地址用戶數(shù)據(jù)：2048字節(jié)，用于存放用戶數(shù)據(jù)EDC：4字節(jié)，用于錯(cuò)誤檢測(cè)。如果檢測(cè)結(jié)果無(wú)差錯(cuò)，就不執(zhí)行這一層的錯(cuò)誤校正未用：8字節(jié)ECC：276字節(jié)，錯(cuò)誤檢測(cè)和校正碼5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)—黃皮書(續(xù)2)扇區(qū)地址表示法磁盤扇區(qū)地址用C-H-S(柱面號(hào)-磁頭號(hào)-扇區(qū)號(hào))表示CD-ROM用計(jì)時(shí)系統(tǒng)中的分、秒和為CD-ROM規(guī)定的分秒(1/75秒)表示CD-ROM用戶數(shù)據(jù)區(qū)的地址結(jié)構(gòu)如下4字節(jié)的扇區(qū)地址稱為HEADER分(MIN)(1字節(jié))

0～74秒(SEC)(1字節(jié))

0～59分秒(FRAC)(1字節(jié))

0～74方式(Mode)(1字節(jié))

015.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)—黃皮書(續(xù)3)CD-ROMMode2CD-ROMMode2把RedBook中的2352字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)重新定義為2352字節(jié)同步字節(jié)12字節(jié)扇區(qū)地址4字節(jié)用戶數(shù)據(jù)2336字節(jié)CD-ROMMode2與CD-ROMMode1相比存儲(chǔ)的用戶數(shù)據(jù)多14%，但用戶數(shù)據(jù)的誤碼率高于Mode1方式(Mode)字節(jié)域中的值設(shè)置成025.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)—黃皮書(續(xù)4)混合方式(MixedMode)含有CD-ROM光道和CD-DA光道的存儲(chǔ)方式混合方式盤(MixedModeDisc)的第一條光道是CD-ROMMode1光道，其余的光道是CD-DA光道CD-DA光道可以在普通CD播放機(jī)上播放5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM/XACD-ROM/XA的概要CD-ROMExtendedArchitecture的簡(jiǎn)寫，Philips、Microsoft和Sony公司共同開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)YellowBook標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)充，定義了一種新型光道：CD-ROM/XA光道。連同RedBook和YellowBook標(biāo)準(zhǔn)定義的光道，共有4種光道CD-DA：用于存儲(chǔ)聲音數(shù)據(jù)CD-ROMMode1：用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)CD-ROMMode2：用于存儲(chǔ)壓縮的聲音數(shù)據(jù)、靜態(tài)圖像或電視數(shù)據(jù)CD-ROMMode2，XA格式，用于存放計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)、壓縮的聲音數(shù)據(jù)、靜態(tài)圖像或視像數(shù)據(jù)。對(duì)CD-ROMMode2作了擴(kuò)充，定義了兩種新的扇區(qū)方式CD-ROMMode2，XAFormat，F(xiàn)orm1：用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)CD-ROMMode2，XAFormat，F(xiàn)orm2：用于存儲(chǔ)壓縮的聲音、靜態(tài)圖像或電視圖像數(shù)據(jù)。允許把計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)、聲音、靜態(tài)圖像或電視圖像數(shù)據(jù)放在同一條光道上，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)按Form1的格式存放，而聲音、靜態(tài)圖像或電視圖像數(shù)據(jù)按Form2的格式存放5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM/XA(續(xù)1)CD-ROM/XAMode2Form1CD-ROM/XAMode2Form1把RedBook中的2352個(gè)用戶數(shù)據(jù)字節(jié)重新定義為CD-ROM/XAMode2Form1：2352字節(jié)同步字節(jié)12字節(jié)扇區(qū)地址4字節(jié)Form18字節(jié)用戶數(shù)據(jù)2048字節(jié)EDC4字節(jié)ECC276字節(jié)同步字節(jié)：12字節(jié)扇區(qū)地址(Header)：4字節(jié)，用于計(jì)算機(jī)尋找盤上的數(shù)據(jù)類型1(Form1，Sub-Header)：8字節(jié)，用于指示Form1用戶數(shù)據(jù)：2048字節(jié)EDC：4字節(jié)，用于錯(cuò)誤檢測(cè)ECC：276字節(jié)，用于錯(cuò)誤校正5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM/XA(續(xù)2)CD-ROM/XAMode2Form2CD-ROM/XAMode2Form2把RedBook中的2352個(gè)用戶數(shù)據(jù)字節(jié)重新定義為CD-ROM/XAMode2Form2：2352字節(jié)同步字節(jié)12字節(jié)扇區(qū)地址4字節(jié)Form28字節(jié)用戶數(shù)據(jù)2324字節(jié)EDC4字節(jié)同步字節(jié)：12字節(jié)扇區(qū)地址(Header)：4字節(jié)，用于計(jì)算機(jī)尋找盤上的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型2(Form2,

