第6章 光盘及光盘驱动器

1、6.1光盘6.1.1光盘的分类按照光盘的光存储技术则分为以下几种：1、基于红外激光技术的光盘：（1）CD（Compact Disc）是一种用以储存数字资料的光学碟片，CD在1982年面世，至今仍然是商业录音的标准储存格式，容量标准为650MB，最大850MB。（2）VCD（Video Compact Disc）是一种在光盘（Compact Disk）上存储视频信息的标准，它是一种全动态、全屏播放的视频标准。2、基于红色激光技术的光盘：（1）DVD（Digital Versatile Disc）是一种光盘存储器，通常用来播放标准电视机清晰度的电影，高质量的音乐与作大容量存储数据用途。DVD与CD

2、的外观极为相似，它们的直径都是120毫米左右。原始的DVD规格里共有五种子规格：DVD-ROM：用作存储电脑数据；DVD-Video：用作存储图像；DVD-Audio：用作存储音乐；DVD-R：只可写入一次刻录碟片；DVD-RAM：可重复写入刻录碟片。这些标准存储的内容虽然不同，目录和文件排列架构也不同，但除了DVD-RAM外，它们的基层结构是一样的。由于DVD的记录层的数量不同，DVD的容量也一样。在计算DVD的容量时，1GB代表1000bytes，而不是惯用的1024bytes。具体的规格标准包括：DVD-5是标称容量4.7GB的单面单层DVD片。DVD-9的标称容量理论为9.4GB，实际

3、为8.5GB的单面双层DVD片。DVD-10的标称容量为9.4GB的双面单层DVD片。DVD-14的标称容量为13.2GB的单面单层+单面双层DVD片。 DVD-18的标称容量为17GB的双面双层DVD片。（2）FVD(Forward Versatile Disc)是由台湾的工业技术研究院（工研院）所主导开发的光碟储存格式。其目标是在现有DVD与下一世代蓝光光碟（HD DVD、Blu-ray Disc）之间作一过渡期，提供一个在两者世代交替的解决方案。（3）其它的光盘包括：EVD（Enhanced Versatile Disc）、HVD（High-definition Versatile Di

4、sc）、HDV（High Definition Video）、NVD（Net Video Disc）、VMD（Versatile MultiLayer Disc）、DualDisc (DualDisc)和UMD（Universal Media Disc）等。3、基于蓝色激光的光盘（1）蓝光光盘（Blu-ray Disc，简称BD）是DVD之后的新一代光盘格式之一，目前发展迅速，有取代DVD的趋势。BD用以存储高品质的影音以及高容量的数据存储。蓝光光盘的命名是由于其采用波长405纳米（nm）的蓝色激光光束来进行读写操作（DVD采用650纳米波长的红光读写器，CD则是采用780纳米波长）。（2）H

5、D DVD是一种以蓝光激光技术存储数字格式信息于光盘上的产品。HD DVD与其竞争对手Blu-ray Disc均是和CD同样大小，使用405纳米波长的蓝色激光。6.1.2光盘的结构光盘主要分为五层，其中包括基板、记录层、反射层、保护层、印刷层等。1、基板它是各功能性结构(如沟槽等)的载体，其使用的材料是聚碳酸酯(PC)，冲击韧性极好、使用温度范围大、尺寸稳定性好、耐候性、无毒性。一般来说，基板是无色透明的聚碳酸酯板，在整个光盘中，它不仅是沟槽等的载体，更是整体个光盘的物理外壳。2、记录层(染料层)这是烧录时刻录信号的地方,其主要的工作原理是在基板上涂抹上专用的有机染料，以供激光记录信息。由于烧

