多媒体技术基础（第3版）第15章 光盘存储格式.ppt

《多媒体技术基础（第3版）第15章 光盘存储格式.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多媒体技术基础（第3版）第15章 光盘存储格式.ppt（66页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、多媒体技术基础(第3版) 第15章 光盘存储格式,张奇 复旦大学计算机科学技术学院 2012年5月,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,2/66,第15章 光盘存储格式目录,15.1 CD标准系列 15.2 激光唱盘标准红皮书 15.2.1 CD盘上的音乐节目是如何组织的 15.2.2 CD-DA的通道：P-W 15.2.3 CD-G是什么 15.3 CD-ROM标准黄皮书 15.3.1 CD-ROM Mode 1 15.3.2 CD-ROM Mode 2 15.3.3 混合方式 15.4 CD-ROM/XA 15.4.1 CD-ROM/XA Mode 2 Form 1 1

2、5.4.2 CD-ROM/XA Mode 2 Form 2 15.4.3 CD-ROM/XA中的声音 15.5 CD-I标准绿皮书 15.5.1 CD-I格式 15.5.2 CD-I Ready格式 15.5.3 CD-Bridge盘,15.6 可录CD标准橙皮书 15.6.1 橙皮书概要 15.6.2 橙皮书第1部分 15.6.3 橙皮书第2部分 15.7 CD-ROM文件系统 15.7.1 ISO 9660概要 15.7.2 CD-ROM的逻辑结构 15.7.3 目录结构 15.7.4 路径表 15.7.5 卷结构 15.8 VCD标准白皮书 15.8.1 VCD盘的组织 15.8.2 V

3、CD的文件目录结构 15.8.3 MPEG-Audio/Video扇区的结构 15.9 通用磁盘格式(UDF),2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,3/66,第15章 光盘存储格式,光盘类型 只读光盘 写一次光盘 重写光盘 存储格式 逻辑格式：文件格式的同义词，规定如何把文件组织到光盘上以及指定文件在光盘上的物理位置，包括文件的目录结构、文件大小以及所需盘片数目等事项 物理格式则：规定数据如何放在光盘上，包括物理扇区地址、数据类型、数据块大小、错误检测和校正码等 主要介绍 CD系列存储格式中的基本概念 在DVD系列、HD DVD和Blu-ray Disc系列中有相同的含义,2

4、002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,4/66,15.1 CD标准系列,CD产品系列 CD-DA、CD-G、CD-Video、CD-ROM、CD-ROM/XA、CD-I、VCD CD系列标准 红皮书、黄皮书、ISO 9660、绿皮书、橙皮书和白皮书等标准文件中，见图15-1 标准文件用彩色封面包装，故称为彩书标准 理解CD格式对设计和使用CD产品都有很大帮助,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,5/66,15.1 CD标准系列(续),图15-1 CD标准系列,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,6/66,15.2 激光唱盘标准红皮书,Red B

5、ook是Philips和Sony公司为CD-DA(Compact Disc Digital Audio)定义的标准，也就是激光唱盘标准。该标准是整个CD工业的基本标准，所有其他CD标准都是在这个标准的基础上制定的 15.2.1 CD盘上的音乐节目是如何组织的 数据结构见图15-2 一片激光唱盘上有许多首歌曲 一首歌曲安排在一条光道上 一条光道由许多节(section)组成 一节由98帧(frame)组成 帧是激光唱盘上存放声音数据的基本单元,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,7/66,15.2 激光唱盘标准红皮书(续1),图15-2 激光唱盘声音数据的基本结构,200201

6、8年10月10日,第15章 光盘存储格式,8/66,15.2 激光唱盘标准红皮书(续2),扇区结构 同步(SYNC)：每帧开头24位，码字为 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 任何数据经EFM调制后都不出现与同步码字相同的码 控制/显示字节 在CD-DA中，称为子码/控制和显示(subcode/control and display)字节 在CD-ROM中，称为控制字节(Control Byte)。这个字节的内容主要提供盘地址信息 扇区结构如下所示,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,9/66,15.2 激光唱盘标

