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光碟

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Melody的90分鐘超長白金CD光碟片

光碟(英語:Optical disc,又譯作光盤)於1965年由美國發明家占士·羅素英語James Russell (inventor)發明,當時所儲存的格式仍以類比訊號(Analog)為主。它是用激光掃描的記錄和讀出方式保存信息的一種介質。大約在1990年代中期時開始普及,具有存放大量資料的特性,1片12cm的CD-R約可存放1小時的MPEG1的影片,或74分鐘的音樂,或680MB的資料。

原理

光碟的記錄利用了雙重自動修正的編碼[1]:當音訊以24-bit從模擬信號轉變為數碼訊號之後,會先加入第一組的check digit成為一串28-bit的訊號;然後這28-bit的信號會平均分佈在28組相連的數據串,並有1-bit的差異,再加入第二組的check digit。這樣,即使光碟的物理介質受到損傷,由於有雙重的自動修正,使解碼器亦能把大多數損傷移除,無損音訊的品質。

光碟類型

紅外激光

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

紅色激光

藍色激光

光碟結構

其他

  • MD
  • LD
  • 磁光碟
  • CCCD:(Copy Control CD)一種防止複製的CD,使用普通民用設備只能錄到MD裡,用電腦光驅無法複製到電腦上。
  • UMD:(Universal Media Disc,簡稱UMD)是索尼電腦娛樂(SCE)的掌上型遊戲機PlayStation Portable(PSP)上首次應用的光盤規格。

歷史

第一代

第二代

第三代

第四代

以下超越目前的第三代光盤,有容量超過(1 TB)的潛力:

光盤種類概述

種類 容量 試驗[a] 年份[b]
鐳射影碟 (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
前衛通用光盤 (FVD) 5.4-15GB 2001-today
增強型通用光盤 (EVD) DVD 2002-2004
HD DVD 15-51GB 1TB[來源請求] 2002-2008
藍光光碟 (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
通用媒體光碟 (UMD) 0.9-1.8GB 2004-2014
全息通用光盤 (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

光碟種類與規格

讀取速度與已量產最高倍速
世代 1倍速(Mbit/s) 最高讀取速度(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壽命
光碟種類 0–15 年 15–30 年 30–45 年 超過 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 讀取和寫入 速度
讀取速度 資料速率 ~寫入時間(分鐘)
Mbit/s MB/s 單層 雙層
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

環保問題

由於光碟製程的進步,基於成本考量已鮮少使用貴金屬做為反射層。因此廢棄物的回收處理業者以沒有經濟價值與回收處理不合成本為由,並不樂意回收處理棄置光碟。台灣的環保署,在2002年委外執行「棄置光碟片回收清理探討計畫」的研究顯示,估計每年共約產生990噸(約6000萬片)以上的棄置光碟片[7]

注釋

  1. ^ 原型和理論值。
  2. ^ 開始於研發,結束於停止銷售或研發
  3. ^ 有2048B

參考文獻

  1. ^ 見BBC為英國公開大學拍攝的課程影片:Graphs, Networks and Designs中一段訪問荷蘭自由大學與菲利浦的研究結果。
  2. ^ Pioneer's Blu-ray disc hits 400GB across 16-layers. www.engadget.com. 2008-07-07 [2016-09-04]. (原始內容存檔於2016-03-31). 
  3. ^ Pioneer's 400 GB Blu-ray Disc. www.gizmag.com. [2016-09-04]. (原始內容存檔於2013-09-25). 
  4. ^ 100 GB Disc. [2016-09-04]. (原始內容存檔於2015-10-18). 
  5. ^ MPEG: DVD, Book A - Physical parameters
  6. ^ LG 6x Blu-ray Burner Available in Korea. CDRinfo.com. 
  7. ^ 環保署針對國內棄置光碟片回收處理提出說明. 環保署. 2003-09-19. (原始內容存檔於2011-01-07) (中文(臺灣)).