多媒体技术基础第3版第15章光盘存储格式

多媒体技术基础第3版第15章光盘存储格式内容摘要：

刻 录 C D R O M 区+ 可 覆 盖 区1 0 0 % 可 盖 写 区 普 通 C D W O 混 合 C D W O普 通 播 放 机 可 播 放普 通 播 放 机不 能 播 放普 通 播 放 机 可 播 放 普 通 播 放 机 可 播 放每 个 记 录 段 有 T O C ,一 片 盘 有 多 个 T O CP h o t o C DC D 盘 只 有 一 个 T O CM O : c o m p a c t d i s k m a g n e t o o p t i c a lT O C : t a b l e o f c o n t e n t sC D D A , C D R O M 和 C D W O 根 据 反 射 光 检 测 “ 0 ” 和 “ 1 ”C D M O 根 据 反 射 激 光 的 偏 振 方 向 检 测 “ 0 ” 和 “ 1 ”图 153 橙皮书 (Orange Book Standard)概貌 (引自 Jim Fricks盘片制造公司 ) 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 29/66 可录 CD标准 — 橙皮书 (续 2)  橙皮书第 1部分  橙皮书第 1部分 (Orange Book Part 1)描述 CDMO盘上的两个区：  Optional PreMastered Area(可选预刻录区 )  该区域的信息按照 Red Book、 Yellow Book或 Green Book标准预先刻制在盘上，是一个只读区域  (2) Recordable User Area(可重写用户数据区 )  普通的 CD播放机或 VCD播放机不能读这个区域的数据，因 CD唱片和 VCD盘与磁光盘采用的记录原理不同 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 30/66 可录 CD标准 — 橙皮书 (续 3)  橙皮书第 2部分  Orange Book Part 2定义可写一次的 CDWO盘  在出厂时已经在盘上刻录有槽，称为预刻槽，物理光道的位置已经确定。 用户把多媒体文件写到盘上之后，把内容表 (Table Of Contents， TOC)写到盘上。 在写入 TOC之前，这种盘只能在专用的播放机上读；在写入 TOC之后，可在普通播放机上播放  Orange Book Part 2还定义另一种 CDWO盘，叫做Hybrid Disc(混合盘 )，分成两种类型的记录区域  Prerecorded Area(预记录区 )，该区域的信息按照 Red Book、Yellow Book或 Green Book标准预先记录在盘上，只读区域  Recordable Area(可记录区 )。 该区的物理光道可分成多个记录段 (multisession)。 每段由 3个区域组成：导入区 (Lead In)、 信息区 (Information)和导出区 (Lead Out)，每一段要在导入区写入 TOC  Hybrid Disc(混合盘 )的结构如下表所示 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 31/66 可录 CD标准 — 橙皮书 (续 4) 第 1段 第 n 段 导入区 (Lead In) 信息区 (Information) 导出区 (Lead Out) …… 导入区 (Lead In) 信息区 (Information) 导出区 (Lead Out) 图 154 CD标准之间的关系 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 32/66 CDROM文件系统  文件系统 (file system)  或称文件格式 (file format)，在存储媒体上组织数据的方法，包括文件命名、文件目录、卷和文件检索  通过文件系统，应用程序就无需关心存储媒体上的物理位置或数据结构  由于光盘和硬盘的特性不同，因此就有不同的文件系统。 用 CDROM作计算机存储媒体的文件系统称为 CDROM文件系统  ISO 9660是为 CDROM制定的文件系统 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 33/66 CDROM文件系统 (续 1)  ISO 9660概要  1. ISO 9660是什么  ISO发布的 CDROM文件系统标准 , 定义三种类型的数据结构 ,以支持不同的操作系统，如 Unix, Windows和 Mac OS  卷描述符 (Volume Descriptor)  目录结构 (Directory Structures)  路径表 (Path Table)  标准开发历时 5年，终于在 1988年正式公布  物理格式与逻辑格式  CDROM物理格式 (Yellow Book)标准化意味 CDROM上的信息可在不同的信息处理系统之间交换，但只能在这个物理层上实现交换  由于 CDROM面对用户的是文件，如文本、图像、声音、影视等文件，就需要一个文件系统和文件管理系统。 