1 什么是光盘？

光盘（Compact Disc）是一种以光信息作为存储载体的数据存储介质。光盘通常是厚度为1.2mm，直径为80mm或120mm，中心有一个15mm圆孔的圆形盘片，而最常见的是直径为120mm的光盘。光盘从里向外可分为三个区，分别是导入区（Lead-In）、数据区（Program）和导出区（Lead-Out）。

光盘没有簇的概念，其数据轨道是一条由里向外、顺时针方向的螺旋线（光盘轨道），轨道的各个区域尺寸和密度是一样的，从而保证数据的存储空间更加合理。

光盘轨道上存在着极小的凹点，这些不同的凹点和平面被激光照射时会产生不同的反射光，从而对应二进制数“0”和“1”。

2 光盘的类型

目前市面上有很多格式和类型的光盘，光盘的格式和类型的不同，其数据存储方式和读写方式也相应的有所不同。

从目前光盘的存储数据方式上，一般我们将光盘分为CD（Compact Disc）光盘、DVD（Digital Video Disc）和BD（Blu-ray Disc）光盘三种格式。

I、CD光盘：目前最常用的光盘，容量大约为651MB或742MB。根据其数据读写方式，通常又将CD光盘分为CD-ROM、CD-R和CD-RW。

（1）CD-ROM：只读式CD光盘（Compact Disc-Read Only Memory），这种CD光盘只能读取数据而不能写入数据。

（2）CD-R：可记录式CD光盘（Compact Disc-Recordable），这种CD光盘可以写入一次数据，即写入一次数据之后CD-R就变成了CD-ROM。

扩展知识：CD-R光盘的染料

CD-R光盘根据染料层材料的不同，光盘会呈现出不同的颜色。染料层是光盘中最重要的一层，用于记录数据。因此通过光盘的颜色，我们可以大致判断光盘所使用的染料，从而了解光盘的兼容性和稳定性。

（1）绿盘：采用花菁（Cyanine）作为染料，其本身呈青蓝色，在和反射层结合后呈现绿色。这种光盘的兼容性和稳定性非常好，但是不易保存。

（2）黄金盘：采用钛菁（Phthalocyanine）作为染料，其本身呈淡黄色，在和反射层结合后呈现金色。这种光盘的稳定性非常好，但是兼容性较差。

（3）白金盘：在黄金盘的基础上加入了银介质，在和反射层结合呈现银色。这种光盘有效地解决了黄金盘兼容性较差的问题。目前主流的光盘都属于白金盘

（4）蓝盘：采用金属化偶氮（AZO）作为染料，在和反射层结合后呈现蓝色。这种光盘的兼容性和稳定性很好，尤其在音乐CD刻录方面表现优秀。

此外目前市面上还有红色、黑色、紫色等颜色的光盘，这些光盘的染料其实还是以上几种，只是在反射层内添加了染色剂，从而改变了光盘的颜色。

（3）CD-RW：可重复擦写式CD光盘（Compact Disc-ReWritable），这种CD光盘可以对光盘中的数据进行自由地更改或删除，重复擦写次数可达1000次左右。

II、DVD光盘：DVD光盘虽然外观上与CD光盘相似，但是它可以有多个层面进行数据的存储，从而极大地提高了其存储容量，目前主流的DVD光盘的容量大约4.7GB，最大可达到17GB左右。根据其数据读写方式，通常又将DVD光盘分为DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R和DVD+RW。

扩展知识：DVD光盘的存储格式

DVD光盘有单面/双面和单层/双层的规格，采用的规格的不同，其存储方式和容量也有所不同。

（1）DVD-5规格：采用单面单层的存储方式，即在光盘的一个层的一个面上存放数据，容量为4.7GB左右。这种规格是生产技术最成熟、使用最广泛的DVD光盘规格。

（2）DVD-9规格：采用单面双层的存储方式，即在光盘的两个层的同一个方向的面上存放数据，容量为8.5GB左右。

（3）DVD-10规格：采用双面单层的存储方式，即在光盘的两个层的不同方向的面上存放数据，容量为9.4GB左右。

（4）DVD-18规格：采用双面双层的存储方式，即在光盘的两个层的两个面上存放数据，容量为17GB左右。

（1）DVD-ROM：只读式DVD光盘，DVD-ROM光盘和CD-ROM光盘一样，只能读取数据而不能写入数据。

（2）DVD-RAM：DVD论坛制定格式的DVD随机存储器，这种DVD光盘主要作为数据存储媒体，当做可移动存储设备使用。DVD-RAM光盘采用ZCLV模式，只能在DVD-RAM驱动器中使用。

