A. 藍光光碟的歷史
* 2002年2月19日,「藍光光碟聯盟」的前身「Blu-ray Disc Founders」成立,由新力集團為首開始策劃及研發藍光光碟。
* 2004年5月18日,「Blu-ray Disc Founders」正式更改名稱為「藍光光碟聯盟」(Blu-ray Disc Association)。
* 2004年9月21日,新力電腦娛樂(SCE)宣布次世代游戲機「PlayStation 3」將會採用藍光光碟為標准格式。
* 2006年1月5日,藍光光碟聯盟原先准備在國際消費電子展(CES)發布藍光光碟相關產品,後來因為藍光規格問題將發布日期推遲到同年6月。
* 2006年10月14日,新力推出全球首部配載藍光光碟播放器的筆記型電腦「VAIO A」系列。
* 2006年11月11日,配備藍光光碟播放器的次世代游戲機「PlayStation 3」在日本地區開始發售。
* 2007年1月10日,日本經濟新聞報道藍光光碟在日本地區佔有94.8%的次世代光碟市場,並預料藍光光碟於次世代光碟格式之爭中最終會取得勝利。
* 2007年8月20日,派拉蒙(Paramount)電影公司由原先同時支持藍光光碟及HD-DVD,改為以HD-DVD作為派拉蒙唯一認可的高清電影存儲光碟,同時宣布派拉蒙旗下的夢工場、夢工場動畫SKG、派拉蒙優勢、Nickelodeon Movies以及MTV電影等子公司轉為只支持HD-DVD。派拉蒙電影公司高層透過Viacom承認,派拉蒙共收取了HD-DVD陣營的1億5千萬美金,以提供一年半之HD-DVD獨占權,款項以現金及未來收益分帳支付。
* 2007年9月1日,藍光光碟聯盟於德國柏林消費電子產品展(IFA)上宣布藍光光碟目前已經壓倒性佔有日本90%的次世代光碟市場,在歐洲地區藍光光碟的銷量也一直以3:1的比例領先於HD-DVD,在美國也有超過66%的次世代光碟市場被藍光光碟占據。
* 2007年11月29日,東亞娛樂推出首張香港紅館Blu-ray影碟《景福Show Mi鄭秀文2007演唱會》。
* 2008年1月4日,華納兄弟(Warner Bros. Entertainment)電影公司宣布脫離HD-DVD陣營,並且由2008年6月開始停止發行HD-DVD影碟,往後只支持藍光光碟作為影碟格式。華納兄弟的行政總裁Barry Meyer認為,支持藍光光碟獨占對整個高清市場普及化有利,長久的格式之爭只會令影業在高清市場上錯失良機。華納附屬的新線影業(New Line Cinema)於翌日作出同樣的決定,將會停止HD-DVD影碟的發行。1月8日,派拉蒙宣布將放棄HD DVD、支持藍光;微軟也表示考慮支持藍光。
B. 光碟發展歷史存儲量 變化
一.只讀式光碟存儲器CD-ROM
自1985年Philips和Sony公布了在光碟上記錄計算機數據的黃皮書以來,CD-ROM驅動器便在計算機領域得到了廣泛的應用。CD-ROM光碟不僅可交叉存儲大容量的文字、聲音、圖形和圖象等多種媒體的數字化信息,而且便於快速檢索,因此CD-ROM驅動器已成為多媒體計算機中的標准配置之一。MPC標准已經對CD-ROM的數據傳輸速率和所支持的數據格式進行了規定。MPC 3標准要求CD-ROM驅動器的數據傳輸率為600KB/秒(4倍速),並支持CD-ROM、CD-ROM XA、Photo CD、Video CD和CD-I等光碟格式。
CD-ROM是發行多媒體節目的優選載體。原因是它的存儲容量大,製造成本低,大批量生產時每片不到5元人民幣。目前,大量的文獻資料、視聽材料、教育節目、影視節目、游戲、圖書、計算機軟體等都通過CD-ROM來傳播
二.一次寫光碟存儲器CD-R
信息時代的加速到來使得越來越多的數據需要保存,需要交換。由於CD-ROM是只讀式光碟,因此用戶自己無法利用CD-ROM對數據進行備份和交換。在CD-R刻錄機大批量進入市場以前,用戶的唯一選擇就是採用可擦寫光碟機。
可擦寫光碟機根據其記錄原理的不同,有磁光碟機動器MO和相變驅動器PD。雖然這兩種產品較早進入市場,但是記錄在MO或PD碟片上的數據無法在廣泛使用的CD-ROM驅動器上讀取,因此難以實現數據交換和數據分發,更不可能製作自己的CD、VCD或CD-ROM節目。
CD-R的出現適時地解決了上述問題,CD-R是英文CD Recordable的簡稱,中文簡稱刻錄機。CD-R標准(橙皮書)是由Philips公司於1990年制定的,目前已成為工業界廣泛認可的標准。CD-R的另一英文名稱是CD-WO(Write Once ),顧名思義,就是只允許寫一次,寫完以後,記錄在CD-R盤上的信息無法被改寫,但可以象CD-ROM碟片一樣,在CD-ROM驅動器和CD-R驅動器上被反復地讀取多次。
CD-R盤與CD-ROM盤相比有許多共同之處,它們的主要差別在於CD-R盤上增加了一層有機染料作為記錄層,反射層用金,而不是CD-ROM中的鋁。當寫入激光束聚焦到記錄層上時,染料被加熱後燒溶,形成一系列代表信息的凹坑。這些凹坑與CD-ROM盤上的凹坑類似,但CD-ROM盤上的凹坑是用金屬壓模壓出的。
CD-R驅動器中使用的光學讀/寫頭與CD-ROM的光學讀出頭類似,只是其激光功率受寫入信號的調制。CD-R驅動器刻錄時,在要形成凹坑的地方,半導體激光器的輸出功率變大;不形成凹坑的地方,輸出功率變小。在讀出時,與CD-ROM一樣,要輸出恆定的小功率。
通常,CD-ROM除了要符合黃皮書以外,還要遵照一個附加的國際標准:ISO9660。這是因為當初Philips和Sony沒有定義CD-ROM的文件結構,而且各種計算機操作系統也只規定了該操作系統下的硬碟和軟盤文件結構,使得不同廠家生產的CD-ROM具有不同的文件結構,曾經一度引起了混亂。後來,ISO 9660規定了CD-ROM的文件結構,Microsoft公司很快就為CD-ROM開發了設備驅動軟體MSCDEX,使得不同生產廠家的CD-ROM在不同的操作系統環境下都能彼此兼容,就象該操作系統下的另外一個邏輯驅動器--目錄或磁碟。
CD-R的發展已有很多年的歷史,但是也還存在上述類似的問題。我們無法在DOS或Windows環境下對CD-R驅動器直接進行讀寫,而是要依賴於CD-R生產廠家提供的刻錄軟體。大多數刻錄軟體的用戶界面並不直觀,而且系統安裝設置也比較繁瑣,給用戶的使用帶來很多麻煩和障礙。
為了改變這一狀況,國際標准化組織下的OSTA(光學存儲技術協會)最近制定了CD-UDF通用磁碟格式,只要對每一種操作系統開發相應的設備驅動軟體或擴展軟體,就可使操作系統將CD-R驅動器看作為一個邏輯驅動器。採用CD-UDF的CD-R刻錄機會使用戶感到,使用CD-R備份文件就如同使用軟盤或硬碟一樣方便。用戶可以直接使用DOS命令對CD-R進行讀寫操作,如果用戶使用如Windows Explorer這樣的圖形文件管理軟體,可將文件拖曳或投入(drag and drop)到CD-R刻錄機中,就可將文件課錄到CD-R盤上。
CD-UDF也是溝通ISO9660與DVD-UDF文件結構的橋梁,採用CD-UDF文件結構的CD-R盤可在DVD-ROM驅動器上讀出。
Philips公司推出的第四代CDD2600刻錄機首先採用了CD-UDF文件格式,並可在Windows 環境下即插即用,使CD-R技術的發展步入了一個新的里程。
三.可擦寫光碟存儲器
1.MO可擦寫光碟存儲器
MO是英文Magnet-Optical的縮寫,是指利用激光與磁性共同作用的結果記錄信息的光磁碟。MO盤用來存儲信息的媒體與軟磁碟相似,但其信息記錄密度和容量卻比軟磁碟高的多。這是由於記錄時在盤的上面施加磁場,而在盤下面用激光照射。磁場作用於盤面上的區域比較大,而激光通過光學系統聚焦於盤面的光點直徑只有1~2微米。在受光區域,激光的光能轉化為熱能,並使磁性層受熱而變的不穩定,即變的易受磁場影響。這樣,在直徑只有1~2微米的極小區域內就可記錄下一個單位的信息。通常的磁性記錄方式存儲一個單位的信息時,要佔用相當大的區域,因而磁軌也相應變寬,盤上記錄信息的總量也就很小。
