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2023-04-12T08:34:34Z

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{{Otheruses|CD-ROM (消歧義)|subject=一種電腦儲存媒體|other=CD-ROM的其他意思}}
{{noteTA
|G1=IT
|G2=U
|1=zh:唯讀記憶光碟; zh-cn:只读光盘; zh-tw:唯讀記憶光碟; zh-hk:唯讀記憶光碟;
|2=zh-hans:光驱; zh-hant:光碟機;
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}}
{{Optical disc authoring}}

'''唯讀記憶光碟'''（{{lang|en|Compact Disc Read-Only Memory}}，[[縮寫]]：'''CD-ROM'''），是一種在[[電腦]]上使用的[[光碟]]。這種光碟只能寫入數據一次，信息將永久保存在[[光碟]]上，使用時通過[[光碟驅動器]]讀出信息。CD的格式最初是为音乐的存储和回放设计，1985年，由[[SONY]]和[[飞利浦]]制定的[[彩虹書|黄皮书]]标准使得这种格式能够适应各种二进制数据。

[[增強型CD]]既存储音乐，又存储计算机数据；这种CD-ROM的音乐能够由[[CD播放機]]播放，计算机数据則只能由電腦处理。

== 介质 ==
[[File:Afm cd-rom.jpg|left|200px|thumb|從原子力顯微鏡拍攝到的CD-ROM表面影像裏，可以觀察到凹點的排列圖案是儲存數據的機制。]]
CD-ROM盘片在外观上与音乐CD完全相同，数据存取的方式也十分类似，区别仅在于它们存储数据的标准。CD-ROM盘片是用1.2毫米厚的[[聚碳酸酯]][[塑料]]和一层用作反射面的[[铝]]制作。直径为120毫米的CD-ROM盘片最为常见，稍小的[[Mini CD]]的直径为80毫米，除此之外，还有很多各种非标准尺寸和形状的CD-ROM盘片，例如名片尺寸。数据以一系列细小的锯齿的形式记录在盘片中。[[激光]]照射反射面时可以读出凹凸的信息。凹点的深度大约为照射激光波长的1/4到1/6，由此，反射光的相位会发生偏移，并造成破坏冲突和削减反射光强度的衰减。反射光强度的变化被转化为二进制数据。

=== 标准 ===
在CD上存储数据有多种格式，它们被收集成[[彩虹书]]。其中包括最初音乐CD的[[红皮书 (音讯CD)|红皮书]]标准，此外还有{{link-en|白皮书_(CD标准)|White Book (CD standard)|白皮书}}和[[黄皮书_(CD标准)|黄皮书]]。[[Ecma国际|ECMA]]-130标准详细描述CD-ROM的物理层标准。

=== CD-ROM格式 ===
CD-ROM的每个扇区包含98个24字节的框，共2352字节信息。CD-ROM作为数据盘片，需要对数据有较高的可信任度，不能有错误数据。为了达到增强纠错和检错的目标，CD-ROM有3层的[[里德-所羅門碼|纠错机制]]。采用模式1型的CD-ROM拥有完整的3层纠错机制，每个扇区记录2048字节信息。模式2型的CD-ROM，每个扇区记录2336字节信息，这类CD-ROM主要用于记录视频文件。CDDA音频标准规定的数据量为：44.1k/s×4B×2048 / 2352 = 153.6kB/s，与此比较，模式1型的CD-ROM的播放时间为74分钟，或4440秒，容量为682MB。