（3）DVD-R：DVD论坛制定格式的可记录式DVD光盘，DVD-R光盘和CD-R光盘一样，可以写入一次数据。DVD-R光盘能够在大多数DVD光驱上使用。

（4）DVD-RW：DVD论坛制定格式的可重复擦写式DVD光盘，DVD-RW光盘和CD-RW光盘一样，可以对光盘中的数据进行自由地更改或删除。DVD-RW光盘采用CLV模式，能够在大多数DVD光驱上使用。

（5）DVD+R：DVD联盟制定格式的可记录式DVD光盘，DVD+R光盘和CD-R光盘一样，可以写入一次数据。DVD+R光盘采用CLV/CAV模式，只能在DVD联盟的DVD光驱上使用。

（6）DVD+RW：DVD联盟制定格式的可重复擦写式DVD光盘，DVD+RW光盘和CD-RW光盘一样，可以对光盘中的数据进行自由地更改或删除。DVD+RW光盘采用CLV/CAV模式，只能在DVD联盟的DVD光驱上使用。

扩展知识：DVD标准争夺战

DVD论坛（DVD Forum）成立于1997年4月，是制定、维护、发展DVD标准的国际组织，其前身是DVD社团（DVD Consortium），初始成员包括东芝、松下、索尼、三菱、日立、先锋、JVC、飞利浦、汤姆逊和时代华纳共10家公司，目前其会员超过230家厂商。

DVD联盟（DVD+RW Alliance）是从DVD论坛中分裂出来的一个DVD刻录研发/推广组织，其成员包括飞利浦、索尼、惠普、三菱化学/威宝、立管、雅马哈、戴尔和汤姆逊等55家公司。

在DVD规格统一之后，DVD论坛并没有统一DVD刻录标准，1996年DVD刚刚正式推出，飞利浦和索尼就开始研制可记录式DVD；1997年DVD论坛通过投票制定了DVD-RAM规范，而飞利浦和索尼却坚持自己的开发理念，并联合惠普成立了DVD联盟，制定出DVD+R/RW规范。DVD联盟的成立对DVD论坛造成了巨大冲击，为了保持DVD官方组织的威严，DVD+R/RW被勒令不得使用DVD官方标识。

为了使DVD刻录格式得到统一，DVD论坛推出了DVD-Multi规范，用于支持两大刻录技术和三种刻录规范；而DVD联盟开发了DVD±RW规范，这是DVD-RW和DVD+RW的综合产物。即两种规范并不是新的刻录技术，而是将现有五中规范进行了相应的结合。

III、BD光盘：即蓝光光盘，是由索尼、飞利浦和松下等公司设计和开发的目前最先进的大容量光盘，是继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，BD光盘采用405nm波长的蓝色激光束进行读写操作，其最大容量可高达200GB左右。根据其数据读写方式，通常又将BD光盘分为BD-ROM、BD-R和BD-RW。