MO碟片雖然比硬碟和軟盤便宜和耐用,但是與CD-R碟片相比就顯得比較昂貴了。MO的致命缺點是不能用普通CD-ROM驅動器讀出,因而不能滿足信息社會對計算機數據進行交換和數據分發的要求,在網路技術和網路建設不發達的地方,這一問題日驅突出和嚴重。
2.可擦寫光碟存儲器CD-RW
為了使可擦寫相變光碟與CD-ROM和CD-R兼容,早在1995年4月,飛利浦公司就提出了與CD-ROM和CD-R兼容的相變型可擦寫光碟驅動器CD-E(CD Erasable)。CD-E得到了包括IBM、HP、Mitsubishi 、Mitsumi、松下電器、Sony、3M以及Olympus等公司的支持。1996年10月,Philips、Sony、HP、Mitsubishi和Ricoh五家公司共同宣布了這一新的可擦寫CD標准,並將CD-E更名為CD-RW(CD-ReWritable)。CD-RW標準的制定標志著工業界可以開發並向市場提供這種新產品。
CD-RW兼容CD-ROM和CD-R,CD-RW驅動器允許用戶讀取CD-ROM、CD-R和CD-RW盤,刻錄CD-R盤,擦除和重寫CD-RW盤。由於CD-RW採用CD-UDF文件結構,因此CD-RW可作為一台海量軟盤驅動器使用,也可在DVD-ROM驅動器讀取,具有更廣泛的應用前景。
MO雖然有不少特點,但是它們只能被其它同類驅動器讀取,不能在廣泛流行的CD-ROM上使用。MO沒有市場共享性,購買者只是將它們用於數據備份,因此難以實現數據交換和數據分發,更不可能製作自己的CD、VCD或CD-ROM節目。 因此MO很難在市場上流行起來。
CD-R是可記錄光碟市場上的後起之秀,雖然只能刻錄一次,但由於它與廣泛使用的CD-ROM兼容,並具有較低的記錄成本和很高的數據可靠性贏得了眾多計算機用戶的普遍歡迎。CD-R目前是各種光碟存儲產品中發展最迅猛的一種,。CD-R刻錄機的價格相對幾年前已下跌了很大幅度。在國外,CD-R刻錄機正在逐步取代CD-ROM驅動器而成為計算機的一種標准配置。
CD-RW是一個已經得到眾多公司和用戶普遍支持的可擦寫光碟標准。由於CD-RW仍沿用了CD的EFM調制方式和CIR檢糾錯方法,CD-RW盤與CD-ROM盤具有相同的物理格式和邏輯格式,因此CD-RW驅動器與CD-R驅動器的光學、機械、及電子部分類似,一些零部件甚至可以互換,這將大大節省CD-RW的開發和生產費用,降低CD-RW驅動器的成本,使CD-RW未來就能迅速在可擦寫光碟產品市場佔有一定的份額。光碟技術的發展與展望-光電技術光碟技術的發展與展望光碟技術的發展
C. cd光碟 歷史
荷蘭飛利浦(Philips)公司的研究人員開始使用激光光束來進行記錄和重放信息的研究。1972年,他們的研究獲得了成功,1978年投放市場。最初的產品就是大家所熟知的激光視盤(LD,Laser Vision Disc)系統。
1982年,由飛利浦公司和索尼(Sony)公司制定了CD-DA激光唱盤的紅皮書(Red Book)標准。由此,一種新型的激光唱盤誕生了。CD-DA激光唱盤記錄音響的方法與LD系統不同,CD-DA激光唱盤系統首先把模擬的音響信號進行PCM(脈沖編碼調制)數字化處理,再經過EFM(8~14位調制)編碼之後記錄到盤上。
在80年代中期,光碟的發展非常快,先後推出了WORM光碟、CD-ROM光碟、磁光碟(MOD)、相變光碟(PCD,Phase Change Disk)等新的品種。這些光碟的出現,給信息革命帶來了很大的推動。
(3)光碟產品在歷史上有多久擴展閱讀:
光碟的一些分類:
1、CD:(Compact-Disc)光碟。CD是由liad-in(資料開始記錄的位置);而後是Table-of-Contents區域,由內及外記錄資料;在記錄之後加上一個lead-out的資料軌結束記錄的標記。在CD光碟,模擬數據通過大型刻錄機在CD上面刻出許多連肉眼都看不見的小坑。
2、CD-DA:(CD-Audio)用來儲存數位音效的光碟片。1982年SONY、Philips所共同制定紅皮書標准,以音軌方式儲存聲音資料。CD-ROM都兼容此規格音樂片的能力。
3、CD-G:(Compact-Disc-Graphics)CD-DA基礎上加入圖形成為另一格式,但未能推廣。是對多媒體電腦的一次嘗試。
4、CD-ROM:(Compact-Disc-Read-Only-Memory)只讀光碟機。1986年, SONY、Philips一起制定的黃皮書標准,定義檔案資料格式。定義了用於電腦數據存儲的MODE1和用於壓縮視頻圖象存儲的MODE2兩類型,使CD成為通用的儲存介質。並加上偵錯碼及更正碼等位元,以確保電腦資料能夠完整讀取無誤。
D. 光碟的開發歷程
光碟是與計算機相結合,具有容量大、體積小、適用價廉的信息存儲和檢索的設備,它是20世紀80年代開始發展起來的光學存儲技術。
20世紀60年代開始,荷蘭飛利浦公司和美國的RCA公司都在研究和開發光碟。1972年,飛利浦公司研製出一種光碟,叫做光學錄像盤,主要用來錄制電視節目。但是因為當時已經有了錄像帶,再加上光碟沒有統一標准,銷路不好。
1978年又研製出一種激光唱盤,簡稱CD-A。盤上有大約3英里長的螺旋形軌道,可記錄60~70分鍾的音樂節目。為了統一標准飛利浦公司和日本的索尼公司合作,制定了統一規格。
到目前為止,已經開發出不同種類的光碟,例如只讀光碟、可寫一次型光碟和可擦型光碟。
E. cd光碟發展歷程
飛力浦和SONY一起發明的
光碟有了很大的發展,它經歷了三個階段:①LD-激光視盤;②CD-DA激光唱盤;③CD-ROM。下面簡單介紹這三個階段性的產品特點。
LD-激光視盤 它就是通常所說的LCD,直徑較大,為12英寸,兩面都可以記錄信息,但是它記錄的信號是模擬信號。模擬信號的處理機制是指模擬的電視圖像信號和模擬的聲音信號都要經過FM(Frequency Molation)頻率調制、線性疊加,然後進行限幅放大。限幅後的信號以0.5微米寬的凹坑長短來表示。
CD-DA激光唱盤 LD雖然贏得了成功,但由於事先沒有制定統一的標准,使它的開發和製作一開始就陷入昂貴的資金投入中。1982年,由飛利浦公司和索尼(Sony)公司制定了CD-DA激光唱盤的紅皮書(Red Book)標准。由此,一種新型的激光唱盤誕生了。CD-DA激光唱盤記錄音響的方法與LD系統不同,CD-DA激光唱盤系統首先把模擬的音響信號進行PCM(脈沖編碼調制)數字化處理,再經過EFM(8~14位調制)編碼之後記錄到盤上。數字記錄代替模擬記錄的好處是:對干擾和雜訊不敏感;由於盤本身的缺陷、劃傷或沾污而引起的錯誤可以校正。
F. cd被發明的時間
光碟的標准
光碟的標准
[光碟標準的源起]
"誰需要這些銀色的光碟片?", 在1982年於雅典所舉辦的消費性電子工業代表聚會會議上, 飛利浦CEO部門的Mr.Jan Timmer 如此問到. CD 光碟片在音樂領域上的應用成友\簡單而清楚的回答了這個問題. 不久, 電腦工業很快的對 CD 重新定義, 他們認為在音樂 CD 片上所儲存的大型音樂資料也能被電腦資料所取代, 因為同樣都是採用數位訊號, 於是CD-ROM就誕生了. 基本上是依循紅皮書(Red Book, CD 音樂片格式標准, 由飛利浦及Sony所制定)的標准,而CD-ROM的詳細規格及標准則訂定於黃皮書(Yellow Book, 由 Philips 及Sony 所制定)上, 但是在消費性電子市場上, 其在音樂、視訊、動畫的應用 (我們現今稱之為"多媒體")上, 該規格並無法滿足需求而必須延伸擴展, 所以於1987年Philips及Sony聯合制定了CD-I(CD-Interactive 互動式光碟), 其規格寫於綠皮書上(Green Book),要執行這些互動式光碟的程式必須使用內含電腦界面的CD-I撥放機, 這種機器有點像是一般 CD 音樂撥 放機 (CD-Player). 當然, 互動式程式也可應用在一般個人電腦上.