Sub-Header)：8字節(jié)，用于指示Form2用戶數(shù)據(jù)：2324字節(jié)EDC字節(jié)：4字節(jié)5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM/XA(續(xù)3)CD-ROM/XA中的聲音放在CD-ROM/XAMode2Form2中的聲音數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮，質(zhì)量低于CD-DA用ADPCM算法壓縮，有LevelB和LevelC兩個(gè)等級(jí)CD-DA和CD-ROM/XA聲音的比較見(jiàn)表5-9聲音等級(jí)播放時(shí)間(小時(shí))樣本大小(位)采樣速率(kHz)CD-DA1.251644.1LevelB5(立體聲)/

10(單道聲)437.8LevelC10(立體聲)/

20(單道聲)418.9表5-9CD-ROM/XA中的聲音播放時(shí)間

5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-I標(biāo)準(zhǔn)—綠皮書CD-I格式綠皮書(GreenBook)是Philips和Sony公司為CD-I(CompactDiscInteractive)定義的標(biāo)準(zhǔn)，扇區(qū)格式和CD-ROM/XA的扇區(qū)格式相同，如下所示CD-IMode2Form2：2352字節(jié)同步字節(jié)12字節(jié)扇區(qū)地址4字節(jié)Form28字節(jié)用戶數(shù)據(jù)2324字節(jié)EDC4字節(jié)CD-IMode2Form1：2352字節(jié)同步字節(jié)12字節(jié)扇區(qū)地址4字節(jié)Form18字節(jié)用戶數(shù)據(jù)2048字節(jié)EDC4字節(jié)ECC276字節(jié)5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-I標(biāo)準(zhǔn)—綠皮書(續(xù)1)CD-IReady格式使用CD-IReady格式的CD盤稱為CD-IReady盤，是一種有附加特性的標(biāo)準(zhǔn)激光唱盤，可在標(biāo)準(zhǔn)的激光唱盤播放機(jī)和CD-I播放機(jī)上播放，在CD-I播放機(jī)上播放可顯示附加特性RedBook標(biāo)準(zhǔn)允許把索引點(diǎn)(indexpoints)放在光道上，可使用戶跳轉(zhuǎn)到光道上的指定點(diǎn)。激光唱盤通常只使用兩個(gè)索引點(diǎn)：#0和#1，前者用來(lái)標(biāo)識(shí)一條光道的起點(diǎn)，后者用來(lái)標(biāo)識(shí)聲音在這條光道上的起點(diǎn)，它們之間通常有2