3 光盘的使用技巧

光驱是通过反射激光束的差异来读取光盘数据的，因此光盘的划痕、灰尘和手指印等都会导致数据错误，甚至影响光驱的使用寿命。

I、注意光盘的存放环境

（1）光盘应尽量避免存放在阳光直射和温度较高的地方，否则会加开光盘的老化和外层铝膜的氧化，进而影响光盘中存储的数据。

（2）同时还应该注意防水防潮，否则光盘表面容易产生霉菌，污染激光头，进而影响数据的读取。

（3）光盘应该存放在封套或光盘盒中，从而避免刮伤光盘盘片，造成光盘上的数据丢失。

II、注意光盘的使用

（1）在日常使用中要注意保持光盘表面的清洁和完好，拿取和放下时应当轻轻拿住两边。

（2）光盘使用完毕后要及时从光驱中取出，避免在每次开机时都读取一次光盘。

（3）禁止在盘片上贴标签，否则会导致在读取过程中重心不稳，进而影响数据的读取和光驱的寿命。

III、注意光盘上灰尘的处理

（1）光盘上的灰尘会吸附在光驱激光头上，从而导致光驱读盘能力严重下降，因此需要及时清理光盘上的灰尘。

（2）应当使用正确的方法处理光盘上的灰尘，即使用干净的绒布或丝质布由内向外沿光盘的径向方向轻轻擦拭，严禁沿光盘的螺旋方向进行擦拭。

（3）对于无法擦掉的污物，不能使用有机清洗剂来清洗，否则会造成光驱激光束无法聚焦，进而影响数据的读取，应该使用少许清洁剂加水清洗，并晾干后再使用。

IV、光盘变形的处理：变现的光盘会严重影响光驱的使用寿命，可以使用两块玻璃夹住变形的光盘，放在热水中保持几分钟后，拿出来放在冷却[在冷却过程中仍需将光盘夹紧]。

4 光驱的类型

光盘驱动器是读取光盘中的数据和信息的设备，而光盘分为CD光盘、DVD光盘和BD光盘。

（1）CD光盘驱动器：只能用于读取CD光盘中的数据和信息。

（2）DVD光盘驱动器：能够读取DVD光盘中的数据和信息，并能够向下兼容，读取CD光盘中的数据和信息。DVD光盘驱动器是目前最常见的光盘驱动器。

（3）BD光盘驱动器：能够读取BD光盘中的数据和信息，并能够向下兼容，读取CD光盘和DVD光盘中的数据和信息。

5 光驱的工作原理

扩展知识：DVD光盘驱动器的工作原理

DVD光盘驱动器读取光盘中的数据和信息时：

（1）将激光头二极管发出的激光经过光学系统分成束光射向光盘；

（2）根据光盘上凹凸不平的小坑反射出代表“0”和“1”的有强弱之分的反射光；

（3）反射回来的激光再经过平面棱镜的折射，由光电二极管变成电信号；

（4）电信号经过控制电路的电平转换，变成只含“0”和“1”的数字信号，即读出了光盘中的数据和信息。

DVD光盘驱动器读取光盘的效率与激光波长的平方呈反比，即激光的波长越短，读取光盘的效率就越高，因此激光头发出的激光波波长都会被聚焦得很短。

在激光头读取光盘中的数据和信息的过程中，寻迹和聚焦是其工作时的最重要的两个环节，它们直接影响光驱纠错能力以及稳定性。

（1）寻迹：保持激光束能够始终正确地对准记录数据的轨道上。

扩展知识：寻迹的作用

当激光束正好与轨道重合时，寻迹的误差信号就是“0”，否则寻迹的误差信号就可能为正数或负数，这时激光头就会根据寻迹的误差信号自动调整激光头的姿态。

如果光盘驱动器的寻迹性能很差，在读取光盘中的数据和信息时就会出现读取数据错误的现象。

（2）聚焦：激光头能够精确地将激光束达到光盘盘片上并接收到最强的反射信号。

扩展知识：聚焦的作用

当激光束从光盘盘片上反射回来时会同时打到4个光电二极管上，它们将信号叠加并最终形成聚焦的误差信号。

只有当聚焦得误差信号为“0”时，才能准确聚焦，而光盘驱动器会根据聚焦误差信号的大小自动校正激光头的位置。

如果聚焦不准确，那么就无法顺利地读取光盘。

扩展知识：光驱读盘技术

（1）单光头单聚焦镜技术：该技术是由松下推出的技术，这种技术使得激光头结构很复杂，降低了读盘精度，但是也降低了成本，提高了认盘速度，同时由于没有机械传动，因此不会产生机械故障。

单光头单聚焦镜技术采用特别的全息综合透镜，通过透镜中间部分的激光束形成读取CD光盘的聚焦点，通过透镜边缘部分的激光束形成读取DVD光盘的聚焦点。

（2）单光头双聚焦镜技术：该技术是由东芝和飞利浦推出的技术，这种技术读取信号的质量较高，但读盘速度较慢，噪音较大，容易发生机械故障，成本也相对较高。

单光头双聚焦镜技术采用一个激光头配套两个聚焦镜，通过切换聚焦镜来获得不同焦距以实现分别读取CD光盘和DVD光盘的目的。

（3）双光头双聚焦镜技术：该技术是索尼推出的技术，这种技术读盘性能较好，兼容性较好，但是成本较高，也容易发生机械故障，并且在双光头切换过程中会出现延迟，导致读盘速度较慢。