為了建立從消費電子世界到電腦世界的橋梁, 於是Philips, Sony 及 Microsoft 叄家公司在1988 年定義出 CD-ROM/XA格式, XA 是代表eXtended Architecture 二個字的縮寫,它是CD-ROM規格的延伸, 是以CD-I的規格為基礎而建立, 而後有許多系統廠商紛紛開 發出以此格式為基礎的技術, 如: Commodore's CDTV, Intel's DVI, Tandy's VIS, Mixed Mode CDs, CD+G, CD+MIDI及一些由日本電視游樂器廠商所開發出的軟體. 但是這其中一個最重要的開發是由飛利浦與柯達公司共同開發出的相片光碟(PhotoCD), 此種光碟片也是屬於Bridge Disk的一種, 可使用在PhotoCD專用的撥放機、CD-I 撥放機或是連接在個人電腦上具有XA讀取能力的CD-ROM光碟機上. BridgeDisk 的規格是由飛利浦與Sony在1991年10月制定出,白皮書 (Write Book)也是屬於這類格式. 在以前, CD片是屬於唯獨型媒體, 但是相片光碟卻是建立在一種新的單寫型技術上(write once technology), 對於此種單寫型光碟(CD-RRM,write once read many)及磁光式光碟(CD-MO,magneto optical) 的規格均於1990年11月定義在橘皮書(Orange Book)上.
[CD標准]
我們都知道, 一片空白的 CD-R 碟片可以燒錄成為任何格式的光碟片, 包括最基本的CD-ROM與CD-Audio, 另外現有市面上所常見的其他格式光碟片亦可製作. 這些特殊的光碟片有的已存在數年, 有的剛剛才推出, 甚至有的還在研發階段. 這個章節就是要討論這些存於市面上光碟的種類, 格式與觀念.
要知道CD的標准, 就必須先了解各'顏色'的標准書: 包括了紅, 黃, 綠, 橘, 白及藍皮書, 這些標准書為荷蘭飛利浦公司聯合相關的公司所制定, 因採用各不同的封面顏色而得名. 除此之外, 市面上還可以見到一些專屬的CD格式, 像是由Sega, 3DO及任天堂公司推出的電視游戲機專用光碟片. 飛利浦的光碟標準是應用在光碟產業上,因此相關的光碟製造廠包括CD片工廠, 光碟機工廠等, 必須與飛利浦或是Sony公司簽訂授權合約才可生產 CD 相關產品. 此外還有其他相關的標准, 像是 ISO9660, MPEG 1/2 還有MPC 3 等, 有些是自由使用, 有些則要簽訂合約.
所有的光碟格式都是以CD-Audio格式為基礎而發展的, CD-Audio的標准記在紅皮書內, 而CD-ROM的標准則記錄在黃皮書上. 紅皮書與黃皮書是最常用到的標准書, 雖然如此, 但是這只是眾多標准書的其中兩本. 其它還有包括定義CD-i規格的綠皮書, 定義 Video CD與 Kaoarke CD規格的白皮書, 白皮書內規格尚需要參考紅及黃皮書, 另外還有定義 CD-R, CD-E及MO規格的橘皮書, 在橘皮書中包括定義CD-R碟片的規格, 使CD-R光碟片可使用於任何一台光碟燒錄器, 橘皮書中還定義了全新的檔案系統, 這種檔案系統是為了可將資料分次存放在CD-R而定的, 叫做多段式(Multi-session)寫入規格. 藍皮書則記載加強型光碟片(CD-Extra)的規格, 此種光碟片是以CD-Audio為基礎, 利用Multi-session的方法將資料加於音樂軌的後面, 使一般CD唱機無法撥放到資料軌(保 護), 而電腦上的光碟機則可順利抓到資料.
對於新的CD標准, 或者是原有標准新加入的部份, 均無法獨立成為一個單一標准,而需彼此參考, 舉例來說, CD-R 要記錄成為 CD-Audio, 需參考橘皮書與紅皮書, 彼此缺一不可. 有的時候, 光碟片上可以記錄不只一種的CD標准.
在不久的將來, 你可以看到有些新格式的光碟片將成為家用多媒體世界中不可或缺的一環. 舉例來說, Video CD 帶給我們影音數位化, 將電影存放在CD之中, 接著取而代之的次世代高密度光碟(DVD)更是高畫質影音的展現. 將來的CD音樂片不再只是音樂片, 放入電腦中就可以變成一片多媒體光碟, 歌詞, 歌手資料甚至MTV皆可在電腦上看到.
紅皮書
紅皮書代表 CD-Audio, 或稱為數位音樂光碟片, 這是飛利浦與Sony公司在1980年制定的. 所有其他規格的光碟片均以此為基礎而發展. Audio CD 是將類比音樂以44.1Khz頻率采樣(每秒取樣44100單位), 而每個采樣單位都有一個 16 bit (65535) 范圍的值,將類比轉換為數位資料, 此二進位碼還要經過8到14編碼(EFM)才完成數位化動作, 再將0與1轉換成為CD上的pit與land, 最後放在螺旋狀的軌道(track)上. 以上是一個簡單的過程說明, 此外CD上的資料還包括了 Sub-code channels, index points 及 CIRC ( Cross- Interleaved Reed-Solomon Code) 錯誤修正碼等. 因為CD-Audio光碟片的主要功能只是提供播放音樂, 而且是循序播放, 每首歌都是從頭開始播到尾, 因此紅皮書的規格在當時是很單純, 完整, 而且足夠的, 其最主要的目的就是提供一個標準的播放規格, 所有的CD光碟片可以在所有的CD音響上播放, 全世界都一樣.
CD+G
當研發人員在設計紅皮書規格時, 他們已經想到替CD加上一個未來可用到的功能,可以在CD上與數位音樂同時並存圖形資料, 這些圖形資料存放在每個音樂資料的控制區內, 每一個控制區內包含了8個bits, 分別為P,Q,R,S,T,U,V 和 W. 每一個字母代表了一 個Sub-code channel, 而P, Q channel包含了位置與時間資料, 大部分的 CD 音響靠著這兩個channel得知正在播放的時間並顯示在面板上.其他從R到W的6個bits則可存放使用者的資料, 在大多數CD音樂片上這個部份都存放為*0*, 如果幸運的話, 你可以在市場上找到含有圖形資料在其中的CD片, 就是所謂的CD-G碟片, 而這些圖形資料有什麽用途呢? 一般來說, 可以存放與歌曲有關的資料, 像是歌詞, 照片或是注意文字等, 但是因為存放的空間受到限制, 每張CD片最多存放20MB的資料, 而且使用上有限制, 必須連續播放7秒鍾才可得出一張低解析全螢幕的資料, 因此實用性並不是很大.大多數的CD音響會忽略掉這些Graphic的資料, 因為這並不影響到音樂的播放. 如果你要將這些資料顯示出來, 必須還要使用特殊的CD系統, 它可以讀出R到W sub-code channel的資料並有影像輸出的端子才行. 以CD-G為應用的例子在早期有CD I, Karaoke CD等系統. CD-G 的編碼方式為飛利浦與Sony公司所發展出來, 因此如果要製作此種CD片, 必須先得到這兩個公司的授權. 膾然CD-G因為種種的限制而無法被市場接受, 但是CD-G光碟杜算是最早的多媒體應用了, 而且在當時CD-G給了發展CD-i一個確定的方向.
黃皮書
飛利浦與Sony在1983年發表了黃皮書, 定義了CD-ROM(Compact Disc - Read OnlyMemory) 的規格, 黃皮書是以紅皮書為基礎, 發展出適合存放電腦資料的CD格式, 而且可以快速隨機的找尋資料(與CD-Audio比較起來). 存在CD片上的資料可分為兩種,一種為正確性要求較低的音樂或圖形資料, 可容許一些Byte的錯誤, 另一種是正確性要求非常嚴格的電腦數字或文字資料) 錯一個bit也不行.
Mode 1與Mode 2
黃皮書規 定義了災種不同型態的資料結構: Mode 1與Mode 2, 在CD-ROM磁* (Sector)的表頭區(Header field)內, 含有指示本區內資料為 Mode 1 或 Mode 2 的 Byte.Mode 1代表CD-ROM資料含有錯誤修正碼(Error Correction Code - ECC), 每個磁區存放2048Byte的資料. 而Mode 2的資料則沒有錯誤修正碼, 將那些空間省下來, 因此每個磁區可以多存放288Byte, 達到2336Byte, 因此Mode 2較適合存放圖形, 聲音或影音資料. 你可以指定在CD上的每一個資料軌為Mode 1 or Mode 2, 但是其內的磁區只能有一種格式來存放資料. 大部分的CD-ROM電腦用光碟片, 包括資料庫, 電腦游戲, 網路全書或共享軟體, 是採用 Mode 1方式存放資料, 而 Mode 2從不採用它最"原始"的方式來存放資料. 其它的光碟片, 像是相片光碟(Photo CD), CD-I 及影音光碟 ( Video CD)等, 是採用Mode 2, Form1及Form2來存放.
黃皮書的邏輯格式變化
如同前文所言, 黃皮書內定義了在CD-ROM光碟片上兩種基本型態的資料存放方式, 但是黃皮書到此處停止繼續定義, 留給 CD-ROM 研展人員去決定如何訂出磁區的邏輯格式, 與電腦檔案的存放格式(光碟檔案系統), 在早期各 CD-ROM 的研展人員制定了屬於他們自己的專用格式, 彼此各不相容, 直到 High Sierra 小組的出現, 他們訂出了全球通用的標准, 也就是後來的ISO 9660檔案系統格式, 然而, 一些研展者發現 ISO 9660 檔案系統在他們的作業系統上, 並不能允許他們存放一些像是表現檔案特性的資料, 因此他們開始研究擴展ISO9660的規格.