即需要有一个如何把文件和文件目录放到 CDROM盘上的逻辑格式标准 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 34/66 CDROM文件系统 (续 2)  2. ISO 9660的层次  对文件名和文件目录名指定了三种后向兼容的交换层次  层 1(Level 1)：限制文件名格式为 ，允许使用大小写字母、数字和下划线，目录深度不超过 8级，文件标识符的总长度不超过 31个字符  MS DOS及 Windows ，其中的 8表示文件名的长度不超过 8个字符， 3表示文件扩展名的字符数为 3个  层 2(Level 2)：目录深度可到 31级，文件名的长度通常不超过 31个字符，在某些情况下允许不超过 180个字符的长文件名  (3) 层 3(Level 3)：允许将文件分块打包 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 35/66 CDROM文件系统 (续 3)  3. ISO 9660的扩展  ISO 9660是针对不同操作系统开发的，并试图实现不同操作系统之间的数据交换。 尽管在各种操作系统下工作得都不错，但都遇到不能使用的情况，因此对 ISO 9660进行了扩展  Apple公司的扩展标准叫做“ Apple ISO 9660”  微软公司的扩展标准叫做 JFS文件系统 (Joliet file system， JFS)，包括支持 、长文件名和统一代码 (Unicode)  Unix系统的扩展标准叫做 Rock Ridge文件系统，包括使用 ASCII字符的长文件名和 Unix符号等 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 36/66 CDROM文件系统 (续 4)  CDROM的逻辑结构  1. 逻辑结构设计  CDROM是只读存储器，无需与“写”操作有关的功能，如对文件和文件目录进行删除、添加和重命名等  逻辑结构由两个组成部分  定义一套描述整片 CDROM盘所含信息的结构，称为“卷结构 (Volume Structure)”。 单片 CDROM称一卷  定义一套描述和配置文件的结构，称为“文件结构(File Structure)”。 文件结构的核心是文件目录结构 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 37/66 CDROM文件系统 (续 5)  为 CDROM提议的目录结构有五种类型  多文件显式分层结构 (multiplefile explicit hierarchies)。 把子目录当作文件来处理，打开一个有长路径的文件需要较多的寻找次数  单文件显式分层结构 (singlefile explicit hierarchies)。 把整个目录结构放在单个文件中，根目录和子目录都作为文件中的记录而不是作为文件来处理  散列路径名目录 (hashed path name directories)。 把整个路径名和文件名拼凑成一个地址放在目录中，是隐式目录结构  索引路径名目录 (indexed path name directories)。 把子目录的全路径名转换成一个整数，是隐式目录结构  组合前面 4种结构中的 2种或 2种以上的混合结构 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 38/66 CDROM文件系统 (续 6)  2. 逻辑扇区和逻辑块  逻辑扇区定义为用户数据域  CDROM的一个物理扇区有 2352个字节，其中的 2048字节 (2 KB)的数据域定义为一个逻辑扇区 (logical sector)，见图 155  每个逻辑扇区有唯一的逻辑扇区号 (logical sector number， LSN)。 第一个逻辑扇区 (LSN0 )从物理地址 00∶ 02∶ 00开始 图 155 物理扇区与逻辑扇区、逻辑块的概念 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 39/66 CDROM文件系统 (续 7)  逻辑块  每个逻辑扇区可以分成一个或多个逻辑块，这样做的好处是可充分利用盘空间来存放大量的小文件  在一个由 2048字节组成的逻辑扇区中，一个逻辑块的大小可以是 51 1024或 2048字节  每个逻辑块有一个逻辑块编号 (logical block number，LBN)  第一个逻辑块号码 (LBN 0)是第一个逻辑扇区 (LSN 0)中的第一块，依次为 LBN1， 2， 3， … ， N 附注 ，记录 (record)的概念。 一个记录由一系列连续字节组成，它作为信息单元。 定义一个记录的字节数取决于要表达的信息长短，少则几个多则几十甚至几百个。 在记录过程中，记录的字节数是固定的记录称为“固定长度记录”，记录的字节数不固定的记录称为“可变长度记录”。 2020020年 11月 4日 第 15章 光盘存储格式 40/66 CDROM文件系统 (续 8)  目录结构  1. 文件与文件标识符  文件类型没有限制，可以是 ASCII文本文件、索引结构文件、可执行文件 (如 .COM文件， .EXE文件 )，压缩的或未压缩的图像文件、声音文件等  每个文件可分为若干文件节 (file section)。 一个文件节可放在。