6、录前后的反射率不同,经由激光读取不同长度的信号时,通过反射率的变化形成0与1信号，借以读取信息。3、溅镀层它是反射光驱激光光束的区域，借反射的激光光束读取光盘片中的资料。其材料为纯度为99.99%的纯银金属。一般来说，我们的光盘可以当作镜子用，就是因为有这一层的缘故。4、保护层它是用来保护光盘中的反射层及染料层防止信号被破坏。5、印刷层印刷盘片的客户标识、容量等相关资讯的地方，这就是光盘的背面。6.1.3 DVD、BD、HD-DVD的比较1、激光束的比较DVD、BD、HD-DVD激光束的比较2、烧录技术的比较CDDVDHDDVDBlu-rayDisc光盘光盘最小记录点长度0.83m0.41m0

7、.204m0.149m轨距1.6m0.74m0.4m0.32m记录密度0.41 Gb/in22.77Gb/in28.83 Gb/in214.73Gb/in2读出层厚度1.2mm0.6mm0.6mm0.1mm光源光源激光波长780nm650nm405nm405nm物镜NA值0.450.600.650.85光斑直径光斑直径2.11m1.32m0.76m0.58m几种光盘与光源的相关参数DVD、HD DVD和BD的烧录技术及光斑大小比较示意图3、容量的比较DVD、HD DVD、BD容量的比较4、音、视频技术的比较DVD只支持640480的普通电视分辨率，而HD DVD和BD都支持19201080的高

8、清电视标准。DVDHDDVDBD支 持 的 音 频 格支 持 的 音 频 格式式Dolby Digital、DTSDolby Digital、Dolby Digital Pl u s 、 DT S 、Linear PCM、Dolby TrueHDDolbyDigital、DTS、LinearPCM支 持 的 视 频 格支 持 的 视 频 格式式M P E G - 1 、MPEG-2VC-1、MPEG-2、MPEG-4AVCVC-1、MPEG-2、MPEG-4AVCDVD、HD DVD、BD支持的音、视频格式对比表6.1.4刻录光盘的选购看染料层环码环码是光盘内圈的一小串字符，它提供了盘片的生产

9、厂家、速度、批次等信息。环码是光盘一个相当重要的信息码，常用来判断光盘的生产厂家以及光盘的真伪。喷码（圈码）喷码是光盘内圈的一串字符，常用激光刻蚀或网点印刷的方式制成。喷码主要用于防伪，通过拨打防伪电话查询可以确认光盘的真假。光盘生产厂家主要的光盘生产厂家有Ritek 莱德、CMC 中环、Prodisk 精碟、Mitsubishi 三菱、Plasmon 大自然、BenQ 明基、Richo 理光等。这些厂家不仅制造自有品牌的光盘，还为其它厂家代工，因此也就有市场上各个品牌百花齐放的局面。其中，莱德、明基、精碟、三菱、理光等品牌的产品是公认的优质产品。一印和二印一印是指光盘的印刷层是一次印刷而成的

10、，大多数刻录光盘都是如此。而二印是在一印基础上再覆盖一层喷漆，二印光盘多用于达到某种掩盖目的（如修改品牌、修改碟片最大刻录速度等）。购买光盘是时最好能留意一下盘片的厚度，应小心过厚的盘片。速度6.1.5光盘的保养（1）光盘因受天气温度的影响，表面有时会出现水气凝结，使用前应取干净柔软的棉布将光盘表面轻轻擦拭。（2）光盘放置应尽量避免落上灰尘并远离磁场，取用时以手捏光盘的边缘和中心为宜。 （3）光盘表面如发现污渍，可用干净棉布蘸上专用清洁剂由光盘的中心向外边缘轻揉，切勿使用汽油、洒精等化学成分的溶剂，以免腐蚀光盘内部的精度。（4）严禁用利器接触光盘，以免划伤。若光盘被划伤会造成激光束与光盘信号输