ISO9660
ISO9660標准內有叄層透通性(Interchange), 只有第一層支援大多數的作業系統,第一層要求每個檔案的資料必須是連續不中斷的方式存放於CD上, 每個檔案內容不可分開存放或與其他檔案交錯, 檔名必須符合英文 A 到 Z, 數字 0 到 9 和底線"_"所組成的字集, 而且格式必須依照DOS的規定, 8 個字元的主檔名與 3 個字元的副檔名. 第二層則是可以採用任何的字元作為檔名, 包括使用超過 8+3 個字的長檔名, 但是檔案的內容亦不可中斷, 交錯或是分開存放. 在第叄層則是不受任何的限制. 在所有的叄層規定中, ISO9660檔案系統規定均不可使用超過8層的目錄結構.
Rock Ridge Interchange Protocol (RRIP)
ISO9660標準的設計是相容於大多數的作業系統, 但是它也保留空間作為延伸與改編用, 在Unix的作業系統世界中, 長檔名與超過8層的目錄結構是稀疏平常的, 因此Unix系統的CD-ROM檔案系統研展人員對ISO9660的第一層限制非常反感, 因此就有些人不採用ISO9660的規格, 而自行設計符合Unix作業系統的規格. 但是因為Unix作業系統有太多種不同的版本, 所以設計起來也特別困難, 但是這件事情引起了High Sierra小組的注意. 當這件事情同樣被其他公司引起注意, 並開始討論後, 於1990年, 由16家公司派代表組成了Rock Ridge小組, 他們共同的目標是延伸 ISO9660 的規格以使 CD-ROM 能符合 Unix 的檔案系統與結構. 他們提出一個規格叫做: System Use Sharing Protocol (SUSP), 它可重新分配ISO9660規格中的系統使用區域 (System Use Area field),轉變成為一種可變長度的系統記錄區(Variable-length System Use fields), 這個區域內記載了不同的作業系統之相關資訊. 因此RRIP就是負責處理記錄這些Unix下的長檔名與超過8層的目錄資訊, 而且除了Unix以外的作業系統將不會看到這些專為Unix而設計的區域. 這種新的CD-ROM檔案系統可以在不同的UXIX作業平台使用, 這就是Rock Ridge格式, 至今已被廣泛的使用在Unix的CD-ROM光碟片上.
Apple Extensions
麥金塔CD-ROM的研展人員是另外一批研究麥金塔專屬CD-ROM檔案系統的組織, 他們的檔案系統稱為Hierarchical File Structure (HFS), 在ISO9660標准內無法存放HFS之特有資訊, 像是檔案代表圖形(Icon), 與其擺放在桌面的位置資料, 還有資料檔與執行檔之間的關連資訊等. Apple採用的ISO延伸系統與Rock Ridge較相似, 它們都准許以ISO9660第二層的方式在CD-ROM上存放長檔名, 以及存放資料檔案與程式之間的關連資訊. 存放在第二層的資訊無法被麥金塔以外的電腦系統所讀取.
Hybridm
採用 Hybrid 或是Janus格式的光碟片, 通常會有兩個或兩個以上的資料區 (Parti- tion), 每個資料區各自含有完整的檔案記錄與資訊, 兩個資料區可以採用不同作業系統的檔案格式, 目前有四種檔案格式可以相互結合, 分別為DOS(Windows), HFS,Unix與OS/2, 但是最常看到的Hybrid光碟片是結合DOS與麥金塔檔案格式: DOS採用ISO9660檔案系統, 麥金塔則採用HFS檔案系統. 有時候這種Hybrid的光碟片又叫做Janus格式. (源自古羅馬帝國一位雙面神的名字)
Shared Hybrid
可分享式的Hybrid光碟片也可以在兩種或兩種以上的作業系統間使用, 各不同的作業系統可讀取CD-ROM上相同的資料, 這種格式的光碟片只有一個資料區(Partition), 所有相關的資料與各作業系統使用的程式都放在一起, 但是在DOS上只會看到 DOS的程式檔, 麥金塔上也只能看到麥金塔的執行檔.
El Torito (Bootable CD-ROM)
關於可開機式的CD-ROM規格, 目前版本到1.0, 其主要的方法是將硬碟或軟碟上的開機磁區內資料搬到CD-ROM光碟片上, 並且可以同時有數個開機磁區映像檔(Image file)可供開機時選用. El Torito規格是開放給各電腦產業使用, 不用簽約, 自由使用的. 要使CD-ROM光碟片可以開機, 還必須採用支援CD-ROM開機的BIOS(電腦主機板上), 或是採用SCSI界面, 並配合像是新版本Adaptec SCSI卡才可以.
CD-i與CD-ROM/XA
如同CD-ROM是CD-Audio的延伸一樣, CD-i與CD-ROM/XA就是CD-ROM的延伸,CD-i的全名叫做CD-interactive. 說起它發展的經過, 在於飛利浦與Sony兩家公司自訂出紅皮書(for CD-Audio)與黃皮書(for CD-ROM)後, 發現在CD的應用上應該可以更多加以整合文字, 圖形, 影音, 動畫, 照片等多媒體的應用, 並且應該要有一個適合的硬體平台來播放, 此硬體的環境應該要考慮Video的播放規格, 軟體所採用的作業系統以及音效處理等等, 使得這樣的電腦系統能在全球統一, 也使這種光碟片的格式一致, 就像是CD-Audio一樣的成功, 因此, 於1986年二月CD-i (規格訂於綠皮書) 就正式發表了. 值的注意是在當時, PC還未普及於一般家庭, 更唐皇每台PC都裝有CD-ROM光碟機了. 在綠皮書內除了定義CD光碟片的規格外, 還包括了播放系統硬體的規格, 軟體的作業系統,聲音與影像的壓縮方式, 還有那些文字, 圖片與語音的交錯編排方式(Interleaving)等, 至於CD-ROM/XA的規格是將黃皮書的規格加以延伸並取用部份綠皮書的規格整理而成,於1989年發表. CD-ROM/XA規格中也包括了聲音與資料的交錯編排方式, 如果你要了解XA與CD-i的光碟片有何不同, 那最好是從它們相同處開始了解. 一般來說CD-ROM/XA 與 CD-i 的觀念相同, 都採用資料交錯的編排方式儲存資訊, ADPCM 方式的語音壓縮以及具有互動式的功能.
資料的交錯編排(Data Interleaving): Form1與Form2
在黃皮書上說明了CD-ROM Mode1的規格, 我們也知道在這種規格下, 資料/程式與聲音/影像是分開存放的. 如果你的 CD 光碟片上要包含 CD-Audio, 那你必須將資料與Audio分開放在不同的軌道(Track)上, 就是所謂的混合式(Mixed-Mode)光碟片, 這種方式的基本操作原理是先將圖形/照片先從光碟片上讀出到電腦顯示出來, 然後才開始播放CD -Audio. 當然程式部份也是先行讀出並在電腦上執行, 如此目的是分為兩個步驟來完成"多媒體"的展示, 這種情況下, 你不可能順利播放CD-Audio又平順播放動畫/影片. 其實這最重要的原因就是資料與CD-Audio是分別放在CD光碟片上不同的軌道,光碟機上的讀取頭無法在同一時間內跑到兩個軌道讀取資料. 在綠皮書的規格中, 黃皮書規格中的Mode2又被細分為Form1與Form2兩種, Form1的磁區(Sector)結構為 2048Byte 資料區加上錯誤偵測碼(EDC)及錯誤修正碼(ECC), 使其可當成Mode1的方式儲存電腦的資料. Form2則沒有加上EDC與ECC, 整個磁區(2328Byte)皆可存放資料. 或許你會問, Mode2的磁區不是應該可存放2336Byte的資料嗎? 是的, 這里我們把那剩下的 8個Byte用來存放磁區的種類(A/V資料或是Data資料), 位置資訊(這個磁區在光碟片上的位置), 這樣光碟機才能辨識這個磁區是不是它要找的資料了. 在Mode2的軌道里,我們可以同時存在 Form1 與 Form2 的磁區.所謂資料交錯編排(Interleaving)主要目的是可以光碟機同時抓到語音/影像(A/V)資料與電腦資料(Data), 以使播放不至中斷. 舉例來說, 一個言講者的影像播放可同時配合他的聲音來同步播放, 不會斷續. 或是一段電腦動畫搭配著其語音說明敘述. 光碟機上特殊的硬體設計可讀取並分離交錯編排在光碟片上的資料, 聲音部份解壓縮後送到喇叭放出, 電腦資料則送進電腦內處理, 影視 / 動畫資料則被送到電腦或是電視上播放. 現在在市場上所看到的 Mode 2 光碟片包括了Video CD, CD-i, 與一些特殊的CD-ROM/XA光碟片.