双光头双聚焦镜技术采用两个完全独立的激光头，每个激光头配套不同焦距的聚焦镜，分别用于读取CD光盘和DVD光盘。

（4）单光头双波长镜技术：该技术是先锋推出的技术，这种技术成本最低，技术层次最高，读盘精度很高，但是使用寿命较短，兼容性也较差。

单光头双波长镜技术采用单激光头单聚焦镜，而在激光头内部安装两个不同的激光发射器（即两个激光头二合一），能够产生650nm和780nm两种不同波长的激光束，分别读取CD光盘的DVD光盘。

扩展知识：光驱读盘方式

（1）CLV方式：恒定线速度读取数据方式，这种方式由于需要频繁变换电机的速度，容易导致电机老化，降低光驱的寿命。 目前主流的DVD光盘驱动器已经不再使用这种读盘方式了。

恒定线速度读取数据方式通过改变主轴电机的速度，从而使激光头从光盘的内存移动到外圈时单位时间内读取的轨道弧长相同。由于光盘内圈弧长较短，而外圈弧长较长，因此读取内圈数据的旋转速度比读取外圈数据是要快很多。

（2）CAV方式：恒定角速度读取数据方式，这种方式主轴电机的转速是不变的，因此读取内圈数据时较慢，读取外圈数据时较快，其电机使用寿命得到了明显提高。

（3）PCAV方式：区域恒定角速度读取数据方式，这种方式在读取外圈数据时使用CLV方式，而读取内圈数据时使用CAV方式，能够在保证电机使用寿命的同时，提高整体数据读取速度。目前主流的DVD光盘驱动器基本上都是采用这种读盘方式。

（4）Z-CLV方式：区域恒定线速度读取数据方式，这种方式能够在保证稳定的前提下进一步提高读取速度，同时避免了马达转速过高带来的不稳定因素。

区域恒定线速度读取数据方式将光盘由内向外分成多个区域，以区域为单位逐步提升读取速度，即在同一个区域内读取速度是恒定的。

扩展知识：DVD区码

DVD区域代码是DVD光盘驱动器特有的专利技术，是美国电影协会要求采取的版权保护技术，目的是为了方式DVD影碟像VCD影碟一样被疯狂地盗版和翻版。

DVD区域代码就是DVD光盘驱动器上装有“防复制系统”，同时DVD光盘上编注有不同的区码，只有符合区码条件的地区才能播放相应的DVD光盘，并限制了DVD影碟机的转录功能。

DVD区码主要分为六个区域：

（1）第一区：美国、加拿大、东太平洋岛屿；

（2）第二区：日本、西欧、北欧、埃及、南非、中东；

（3）第三区：台湾、香港、韩国、泰国、印尼等国家和地区；

（4）第四区：澳大利亚、新西兰、中南美洲、南太平洋岛屿；

（5）第五区：俄罗斯、蒙古、印度半岛、中亚、东欧、朝鲜、北非等；

（6）第六区：中国大陆

有些DVD驱动器具有5次更改区码的机会，如果5次机会用完之后就会停留在最后一个区码上。由于DVD区码存储在DVD光盘驱动器中，因此重装系统或恢复硬盘都无法影响区域设置。

更改DVD区码的方法：“设备管理器”-> 展开“DVD/CD-ROM”节点 -> 双击其中的光盘驱动器设备 -> 选择“DVD区域”选项卡 -> 在列表中选择一个新的地理区域 -> 单击“确定”。

6 虚拟光驱

与计算机系统中的其他硬件相比，光盘驱动器的寿命很短，为了提高光盘驱动器的使用寿命和方便使用，我们经常使用虚拟光驱来代替物理光驱。

虚拟光驱是一种模拟光盘驱动器工作的工具软件，能够在操作系统中虚拟出一个或多个与物理光驱功能相同的软件驱动器，并能够制作和读取类似光盘的光盘镜像。

虚拟光驱有着传统的物理光驱无法达到的优点，同时随着网络资源的不断增多，虚拟光驱已经开始逐渐替代传统的物理光驱。

（1）读取速度快：虚拟光驱直接运行在硬盘上，所以虚拟光驱的读取速度就是硬盘的速度，这比传统的物理光驱的数据传输率要高很多。

（2）同时运行多个不同光盘：虚拟光驱软件在理论上可以虚拟出无限个软件驱动器，这些软件驱动器可以同时读取不同光盘中的数据，使得同时运行多个不同光盘成为可能，并取代了以往那些价格昂贵的光盘柜。