7、准红皮书(续3),重要数据 一个扇区有2352个字节声音数据(Audio Data) 立体声有两个通道，每次采样有2个16位样本，组成2个字节，6次采样共24字节组成一帧，98帧组成一个扇区: 22698= 2352 一个扇区有3234字节，即2352个声音数据 2 392个EDC/ECC字节 98个控制字节3234字节 声音数据率为176 400字节/秒 声音数据的采样频率为44.1 kHz，每次对左右声道各取一个16位的样本，因此1秒钟的声音数据为 44.11 0002(168) = 176 400字节/秒,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,10/66,15.2 激光唱

8、盘标准红皮书(续4),P, Q错误校验码 由于CD-DA盘的原始误码率较高(约10-4)，需要采用纠错能力很强的交叉交插里德-索洛蒙码(CIRC) 每帧有24字节的错误校正码放在中间和末端，称为Q校验码和P校验码 P校验是由(32，28)RS码生成的校验码 Q校验是由(28，24)RS码生成的校验码,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,11/66,15.2 激光唱盘标准红皮书(续5),一帧数据的通道位数见表15-1。激光唱盘的光道 物理光道是螺旋形，因此一片CD-DA盘只有一条物理光道 一条CD-DA逻辑光道由多个扇区组成，扇区的数目可多可少，因而光道的长度可长可短，通常一首

9、歌就组织成一条光道。,表15-1 一帧数据的通道位数,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,12/66,15.2 激光唱盘标准红皮书(续6),15.2.2 CD-DA的通道：P-W PW的结构 一帧有一个8位的控制字节，98帧组成8个子通道，分别命名为P、Q、R、S、T、U、V和W子通道 一条光道上所有扇区的子通道组成P、Q、 、 W通道。98个控制字节(98 8位)组成8个子通道的结构如下,98字节的b8组成P子通道，98字节的b7组成Q子通道，依此类推,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,13/66,15.2 激光唱盘标准红皮书(续7),通道P含有一个标志

10、，用来告诉CD播放机，光道上的声音数据从什么地方开始 通道Q包含有运行时间信息，CD播放机使用这个通道中的时间信息来显示播放音乐节目的时间 Q通道的98位的数据排列成如下所示的形式,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,14/66,15.2 激光唱盘标准红皮书(续8),15.2.3 CD-G是什么 Red Book定义了如何把声音数据和静态图像数据放到CD盘上的方法 把图像数据放到通道RW的盘称为CDG(CDGraphics)盘，简称为CD-G盘 在国内市场上，使用RW通道的CD节目不多，能播放这种盘的CD播放机也不多 CD-G节目在普通的CD播放机上播放时，音乐节目可以照常欣

11、赏，只是没有图像 使用能播放CD-G节目的VCD播放机，在播放CD-G盘时要和电视机连接才能同时有音乐和图像,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,15/66,15.3 CD-ROM标准黄皮书,黄皮书(Yellow Book)概要 Philips和Sony公司为CD-ROM定义的标准 Red Book的基础上增加了两种类型的光道，加上Red Book的CD-DA光道，CD-ROM共有三种类型的光道 (1) CD-DA光道：用于存储声音数据 (2) CD-ROM Mode 1：用于存储计算机数据 (3) CD-ROM Mode 2：用于存储声音数据、静态图像或视像 Yellow

12、Book和Red Book的主要差别 重新定义Red Book中的2352个字节的用途，解决了把CD用作计算机存储器(CD-ROM)的两个问题 (1) 计算机的寻址 (2) 误码率的达标： CD-ROM标准使用了一部分用户数据当作错误校正码，使CD盘的误码率下降到10-12以下,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,16/66,15.3 CD-ROM标准黄皮书(续1),15.3.1 CD-ROM Mode 1 将Red Book中2352字节的用户数据定义为,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,17/66,15.3 CD-ROM标准黄皮书(续2),扇区地址表示

13、法 磁盘扇区地址用C-H-S (柱面号-磁头号-扇区号) 表示 CD-ROM用计时系统中的分、秒和为CD-ROM规定的分秒(1/75秒)表示 CD-ROM用户数据区的地址结构如下,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,18/66,15.3 CD-ROM标准黄皮书(续3),15.3.2 CD-ROM Mode 2 CD-ROM Mode 2把Red Book中的2352字节的用户数据重新定义为,CD-ROM Mode 2与CD-ROM Mode 1相比 存储的用户数据多14%，但用户数据的误码率高于Mode 1 方式(Mode)字节域中的值设置成02,2002018年10月10日

