一、光盘是如何存储信息的

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，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。

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**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**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革命，因为在这个信息*炸时代对大容量的需要是与日俱增的。

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*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*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要求以下几条限制:

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,它有更多限制:文件名多8个字符,而扩展名多3个字符

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中有一些限制，如字符设置限制,文件名长度限制和目录树深度限制.这些规定阻碍了用户**数据到可被不同计算机平台读取的CD-ROM.因此,一些*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多为64，长目录允许数目多为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,多128字符。

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：

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。

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。

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。

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)

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。

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。

它定义了VCD(Video CD，视频CD)的标准

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。

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**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**，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：

由Taiyo Yuden公司研发，原材料为Cyanine(青色素)，保存年限为75年，这是早开发的标准，兼容性为出色，制造商有Taiyo Yuden、TDK、Ricoh(理光)、Mitsu**shi(三菱)。

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Mitsu**shi。

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)。

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。

二、光盘存储信息的原理是什么

光盘存储信息的原理是：在光盘的记录层，这是烧录时刻录信号的地方。在基板上涂抹上专用的有机染料，以供激光记录并存储信息。由于烧录前后反射率不同，经由激光读取不同长度信号时，通过反射率的变化形成0与1信号，组成了二进制代码，从而表示烧录上的特定数据信息。

一般而言，光盘片的记录密度受限于读出的光点大小，即光学的绕射极限（Diffraction Limit)，其中包括激光波长λ，物镜的数值孔径NA。

1、CLV技术：恒定线速度读取方式，在低于12倍速的光驱中使用的技术。它是为了保持数据传输率不变，而随时改变旋转光盘的速度。读取内沿数据的旋转速度比外部要快许多。

2)C**技术：恒定角速度读取方式，用同样的速度来读取光盘上的数据。但光盘上的内沿数据比外沿数据传输速度要低，越往外越能体现光驱的速度，倍速指的是高数据传输率。

3)PC**技术：区域恒定角速度读取方式。融合了CLV和C**的一种新技术。它是在读取外沿数据采用CLV技术，在读取内沿数据采用C**技术，提高整体数据传输的速度。

三、光盘的存储信息

1、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。

2、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。