3秒的間隔CD-IReady盤把這兩個(gè)索引點(diǎn)之間的間隔增加到182秒，這樣就可以存放諸如歌曲名、解說(shuō)詞、作者、演員等圖文信息。普通的激光唱機(jī)播放CD-IReady盤時(shí)不管這個(gè)地方的信息，而只播放音樂(lè)節(jié)目用CD-I播放機(jī)播放CD-IReady盤時(shí)，首先把這個(gè)間隔中的CD-I信息讀到CD-I播放機(jī)的RAM中，并顯示在電視機(jī)屏幕上，然后播放音樂(lè)5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-I標(biāo)準(zhǔn)—綠皮書(續(xù)2)CD-Bridge盤把附加信息加到CD-ROM/XA光道上的方法，目的是讓這種光盤能夠在CD-I播放機(jī)上播放可在CD-I播放機(jī)、計(jì)算機(jī)和Kodak的PhotoCD播放機(jī)上播放光道都用Mode2的扇區(qū)結(jié)構(gòu)。聲音光道跟在數(shù)據(jù)光道后面扇區(qū)結(jié)構(gòu)與CD-ROM/XA和CD-I相同，如下所示CD-BridgeMode2Form1：2352字節(jié)同步字節(jié)12字節(jié)扇區(qū)地址4字節(jié)Form18字節(jié)用戶數(shù)據(jù)2048字節(jié)EDC4字節(jié)ECC276字節(jié)CD-BridgeMode2Form2：2352字節(jié)同步字節(jié)12字節(jié)扇區(qū)地址4字節(jié)Form28字節(jié)用戶數(shù)據(jù)2324字節(jié)EDC4字節(jié)5.2光盤存儲(chǔ)格式-可錄CD標(biāo)準(zhǔn)—橙皮書橙皮書概要橙皮書(OrangeBook)是為可錄CD?R(compactdiskrecordable)光盤制訂的標(biāo)準(zhǔn)，允許用戶把自己創(chuàng)作的影視節(jié)目或多媒體文件寫到盤上可錄CD分為兩類CD-MO(compactdisk-magnetooptical)盤——磁光盤，采用磁記錄原理記錄而用激光讀寫數(shù)據(jù)，可重寫光盤CD-WO(compactdisk-writeonce)——CD-R盤，可寫但不能改寫分成兩個(gè)部分OrangeBookPart1，描述CD-MOOrangeBookPart2，描述CD-WO標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5-185.2光盤存儲(chǔ)格式-可錄CD標(biāo)準(zhǔn)—橙皮書(續(xù)1)圖5-18橙皮書(OrangeBookStandard)概貌(引自JimFricks盤片制造公司)5.2光盤存儲(chǔ)格式-可錄CD標(biāo)準(zhǔn)—橙皮書(續(xù)2)橙皮書第1部分橙皮書第1部分(OrangeBookPart1)描述CD-MO盤上的兩個(gè)區(qū)：OptionalPre-MasteredArea(可選預(yù)刻錄區(qū))該區(qū)域的信息按照RedBook、YellowBook或GreenBook標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先刻制在盤上，是一個(gè)只讀區(qū)域(2)RecordableUserArea(可重寫用戶數(shù)據(jù)區(qū))普通的CD播放機(jī)或VCD播放機(jī)不能讀這個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)，因CD唱片和VCD盤與磁光盤采用的記錄原理不同5.2光盤存儲(chǔ)格式-可錄CD標(biāo)準(zhǔn)—橙皮書(續(xù)3)橙皮書第2部分OrangeBookPart2定義可寫一次的CD-WO盤在出廠時(shí)已經(jīng)在盤上刻錄有槽，稱為預(yù)刻槽，物理光道的位置已經(jīng)確定。用戶把多媒體文件寫到盤上之后，把內(nèi)容表(TableOfContents，TOC)寫到盤上。在寫入TOC之前，這種盤只能在專用的播放機(jī)上讀；在寫入TOC之后，可在普通播放機(jī)上播放OrangeBookPart2還定義另一種CD-WO盤，叫做HybridDisc(混合盤)，分成兩種類型的記錄區(qū)域Pre-recordedArea(預(yù)記錄區(qū))，該區(qū)域的信息按照RedBook、YellowBook或GreenBook標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先記錄在盤上，只讀區(qū)域RecordableArea(可記錄區(qū))。該區(qū)的物理光道可分成多個(gè)記錄段(multi-session)。每段由3個(gè)區(qū)域組成：導(dǎo)入?yún)^(qū)(LeadIn)、信息區(qū)(Information)和導(dǎo)出區(qū)(LeadOut)，每一段要在導(dǎo)入?yún)^(qū)寫入TOCHybridDisc(混合盤)的結(jié)構(gòu)如下表所示5.2光盤存儲(chǔ)格式-可錄CD標(biāo)準(zhǔn)—橙皮書(續(xù)4)第1段第

