光盘是如何存储信息的?
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发布时间：2022-04-25 21:54
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时间：2022-06-17 21:18
1、CD的诞生
CD代表小型镭射盘，是一个用于所有CD媒体格式的一般术语。现在市场上有的CD格式包括声频CD，CD-ROM，CD-ROM XA，照片CD，CD-I和视频CD等等。在这多样的CD格式中，最为人们熟悉的一个或许是声频CD，它是一个用于存储声音信号轨道如音乐和歌的标准CD格式。CD数字声频信号(CDDA)是由Sony和Philip在1980年期间作为音乐传播的一个形式来介绍的。因为声频CD的巨大成功，今天这种媒体的用途已经扩大到进行数据储存，目的是数据存档和传递。和各种传统数据储存的媒体如软盘和录音带相比，CD是最适于储存大数量的数据，它可能是任何形式或组合的计算机文件、声频信号数据、照片映像文件，软件应用程序和视频数据。CD的优点包括耐用性、便利、和有效的花费。
2 、扩展CD的标准
1989年，日本Taiyo Yuden 公司开发出一种表面包上一薄层金的有机纯基CD媒体。这种新媒体不仅提供和银质压缩CD同样的物理特性和容量，而且也具有比商用复制CD较好的反射特性。这种媒体能通过一个可在光盘上写信息的专门设备进行记录，并且反过来所写的光盘能被任何CD-ROM驱动器读取。记录信息到媒体上的设备称为光盘记录器(CD-记录器)而媒体称为一个可记录光盘CD-R(CD Recordable)。CD-R技术的发明带来许多好处如：(1)你可用低花费在一个桌面PC上制造你自己的CD-ROM光盘;(2)你可以选择任何合适的CD格式记录你的信息;(3)避免与商务培训相关的昂贵培训花费和复制设施。因为典型的CD-R媒体有70-100年的寿命，它对数据长期保存是很理想的。对于寿命短得多的磁性媒体，这是一个显著的提高。CD-R技术是一个突破，它将引进下一个数据贮存技术的*，因为在这个信息爆炸时代对大容量的需要是与日俱增的。
3、CD的标准
ISO9660是个国际上认可的CD媒体逻辑级标准,它定义了CD-ROM上文件和目录的格式.此标准允许有不同操作系统的不同计算机访问同样的数据格式.CD-ROM当前的成功不仅应归于媒体自身明显的优势,而且归于通过ISO9660之类的标准完成了媒体的全世界认同和彼此协作性.所有计算机平台将数据作为一个文件系统放在光盘.文件系统被设计成为UNIX,VAX\VMS,MS-DOS和Mac及它们的各种派生系统所公认,ISO9660意味着与不同操作系统兼容.这种兼容性是通过使用所有目标系统共有功能来实现.因此,ISO9660要求以下几条*:
1)目录树不可超过8级
2)没有长文件名:一文件名包括它的扩展名必须是少于30个字符.但是,对于在MS-DOS下使用,它有更多*:文件名最多8个字符,而扩展名最多3个字符
3)在目录名里没有扩展名
4)只可是大写字母
5)不允许一些特殊字符,如%或@.
光盘刻录软件将帮助你在正式传送数据到CD记录器进行记录之前创建一ISO9660映像文件.使用很方便，并且有助于去除运行时记录错误.如缓存区欠载运行.
4、扩展ISO9660----Joliet和Romeo文件系统
在ISO9660中有一些*，如字符设置*,文件名长度*和目录树深度*.这些规定阻碍了用户复制数据到可被不同计算机平台读取的CD-ROM.因此,一些操作系统出售商已经以几种方式扩展ISO9660.
Joliet文件系统是扩展文件系统之一,由Microsoft提出和实现.它以ISO9660(1988)标准为基础.如果一CD是用Joliet文件系统创建,它只能在window 9x和window NT4.0 或更新版下读取,但是不能在任何其它平台上读取.在Joliet文件系统下,长文件名允许字符数最多为64，长目录允许数目最多为64.但是,文件名加它的完全路径总字符数不能超过120.
