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::: 光碟 - 教育百科

詞條名稱:光碟


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目錄

簡介
  1. CD(英語:Compact Disc),是一種用以儲存數字資料的光學碟片,原被開發用作儲存數位音樂。CD在1982年問世,至今仍然是商業錄音的標準儲存媒體。
  2. 在CD尚未發明之前,音響系統都是屬於類比訊號,音樂的來源大多是30公分直徑的LP唱片、收音機以及錄音機等,CD發明之前根本就沒有數位音響,因此CD可說是繼電晶體以來最偉大的發明。
  3. 雖然許多音樂迷或音樂專業人士都指出,若使用較高級的器材,CD音質大輸LP及錄音帶,此論點也可以數學證明之[來源請求];但多數大眾無法分辨,且類比訊號也有保存失真問題;所以自CD出現在音響市場之後,30公分直徑的模擬制式LP唱片就開始慢慢隱退。以後所有有關CD的同類產品,包括DVD與藍光光碟,均是由此衍生的。
歷史

CD光碟機起始於1980年,由荷蘭的飛利浦公司與日本的Sony合作所發表的音樂光碟(Audio CD),亦稱為CD-DA(Compact Disc-Digital Audio);從此之後,因其它儲存媒體市場的發展而連續推出一系列的光碟規格與產品。CD原本僅是為了家電、唱片市場所設計,並沒有想到CD將來可以用於電腦的用途。當時電腦的資料儲存還在5.25吋的磁片階段,包括3.5吋的磁碟亦尚未被發明。CD技術其後被用作儲存資料,稱為CD-ROM。可錄式光碟隨後面世,包括只可錄寫一次的CD-R及可重複錄寫的CD-RW。

  • 1982年制訂CD-DA的標準Red Book。
  • 1984年Sony及Philips接著推出CD-ROM的標準Yellow Book,CD-ROM主要是用來紀錄數據及聲音、影像、圖形等資料。
  • 1988年日本太陽誘電石黑隆等人發表了利用有機染料的一種可寫CD格式光碟CD-R。這項產品與以往CD-ROM最大不同在於CD-ROM碟片的資料只能讀取,而CD-R碟片卻可利用CD-R光碟機將資料寫在碟片上面。第一份有關於CD-R的規格文件Orange BookII,是由Sony及Philips在1990年發表的。至此,光碟機已簡璊F只能讀取不能記錄的缺點。

但是CD-R碟片僅能記錄一次資料,如果想要變動碟片上的資料也無法修改。經過多年的研究,開發出以一種相變化型的材料做為紀錄層之碟片,此碟片不但可以記錄也可以修改碟片上的資料。

  • 1995年CD-E的格式正式制訂。
  • 1997年第一季市場上才正式推出CD-RW光碟機。從此CD系列光碟機已經算是發展成熟。
  • 直至2007年為止,成為個人電腦業界最為廣泛採用的儲存媒體之一。CD及其衍生格式取得極大的成功,2004年,全球Audio CD、CD-ROM、CD-R、CD-RW等的合計總銷量達到300億張。
種類
  • 唯讀型CD

唯讀型代表該種光碟資料僅供讀取,不能進行修改或登錄新的資料,因此這一類的光碟片產品在發行前就已經把資料壓製完成,不能再更動。這一類的CD光碟產品有四種:

  1. CD-DA( Compact Disc Digital Audio) : 即一般的CD音響,可說是CD系列光碟機的始祖,由Philips和Sony於1980O年發表著名的紅皮書(red book)公佈其技術規格,從此光儲存媒體進入新紀元。該種光碟產品主要用於音樂儲存,由於具有高品質的數位音質,該產品數年之內即風行世界,並衍生其後各種CD光碟產品。
  2. CD-ROM(CD Read Only Memory) : 由於CD產品大行其道,1985年Philips和Sony在度聯手發表黃皮書(yellow book),定義了儲存電腦資料、圖形、聲音及動畫檔案的規格,而為了往後能儲存更複雜的資料,同時也規範了控制訊號,資料偵錯、資料校正、磁區大小等,自此CD進入了電腦記憶媒體的領域,提供了電腦驚人的記憶容量(CD-ROM可提供650MB,而當時硬碟最大容量為850MB)。
  3. CD-I(CD-Interactive) : 緊接著黃皮書之後,Philips和Sony針對消費電子市場,推出了綠皮書(green book),定義多媒體CD的規格及相關的硬體規格(指搭配MPEG; Moving Picture Experts Group), 提供了一種互動式的媒體給使用者,其最大的特色就是能同步播放聲音、影像、與其它資料(例如文字),也就是具備了播放電影的能力,自此使光碟進入娛樂媒體的領域。
  4. Video CD : 在CD-I規格確立後,白皮書(white book)定義了CD-I的應用規格,稱為CD-I Bridge,即所謂的Video CD,Video CD是由Philips、Sony、JVC、Matsushita四家公司共同開發,Video CD儲存的是以MPEG-1規格壓縮之全螢幕(full screen)全動態(full motion)影像和音訊,整張Video CD可存放74分鐘的影音訊號,主要應用於電影和卡拉OK。
  • 可寫一次型CD