（3）专业压缩和即时解压：使用虚拟光驱制作光盘镜像时可以极大幅度地压缩光盘文件的大小，其压缩比能够高达50%以上，并且在运行时能够自动即时解压缩，从而保证音像播放效果不会失真。

（4）网络共享功能：如果将安装在网络服务器上的虚拟光驱设置为共享，那么连接到这个网络服务器上的每一个终端就能够共享其中加载的光盘中的数据和信息。

Daemon Tools是目前最流行、最常用的虚拟光驱软件，它能够在操作系统中虚拟出1-4个CD/DVD/HD/BD光盘驱动器，并且支持多种操作系统；它同时能够制作CD/DVD/HD/BD光盘镜像，并且支持多种类型的光盘镜像。

7 刻录机

光盘刻录机就是能够对光盘进行读写的光盘驱动器，它与普通的光盘驱动器基本相同，只是增加了向光盘写入数据的功能。

根据光盘规格的不同，光盘刻录机可以分为CD刻录机、DVD刻录机和BD刻录机，其中DVD刻录机又分为DVD/RAM刻录机、DVD-R/RW刻录机、DVD+R/RW刻录机和全兼容刻录机。

扩展知识：光盘刻录机的工作原理

（1）可记录式光盘：光盘刻录机利用大功率激光束照射在盘片的记录层上，在激光的热效应的作用下，记录层上的有机染料受热分解，即在空白的盘片上高温“烧刻”出凹点，而这些“平面”和“凹点”就对应了二进制数“0”和“1”。

（2）可重复擦写式光盘：光盘刻录机利用大功率激光束照射在盘片的记录层上，对盘片进行局部瞬间加温，盘片的记录层由低反射的非结晶状态转变为高反射的结晶状态，而这两种状态就对应了二进制数“0”和“1”。

扩展知识：主要的光盘刻录机刻录技术

（1）LightScribe技术：光雕技术是由惠普开发的一种利用激光在光盘表面上刻印图案的技术。

（2）SolidBurn技术：萨利刀技术是明基推出的一种可针对盘片特性自行修改写入策略的技术，具有刻录策略的自我学习功能，在一定程度上防止了“飞盘”的发生。

（3）防刻死技术：防刻死技术主要有三种，分别是由三洋推出的Burn-Proof技术、理光推出的Just Link技术和飞利浦推出的Seamless Link技术，这些技术能够有效地避免缓冲欠载导致的刻录失败，降低了坏盘的几率。

（4）超刻技术：超刻技术是一种在光盘上刻录大于其标称容量数据的技术，即利用盘片的数据结束区写入数据，由于结束区处于盘片的边缘部分，其效率相对较低。

Nero Burning Rom是德国Ahead推出的一款刻录软件，它作为目前最常用的刻录软件能够支持多种刻录机类型，并支持刻录数据光盘、音频光盘、视频光盘、启动光盘和混合模式光盘等多种光盘类型。除了刻录功能外，它还集成了音频转换、音频编辑、数据备份、光盘封面制作和虚拟光驱等功能。

扩展知识：刻录方式

（1）整盘刻录方式（Disc At Once，DAO）：一次刻录整张光盘的刻录方式，主要适用于各种盘片的全盘复制和存档。

（2）轨道刻录方式（Track At Once，TAO）：一次以一轨为单位的刻录方式，主要应用于音乐CD、MTV、Photo CD等类型的光盘制作。

（3）区段刻录方式（Session At Once，SAO）：一次刻录整个区域的刻录方式。

（4）增量包刻录方式（Incremental Packet Writing，IPW）：允许用户在一条轨道中多次追加刻写数据，特别适合经常备份少量数据的场合。

（5）飞盘刻录方式（On The Fly，OTF）：一边读一边写的刻录方式，适用于两个光盘驱动器之间直接进行光盘数据的赋值。

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