多媒体技术18光存储

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1、•61•第18章光存储第五篇光存、网络、系统和应用光盘为数量巨大的多媒体数据提供了理想的存储介质，从CD、DVD再到HDDVD和BD，光盘的存储量越来越大，技术也越来越先进。多媒体特别是流媒体，对数据传输有着传统IP网络所不具备的特殊要求，如需要提供足够的带宽、限制延时与抖动等。IPv6、RTP/RTCP和RSVP等补充协议，为保证多媒体通信的服务质量提供了条件。多媒体系统涉及硬件（包括CPU、总线、接口和各种I/O设备）和软件（如多媒体OS和DB），还有一些典型的专用多媒体集成系统。多媒体的应用十分广泛，包括电子游戏、万维网、

2、视频点播、虚拟现实和家庭影院等等，前途无量。本篇包括如下3章：n第18章光存储n第19章网络与多媒体n第20章多媒体系统和应用•61•第18章光存储第18章光存储多媒体的数据量庞大，大容量的光盘正是存储多媒体数据的理想介质。本章先介绍光存储技术的历史与发展，再讲解激光存储的工作原理，最后讨论光存储的主要格式与标准。18.1光存储概述光存储是指采用激光技术在盘片上存储数据的技术、设备和产品，如光盘（Opticaldisc）、激光驱动器、相关算法和软件等。从1960年发明红宝石激光器，到1981年推出CD唱盘、1993年推出VCD、

3、1995年推出DVD，再到2002年提出BD和HDDVD，光存储技术日新月异。光存储技术的快速发展和广泛使用，不仅为计算机和多媒体技术的发展和应用提供了条件，也在很大程度上改变了人类的娱乐方式、大大提高了我们的生活品质。18.1.1激光激光（laser=lightamplificationbystimulatedemissionofradiation受激辐射光频放大，雷射/莱塞）是一种受激发射的单色光，方向性好、能量高，在不少行业中有着许多应用。l历史n1917年A.爱因斯坦指出在微观量子系统与辐射电磁场的相互作用中，存在着自发

4、发射、受激发射和受激吸收这三种量子跃迁过程n1954年美国人CharlesH.Townes和苏联人H.Г.巴索夫与A.M.普罗霍洛夫各自发明氨分子微波激射器n1958年美国人C.H.Townes和A.L.肖洛、苏联人A.M.普罗霍洛夫提出采用红宝石和开放式谐振腔的设想n1960年美国人T.H.梅曼制成红宝石激光器，标志着激光技术的诞生现已找到几百种激光物质，可获得红外辐射、可见光、紫外线和可调谐激光。l特点n单色性好：谱线窄（<10-7埃）[普通光源谱线宽，单色性最好的氪灯>0.0047埃]n方向性好：最小发射角θ≈λ/2a（λ

5、为激光波长，a为谐振模腰部直径）[•61•第18章光存储普通光源四面八方散射]n相干性好：因为激光是在同一相干辐射场感生下所产生的受激发光[普通光为非相干光]n高亮度/能量：激光能量在空间和时间上高度集中（10-11~10-13秒，1012~1013瓦）l应用n材料加工、焊接、精密计算、全息技术、准直、印刷、集成电路微加工、传感、医疗、……n光纤通信、激光测距、激光雷达、激光制导、激光录像、激光存储、激光显示、激光计算机、……n同位素分离、激光化学、光武器、引发核聚变、……18.1.2简史与比较l光存储技术的发展简史u1960年

6、美国人T.H.梅曼制成红宝石激光器。u1969年美国MCA（MusicCorporationofAmerica）公司推出名为DiscoVision（迪斯科版）的反射视频光盘系统格式；1972年9月MCA公司联合荷兰Philips公司推出能长时间播放电视节目的模拟光盘系统，1978年12月对应产品开始上市；1978年日本Pioneer公司对其加以改进，并推出了LV(LaserVideodisc/LaserVision激光视频盘/激光版)；1981年改名为LD(LaserDisc激光盘)。LD的标准为BlueBook(蓝皮书)、直径

7、为12英寸(30cm)、双面、可播放2小时的模拟视频节目。u1979年Philips公司研制出小型数字化光盘CD(CompactDisc紧凑[光]盘)，4.75英寸(12cm)，采用780nm的红外激光，[光盘=opticaldisk≈CD=CompactDisc]。u1981年Philips&Sony推出数字激光唱盘CD-DA(CompactDisc-DigitalAudio紧凑光盘-数字音频)，红皮书(RedBook)，1987年成为IEC908标准。u1985年Philips&Sony推出CD-ROM(CompactDis

8、c-ReadOnlyMemory紧凑光盘-只读存储器)，黄皮书(YellowBook)，650MB，1989年成为标准ISO9660；1988年扩展CD-ROM/XA(eXtendedArchitecture扩展体系结构)，1991年成为标准ISO9660II。