Romeo只定义为window9x长文件名,最多128字符。
4、光盘的规格
在光盘上存储信息前，必须使用某种特定的方法来压缩数据，为了统一压缩方式，各厂商制订了许多标准，让刻录出来的光盘可以在不同机器上使用。这些标准是在不同的年代制订出来的，以各种颜色的封装来表示，常见规格如下：
1) 红皮书(Red Book)
它是由Philips和Sony于1980年制定的，是用于存储音频声音轨道的CD-DA光盘标准，此规格仅包含音频扇区的轨道。由于CD-ROM来源于音频CD,光盘上储存的大量信息可根据分钟、秒、桢测定,其中：
1分=60秒
1秒=75桢
1桢=2048字节(2千字节)模式1用户数据
注意由于扇区边界的额外消耗,光盘上文件占用的实际空间通常大于其原大小。光盘的容量是用单倍速（150KB／秒）计算的，一张光盘可以存储74分钟音乐或650 MB数据，换算方法为74（分）* 60（秒）* 150（KB）＝666000KB＝650MB，双速刻录音乐CD的时间为74／2＝37分钟，即37分钟可以刻650MB数据。
2)黄皮书(Yellow Book)
它是由Philips和Sony于1983年制定的CD-ROM数据光盘标准，此规格仅包含数据扇区，其中分为两种模式。
Mode 1
在CD-ROM中加入了ECC(Error Checking and Correction，错误检查修正)校验，每个磁区可存储2048 Byte数据，适合存储常规资料。
Mode 2
撤除ECC校验，增加了文件存储空间，每个磁区可存储2336 Byte，适合存储图形和音乐资料。
在黄皮书中定义一个2352字节的单位称为块(Block)
3)绿皮书(Green Book)
于1986年制定，是CD-I互动光盘的标准。
4)黄皮书+(Yellow Book Advanced)
于1989年制定，补充了CD-ROM/XA(CD－ROM eXtended Architecture)光盘的标准。增加了Mode 2的规格：
form1：加入ECC(Error Checking and Correction，错误检查修正)校验，每个磁区可存储2048 Byte，并能作为Mode 1格式。
form 2，撤除ECC校验，增加了文件存储空间，每个磁区可存储2328 Byte，和Mode 2一样适合存储图形和音乐资料。
黄皮书增强版的最大用处是可以交错地存放数据或音像，避免音像同传时产生的断续现象。
5)橙皮书(Orange Book)
它包含了CD-R可刻录光盘的标准，CD的物理结构定义为:扇区包含在轨道中,轨道包含在数据区中，且数据区包含在光盘中。
6)*(Write Book)
它定义了VCD(Video CD，视频CD)的标准
7)蓝皮书(Blue Book)
此标准定义了额外模式光盘(CD-Extra)，规定第一个轨道为CD-DA音乐段，第二个轨道为CD-ROM数据段。
4、金质光盘和银质光盘间的差异
金质光盘，也称为CD-R光盘，是在一空白光盘上包上一薄反射性的金质层。银质光盘，也称为商用复制CD，具有一铝制薄层。因为不同的镀层方式，物理外观，特别是颜色，在这二类CD之间是不同的。一个空白金质光盘可用作可记录媒体，你可以使用一个CD记录器写数据和音乐信号到金质光盘，而一个银质光盘不能作为一个可记录的媒体使用，因为数据已经被压缩进聚碳酸酯。银质光盘的寿命大约是25年而金质光盘的寿命是70--100年。这个事实指出它们的不同用途：银质光盘是适用于数据传递和大量商用复制，而金质光盘对于数据存档来说是理想的。
CD-R、CD-RW光盘按表面涂层的不同，可以分为以下几种：
1) 绿盘
由Taiyo Yuden公司研发，原材料为Cyanine(青色素)，保存年限为75年，这是最早开发的标准，兼容性最为出色，制造商有Taiyo Yuden、TDK、Ricoh(理光)、Mitsubishi(三菱)。
2) 蓝盘
由Verbatim公司研发，原材料为Azo(偶氮)，在银质反射层的反光下，你会看见水蓝色的盘面，存储时间为100年，制造商有Verbatim和Mitsubishi。
3)金盘
由Mitsui Toatsu公司研发，原材料为Phthalocyanine(酞菁)，抗光性强，存储时间长达100年，制造商有Mitsui Toatsu、Kodak(柯达)。
4)紫盘(CD-RW)
它采用特殊材料制成，只有类似紫玻璃的一种颜色。CD-RW以相变式技术来生产结晶和非结晶状态，分别表示0和1，并可以多次写入，也称为可复写光盘。
5、CD-ROM、CD-R、CD-RW的不同之处
虽然CD-ROM、CD-R、CD-RW都是光盘，但它们的实质大不相同。CD-ROM是最常见的，表面是白色的，也叫银盘。它由光盘加工线大批量生产出来，一生产出来就已经有内容了，刻录机是无法做出CD-ROM的。
CD-R的表面涂有反射层(绿、蓝或金色)，刚生产出来时是无内容的，你可以发现在刻录之后，盘片的颜色会改变，此时资料已经存储进去了。现在的CD-R/CD-RW无需格式化就可使用，就像软盘买回来就可以用一样，非常方便哦！
CD-RW(Compact Disc-Rewritable，可重复刻录光盘)也有反射层(紫色)，并可以多次使用，极限为1千次左右，虽然不能当硬盘，但用于备份也是不错的。