綠皮書
綠皮書包括定義了CD-i的光碟片格式與CD-i的硬體規格, 這並且是所有規格書中唯一包括硬體規格的標准, 其中包括了中央處理單元(CPU), 作業系統, 記憶體, Video與 Audio 的控制器以及影音資料的壓縮方式等. CD-i 是被定義成一個消費性的電子產品, 也就是類似電視, 錄放影機等功能的產品, 它是可以直接接上電視, 並且採用遙控器控制, 它沒有軟式磁碟機(Floppy)與硬碟機(Hard Disk), 完全採用光碟機作為資料的輸入裝置, 並且採用即時性的作業系統(Real-time operating system)
* 現在, 我們重新對CD-ROM的格式做一整理如下:
格式 說明
CD-Audio(CD-DA) 雷射數位音樂
CD-ROM High Sierra PC 資料原始標准(現已不用)
CD-ROM ISO 9660 MS-DOS & Machintosh 檔案標准
CD-ROM HFS Machintosh 高速檔案系統
CD-ROM/XA 黃皮書延伸標准
CD-I 互動式光碟
CD-I Ready 可用於一般雷射唱盤與CD-I
CD-Bridge XA的標准並可用於CD-I上
CD-R(CD-RRM) 單寫型CD光碟片
CD-MO 可讀寫型光碟片
CD-G CD音樂加影像(卡拉OK)
Video CD CD影碟(74分鍾MPEG-1規格)
各標准書規格說明
紅皮書(Red Book)
CD-Audio
2352 Audio Data
黃皮書(Yellow Book)
CD-ROM Mode 1
12 Sync 4 Header 2048 User Data 4 EDC 8 Blanks 276 ECC
CD-ROM Mode 2
12 Sync 4 Header 2336 User Data
黃皮書延伸規格--XA(Extended Architecture), 本規格均是屬於Mode 2下的規格
延伸.
CD-ROM Mode XA Form 1 (Computer Data)
12 Sync 4 Header 8 Sub-header 2048 User Data 4 EDC 276 ECC
CD-ROM Mode XA Form 2 (壓縮音樂、影像及照片)
12 Sync 4 Header 8 Sub-header 2324 User Data 4 EDC
綠皮書(Green Book)
所有 CD-ROM/XA 的規格加上對 CD-I 機器的硬體規格 (如 CPU 等) 及 CD-I
的作業系統的定義.
橘皮書(Orange Book)
CD-ROM
Lead-In&TOC Data Track Lead-Out Lead-In&TOC Data Track Lead-Out
<--------------- Session 1> <--------------- Session 2>
* Sync 同步信號, EDC(Error Detecting Code), ECC(Error Correcting Code)
[CD-R光碟的新標准DIS13490]
目前, 國際標准組織已經開始研究一種新的CD-R檔案格式, 尚未正式定案的格式叫做DIS13490, 此種標准容許使用者的資料維持跨越平台的交換性, 並可以在CD-R光碟片上更靈活的增加或修改資料.
唯讀式光碟機 CD-ROM 不負眾望, 已嚴然成為這個年代最重要的資料儲存和傳輸媒介. 放眼今日的電腦就可見一斑: 麥金塔電腦多數出貨時搭配了CD-ROM光碟機,多媒體電腦 (MPC-Multimedia PC) 更少不了它, 而幾乎每台 Unix 工作站也都內含 CD-ROM 光碟機, 以供安裝系統軟體之用.
造成光碟機產業成功的關鍵之一, 在於當初設立了 ISO 9660 標准, 使得各 CD- ROM 光碟片可通用於麥金塔、MS-DOS、Unix、VAX/VMS 等各種電腦平台上.
然而, ISO9660 驅動程式用在各種作業系統上的時候, 會產生一些設計上的問題舉例言之, 使用目錄列表指令要讀取Unix的檔案資料時, 因為部份有關目錄屬性等的 延伸資料是隨著檔案內容一起存放, 而非存放在目錄記錄區域內, 如此一來每當執行一項單純的目錄指令, 都得先到每個資料檔案所在的位置上搜尋相關資料, 造成時間的延誤與效率的不彰.
ISO9660 還有一個嚴重的致命傷, 那就是無法支援在光碟片上增加資料的功能,也就是我們常說的 Multi-Session 光碟片, 而當柯達相片光碟 (PhotoCD) 出現時, 這項ISO9660 的限制變成了一個急待解決的問題, 因為相片光碟容許在已有相片資料的光碟片上再增加相片, 直至裝滿為止. 此外, 企業界可以藉助光碟記錄器, 將專業資料等自行生產製作成少量的光碟片. 他們可以分次寫入資料到光碟片上, 不會浪費光碟片的空間.
ISO9660 早在1988年就已設立. 過去幾年之間, 單寫型光碟 (Compact Disc Write Once, 簡稱 CD-R)技術已有長足的進步. 並由唯讀型光碟(CD-ROM)演變而成今日的CD-R.
其實在當時單寫型系統(WORM)有很多種, 應用方面也不同, 如12寸的單寫型光碟是用在記錄視訊資料(如影碟)或其他大容量資料的應用(如地政資料), 這種光碟片的容量一片在5.6GB (雙面). 另外在可讀寫磁光式光碟系統(MO)上, 也有一些廠牌將WORM 的功能加入, 其方式為採用材質不同之光碟片(即WORM DISC), 此類光碟機可使用二種型態的光碟片, 可讀寫磁光式式及單寫式光碟片, 達到雙功能的目的 (市場上稱之為Multi-Function光碟機), 現已很少見於市面. 而 CD-R 則為單寫型系統中應用最成功的產品.
相較於 ISO 9660, DIS 13490 這項新標准可說是青出於藍. 它對光碟片上的軌(Track)及段 (Session)提供了邏輯化的運用能力. 這項突破是利用現有CD-R標準的碟軌記錄達成的.各界接受這項新標準的經過, 也與接受 ISO9660 的管道如出一徹. 在當年ISO9660定案前是由High Sierra Group 所擬定的光碟片上冊(Volume)資料及檔案結構標准, 由歐洲電腦製造廠商公會ECMA加以修改, 並且設定為ECMA 119 標准,隨後被又被設為 DIS9660 標准, 最後定名為 ISO9660. 同樣地, 法蘭克福小組(Frankfurt Group, 由於首次集合的地點在德國法蘭克福而得名)起草了唯讀型光碟和單寫型光碟的 Volume 區架構及檔案結構標准, 也由歐洲電腦製造廠商公會 (ECMA) 加以修改, 設定為 ECMA168 標准.
目前, 這項命明為 DIS13490 的邏輯標准, 正由全球各界人士評估. 在評估其之後, 可能設定為 ISO13490 標准. 請讀者留意: 本文中所指的「橘皮書」是對 CD-R所定的實體(Physical)標准, 而 DIS13490 則是訂出 CD-R光碟片上資料的邏輯架構 (Logical).
唯讀型光碟的基本概念
在詳述 CD-R冊區資料及檔案架構之前, 先簡單介紹目前所通用的ISO9660架構.這項標准將光碟片劃分為四個主要部份, 分別為「冊區說明」(Volume Descriptors)、「路徑表格」(Path Table)、「目錄記錄」(Directory Records) 和「擴充屬性記錄」(Extended Attribute Records, 即 XAR). 這四個區域均用以說明資料組織情況, 因此統稱為「描述區」(Descriptors).
在「冊區說明」區域, 主要記載了檔案路徑、根目錄及其他光碟重要資訊在光碟上的位置,在此與CD-R光碟最大的不同即是: 唯讀型光碟上的目錄及檔案位置一但被設定後就固定無法變更,因此唯讀型光碟上的檔案路徑及根目錄的位置資料是記錄在「冊區說明」區域內. 「路徑表格」區域內描述的是根目錄和子目錄之間的關系. 而「目錄記錄」區域是列出各目錄下的子目錄或檔案名稱.
這種架構的機能, 可以提供系統兩種方式來回讀取唯讀型光碟上的樹狀檔案目錄.其一是經由「目錄記錄」, 其二是經由「路徑表格」. CD-R 應用這種方式處理檔案,一但更動了某個檔案或目錄, 就得隨即將每筆目錄記錄重新寫入. 因此之故, 在 CD-R檔案結構下, 各目錄與各檔案之間的關系僅載於「路徑表格」, 換言之, 在CD-R 檔案結構之下的「目錄記錄」並不包含子目錄或檔案的指標.
ISO9660的最後一個區域「擴充屬性記錄」(XAR) 則提供了檔案或目錄的所有者(Owner)及群組 (Group) 的識別碼 (ID) 和架構記錄. 然而,「擴充屬性記錄」系記錄在檔案或目錄上, 因此常會阻礙光碟機的運作. 在 CD-R 檔案架構上, 這個問題已經解決了,在後文中解釋.
DIS13490 描述區所使用的內部結構資料欄, 與 ISO9660 內部格式所使用資料欄的格式及數值近似. 然而部份資料欄位已經加以修改, 以便 DIS 13490 的結構可支援Posix. 這樣一來, DIS13490 標准便足以涵蓋市場中主要的作業系統, 如 DOS、Mac-OS和 VMS 等等, 其實這些系統廠商的研發者, 都是當初法蘭克福小組的成員.