14、,第15章 光盘存储格式,19/66,15.3 CD-ROM标准黄皮书(续4),15.3.3 混合方式(Mixed Mode) 含有CD-ROM光道和CD-DA光道的存储方式 混合方式盘(Mixed Mode Disc) 的第一条光道是CD-ROM Mode 1光道，其余的光道是CD-DA光道 CD-DA光道可以在普通CD播放机上播放,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,20/66,15.4 CD-ROM/XA,CD-ROM/XA的概要 CD-ROM Extended Architecture的简写，Philips、Microsoft和Sony公司共同开发的标准 Yellow

15、 Book标准的扩充，定义了一种新型光道：CD-ROM/XA光道。连同Red Book和Yellow Book标准定义的光道，共有4种光道 CD-DA：用于存储声音数据 CD-ROM Mode 1：用于存储计算机数据 CD-ROM Mode 2：用于存储压缩的声音数据、静态图像或电视数据 CD-ROM Mode 2，XA格式，用于存放计算机数据、压缩的声音数据、静态图像或视像数据。 对CD-ROM Mode 2作了扩充，定义了两种新的扇区方式 CD-ROM Mode 2，XA Format，Form 1：用于存储计算机数据 CD-ROM Mode 2，XA Format，Form 2：用于存储

16、压缩的声音、静态图像或电视图像数据。 允许把计算机数据、声音、静态图像或电视图像数据放在同一条光道上，计算机数据按Form 1的格式存放，而声音、静态图像或电视图像数据按Form 2的格式存放,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,21/66,15.4 CD-ROM/XA(续1),15.4.1 CD-ROM/XA Mode 2 Form 1 CD-ROM/XA Mode 2 Form 1把Red Book中的2352个用户数据字节重新定义为,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,22/66,15.4 CD-ROM/XA(续2),15.4.2 CD-ROM/XA

17、Mode 2 Form 2 CD-ROM/XA Mode 2 Form 2把Red Book中的2352个用户数据字节重新定义为,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,23/66,15.4 CD-ROM/XA(续3),15.4.3 CD-ROM/XA中的声音 放在CD-ROM/XA Mode 2 Form 2中的声音数据经过压缩，质量低于CD-DA 用ADPCM算法压缩，有Level B和Level C两个等级 CD-DA和CD-ROM/XA声音的比较见表15-2,表15-2 CD-ROM/XA中的声音播放时间,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,24/66,

18、15.5 CD-I标准绿皮书,15.5.1 CD-I格式 绿皮书(Green Book)是Philips和Sony公司为CD-I(Compact Disc Interactive)定义的标准，扇区格式和CD-ROM/XA的扇区格式相同，如下所示,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,25/66,15.5 CD-I标准绿皮书(续1),15.5.2 CD-I Ready格式 使用CD-I Ready格式的CD盘称为CD-I Ready盘，是一种有附加特性的标准激光唱盘，可在标准的激光唱盘播放机和CD-I播放机上播放，在CD-I播放机上播放可显示附加特性 Red Book标准允许把索

19、引点(index points)放在光道上，可使用户跳转到光道上的指定点。激光唱盘通常只使用两个索引点：#0和#1，前者用来标识一条光道的起点，后者用来标识声音在这条光道上的起点，它们之间通常有23秒的间隔 CD-I Ready盘把这两个索引点之间的间隔增加到182秒，这样就可以存放诸如歌曲名、解说词、作者、演员等图文信息。普通的激光唱机播放CD-I Ready盘时不管这个地方的信息，而只播放音乐节目 用CD-I播放机播放CD-I Ready盘时，首先把这个间隔中的CD-I信息读到CD-I播放机的RAM中，并显示在电视机屏幕上，然后播放音乐,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式

20、,26/66,15.5 CD-I标准绿皮书(续2),15.5.3 CD-Bridge盘 把附加信息加到CD-ROM/XA光道上的方法，目的是让这种光盘能够在CD-I播放机上播放 可在CD-I播放机、计算机和Kodak的Photo CD播放机上播放 光道都用Mode 2的扇区结构。声音光道跟在数据光道后面 扇区结构与CD-ROM/XA和CD-I相同，如下所示,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,27/66,15.6 可录CD标准橙皮书,15.6.1 橙皮书概要 橙皮书(Orange Book)是为可录CDR(compact disk recordable)光盘制订的标准，允许用