可寫一次型代表該種光碟產品可提供使用者寫錄自己所要的資料,這但只能寫一次,無法像硬碟或軟碟可以反複讀寫。可寫一次型的光碟技術主要來自碟片材料的突破,將記錄材料塗在反射層的底部,但該層材料記錄一次後就無法再改變,因此只能登錄一次,這類CD光碟產品有兩種:

  1. CD-R(Recordable) : CD-R依據其資料錄製的特性又可分為兩種,一種稱為一次寫入型(Track-at-Once CD-R),此種CD-R在做寫入動作時,不管資料是否填滿光碟片,只能寫入一次,當動作完成之後,即使還有空間也無法再登錄資料。這種一次寫入型的CD-R通常用來存錄圖形或大量資料,例如坊間的”大補帖”。而一般人常稱呼的CD-R通常是指一次寫入型的CD-R。
  2. Photo CD : Photo CD是由Kodak和Philips共同發表的規格,此種CD-R可多次寫入(Multi-Volume),不限次數,直到將整片光碟片的資料區塞滿為止。最主要的功能是將相片的底片掃描後轉成數位格式儲存,在直徑十二公分的Photo CD中可儲存100張以上的相片,在數位式相機日漸普及後,Photo CD將扮演取代底片的角色。
  • 可重複寫入型CD

可重複寫入型指光碟片有如硬碟一般,可無限次的重複寫入,將舊資料洗掉,蓋寫上新資料。這種光碟有兩種,一種稱為磁光式(Magneto-Optical)光碟,它的工作原理主要是利用高功率雷射加溫碟片上的某一點,將該點的電磁極化,改變了雷射在該點的反射,然後由不同的磁性變化定義不同的值,完成資料的錄製。另一種則是稱為相變型(Phase-Change)光碟,這種光碟片是利用記錄材料的結晶相(Crystalline)與非結晶相(Amorphous)不同的反射率,來進行資料的登錄。可重複寫入型的CD光碟共有三種:

  1. CD-MO(Magneto-Optical) : CD-MO為磁光式光碟,推出時被預測將取代硬碟,但由於存取時間較長,因此在功能上一直無法超越硬碟,另一個問題則是由於CD-MO的存取方式和一般的CD-ROM不同,因此無法和其它的光碟系統相容,也造成CD-MO在推廣上的困難。這個家族目前有三種產品,分別是: 2.5”MD,3.5”MO,5.25”MO。
  2. PD(Phase-change Dual) : PD是相變型光碟,1995年由Matsushita公司推出,這種光碟機可讀取其它的一般光碟片,但PD的光碟片在一般的光碟機中卻無法讀取,因此PD和CD-MO可謂CD家族的異類,因為這兩種產品和CD系列其它產品都不相容。
  3. CD-E(Eraseable)或稱CD-RW(Rewritable) : 為了克服PD的缺點,Philips和Ricoh在1997年推出CD-E。CD-E光碟片可在任何非磁光式的CD光碟機中被讀取,如此一來,相容性的問題可說就解決了,但CD-E仍無法取代CD-MO的一點就是存取次數的極限無法超越CD-MO,這也是CD-E待改善之處。

自從CD-E被開發之後,CD系列的光碟產品可說已完全成熟,不但相容性高,功能又完整,並且成本低廉,放眼市場上光儲存媒體已盡是CD家族的天下。但就在CD家族襲捲市場的情形下,另一波光碟產品的革命已在悄悄的進行著,打算完全顛覆CD系列的產品,這項產品就是所謂的DVD( Digital Versatile Disc)。DVD以統一的規格可儲存音樂(Audio),視訊(Video),及一般檔案資料等不同型式的數位資料。依資料寫入原理不同還可分為唯讀型DVD-ROM,可寫一次型DVD-R,可重覆寫錄型DVD-RAM。DVD規格制定時考慮周延,其應用範圍已包含現今存在的大部分應用,故稱為數位多功能光碟,但也有人稱他為數位影音光碟。

參考資料
  • 1999.7-鄭順村著-光碟燒錄技術獨家秘笈。
  • 光碟機產品與技術規格 劉常勇/中山大學企管系教授
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