每當連置(mount)上一個冊區(Volume)時, 作業系統都得了解記錄在該媒體上的資料種類及格式. DIS13346 (非單次連續寫入性媒體 nonsequential write-once media 及可重復讀寫式媒體 rewritable media 的冊區及檔案標准)、DIS13490、可能還有一種新的磁帶標准為此特別共同訂定了叄者通用的冊區辨識流程. 藉此, 系統可以將適當的冊區標准安裝在適合的媒體上, 之後再利用這種媒體來開機. 此外, 字元集的定義系由ISO9660 標准擴充而成, 對特殊字元的需要已經大幅降低了.
ISO9660 所定義的「擴充屬性記錄」部份業已取消, 因為在目錄及表格路徑內記錄延申屬性的區域已擴充了其記錄的功能.
IS13490 標准
分為四部份, 概述如後:
第一部份: 總論, 列
G. 光碟的保存年限是多少呢
假如一張光碟的鍍層較厚,使用的鍍層材料又是很耐久的鉻黃,保護膜有很厚實,存放地溫度保持在25度的常溫下,立面不互相擠壓排放,有資料介紹,壽命能達到15年左右。
金屬鋁鍍層就很難保證其使用壽命,一旦光碟背面的保護膜被刮開,空氣中的氧氣會對鋁產生氧化反應變黑,很難保存的。而氧化鉻的分子非常穩定,空氣中的氧對這類的化合物質影響甚微,基本不氧化的。
除了用氧化各做鍍層的光碟之外,凡使用鋁做鍍層的光碟很難有長壽命的保證。就連用鉻黃做鍍層的光碟才有十幾年的壽命,其它鍍層的光碟就可想而知了。
(7)光碟產品在歷史上有多久擴展閱讀:
檔案光碟為國家重要文獻資料的數字化保護和存儲提供高品質要求的可記錄光碟產品,不僅要提出「檔案光碟」本身質量的適合檔案存儲的高標准技術要求,還要建立「檔案光碟」使用、保存和數據監測、遷移的規范要求,使相關部門在使用「檔案光碟」時做到有章可循、有法可依。
為防止假冒偽劣產品,「國家檔案局檔案科學研究所」和「清華大學光碟國家工程研究中心」於2009年7月共同組建了「光碟保護技術聯合實驗室」,為檔案光碟的產品質量認定和檢測提供了技術保證。對每批次的檔案光碟,「光碟保護技術聯合實驗室」將提供第三方獨立檢測報告,使客戶能夠放心使用這樣的高端可錄光碟產品。
H. cd的CD發展史
在1982年10月1日,索尼在日本發布了世界上第一部商用光碟播放器CDP-101,揭開了數字音頻革命的序幕。它昭示了一種新的音頻媒介的「黎明」,這種媒介承諾向習慣了黑膠唱片那種嘶嘶噼噼聲的一代消費者交付一種如水晶般透明清澈的音樂體驗。
在上市以後的頭一個十年裡,光碟機對許多消費者而言都代表著一種可以觸摸到的、連接現實與未來的紐帶。它將激光和數字電腦這兩種當時的尖端技術結合在一起,變成了一種相對來說不那麼貴的消費者產品,其功能僅僅在十年以前都是令人無法想像的。
然後,光碟出現了,這種產品在微小的凹點中存儲音頻,然後由播放器用反射激光來進行讀取。雖然之前曾有過光學影碟,但CD才真正成為了激光在大眾市場上進行應用的重大突破點。就這種音頻格式所取得的令人震驚的成功而言,CD代表著對激光的「最終辯護」——無論作為一種發明,還是作為一種商業化的產品來說都是如此。
在1972年,飛利浦向新聞界展示了一種新型的家庭音頻媒介,也就是光學影碟。這種技術被飛利浦稱為「Video Long Play」(VLP),是在飛利浦經過多年研究後開發出來的,目標是將其作為一種把家庭視頻引入大眾市場的方式。VLP影碟看起來就像是一種體型較大的CD,但需要在大得多的光碟中存儲音頻和視頻內容,而且使用的是一種模擬格式(這種技術隨後被稱為「激光視盤」)。
在1979年3月8日,飛利浦在荷蘭召開了一次新聞發布會。在這次發布會上,新聞記者首次體驗了數字音樂。飛利浦的這種新產品得到了熱烈的回應,但這家公司能感覺到亞洲電子行業巨頭正虎視眈眈。在幾年以前,多家日本電子公司都已經展示了自己的數字音頻光碟原型
接下來的兩年時間里,整個音頻電子行業都在爭相研究新技術,目的是開發出體積更小的CD播放器,使其尺寸能符合hi-fi機箱的要求。索尼碰巧首先發布了自己的能滿足這種要求的CD播放器;在當時,短短六個月時間里就出現了10種各有不同的CD播放器。
電子行業在不久以後就發現了CD的潛力,明白這種產品不只是能作為一種音樂的搭載工具。電子公司開始將其用於靜止視頻圖像(CD+G)、模擬視頻/數字音頻混合(CD Video)、純數字視頻(Video CD)、互動元素(CD-i)、照片存儲(Photo CD)等許多領域。
在音頻光碟首次問世的時候,消費者媒體自然而然地從實用的角度來看待這種發明,那就是可作為體積很小的、耐用性強的無雜訊音頻媒介。電腦工程師也同樣在關注這項技術,注意到一張4.7英寸(約合12厘米)的光碟能存儲令人驚愕的63億位元組的信息。
有六家電腦媒體公司幾乎是在馬上就展開了一場競爭,目的是重新定義CD的用途,將其作為用於電腦軟體的一種媒介。由這六家電腦媒體公司所創造的與消費者緊密聯系的CD光碟機原型最早在1983年底就已經出現,這種趨勢一直持續到1984年。索尼和飛利浦認識到,一場可能發生的子格式「大戰」正在醞釀中,因此兩家公司決定創造一種官方的標准,它們將這種標准稱作CD-ROM(CompactDisc Read-Only Memory的縮寫,即只讀光碟驅動器)。
隨著時間的推移,CD-ROM的地位已經被DVD-ROM以及其他的光學技術所取代,其人氣度也已經漸漸衰退。但是,真正「殺死」CD-ROM作為最流行的軟體交付方法的發明並非DVD-ROM或其他技術,而是互聯網。具有諷刺意味的是,現在正在逐漸「殺死」音頻CD的同樣也正是互聯網。
I. 光碟技術的發展史
早在1968年,美國的ECD(Energy Conversion Device)公司就開始研究晶態和非晶態之間的轉換。1971年ECD和IBM公司合作研製成功了世界上第一片只讀相變光碟存儲器,隨後相繼開發成功了利用相變原理製造的一次寫WO盤。1983年,日本松下公司推出了世界上第一台可擦寫相變型光碟驅動器。1994年,松下公司又將相變型可擦寫光碟驅動器與四倍速CD-ROM相結合,推出了PD光碟驅動器,在一台光碟驅動器上同時具有相變型可擦寫與四倍速CD-ROM功能。松下公司一在聲稱PD並不是英文縮寫,但是人們通常將其理解為英文Phase-change Disk或Power Drive的縮寫。
與MO技術相比,由於相變光碟僅用光學技術來讀/寫,所以讀/寫光學頭可以做的相對比較簡單,存取時間也就可以提高;由於相變光碟的讀出方法與CD-ROM、CD-R光碟相同,因此兼容CD-ROM和CD-R的多功能相變光碟驅動器就變的容易實現,PD、CD-RW和可擦寫DVD-RAM等新一代可擦寫光碟存儲器均採用了相變技術。
相變光碟存儲技術經過20多年的不斷研究和穩步發展,具有比MO存儲密度高、記錄成本低、介質壽命長、驅動器結構簡單、讀出信號信噪比高和不受外界磁場環境影響等突出優點,特別是相變光碟存儲器能向下兼容目前廣泛使用的CD-ROM和CD-R,因此相變光碟技術已成為光存儲技術中的主流技術,具有廣闊的應用前景。
光碟發展歷史
光碟存儲技術是70年代初開始發展起來的一項高新技術。光碟存儲具有存儲密度高、容量大、可隨機存取、保存壽命長、工作穩定可靠、輕便易攜帶等一系列其它記錄媒體無可比擬的優點,特別適於大數據量信息的存儲和交換。光碟存儲技術不僅能滿足信息化社會海量信息存儲的需要,而且能夠同時存儲聲音、文字、圖形、圖象等多種媒體的信息,從而使傳統的信息存儲、傳輸、管理和使用方式發生了根本性的變化。
光碟存儲技術近年來不斷取得重大突破,並且進入了商業化大規模生產,在日本、北美及歐洲工業化國家已逐漸形成了獨立的光碟產業,其應用范圍也在不斷擴大,幾乎已深入到人類社會活動和生活的一切領域,對人類的工作方式、學習方式和生活方式產生了深遠的影響。在過去的幾年中,世界各主要光碟產業國家的光碟產業銷售額都在以兩位數以上的速度增長,1996年底全世界各種光碟驅動器的銷售總量達5760萬台,其中CD-ROM驅動器的銷售量為5450萬台,CD-R驅動器銷售量為150萬台。全球CD-ROM驅動器的累計裝機總量已超過1億台,CD-R驅動器的銷售量比1995年增長了10倍,是所有光碟產品中增長速度最快的一種。1996年全球光碟碟片的銷售量達到了1億片,其中CD-ROM盤約佔90%,CD-R盤約佔9%,其它可擦寫光碟僅佔1%。