21、户把自己创作的影视节目或多媒体文件写到盘上 可录CD分为两类 CD-MO (compact disk-magneto optical)盘磁光盘，采用磁记录原理记录而用激光读写数据，可重写光盘 CD-WO(compact disk-write once)CD-R盘，可写但不能改写 分成两个部分 Orange Book Part 1，描述CD-MO Orange Book Part 2，描述CD-WO 标准的结构见图15-3,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,28/66,15.6 可录CD标准橙皮书(续1),图15-3 橙皮书(Orange Book Standard)概貌(引

22、自Jim Fricks盘片制造公司),2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,29/66,15.6 可录CD标准橙皮书(续2),15.6.2 橙皮书第1部分 橙皮书第1部分(Orange Book Part 1)描述CD-MO盘上的两个区： Optional Pre-Mastered 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

23、原理不同,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,30/66,15.6 可录CD标准橙皮书(续3),15.6.3 橙皮书第2部分 Orange Book Part 2定义可写一次的CD-WO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CD-WO盘，叫做Hybrid Disc(混合盘)，分成两种类型的记录区域 Pre-recorde

24、d 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(multi-session)。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,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,31/66,15.6 可录CD标准橙皮书(续4),图15-4 CD标准之间的关系,2002018年10月10日,第15

25、章 光盘存储格式,32/66,15.7 CD-ROM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CD-ROM作计算机存储媒体的文件系统称为CD-ROM文件系统 ISO 9660是为CD-ROM制定的文件系统,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,33/66,15.7 CD-ROM文件系统(续1),15.7.1 ISO 9660概要 1. ISO 9660是什

26、么 ISO发布的CD-ROM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 CD-ROM物理格式(Yellow Book)标准化意味CD-ROM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CD-ROM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

27、录放到CD-ROM盘上的逻辑格式标准,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,34/66,15.7 CD-ROM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8.3，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 8.3文件名格式是微软公司的MS DOS及Windows 3.x中的文件名标准格式，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

28、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,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,35/66,15.7 CD-ROM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8.3文件名格式、长文件名和统一代码(Un

29、icode) 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,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,36/66,15.7 CD-ROM文件系统(续4),15.7.2 CD-ROM的逻辑结构 1. 逻辑结构设计 CD-ROM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CD-ROM盘所含信息的结构，称为“卷结构(Volume Structure)”。单片CD-ROM称一卷 定义一套描述和配置文件的结构，称为“文件结构(File Structur

30、e)”。文件结构的核心是文件目录结构,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,37/66,15.7 CD-ROM文件系统(续5),为CD-ROM提议的目录结构有五种类型 多文件显式分层结构(multiple-file 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(single-file 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

31、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,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,38/66,15.7 CD-ROM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 CD-ROM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15-5 每个逻辑扇区有唯一的逻辑扇区号(logical sector numb

32、er，LSN)。第一个逻辑扇区(LSN0 )从物理地址000200开始,图15-5 物理扇区与逻辑扇区、逻辑块的概念,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,39/66,15.7 CD-ROM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512、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

33、(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”。,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,40/66,15.7 CD-ROM文件系统(续8),15.7.3 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

34、个文件节可放在由许多个逻辑块组成的文件空间里。这些逻辑块是顺序编号的逻辑块，由它们组成的文件空间称为“文件范围(extent)”或“文件域” 一个大的文件可以分成多个文件节，存放在多片CD-ROM盘上的文件域中 一个中等大小的文件也可以分成若干个文件节，存放在同一盘上的多个文件域中，这些文件域也不要求是连续的 小的文件可以不分域，存放在单个文件域中,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,41/66,15.7 CD-ROM文件系统(续9),文件标识符(file identifier) 由三部分组成：文件名、文件扩展名和文件版本号 必须包含文件名或扩展名，其他可作为选择 通常采用A

35、SCII字符，并有某种程度的限制。例如，对ISO9660 Level1，文件名可使用的字符如下： 数字09 大写英文字母AZ 下划线(_) 文件名和文件扩展名之间用句点(.) 文件名或文件扩展名与文件版本号之间用分号(;)合法文件标识符和不合法文件标识符的举例,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,42/66,15.7 CD-ROM文件系统(续10),* 合法文件标识符： FILE.DAT FILE.DAT;1 DATA_FILE_FOR_INTERCHANG.DAT FILENAME_WITHOUT_AN_EXTENSION .NO_FILENAME_JUST_AN_EXTE