n段導(dǎo)入?yún)^(qū)(LeadIn)信息區(qū)(Information)導(dǎo)出區(qū)(LeadOut)……導(dǎo)入?yún)^(qū)(LeadIn)信息區(qū)(Information)導(dǎo)出區(qū)(LeadOut)圖5-19CD標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)(filesystem)或稱文件格式(fileformat)，在存儲(chǔ)媒體上組織數(shù)據(jù)的方法，包括文件命名、文件目錄、卷和文件檢索通過(guò)文件系統(tǒng)，應(yīng)用程序就無(wú)需關(guān)心存儲(chǔ)媒體上的物理位置或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由于光盤和硬盤的特性不同，因此就有不同的文件系統(tǒng)。用CD-ROM作計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體的文件系統(tǒng)稱為CD-ROM文件系統(tǒng)ISO9660是為CD-ROM制定的文件系統(tǒng)5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)(續(xù)1)ISO9660概要1.ISO9660是什么ISO發(fā)布的CD-ROM文件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),定義三種類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),以支持不同的操作系統(tǒng)，如Unix,Windows和MacOS卷描述符(VolumeDescriptor)目錄結(jié)構(gòu)(DirectoryStructures)路徑表(PathTable)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)歷時(shí)5年，終于在1988年正式公布物理格式與邏輯格式CD-ROM物理格式(YellowBook)標(biāo)準(zhǔn)化意味CD-ROM上的信息可在不同的信息處理系統(tǒng)之間交換，但只能在這個(gè)物理層上實(shí)現(xiàn)交換由于CD-ROM面對(duì)用戶的是文件，如文本、圖像、聲音、影視等文件，就需要一個(gè)文件系統(tǒng)和文件管理系統(tǒng)。即需要有一個(gè)如何把文件和文件目錄放到CD-ROM盤上的邏輯格式標(biāo)準(zhǔn)5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)(續(xù)2)2.ISO9660的層次對(duì)文件名和文件目錄名指定了三種后向兼容的交換層次層1(Level1)：限制文件名格式為8.3，允許使用大小寫字母、數(shù)字和下劃線，目錄深度不超過(guò)8級(jí)，文件標(biāo)識(shí)符的總長(zhǎng)度不超過(guò)31個(gè)字符8.3文件名格式是微軟公司的MSDOS及Windows3.x中的文件名標(biāo)準(zhǔn)格式，其中的8表示文件名的長(zhǎng)度不超過(guò)8個(gè)字符，3表示文件擴(kuò)展名的字符數(shù)為3個(gè)層2(Level2)：目錄深度可到31級(jí)，文件名的長(zhǎng)度通常不超過(guò)31個(gè)字符，在某些情況下允許不超過(guò)180個(gè)字符的長(zhǎng)文件名(3)層3(Level3)：允許將文件分塊打包5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)(續(xù)3)3.ISO9660的擴(kuò)展ISO9660是針對(duì)不同操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的，并試圖實(shí)現(xiàn)不同操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。盡管在各種操作系統(tǒng)下工作得都不錯(cuò)，但都遇到不能使用的情況，因此對(duì)ISO9660進(jìn)行了擴(kuò)展Apple公司的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)叫做“AppleISO9660”微軟公司的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)叫做JFS文件系統(tǒng)(Jolietfilesystem，JFS)，包括支持8.3文件名格式、長(zhǎng)文件名和統(tǒng)一代碼(Unicode)Unix系統(tǒng)的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)叫做RockRidge文件系統(tǒng)，包括使用ASCII字符的長(zhǎng)文件名和Unix符號(hào)等Micrsoft：MSCDEX（MicrosoftCD-ROMExtension)能把ISO9660文件結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成MS-DOS能識(shí)別的文件結(jié)構(gòu)5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)(續(xù)4)CD-ROM的邏輯結(jié)構(gòu)1.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)CD-ROM是只讀存儲(chǔ)器，無(wú)需與“寫”操作有關(guān)的功能，如對(duì)文件和文件目錄進(jìn)行刪除、添加和重命名等邏輯結(jié)構(gòu)由兩個(gè)組成部分定義一套描述整片CD-ROM盤所含信息的結(jié)構(gòu)，稱為“卷結(jié)構(gòu)(VolumeStructure)”。單片CD-ROM稱一卷定義一套描述和配置文件的結(jié)構(gòu)，稱為“文件結(jié)構(gòu)(FileStructure)”。文件結(jié)構(gòu)的核心是文件目錄結(jié)構(gòu)5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)(續(xù)5)為CD-ROM提議的目錄結(jié)構(gòu)有五種類型多文件顯式分層結(jié)構(gòu)(multiple-fileexplicithierarchies)。