一.只讀式光碟存儲器CD-ROM
自1985年Philips和Sony公布了在光碟上記錄計算機數據的黃皮書以來,CD-ROM驅動器便在計算機領域得到了廣泛的應用。CD-ROM光碟不僅可交叉存儲大容量的文字、聲音、圖形和圖象等多種媒體的數字化信息,而且便於快速檢索,因此CD-ROM驅動器已成為多媒體計算機中的標准配置之一。MPC標准已經對CD-ROM的數據傳輸速率和所支持的數據格式進行了規定。MPC 3標准要求CD-ROM驅動器的數據傳輸率為600KB/秒(4倍速),並支持CD-ROM、CD-ROM XA、Photo CD、Video CD和CD-I等光碟格式。
MPC 3標准對CD-ROM驅動器的要求只是一種基本的要求,CD-ROM驅動器從誕生至今一直持續不斷地向高倍速方向發展。1996年秋末,已有六種品牌的12倍速CD-ROM驅動器進入市場,Philips宣稱在1997年第一季度將推出16倍速CD-ROM驅動器。但是專家們認為,適於高倍速CD-ROM驅動器的操作、驅動及應用軟體還未出現,CD-ROM的使用性能並未隨著驅動器速度的加快而加快。就多媒體計算機的性能而言,6倍速的CD-ROM驅動器已能滿足要求。
CD-ROM是發行多媒體節目的優選載體。原因是它的存儲容量大,製造成本低,大批量生產時每片不到5元人民幣。目前,大量的文獻資料、視聽材料、教育節目、影視節目、游戲、圖書、計算機軟體等都通過CD-ROM來傳播。
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二.一次寫光碟存儲器CD-R
信息時代的加速到來使得越來越多的數據需要保存,需要交換。由於CD-ROM是只讀式光碟,因此用戶自己無法利用CD-ROM對數據進行備份和交換。在CD-R刻錄機大批量進入市場以前,用戶的唯一選擇就是採用可擦寫光碟機。
可擦寫光碟機根據其記錄原理的不同,有磁光碟機動器MO和相變驅動器PD。雖然這兩種產品較早進入市場,但是記錄在MO或PD碟片上的數據無法在廣泛使用的CD-ROM驅動器上讀取,因此難以實現數據交換和數據分發,更不可能製作自己的CD、VCD或CD-ROM節目。
CD-R的出現適時地解決了上述問題,使。CD-R是英文CD Recordable的簡稱,中文簡稱刻錄機。CD-R標准(橙皮書)是由Philips公司於1990年制定的,目前已成為工業界廣泛認可的標准。CD-R的另一英文名稱是CD-WO(Write Once ),顧名思意,就是只允許寫一次,寫完以後,記錄在CD-R盤上的信息無法被改寫,但可以象CD-ROM碟片一樣,在CD-ROM驅動器和CD-R驅動器上被反復地讀取多次。
CD-R盤與CD-ROM盤相比有許多共同之處,它們的主要差別在於CD-R盤上增加了一層有機染料作為記錄層,反射層用金,而不是CD-ROM中的鋁。當寫入激光束聚焦到記錄層上時,染料被加熱後燒溶,形成一系列代表信息的凹坑。這些凹坑與CD-ROM盤上的凹坑類似,但CD-ROM盤上的凹坑是用金屬壓模壓出的。
CD-R驅動器中使用的光學讀/寫頭與CD-ROM的光學讀出頭類似,只是其激光功率受寫入信號的調制。CD-R驅動器刻錄時,在要形成凹坑的地方,半導體激光器的輸出功率變大;不形成凹坑的地方,輸出功率變小。在讀出時,與CD-ROM一樣,要輸出恆定的小功率。
通常,CD-ROM除了要符合黃皮書以外,還要遵照一個附加的國際標准:ISO9660。這是因為當初Philips和Sony沒有定義CD-ROM的文件結構,而且各種計算機操作系統也只規定了該操作系統下的硬碟和軟盤文件結構,使得不同廠家生產的CD-ROM具有不同的文件結構,曾經一度引起了混亂。後來,ISO 9660規定了CD-ROM的文件結構,Microsoft公司很快就為CD-ROM開發了設備驅動軟體MSCDEX,使得不同生產廠家的CD-ROM在不同的操作系統環境下都能彼此兼容,就象該操作系統下的另外一個邏輯驅動器--目錄或磁碟。
CD-R的發展已有5年的歷史,但是也還存在上述類似的問題。我們無法在DOS或Windows環境下對CD-R驅動器直接進行讀寫,而是要依賴於CD-R生產廠家提供的刻錄軟體。大多數刻錄軟體的用戶界面並不直觀,而且系統安裝設置也比較繁瑣,給用戶的使用帶來很多麻煩和障礙。
為了改變這一狀況,國際標准化組織下的OSTA(光學存儲技術協會)最近制定了CD-UDF通用磁碟格式,只要對每一種操作系統開發相應的設備驅動軟體或擴展軟體,就可使操作系統將CD-R驅動器看作為一個邏輯驅動器。採用CD-UDF的CD-R刻錄機會使用戶感到,使用CD-R備份文件就如同使用軟盤或硬碟一樣方便。用戶可以直接使用DOS命令對CD-R進行讀寫操作,如果用戶使用如Windows Explorer這樣的圖形文件管理軟體,可將文件拖曳或投入(drag and drop)到CD-R刻錄機中,就可將文件課錄到CD-R盤上。
CD-UDF也是溝通ISO9660與DVD-UDF文件結構的橋梁,採用CD-UDF文件結構的CD-R盤可在DVD-ROM驅動器上讀出。
Philips公司最近推出的第四代CDD2600刻錄機首先採用了CD-UDF文件格式,並可在Windows 95和Windows NT環境下即插即用,使CD-R技術的發展步入了一個新的里程。
CD-R的最大特點是與CD-ROM完全兼容,CD-R盤上的信息可在廣泛使用的CD-ROM驅動器上讀取,而且其成本在各種光碟記錄介質中最低,每兆位元組所需化費的代價約為人民幣0.1元。CD-R光碟適於存儲數據、文字、圖形、圖象、聲音和電影等多種媒體,並且具有存儲可靠性高、壽命長(100年)和檢索方便等突出優點,目前已取代數據流磁帶(DDS)而成為數據備份、檔案保存、數據交換、及資料庫分發的理想記錄媒體,在企業、銀行證券、保險公司、檔案館、圖書館、博物館、醫院、出版社、新聞機關、政府機關及軍事部門的信息存儲、管理及傳遞中獲得了極為廣泛的應用。特別是為那些需要永久性存儲信息而不準擦除或更改的用戶提供了一種最佳方案。
三.可擦寫光碟存儲器
1.MO可擦寫光碟存儲器
MO是英文Magnet-Optical的縮寫,是指利用激光與磁性共同作用的結果記錄信息的光磁碟。MO盤用來存儲信息的媒體與軟磁碟相似,但其信息記錄密度和容量卻比軟磁碟高的多。這是由於記錄時在盤的上面施加磁場,而在盤下面用激光照射。磁場作用於盤面上的區域比較大,而激光通過光學系統聚焦於盤面的光點直徑只有1~2微米。在受光區域,激光的光能轉化為熱能,並使磁性層受熱而變的不穩定,即變的易受磁場影響。這樣,在直徑只有1~2微米的極小區域內就可記錄下一個單位的信息。通常的磁性記錄方式存儲一個單位的信息時,要佔用相當大的區域,因而磁軌也相應變寬,盤上記錄信息的總量也就很小。
MO碟片雖然比硬碟和軟盤便宜和耐用,但是與CD-R碟片相比就顯得比較昂貴了。MO的致命缺點是不能用普通CD-ROM驅動器讀出,因而不能滿足信息社會對計算機數據進行交換和數據分發的要求,在網路技術和網路建設不發達的國內,這一問題日驅突出和嚴重。
2.PCD可擦寫光碟存儲器
相變光碟(Phase Change Disk)與MO不同,MO光碟的記錄和讀出原理是利用磁技術和光技術相結合來記錄和讀出信息,而相變光碟的記錄和讀出原理只是用光技術來記錄和讀出信息。相變光碟利用激光使記錄介質在結晶態和非結晶態之間的可逆相變結構來實現信息的記錄和擦除。在寫操作時,聚焦激光束加熱記錄介質的目的是改變相變記錄介質晶體狀態,用結晶狀態和非結晶狀態來區分0和1;讀操作時,利用結晶狀態和非結晶狀態具有不同反射率這個特性來檢測0和1信號。
