光碟

Melody的90分钟超长白金CD光碟片

光碟(英语:Optical disc,又译作光盘)于1965年由美国发明家詹姆斯·拉塞尔发明,当时所储存的格式仍以类比讯号(Analog)为主。它是用雷射扫描的记录和读出方式储存资讯的一种媒介。大约在1990年代中期时开始普及,具有存放大量资料的特性,1片12cm的CD-R约可存放1小时的MPEG1的影片,或74分钟的音乐,或680MB的资料。

原理

光碟的记录利用了双重自动修正的编码[1]:当音讯以24-bit从类比讯号转变为数位讯号之后,会先加入第一组的check digit成为一串28-bit的讯号;然后这28-bit的讯号会平均分布在28组相连的数据串,并有1-bit的差异,再加入第二组的check digit。这样,即使光碟的物理介质受到损伤,由于有双重的自动修正,使解码器亦能把大多数损伤移除,无损音讯的品质。

光碟类型

红外雷射

  • CD (Compact Disc)
  • VCD(Video Compact Disc)
  • SVCD(Super Video Compact Disc)

红色雷射

  • DVD(Digital Versatile Disc)
  • EVD(Enhanced Versatile Disc)
  • FVD(Forward Versatile Disc)
  • HVD(High-definition Versatile Disc)
  • HDV(High Definition Video)
  • NVD(Net Video Disc)
  • VMD(Versatile MultiLayer Disc)
  • DualDisc(DualDisc)
  • UMD(Universal Media Disc)

蓝色雷射

光碟结构

其他

  • MD
  • LD
  • 磁光碟
  • CCCD:(Copy Control CD)一种防止复制的CD,使用普通民用装置只能录到MD里,用电脑光碟机无法复制到电脑上。
  • UMD:(Universal Media Disc,简称UMD)是索尼电脑娱乐(SCE)的掌上型游戏机PlayStation Portable(PSP)上首次应用的光碟规格。

历史

第一代

第二代

第三代

第四代

以下超越目前的第三代光碟,有容量超过(1 TB)的潜力:

光碟种类概述

种类 容量 试验[a] 年份[b]
雷射影碟 (LD) 0.3GB 1971-2001
CD (CD) 0.7-0.9GB 1981-today
MiniDisc (MD) 0.14GB 1989-today
磁光碟 (MOD) 0.1-16.7GB 1990-today
DVD (DVD) 4.7-17GB 1995-today
磁光碟 (Laser Intensity Modulation Direct OverWrite) 2.6GB 10GB 1996-today
GD-ROM 1.2GB 1997-today
Fluorescent Multilayer Disc 50-140GB 1998-2003
Versatile Multilayer Disc (VMD) 5-20GB 100GB 1999-2010
超密度光碟 (UDO) 30-60GB 2000-today
前卫通用光碟 (FVD) 5.4-15GB 2001-today
增强型通用光碟 (EVD) DVD 2002-2004
HD DVD 15-51GB 1TB 2002-2008
蓝光光碟 (BD) 25GB
50GB
100GB (BDXL)
128GB (BDXL)
400GB 2002-today
Professional Disc for Data (PDD) 23GB 2003-2006
Digital Multilayer Disk 22-32GB 2004-2007
Multiplexed Optical Data Storage (MODS-Disc) 250GB-1TB 2004-today
通用媒体光碟 (UMD) 0.9-1.8GB 2004-2014
全像通用光碟 (HVD) 6.0TB 2004-today
Protein-coated Disc (PCD) 50TB 2005-today
M-DISC 4·7GB (DVD format)
25GB (Blu-ray format)
50GB (Blu-ray format)
100GB (BDXL format) [4]
2009-today
Archival Disc 0.3-1TB 2014-today

光碟种类与规格

读取速度与已量产最高倍速
世代 1倍速(Mbit/s) 最高读取速度(Mbit/s) 最高倍速
1st(CD) 1.17 65.62 56×
2nd(DVD) 10.55 210.94 24×
3rd(BD) 36 432 12× [6]

DVD寿命
光碟种类 0–15 年 15–30 年 30–45 年 超过 45 年
DVD-R 20% 20% 0% 60%
DVD+R 20% 0% 40% 40%
DVD-RW 0% 0% 50% 50%
DVD+RW 0% 33.3% 33.3% 33.3%
DVD 读取和写入 速度
读取速度 资料速率 ~写入时间(分钟)
Mbit/s MB/s 单层 双层
11 1.4 57 103
22 2.8 28 51
2.4× 27 3.3 24 43
2.6× 29 3.6 22 40
44 5.5 14 26
67 8.3 9 17
89 11.1 7 13
10× 111 13.9 6 10
12× 133 16.6 5 9
16× 177 22.2 4 6
18× 199 24.9 3 6
20× 222 27.7 3 5
22× 244 30.5 3 5
24× 266 33.2 2 4

环保问题

由于光碟制程的进步,基于成本考量已鲜少使用贵金属做为反射层。因此废弃物的回收处理业者以没有经济价值与回收处理不合成本为由,并不乐意回收处理弃置光碟。台湾的环保署,在2002年委外执行「弃置光碟片回收清理探讨计划」的研究显示,估计每年共约产生990吨(约6000万片)以上的弃置光碟片[7]

注释

  1. ^ 原型和理论值。
  2. ^ 开始于研发,结束于停止销售或研发
  3. ^ 每段有2048B

参考文献

  1. ^ 见BBC为英国公开大学拍摄的课程影片:Graphs, Networks and Designs中一段存取荷兰自由大学与菲利浦的研究结果。
  2. ^ Pioneer's Blu-ray disc hits 400GB across 16-layers. www.engadget.com. 2008-07-07 [2016-09-04]. (原始内容存档于2016-03-31). 
  3. ^ Pioneer's 400 GB Blu-ray Disc. www.gizmag.com. [2016-09-04]. (原始内容存档于2013-09-25). 
  4. ^ 100 GB Disc. [2016-09-04]. (原始内容存档于2015-10-18). 
  5. ^ MPEG: DVD, Book A - Physical parameters
  6. ^ LG 6x Blu-ray Burner Available in Korea. CDRinfo.com. 
  7. ^ 环保署针对国内弃置光碟片回收处理提出说明. 环保署. 2003-09-19. (原始内容存档于2011-01-07) (中文(台湾)).