1倍速的CD光驱每秒钟能够读取75个连续的扇区，即每秒150KB，x倍速光驱读取速度依此类推。

==== CD扇区内容 ====
* 一张74分钟的标准CD包含333,000个扇区。
* 每个扇区为2352字节，模式1型的CD-ROM包含2048字节计算机数据，模式2型的CD-ROM包含2336字节PSX/VCD数据，音频包含2352字节信息。
* 扇区容量的差异来自头信息和纠错编码，计算机数据对精度要求最高，这类信息最多，VCD对精度要求不高，这类信息稍小，音频CD没有这类信息。
* 如果用RAW格式从盘片中读取数据，无论是什么数据类型，每个扇区都能够读出2352字节信息。因此：
** 高速刻录数据CD（40倍速）不会丢失信息。但是，由于音乐CD没有3层纠错码，如果高速刻录音樂CD，有可能导致不可挽回的错误，并在播放时发出咔哒的声音。
** 在一张74分钟的CD上，能够用RAW方式刻录更多的信息，这样做容量可以达到333,000×2352 = 783,216,000 字节（大约747MB）。这是74分钟650MB的CD的容量的上限。容量增加14.8%，但是，这样做将失去纠错数据。
* 当用RAW方式读取光盘时，容量永远为2352字节的倍数。
{|class="wikitable" style="text-align:center;float:left;"
|设计类型
|colspan="6"| ← 2352字节块 →
|-
! 音乐CD:
|style="background:#FFF;" colspan="6"|2352字节数字音乐
|-
! 模式1型CD-ROM:
|style="background:#FC0;width:3em;"|12
|style="background:#0CF;width:1em;"|4
|style="background:#FFF;width:16em;"|2048字节用户数据
|style="background:#0F0;width:1em;"| 4
|style="background:#396;width:2em;"| 8
|style="background:#9C0;width:7em;"| 276
|-
! 模式2型CD-ROM:
|style="background:#FC0;width:3em;"|12
|style="background:#0CF;width:1em;"|4
|style="background:#FFF;" colspan="4"|2336字节用户数据
|}
{|class="wikitable" style="text-align:center;float:right;"
!colspan="2"|图例（字节）
|-
|style="background:#FC0;"| 12||同步
|-
|style="background:#0CF;"| 4 ||扇区ID
|-
|style="background:#FFF;"| ||数据
|-
|style="background:#0F0;"| 4 ||检错
|-
|style="background:#396;"| 8 ||空白
|-
|style="background:#9C0;"|276||纠错
|}
{{-}}

=== 制作 ===
预先压制的CD-ROM盘片是通过母盘压制出来，首先制作一张玻璃的母盘，然后根据它的凸凹批量压制出最终的光盘。[[CD-R|可刻录光盘]]（CD-R）与[[CD-RW|可重复刻录光盘]]（CD-RW）的制作过程类似，它们都是通过激光改变染料的特性或者物质[[相变]]的方式记录数据，这个过程通常称为[[光碟烧录技术|刻录]]。

=== 容量 ===
[[File:Print vs. bytes.jpg|thumb|CD-ROM能够轻易的记录一部百科全书的所有文字、图像、音频和视频]]
一张标准的120毫米的CD-ROM盘片能够记录800.1MB数据（不包括纠错和检错数据）。这个容量能够记录700部10万个10个字母长的英文[[小说]]。如果每部小说有1厘米厚，那么这些小说加起来有7米长。文本信息通常能够被压缩至原来的1/10大小，这样一张CD-ROM盘片就能够容纳大约100米厚的小说。

一张单面的[[DVD]]的容量为4.4GB，大约为CD-ROM的6倍。

{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto"
|+ 各类CD的容量
!rowspan="2"| 类型
!rowspan="2"| 扇区
!colspan="1"| 最大数据容量 
!colspan="1"| 最大音乐容量 
! 时间 
|-
! (MB)
! (MB)

!（[[分钟]]）
|- align="right"
! 8 cm
| 94500
| 193.536
| 222.264
| 21
|- align="right"
!
| 283500
| 580.608
| 666.792
| 63
|- align="right"
! 650 MB
| 333000
| 681.984
| 783.216
| 74
|- align="right"
! 700 MB 
| 360000
| 737.280
| 846.720
| 80
|- align="right"
! 800 MB
| 405000
| 829.440
| 952.560
| 90
|- align="right"
! 900 MB
| 445500
| 912.384
| 1047.816
| 99
|}

记录CD容量时通常采用二进制，一张700MB的CD名义上有700000KB的容量。而记录DVD容量时通常采用十进制，一张4.7GB的DVD名义上有4.377GB的容量。

== CD-ROM光驱 ==
[[File:Cdrommit.jpg|thumb|老式4倍速CD-ROM光驱]]
CD-ROM光驱可以读取CD-ROM光盘，这种设备在个人电脑上已经普及。CD-ROM光驱可以通过IDE（[[高技術配置|ATA]]）、[[SCSI]]、[[SATA]]、[[Firewire]]和[[USB]]或者专门设备连接至电脑。事实上，结合适当的软件，所有的现代CD-ROM光驱都能够播放音乐CD、VCD和其它数据标准的CD。

=== 激光 ===
CD-ROM光驱采用780[[纳米]]近[[红外线]]二极管。激光波通过一个光电跟踪模块射到-{zh-cn:盘片;zh-tw:碟片}-上，而后检测它是否被反射或者分散。