早在1968年,美國的ECD(Energy Conversion Device)公司就開始研究晶態和非晶態之間的轉換。1971年ECD和IBM公司合作研製成功了世界上第一片只讀相變光碟存儲器,隨後相繼開發成功了利用相變原理製造的一次寫WO盤。1983年,日本松下公司推出了世界上第一台可擦寫相變型光碟驅動器。1994年,松下公司又將相變型可擦寫光碟驅動器與四倍速CD-ROM相結合,推出了PD光碟驅動器,在一台光碟驅動器上同時具有相變型可擦寫與四倍速CD-ROM功能。松下公司一在聲稱PD並不是英文縮寫,但是人們通常將其理解為英文Phase-change Disk或Power Drive的縮寫。
與MO技術相比,由於相變光碟僅用光學技術來讀/寫,所以讀/寫光學頭可以做的相對比較簡單,存取時間也就可以提高;由於相變光碟的讀出方法與CD-ROM、CD-R光碟相同,因此兼容CD-ROM和CD-R的多功能相變光碟驅動器就變的容易實現,PD、CD-RW和可擦寫DVD-RAM等新一代可擦寫光碟存儲器均採用了相變技術。
相變光碟存儲技術經過20多年的不斷研究和穩步發展,具有比MO存儲密度高、記錄成本低、介質壽命長、驅動器結構簡單、讀出信號信噪比高和不受外界磁場環境影響等突出優點,特別是相變光碟存儲器能向下兼容目前廣泛使用的CD-ROM和CD-R,因此相變光碟技術已成為光存儲技術中的主流技術,具有廣闊的應用前景。
J. DVD的歷史
這是我找的 不是很好當時我學DVD這門課程時書上介紹的很好不過現在沒書了 呵呵
不過DVD是幾種技術的結合 我不能一一給你詳細的資料
網易 > 數碼頻道 > 家電首頁 > 正文 新聞新聞網頁 從老式錄像帶到高清 家庭播放機發展史
2011-08-09 05:31:30來源: 中關村在線網站(北京)有1人參與 手機看新聞 轉發到微博(0)
第4頁:用來K歌的VCD與DVD
如果說真正將播放機送進千家萬戶的,還是在VCD以及DVD時代,當時幾乎在每家都能看到VCD或者DVD影碟機的存在。VCD時代以及DVD將家庭用播放機推向了一個頂峰。
老式夏新VCD1995年,VCD開始普及進入中國家庭
1992年,在美國舉辦的國際廣播電視技術展覽會上,美國C-CUBE公司展出的一項不起眼的MPEG技術引發了廣泛關注。1993年9月,國內的萬燕公司在北京國際廣播電視展覽會上展示了世界上第一台名為CDK330的活動圖像光碟播放機的樣機,被廣電專家委員會命名為「小型光碟放像機」(簡稱小影碟機,也就是現在的VCD),在現場引起轟動。10月份,萬燕在新建的廠房裡開始組裝第一批2000台播放機,一上市便被搶購一空。
VCD影碟
萬燕成功之後,吸引了多家外國企業和幾百家國內的企業相繼進入中國VCD市場,廣泛的宣傳使消費者很快了解和認識了VCD,同時,市場需求也十分巨大。到1995年底,有100多家VCD生產企業,國外企業有三星、索尼、松下、飛利浦、迪維斯等,國內的深圳的先科、無錫的梅花組合、常州的新科、四川的鼎天、上海的海月,共有20餘種產品上市,使VCD在中國家庭影音市場上產生了空前的繁榮。
VCD取得成功的原因
VCD取得成功,價格自然是最主要的因素。雖然VCD的解析度只有352*288,遠遠不能和LD480I的解析度相比,但是由於價格低廉,迅速佔領了市場,並取代了LD碟機。1997年,VCD產銷量急劇膨脹到1997年的1096萬台,自誕生以來以幾何級速度增長。由於大量企業的進入以及激烈的市場競爭,使得VCD播放機的價格迅速下降,由最初的上市四五千元降到1996年平均價格的1400元左右。1999年,VCD價格開始大規模降價,單機價格紛紛跌破800元,VCD在國內開始迅速普及。尤其是起可以K歌的功能滿足了多少狼哭鬼嚎的孩子的夢想。
片源方面,由於當時盜版商的大量加入,VCD碟片的價格也急劇降低,滿足了大眾娛樂消費的需要,也導致很多地方市場上的VCD賣斷了貨。這也使得我們在短短幾年內就實現了發達國家通過十幾年普及錄像機而經歷的家庭影音消費革命。
1998年,國產DVD進入中國家庭
VCD產品剛剛進入市場不久,索尼和東芝公司就在1995年9月公布了統一DVD標准。1996年11月松下DVD率先在日本上市,同年進入中國市場。隨後,索尼、飛利浦、三星等各大公司都推出自己的DVD產品。
與此同時,國內的浙江慧強電子集團於1996年研製成功DVD-9601型DVD放像機,海信數字音像公司1996年開始DVD的技術研究,1997年在國內率先推出DVD視盤機。1997年8月,實達第一台DVD上市。1998年,新科公司已將16條生產線全部改造成DVD,DVD向下兼容SVCD方案,並不單獨生產SVCD機。TCL王牌電子公司在1998年10月推出DVD2000型DVD播放機,能播放VCD、CVD、DVD三種碟片。實達、江奎、熊貓等公司也已經小批量生產DVD投放市場,年生產能力在10萬台左右。
1998年,松下、飛利浦等外資品牌的DVD開始走進了中國一些經濟條件好的高端家庭,當時的售價高達6000元。這是個DVD與VCD並存的時代,DVD如此高的價格還並不能取代VCD。同時,國產DVD也開始走入少數高端消費家庭。
到了2001年,中外企業的DVD產量急劇上升到1994.5萬台,2006年上半年已達到7891.43萬台。國內的DVD產量增長勢頭迅猛,價格也低,性價比優勢非常明顯,但由於缺乏在較高技術層次上的知識產權,在世界市場上嶄露頭角的中國DVD企業遭到外國企業徵收高額專利費的壓制。最後談判後達成和解,中國企業出口的每台DVD要繳納9美元的專利費,高昂的專利費對中國DVD行業的成長產生了明顯的遏製作用。
2001年,國產DVD開始大批量上市,步步高、先科、愛多、萬利達DVD價格降至1700元左右,盜版DVD光碟也開始登場,由原來100元價格直降到30元左右,最後更是降到了5元一張或者十塊錢三張,這些都強烈的刺激了DVD的發展,而目前雖然DVD也已經是慘遭淘汰的技術,但是其影響以及消費者消費觀念依然深入人心。不少老牌公司如傑科公司甚至依然靠DVD佔領市場,盡管他也知道高清才是趨勢。
DVD
攜帶型DVD
在發展的後期,甚至出現了不少類似於筆記本外觀的DVD產品,也就是我們俗稱的攜帶型DVD。甚至不用藉助遙控器,我們就可以在DVD上進行操作,而且大多都自帶顯示屏,而且價格都普遍在千元以下,也曾風靡過一段時間,但是後來也處在淘汰的邊緣,就是由於筆記本價格的下降以及MID產品以及平板電腦的興起。
DVD碟片
小知識:怎麼分清DVD碟片與VCD碟片
除了從標識上區別外,還可從光碟顏色來區別。一般CD光碟的顏色是鋁白色,或稍帶一點盤基材料的淡 VCD播放機藍色、淡綠色等。而DVD盤就是非常明顯的深紫色。另外,從容量是也有區別,通用的CD盤的容量是700M,DVD盤的容量是4.7G兩種盤是否刻錄過(或有數據),可看光碟刻錄面是否有顏色的差別。如果是刻錄過的光碟,會有兩種顏色,有數據的地方(內圈)要深一些。CD光碟不大明顯,要斜對著光線仔細反復看,特別是刻得較滿的光碟。DVD光碟是否有數據就很容易看出來的。
要明確DVD碟片和VCD碟片的區別。它們的碟片結構差異很大,導致容量有很大區別(CD:600~700MB;DVD:4.3GB左右),存儲的數據量也不同.VCD是Video CD碟片,屬於CD。所以如果是Video盤,DVD與CD的時間長度或者畫面質量是不一樣的。DVD優於CD碟片。
DVD是一種光碟格式,而VCD是Video CD,表示存儲視頻內容,但依舊是套用CD白皮書范疇。工業標准中有DVD和CD兩種存貯介質。實際上規定碟片的數據密度,激光波長,軌道間距,轉速,盤體材質厚度等物理標准。
而VCD只是說明這個CD盤中存放的是視頻,就類似MP3 CD一樣。再要明確一下,DVD播放機和VCD播放機的概念。顧名思義,DVD播放機是播放DVD碟片的設備;VCD是播放VCD碟片的設備。它們設備的硬體上的主要區別應該是激光發光管所發射的激光波長不同。但是正如藍光向下兼容DVD一樣,DVD也向下兼容VCD.
(本文來源:中關村在線網站 )