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光盘存储信息

2018-03-17 20:30:34 0

存储信息


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。因此,CD-ROM盘有一面专门用来印制商标,而另一面用来存储数据。激光束必须穿过透明衬底才能到达凹坑,读出数据,因此,盘片中存放数据的那一面,表面上的任何污损都会影响数据的读出性能。编码 为了在物理介质上存储数据,必须把数据转换成适于在介质上存储的物理表达形式。习惯上,把数据转换后得到的各种代码称为通道码。之所以叫通道码,是因为这些代码要经过通信通道。通道码并不是什么新概念,磁带、磁盘、网络都使用通道码。可以说,所有高密度数字存储器都使用0和1表示的通道码。如软磁盘,它就使用了改进的调频制(MFM,Modified Frequency Modulation)编码,通过MFM编码把数据变成通道码。CD-ROM和CD-DA一样,把一个8位数据转换成14位的通道码,称为8-14调制编码,记为EFM(Eight-to-Fourteen Modulation)。根据通道码可以确定光盘凹坑和非凹坑的长度。数据结构由于CD-ROM产生的技术背景是CD-DA,加上其螺旋形线型光道结构、以恒定线速度(CLV)转动、容量大等诸多因素,导致CD-ROM的数据结构比硬磁盘和软磁盘的数据结构复杂得多。CD-ROM盘区划分为三个区,即导入区(Lead-in Area)、用户数据区(User Data Area和导出区(Lead-out Area)。这三个区都含有物理光道。所谓物理光道是指360°一圈的连续螺旋形光道。这三个区中的所有物理光道组成的区称为信息区(Information Area)。在信息区,有些光道含有信息,有些光道不含信息。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。信息光道可以存放数字数据、音响信息、图像信息等。含有用户数字数据的信息光道称为数字光道,记为DDT(Digital Date Track);含有音响信息的光道称为音响光道,记为ADT(Audio Track)。一片CD-ROM盘,既可以只有数字数据光道,也可以既有数字数据光道,又有音响光道。在导入区、用户数据区和导出区这三个区中,都有信息光道。不过导入区只有一条信息光道,称为导入光道(Lead-in Track);导出区也只有一条信息光道,称为导出光道(Lead-out Track)。用户数据记录在用户数据区中的信息光道上。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。
错误检测与纠正 激光盘同磁盘、磁带一类的数据记录媒体一样,受到盘的制作材料的性能、生产技术水平、驱动器以及使用人员水平等的限制,从盘上读出的数据很难完全正确。据有关研究机构测试和统计,一片未使用过的只读光盘,其原始误码率约为3×10-4;有伤痕的盘约为5×10-3。针对这种情况,激光盘存储采用了功能强大的错误码检测和纠正措施,采用的具体对策归纳起来有三种:(1) 错误检测码EDC(Error Detection Code)。采用CRC码(cyclic Redundancy Code)检测读出数据是否有错。CRC码有很强的检错功能,但没有开发它的纠错功能,因此只用它来检错。(2) 错误校正码或称为纠错码ECC(Error Correction Code)。采用里德-索洛蒙码,简称为RS码,进行纠错。RS码被认为是性能很好的纠错码。(3) 交差里德-索洛蒙码CIRC(Cross Interleaved Reed-Solomon Code)。这个码可以理解为在用RS编译码前后,对数据进行插值和交叉处理。