=== 传输速度 ===
CD-ROM光驱的传输速度是以音乐CD的传输速度的倍数作为标准衡量，1倍速为150KB/s。通过提高-{zh-cn:盘片;zh-tw:碟片}-的转速，数据的传输速度能够提高。例如，1倍速的光驱的转速为每分钟500转，而8倍速的光驱转速为每分钟4000转，相应的读取速度为1.2MB/s。超过12倍速时，震动和散热成为问题。超过这个速度的光驱通过各种方法解决这些问题。[[恒定角速度]]光驱中的盘片以恒定的角速度旋转，以较快的速度读取边缘数据，以较慢的速度读取内侧数据。由于受到机械的限制，20倍速曾被认为是光驱读取速度的极限，直至[[三星電子|三星]]推出32倍速的SCR-3230光驱，它采用球来平衡旋转的盘片以降低震动和噪音。2004年，最快的传输速度通常可以达到52倍速，每分钟10350转，7.62MB/s，不过这个速度只有在读取盘片边缘部分的数据时才能达到。由于受到用于制作CD的多碳酸盐塑料的强度的限制，通过增加转速提高读取速度变得不再可行。但是，可以通过增加激光數量的方式进一步提高读取速度，在[[建伍|Kenwood]]的True-X 72x演示中，这款光驱透過ZEN的True-X技術，將一束激光分離成7束，可以同時平行讀取七條光碟軌道，转速与10倍速的光驱大致相当，可以在2700~5100RPM時達到6.75~10.8MB/s。

CD刻录光驱通常有3种不同的速度，分别为一次刻录、重复刻录和读取的速度。通常，采用这样的顺序标注，例如12x/10x/32x的光驱能够以12倍速（1.80MB/s）刻录一次刻录光盘，以10倍速（1.50MB/s）刻录可重复刻录光盘，以32倍速（4.80MB/s）读取光盘。

1倍速的定义在不同场合並不相同，CD-ROM的1倍速为150KB/s，音乐CD的1倍速为172.3KB/s，DVD的1倍速为1.32MB/s（1358KB/s）。

[[File:CD laser assembly1.jpg|thumb|从CD-ROM拆卸下的激光系统]]
[[File:Cd-rom-drive-reading-head-movement.gif|thumb|可移动的激光头能够读取CD的任何位置]]
[[File:Plextor PX-W8432Ti - laser-lens-unit-4539.jpg|替代=|缩略图|CD-ROM光驱的激光系统]]
'''常见传输速度'''

{| class="wikitable right"
|+ 数据传输速度
! align="right"| 传输速度
!| KB/s
!| Mb/s
|-
! 1x
| 150
| 1.2288
|-
! 2x
|| 300
|| 2.4576
|-
! 4x
|| 600
|| 4.9152
|-
! 8x
|| 1200
|| 9.8304
|-
! 10x
|| 1500
|| 12.2880
|-
! 12x
|| 1800
|| 14.7456
|-
! 20x
|| 3000
|| 24.5760
|-
! 32x
|| 4800
|| 39.3216
|-
! 36x
|| 5400
|| 44.2368
|-
! 40x
|| 6000
|| 49.1520
|-
! 48x
|| 7200
|| 58.9824
|-
! 50x
|| 7500
|| 61.4400
|-
! 52x
|| 7800
|| 63.8976
|-
!56x
|8400
|68.8128<ref>{{Cite web|title=CD-Recordable FAQ - section 5|url=https://cdrfaq.org/faq05.html|access-date=2021-12-04|work=cdrfaq.org|archive-date=2022-03-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20220325032020/https://cdrfaq.org/faq05.html}}</ref>
|-
!72x
|10800
|88.4726<ref>{{Cite web|title=Kenwood's 72X CD can't keep pace with 24X CD-RW -|url=https://gcn.com/articles/2000/08/07/kenwoods-72x-cd-cant-keep-pace-with-24x-cdrw.aspx|access-date=2021-12-04|last=Aug 07|first=2000|work=GCN|language=en|archive-date=2021-12-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20211204071225/https://gcn.com/articles/2000/08/07/kenwoods-72x-cd-cant-keep-pace-with-24x-cdrw.aspx}}</ref><ref>{{Cite web|title=Kenwood Technologies Releases Kenwood 72x TrueX CD-ROM Drive|url=https://www.infotoday.com/it/feb00/news21.htm|access-date=2021-12-04|work=www.infotoday.com|archive-date=2021-10-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20211028234128/https://www.infotoday.com/it/feb00/news21.htm}}</ref>
|}

== 參考來源 ==
<references />
== 參看 ==
*[[CD]]
*[[CD-R]]
*[[CD-RW]]
*[[VCD]]
*[[DVD]]

{{Rainbow Books}}
{{normdaten}}
[[Category:電腦儲存媒體]]
[[Category:激光唱片]]

CD-ROM - 版本历史

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