36、NSION - 不合法文件标识符： file.dat /不允许小写字母 ONLY.ONE.PERIOD.ALLOWED /只允许一个句点 NO-HYPHENS-OR-SIGNS /没有规定用连字符(-) THIS_FILENAME_IS_LONGER_THAN_31_CHARACTERS /多于31个字符 *,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,43/66,15.7 CD-ROM文件系统(续11),2. 目录结构 采用隐式分层目录结构 可组织大数量的文件；对目录层次的深度加以限制；把目录当作文件看待，并把整个目录包含在1个或少数几个文件中。包含目录的文件称为目录文件 对目录文

37、件结构作了具体规定。 目录文件由一系列可变长度的目录记录组成，每个目录记录的格式见表15-3 一个目录记录可包含许多记录域，这些域中记录有文件标识符，以字节计算的文件长度、文件域中的第一个逻辑块编号(LBN)，以及打开和使用这个文件所需要的其他信息,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,44/66,15.7 CD-ROM文件系统(续12),表15-3 目录记录格式(Format of a Directory Record),2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,45/66,15.7 CD-ROM文件系统(续13),当一个文件放在多个文件域中时，需要设置多个目录记

38、录，在其中给出相应文件域的地址，并由文件标志记录域指明该文件域是否为最后一个 目录文件、目录记录、记录域间的关系见图15-6,图15-6 目录文件结构,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,46/66,15.7 CD-ROM文件系统(续14),扩展属性记录(extended attribute record，XAR) 文件的附加信息可记录在XAR上。附加信息包括文件作者、文件修改日期、访问文件的许可权等信息。凡是不常使用的信息都放到XAR上 如果一个文件有多个文件域(如图15-6中的文件B)，每个文件域都有XAR 由于每个目录记录的长度不确定，因此在一个逻辑扇区中的目录记录的个

39、数也不确定，但必须要保证目录记录数的数目为整数 当一个目录在这个逻辑扇区中放不下的时候，应移到后面一个逻辑扇区。这样可以保证读到计算机内存中的目录不会出现支离破碎的现象,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,47/66,15.7 CD-ROM文件系统(续15),15.7.5 卷结构 卷空间(volume space) ：存放信息的区域，有两个区 系统区：从LSN 0到LSN 16，具体内容没有规定 数据区：从LSN 16开始到最后一个逻辑扇区，用来记录卷描述符(volume descriptors)、文件目录、路径表和数据 卷描述符：位于每卷数据区的开头(LSN 16) 一种数

40、据结构或称描述表，其中的内容说明整个CD-ROM盘的结构和提供重要信息，如逻辑组织、根目录地址、路径表的地址和大小、逻辑块的大小等 卷描述符的结构见表15-5，是一个由2048字节组成的固定长度记录,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,48/66,15.7 CD-ROM文件系统(续16),表15-5 卷描述符的格式,卷描述符有五种类型： 卷描述符(primary volume descriptor，PVD) 辅助卷描述符(supplementary volume descriptor，SVD) 分割描述符(volume partition descriptor) 引导记录(b

41、oot record) 描述符系列终止符(volume descriptor set terminator),2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,49/66,15.8 VCD标准白皮书,在白皮书(White Book)之前 CD-DA：20世纪80年代初的产品，音乐节目是以数字形式记录的 LaserVision： 20世纪70年代末的产品，视像用调频制记录(FM)，声音用调幅记录，并叠加到图像信号上 CD-Video(CD-V)：1987年定义的标准，CD-DA和LV(LaserVision)相结合的产物，声音是数字的，而视像仍然是模拟的 附注：CD-V和LaserVisio

42、n常被人们称为激光视盘或激光影碟Video CD(VCD) JVC、Philips、Matsushita和Sony联合定义的数字电视视盘技术规格，于1993年问世，声音和电视图像都是以数字的形式表示的 1994年7月发布了“Video CD Specification Version 2.0”，并命名为White Book(白皮书)。该标准描述的是使用CD格式和MPEG-1标准的数字电视存储格式 Video CD在CD-Bridge规范和ISO 9660文件结构基础上定义了完整的文件系统，使VCD节目能在CDROM、CD-I和VCD播放机上播放,2002018年10月10日,第15章 光盘存储