11、出不协调及信号失落现象，如果有轻微划痕，可用专用工具打磨恢复原样。（5）光盘在存放时因其厚度较薄，强度较低，因此光盘在叠放时以10 张之内为宜，超之则容易使光盘变形，影响播放质量。（6）光盘若出现变形，可将其放在纸袋内，上下可将其放在纸袋内，上下各夹玻璃板，在玻璃板上方压5公斤的重物，36小时后可恢复光盘的平整度。（7）对于需长期保存的重要光盘，选择适宜的温度尤为重要。温度过高过低都会直接影响光盘的寿命，保存光盘的最佳温度以20左右为宜。6.2光盘驱动器6.2.1光驱的分类1、只读光盘驱动器：CD-ROM、DVD-ROM、蓝光光驱。2、多用驱动器Combo，部分厂商曾称之为“康宝”光驱，有读C

12、D、DVD，写CD功能。3、可读写光盘驱动器：CD-RW、DVD-RW、DVD+RW、DVDRW(DVD-Dual)、DVD-RAM、DVD-Super Multi和BD-RE，这类的光驱的一个显著的特点就是可以对刻录光盘进行刻录，并且后者兼容前者。6.2.2光驱的组成DVD光驱1、控制面板光驱的控制面板（1）耳机插孔：用于连接耳机和音箱，可输出Audio CD音乐。（2）音量调节旋钮：用于调节输出的CD音乐音量的大小。有的光驱采用两个数字按键代替该旋钮。（3）工作指示灯：该灯亮时，表示光驱正在读取数据，不亮时表示驱动器没有读取数据。（4）光盘托架：用于放置光盘，由电机带动其进/出。（5）打开

13、/关闭/停止按键：用于控制光盘托架的出、进和停止CD的播放。（6）强制弹出孔：用于断电或其他非正常状态下拉出光盘托架。可插入细的比较坚硬的金属棒，如将回形针拉直插入，来推出光盘托架。有些光驱的面板上还有用于CD播放的按钮：播放/暂停及跳道按钮。2、外围接口：（1）电源插座：使用与硬盘相同的四线电源插头连接。（2）数据线插座：连接数据电缆（3）主/从盘选择跳线：在IDE接口光驱上用来设置该光驱的主从位置，以免与连接在同一电缆上的硬盘冲突。（4）模拟音频输出连接口：光驱与声卡的连接口，安装时将光驱或声卡配带的一条四针音频线一端连接到声卡相应插座，一端连到光驱的此接口，注意音频线必须对应连接好，该接

14、口连线只对播放Audio CD有用。（5）数字音频输出连接口：可以连接到数字音频系统或数码音乐设备。3、商业标签光驱的上面贴有标签，标明品牌、型号、生产厂家、通过哪些认证标准，以及对光驱背后接口的说明。4、光驱内部的机械组件在光驱的铁壳内有机芯、控制电路板和固定件。机芯上面有带动光盘旋转的电机，这个电机通过齿轮传动可带动光盘托架进出，还有带动激光头进行直线运动的电机机构。控制电路通过电缆与机芯连接，控制机芯带动光盘旋转速度和读取数据，将数据通过接口电缆传送给主机。光驱的外形与内部结构6.2.3光驱的工作原理光盘驱动器(光驱)是一个结合光学、机械及电子技术的产品。在光学和电子结合方面，激光光源来

15、自于一个激光二极管，它可以产生波长约0.54-0.68微米的光束，经过处理后光束更集中且能精确控制，光束首先打在光盘上，再由光盘反射回来，经过光检测器捕获信号。一台普通的光驱的内部通常由以下几个部分组成如下图所示：主体支架、光盘托架、激光头组件、电路控制板。 图6-8 光驱的内部结构6.2.4光驱的技术指标1、速度这里所说的速度，指的是光盘驱动器的标称速度，也就是我们平时所说的光驱的速度是多少速，如40X、50X等。2、数据传输率这是光盘驱动器的一个重要指标，此指标和标称速度密切相关。标称速度由数据传输率换算而来，CD-ROM标称速度与数据传输率的换算为1X= 150KB/s。3、寻道时间（S

