试题三（共17 分） 阅读下列说明 回答问题1至问题4 将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明 】 多媒体
试题三（共17 分）
阅读下列说明，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明 】
多媒体信息的数据量远超过传统文本信息，因此多媒体出版物通常使用大容量的光盘作为存储发行的媒体。根据具体的需求，可以选择不同格式、不同容量的光盘来存储发行多媒体出版物。作为使用最广泛的存储媒体，光盘存储技术也一直在不断发展之中。
随着高清晰影视节目的出现，对更大容量光盘存储技术的需求以及蓝色激光技术的应用，促使产生了采用蓝色激光技术的新一代光盘。
【问题1】（4 分 ）
CD-ROM是出现较早、使用最为广泛的光盘存储产品，它利用盘面内压制的凹坑的变化来记录数据，在黄皮书标准中定义了CD-ROM的存储格式。在CD-ROM上存储的除了用户数据之外，还有附加的 CRC 编码。请简要说明 CD-ROM 中使用 CRC 编码的目的及CRC 编码的原理。
【问题2】（6分 ）
DVD-ROM的出现使光盘存储容量较CD-ROM得到了很大提高。
① 其提高存储容量的两个主要技术手段是什么？
② 一张单层单面的DVD-ROM容量有多大？约为CD-ROM容量的多少倍？
【问题3】（4 分 ）
CD-R 与CD-RW均属于用户可记录数据的光盘存储器。
① CD-R 可刻录一次，无法多次重复记录，其记录数据的基本原理是什么？
② CD-RW是可以多次擦除重写的光盘存储产品，其记录数据的基本原理是什么？
【问题4】（3 分 ）
目前市场上的蓝色激光光盘产品 Blu-ray 的单层存储容量达到了 25GB，它与DVD-ROM相比，大幅度提高存储容量最主要的技术手段是什么？
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问题 1（4 分）
CRC 即循环冗余校验码，是用来进行错误检测的编码。（2 分）
其原理是应用了多项式除法原理，定义一个校验码生成多项式去除数据代码多项式，得到的
余数作为 CRC 校验码，合成新的数据代码包含原信息编码及 CRC 校验码。在读出带校验码
的数据时使用同一个生成多项式去除，如果可以整除则表示数据完整无误，否则表示数据有
错。（2 分）
评分标准
第一部分目的，回答意思正确即可得分，如“检验码”、“错误校验”。
第二部分原理，描述出多项式除法即可得 1 分，描述完整即可得满分。
问题 2（6 分）
1 DVD-ROM 提高存储容量的两个主要技术手段是减小光道的间距和缩小最小信息记录凹
坑的长度。（4 分）
2 一张单层单面的 DVD 容量是 4.7GB.(1 分)
约为 CD-ROM 容量的 6.7 倍。（1 分）
评分标准
第 1 问每个原因描述正确各得2 分，第2 问的第二部分回答7 倍左右也可得分。
问题 3（4 分）
1CD-R 使用了特殊的光敏有机染料层来记录数据，通过激光烧录过的地方染料局部发生化学性退化，改变其反光特性，从而反映其记录数据的变化，因为有机染料的这种变化是不可逆的，因此不能重写数据。（2 分）
2CD-RW 使用了特殊材料的相变层来记录数据，相变材料的原始状态为晶态，局部通过激光加热后快速冷却就可以变成非晶态，而擦除操作时使用激光加热后缓慢冷却相变材料又可以还原成晶态。这样就实现了数据的多次擦除重写过程。（2 分）
评分标准
第 1 问答出通过“染料” 层记录数据即可得分；第 2 问答出“相变”材料或描述出通过“晶态”及“非晶态”变化记录数据即可得分。
问题 4（3 分）
蓝色激光光盘大幅度提高存储容量最主要的技术手段是使用蓝色激光代替红色激光，减少了激光的波长，从而增加了光学分辨率，因此可以提高数据记录密度，大幅度提高存储容量。 评分标准
描述出因为使用了波长更短的蓝色激光即可得分。
试题三分析
多媒体技术与光盘存储技术密不可分。光盘存储技术以其廉价、灵活、通用、高容量、高可靠性等特点，近年来得到了飞速的发展。无论是传统的CD。流行的DVD，还是新一代的蓝光光盘，它们集中了许多尖端技术领域所取得的成就。作为多媒体应用的主要存储和流通载体，多媒体技术应用人员应该对已有的各种光盘存储技术及产品具备全面和正确的认识，掌握基本原理，合理应用到多媒体项目实施当中。
【问题1】
光盘与磁盘和磁带一类的数据记录媒体一样，由于介质制作材料的性能、制造生产技术水平的限制、驱动器的性能以及使用不当等诸多原因，从盘上读出的数据不可能完全正确，有不可忽视的误码率。针对这种情况，光盘存储器采用了功能强大的错误码检测和纠正措施。光盘读出数据的错误检测采用循环冗余编码（Cyclic Redundancy Code，CRC）来进行验证，对于读出数据的错误校正采用交叉交插的里德—所罗门码（Cross Interleaved Reed-Solomon Code，CIRC）以及里德一所罗门乘积码（Reed-Solomon Product Code，RS-PC）进行纠错处理。
【问题2】
DVD的物理尺寸与CD相当，但容量比CD大得多。其主要原因是DVD技术使用了比CD技术中780nm波长红色激光更短的650nm波长的激光（仍然是红色），这样对光盘表面信息读取的分辨率得到了提升，因此DVD可以采用更小的凹点长度和更密的数据轨道间隔来记录数据。通过一系列的技术改进，DVD实现了单层单面比CD高6倍左右的数据记录容量。
DVD定义的规格比较多，常用的主要有4种：DVD-5（单层单面4.7GB），DVD-9（双层单面8.5GB），DVD-10（单层双面9AGB）以及DVD-18（双层双面17GB）。
【问题3】
用户自行记录数据的CD光盘产品有CD-R和CD-RW两种。CD-R的数据记录层是对强光敏感的有机染料，通过高强度激光使有机染料发生化学性退化从而改变有机染料层局部的光反射率达到数据记录的目的，这个过程是不可逆的，所以CD-R只能进行一次数据刻录；CD-RW的数据记录层是相变晶体材料，经过激光照射控制其被加热的温度可以使相变材料在结晶及非结晶状态间改变，得到不同的光反射率，从而达到数据记录的目的。
【问题4】
目前市场上使用蓝色激光进行数据记录的光盘产品Blu-ray Disc，简称BD，是DVD之后的下一代光盘格式之一，用以存储高品质的影音以及高容量的数据存储。蓝光光盘的命名是由于其采用波长405nm的蓝色激光光束进行读写操作，其数据读取直径远小于采用650nm波长红色激光的DVD技术，从而实现了在相同的单位面积上可以记录更多数据，其单层存储容量达到了25GB。