43、格式,50/66,15.8 VCD标准白皮书(续1),15.8.1 VCD盘的组织 VCD盘由导入区、节目区和导出区三部分组成，见图15-8 数据按光道组织，光道数最多为99条 导入区和导出区按CD-ROM XA数据光道的Mode 2 Form 2进行编码，是不含数据的空扇区。 在节目区中，第一条光道(Track 1)是一条专用VCD数据光道，其余的光道是MPEG Audio/Video光道 Video CD 2.0规格只定义了MPEG Audio/Video和CD-DA两种光道,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,51/66,15.8 VCD标准白皮书(续2),图15-8

44、VCD盘的组织结构,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,52/66,15.8 VCD标准白皮书(续3),1. 专用数据光道(Special Video CD Track) 用来描述VCD盘上的信息，其结构见图15-9 (1) 扇区号为00:02:16的扇区是主卷号描述符(PVD)扇区，用来描述VCD盘的卷号。 (2) 从扇区00:03:00开始到00:03:74的区域是一个选择性的卡拉OK基本信息区(Karaoke Basic Information Area)。该区域中的数据用来产生卡拉OK音乐节目的快速参照表，它由基本信息头(Basic Information Heade

45、r，BIH)文件(KARINFO.BIH)和最多63个卡拉OK文本文件(KARINFO.CC)组成。 (3) 从扇区00:04:00开始的区域是VCD信息区(Video CD Information Area)，它包含有强制性的VCD盘信息文件INFO.VCD(扇区00:04:00)和入口表(Entry table)文件ENTRIES.VCD(扇区00:04:01)，以及可选的清单偏移量表(List ID Offset Table)文件LOT.VCD(扇区00:04:02)和播放顺序描述符(Play Sequence Descriptor，PSD)文件PSD.VCD(扇区00:04:34),2

46、002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,53/66,15.8 VCD标准白皮书(续4),图15-9 专用VCD数据光道的结构,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,54/66,15.8 VCD标准白皮书(续5),(4) VCD信息区(Video CD Information Area) 从扇区00:04:00开始的区域 包含如下的强制性文件 VCD盘信息文件INFO.VCD(扇区00:04:00) 入口表(Entry table)文件ENTRIES.VCD(扇区00:04:01) 可选的清单偏移量表(List ID Offset Table)文件LOT.VCD(扇区

47、00:04:02) 播放顺序描述符(Play Sequence Descriptor，PSD)文件PSD.VCD(扇区00:04:34) (5) 分段播放项目区(Segment Play Item Area) 开始地址由INFO.VCD文件给出 选择性区域，可含分段播放项目(Segment Play Item) 分段播放项目可以是MPEG电视、MPEG声音和用MPEG算法编码的静态图像。这些项目通过播放顺序描述符(PSD)进行解释和播放,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,55/66,15.8 VCD标准白皮书(续6),分段播放项目区被分成连续的段(Segment)，并从1开

48、始连续编号直到1980。每一段由150个扇区组成 这个区域的长度可以是11980之间的任意整数。一个分段播放项目可以占据一个或者多个段 其他文件(Other files)区 可包含强制性的CDI应用节目(CDI application program)和选择性的扩展目录(EXT directory)信息,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,56/66,15.8 VCD标准白皮书(续7),2. MPEG-Audio/Video光道 从Track 2 (光道2)开始，用来存放MPEG编码的视像和声音数据 MPEG编码数据保护区，见图15-10 前保护区(Front Margin，

49、FM) ，推荐长度为30个扇区 后保护区(Rear Margin，RM) ，推荐长度为45个扇区,图15-10 MPEG-Audio/Video光道的布局,2002018年10月10日,第15章 光盘存储格式,57/66,15.8 VCD标准白皮书(续8),3. CDDA光道 VCD盘可包含CDDA光道，但必须在MPEG-Audio/Video光道之后 如果VCD盘包含CDDA光道，Video CD规范要求在最后一条MPEG-Audio/Video光道的RM之后设置至少150个扇区的后间隔 15.8.2 VCD的文件目录结构 VCD文件系统是在ISO 9660文件结构基础上开发的，目录结构见图15-11 VCD盘需要的目录 Root directory 0 (根目录0)，CDI，VCD和MPEGAV目录 Video CD规范对文件目录作了如下规定,