16、eek Time）寻道时间是光驱中激光头从开始寻找到找到所需数据花费的时间。4、CPU占用率（CPU Usage）5、数据读取写入方式 旋转物体有角速度和线速度之分，固定转速的物体，其径向的角速度相同，而线速度却随着半径的变化有所不通，半径越大，线速度越高，光驱的数据读取和写入方式也是如此，所以根据其方式的不通，按照角速度和线速度划分有以下几种数据读取写入方式：（1）CLV（Constant Linear Velocity）恒定线速度（2）CAV（Constant Angular Velocity）恒定角速度（3）P-CAV（Partial CAV）局部恒定角速度（4）Z-CLV（Zoned

17、Constant Linear Velocity）区域恒定线速度6缓存容量（Buffer Memory Size）对于光盘驱动器来说，缓存越大连续读取数据的性能越好，在播放视频影响时的效果越明显，也能够保证成功的刻录性能。7数据传输模式数据传输模式主要有PIOM和UDMA模式，早期大多采用的是PIOM模式，CPU资源占用率较大，现在的产品基本上都是UDMA模式，可以通过Windows中的设备管理器将DMA打开，以提高性能。6.2.5光驱的测试1、Nero DiscSpeedNero DiscSpeed是一个易用的多功能工具，可用于测试 CD/DVD 光盘驱动器和已刻录光盘的速度。可对其进行配置

18、，使其根据所需要的结果进行运行，其结果可作为图表或测试日志进行查看。Nero DiscSpeed的运行界面（1）主要功能包括：简单屏幕截取、基本和高级驱动器/媒体测试、Bit setting 功能（book type 更改）、支持所有常见光盘格式、创建特殊测试光盘（数据和音频）、结果图形显示、测试协议和简易导入/导出功能、业界标准的CD、DVD和BD驱动器基准测试工具、可对光盘创建期间的图形传输率、CPU 占用率和缓存状态进行图表显示。（2）基础测试包括：CPU 占用率、突发速率、寻道/访问时间、盘片载入/弹出时间、盘片起飞/停止时间、数字音频提取速度/质量测试、质量测试快速扫描选项、传输率测

19、试（读取与写入）。（3）高级测试包括：超量刻录测试、高级数字音频提取测试（详细分析）、光盘质量测试（C1/C2、PI/PO/jitter 和 LDC/BIS）、ScanDisc 功能（文件测试和表面扫描）、CD/DVD/BD 媒体制造商信息、读取模式检测（CAV、CLV、P-CAV、Z-CLV）、可显示每条轨道（音频 CD）、章节 (DVD-Video) 或文件（数据光盘）的质量。（4）可提供的信息有：复制保护、光盘状态、制造商名称、二进制数据和原始数据、光盘的可用层数、驱动器中光盘的盘片类型和 book type、可识别光盘的媒体识别模式 (MID)、驱动器中光盘的所有可能写入/刻录速度、光

20、盘容量，以 MSF（分钟/秒/帧）与 MB 为单位和光盘的用途（音频、数据等）。2、Nero Info Tool它是一款光盘驱动器信息检测软件，它可以检测光盘驱动器的类型、固件版本、存取写入速度、缓存以及所支持的读取光盘格式和所支持的写入光盘格式、刻录机所支持技术等。对于DVD来说，它还可以检测DVD的区码设置以及剩余的更换区码次数。Nero Info Tool还可以提供接口以及软件等信息，能够让我们迅速了解自己所购买的光盘驱动器的大致情况。Nero Info Tool的运行界面6.2.6光盘的刻录1、刻录光盘的条件 （1）刻录机。（2）空白盘。（3）刻录软件。2、刻录时要注意的问题（1）刻录过程中最好不运行其他程序。 （2）开始刻录时尽量先用慢速。 （3）要保证被刻录的数据连续。（4）刻录之前要关闭省电功能。（5）尽可能在配置高的机器上刻录 。（6）硬盘的容量要大，速度要稳定 。（7）刻录前最好先进行测试。3、Nero Burning ROM 10.5介绍（