CDROM发展史

纸的发明极大地促进了人类文明的进步，它记载了人类文明的发展史，造就了一批新兴的工业。 从信息存储的角度看，CD-ROM完全可以看成一种新型的纸。一张小小的塑料圆盘，其直径不过12厘米(5英寸)，重量不过20克，而存储容量却高达600多兆字节。如果单纯存放文字，一张CD-ROM相当于15万张16开的纸，足以容纳数百部大部头的著作。但是，CD-ROM在记录信息原理上却与纸大相径庭，CD-ROM盘上信息的写入和读出都是通过激光来实现的。激光通过聚焦后，可获得直径约为1微米(μm)的光束。据此，荷兰飞利浦(Philips)公司的研究人员开始使用激光光束来进行记录和重放信息的研究。1972年，他们的研究获得了成功，1978年投放市场。最初的产品就是大家所熟知的激光视盘(LD，Laser Vision Disc)系统。从LD的诞生至今，光盘有了很大的发展，它经历了三个阶段：①LD-激光视盘;②CD-DA激光唱盘;③CD-ROM。下面简单介绍这三个阶段性的产品特点。它就是通常所说的LCD，直径较大，为12英寸，两面都可以记录信息，但是它记录的信号是模拟信号。模拟信号的处理机制是指模拟的电视图像信号和模拟的声音信号都要经过FM(Frequency Modulation)频率调制、线性叠加，然后进行限幅放大。限幅后的信号以0.5微米宽的凹坑长短来表示。

LD虽然赢得了成功，但由于事先没有制定统一的标准，使它的开发和制作一开始就陷入昂贵的资金投入中。1982年，由飞利浦公司和索尼(Sony)公司制定了CD-DA激光唱盘的红皮书(Red Book)标准。由此，一种新型的激光唱盘诞生了。CD-DA激光唱盘记录音响的方法与LD系统不同，CD-DA激光唱盘系统首先把模拟的音响信号进行PCM(脉冲编码调制)数字化处理，再经过EFM(8~14位调制)编码之后记录到盘上。数字记录代替模拟记录的好处是：对干扰和噪声不敏感;由于盘本身的缺陷、划伤或沾污而引起的错误可以校正。

CD-DA系统取得成功以后，这就使飞利浦公司和索尼公司很自然地想到，利用CD-DA作为计算机大容量只读存储器。但要把CD-DA作为计算机的存储器，还必须解决两个重要问题：①建立适合于计算机读写的盘的数据结构;②CD-DA误码率必须从现有的10-9 降低到10-12 以下。由此就产生了CD-ROM的黄皮书(Yellow Book)标准。这个标准的核心思想是：盘上的数据以数据块的形式来组织，每块都要有地址。这样做后，盘上的数据就能从几百兆字节的存储空间上迅速找到。为了降低误码率，采用增加一种错误检测和错误校正的方案。错误检测采用了循环冗余检测码，即所谓CRC;错误校正采用里德-索洛蒙(Reed Solomon)码。黄皮书确立了CD-ROM的物理结构，而为了使其能在计算机上完全兼容，后来又制定了CD-ROM的文件系统标准，即ISO9660。有了这两个标准，CD-ROM在全世界范围内得到了迅速推广和愈来愈广泛的应用。在80年代中期，光盘的发展非常快，先后推出了WORM光盘、CD-ROM光盘、磁光盘(MOD)、相变光盘(PCD，Phase Change Disk)等新的品种。这些光盘的出现，给信息革命带来了很大的推动。

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。