把子目錄當(dāng)作文件來(lái)處理，打開(kāi)一個(gè)有長(zhǎng)路徑的文件需要較多的尋找次數(shù)單文件顯式分層結(jié)構(gòu)(single-fileexplicithierarchies)。把整個(gè)目錄結(jié)構(gòu)放在單個(gè)文件中，根目錄和子目錄都作為文件中的記錄而不是作為文件來(lái)處理散列路徑名目錄(hashedpathnamedirectories)。把整個(gè)路徑名和文件名拼湊成一個(gè)地址放在目錄中，是隱式目錄結(jié)構(gòu)索引路徑名目錄(indexedpathnamedirectories)。把子目錄的全路徑名轉(zhuǎn)換成一個(gè)整數(shù)，是隱式目錄結(jié)構(gòu)組合前面4種結(jié)構(gòu)中的2種或2種以上的混合結(jié)構(gòu)5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)(續(xù)6)2.邏輯扇區(qū)和邏輯塊邏輯扇區(qū)定義為用戶數(shù)據(jù)域CD-ROM的一個(gè)物理扇區(qū)有2352個(gè)字節(jié)，其中的2048字節(jié)(2KB)的數(shù)據(jù)域定義為一個(gè)邏輯扇區(qū)(logicalsector)，見(jiàn)圖5-19每個(gè)邏輯扇區(qū)有唯一的邏輯扇區(qū)號(hào)(logicalsectornumber，LSN)。第一個(gè)邏輯扇區(qū)(LSN0)從物理地址00∶02∶00開(kāi)始圖5-19物理扇區(qū)與邏輯扇區(qū)、邏輯塊的概念5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)(續(xù)7)邏輯塊每個(gè)邏輯扇區(qū)可以分成一個(gè)或多個(gè)邏輯塊，這樣做的好處是可充分利用盤空間來(lái)存放大量的小文件在一個(gè)由2048字節(jié)組成的邏輯扇區(qū)中，一個(gè)邏輯塊的大小可以是512、1024或2048字節(jié)每個(gè)邏輯塊有一個(gè)邏輯塊編號(hào)(logicalblocknumber，LBN)第一個(gè)邏輯塊號(hào)碼(LBN0)是第一個(gè)邏輯扇區(qū)(LSN0)中的第一塊，依次為L(zhǎng)BN1，2，3，…，N附注，記錄(record)的概念。一個(gè)記錄由一系列連續(xù)字節(jié)組成，它作為信息單元。定義一個(gè)記錄的字節(jié)數(shù)取決于要表達(dá)的信息長(zhǎng)短，少則幾個(gè)多則幾十甚至幾百個(gè)。在記錄過(guò)程中，記錄的字節(jié)數(shù)是固定的記錄稱為“固定長(zhǎng)度記錄”，記錄的字節(jié)數(shù)不固定的記錄稱為“可變長(zhǎng)度記錄”。5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)(續(xù)8)目錄結(jié)構(gòu)1.文件與文件標(biāo)識(shí)符文件類型沒(méi)有限制，可以是ASCII文本文件、索引結(jié)構(gòu)文件、可執(zhí)行文件(如.COM文件，.EXE文件)，壓縮的或未壓縮的圖像文件、聲音文件等每個(gè)文件可分為若干文件節(jié)(filesection)。一個(gè)文件節(jié)可放在由許多個(gè)邏輯塊組成的文件空間里。這些邏輯塊是順序編號(hào)的邏輯塊，由它們組成的文件空間稱為“文件范圍(extent)”或“文件域”一個(gè)大的文件可以分成多個(gè)文件節(jié)，存放在多片CD-ROM盤上的文件域中一個(gè)中等大小的文件也可以分成若干個(gè)文件節(jié)，存放在同一盤上的多個(gè)文件域中，這些文件域也不要求是連續(xù)的小的文件可以不分域，存放在單個(gè)文件域中5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)(續(xù)9)文件標(biāo)識(shí)符(fileidentifier)由三部分組成：文件名、文件擴(kuò)展名和文件版本號(hào)必須包含文件名或擴(kuò)展名，其他可作為選擇通常采用ASCII字符，并有某種程度的限制。例如，對(duì)ISO9660Level1，文件名可使用的字符如下：數(shù)字0～9大寫英文字母A～Z下劃線(_)文件名和文件擴(kuò)展名之間用句點(diǎn)(.)文件名或文件擴(kuò)展名與文件版本號(hào)之間用分號(hào)(;)合法文件標(biāo)識(shí)符和不合法文件標(biāo)識(shí)符的舉例

5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)(續(xù)10)************************************************合法文件標(biāo)識(shí)符：FILE.DATFILE.DAT;1DATA_FILE_FOR_INTERCHANG.DATFILENAME_WITHOUT_AN_EXTENSION.NO_FILENAME_JUST_AN_EXTENSION--------------------------------------------------------------------------不合法文件標(biāo)識(shí)符：file.dat //不允許小寫字母ONLY.ONE.PERIOD.ALLOWED //只允許一個(gè)句點(diǎn)NO-HYPHENS-OR-SIGNS //沒(méi)有規(guī)定用連字符(-)THIS_FILENAME_IS_LONGER_THAN_31_CHARACTERS //多于31個(gè)字符************************************************5.2光盤存儲(chǔ)格式-CD-ROM文件系統(tǒng)(續(xù)11)2.目錄結(jié)構(gòu)采用隱式分層目錄結(jié)構(gòu)可組織大數(shù)量的文件；對(duì)目錄層次的深度加以限制；把目錄當(dāng)作文件看待，并把整個(gè)目錄包含在1個(gè)或少數(shù)幾個(gè)文件中。包含目錄的文件稱為目錄文件對(duì)目錄文件結(jié)構(gòu)作了具體規(guī)定。目錄文