壹●前言



隨著科技的進步與發展,人們開始尋求能更方便的將大量的資料以及影音技術儲 存的方法,也就有了光碟的發明,它的體積小攜帶方便儲存容量大,這也使得光 碟的發明取代了早期的磁帶、錄音錄影帶。它的運用也越來越廣,從早期只是用 來儲存音樂,到現在可以儲存影像、資料、各種遊戲及軟體等。光碟的廣泛運用 也使得它有了更多的類型從 CD、VCD、到現在使用最廣的 DVD 以及最新研發能 儲存更大容量影音效果更好的 Blu-ray 和 HD-DVD,光碟的發明帶給了我們極大 便利所以本論文想藉由光碟為主題來探討它的發明以及各總光碟格式的演進。
貳●正文 一、光碟的發展



光碟  (英文: optical disk ),也稱光盤,於 1965 年由美國發明,當時所儲存 的格式以類比(Analog)為主。它是用雷射掃描的記錄和讀出方式保存信息的一種 介質。1972 年,荷蘭的飛利浦  (Philips) 公司首先發表利用光碟  (CD:compact disk) 媒體來儲存音樂的方法。1979 年飛利浦公司更提出了直徑 11.5 公分的光
碟 原 型 , 並 於  1980 年 協 同 新 力 公 司   (SONY) 共 同 訂 定 了 音 樂 光 碟  CD-DA
(Digital Audio)的統一規格,原來只是為了家電消費市場所設計的,當初並 沒有想到 CD 將來可以用於電腦的用途,在當時電腦的資料儲存還在 5.25 吋的磁 片階段,連 3.5 吋的磁碟都還沒發明。1984 年有了 CD-ROM (read only memory) 格式的提出。1986 年,更由飛利浦、IBM、Microsoft 等工業界代表於美國加州
的 High Sierra Hotel and Casino 共同研議了利用光碟來儲存電腦資料的檔案 結構,這個協訂工業界稱之為 High Sierra Format。1987,國際標準組織  (ISO: International Standard Organization) 終於開始制定正式規格,並決定採用 High Sierra Format 的協議修改為 ISO 9660 的 CD ROM 格式。由於 CD-ROM 格 式的定型,微軟等軟體公司才得以開發在不同電腦上使用的光碟機驅動程式,不 久之後 CD-ROM 開始大量的運用於電腦上。1996 年 DVD (digital versatile disc)
的規格終於正式被提出  ,DVD 的碟片尺寸大小和  CD 碟片一樣,直徑 12 英吋, 單面可記錄容量為  4.7GB,約為目前 CD 碟片的 7 倍,應用於影音的播映,可收 錄一部 133 分鐘之電影,不僅其記錄容量增大,畫質及音效品質方面亦超越 VCD。 DVD 光碟片可用於記錄影像,聲音,資料等數位訊號。直到近年由新力(SONY)的 Blu-ray 以及東芝集團(TOSHIBA)的 HD-DVD 開時展開了次世代光碟的競爭。藍光 光碟(英文:Blu-ray Disc,簡稱為 BD)與 HD DVD(High Definition DVD-高解
析 DVD) 是 DVD 光碟的下一世代光碟格式之一,用以儲存高畫質的影音以及高容 量的資料儲存,藍光光碟的競爭對手是由東芝集團所領導的 HD-DVD 格式,兩者 各有不同的公司支持,欲爭相成為未來次世代的光碟標準規格。
 

二、光碟規格書



1.紅皮書(Red Book)-CD-DA 的規格書



光碟片(Compact Disc,縮寫為 CD)的格式標準,最早期是由 PHILIPS 與 SONY 兩 家公司 1982 年所制定的紅皮書開始。這是一份針對於音響(Audio)所訂定的標準 規格,我們常聽的音樂光碟片就是以此規格製作的。在光碟片中所存放的是一般 的音樂數位資料,可以使用一般的音樂光碟音響(Music CD-player)、或是使用 電腦的光碟機來播放。光碟片之格式單位如下:1 Minute(分)=60 Seconds(秒)1
Second(秒)=75 Sectors(碟區)1 Sector(碟區)=2352 Bytes(位元組)所以一張
74 分鐘的音樂光碟片,共包含了  74*60*75=333,000Sectors 的資料。而我們  1 秒中所聽到的聲音,則為 75*2352=176,400 Bytes 長度的音頻資料。在紅皮書中, 定義了數種的音響光碟格式:CD-DA、CD+G(CD-Graphics)、CD-Text、CD+MIDI。 現今的音響光碟,都是 2 聲道(Channel)的立體音(Stereo),每秒取樣 44100 個 Sample,每個 Sample 為 16Bits(2Bytes)。
2.黃皮書(Yellow Book)-CD-ROM 的規格書 我們電腦經常使用的光碟片,不論是使用於電腦軟體、影音播放、相片資料的儲
存、…等用途,都是依據 PHILIPS 與 SONY 兩家公司於 1983 年所制定的黃皮書所 定義的 CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),或是其延伸規格所製作。


3.綠皮書(Green Book)-CD-I 的規格書



為 PHILIPS 與 SONY 兩家公司於 1987 年聯手制定,主要是結合音樂視訊動畫,內 容包含互動式光碟片(Compact Disc-Interactive CD-I)與播放機硬體規格。


4.白皮書(White Book)-Video CD


的規格書白皮書最早是由 PHILIPS 和 JVC 共同提出,在 1993 年又加上 SONY 及
PANASONIC 這兩家公司而提出 Video CD 2.0 規格。



5.橘皮書(Orange Book)─MO、CD-R/RW 1990 年所制定,其中定義了可寫光碟的 規格,分為三部份:


1. 第一部份:可重複讀寫的磁光式光碟(CD-MO,Compact Disc-Magneto Optical)
2. 第 二 部 份 : 單 寫 多 讀 光 碟 (Write Once Read Many,WORM 或   WO) , 或 稱
CD-R(Compact Disc Recordable)
3. 第三部份:可重寫式光碟(CD ReWritable)《註一》



 三、光碟的種類
1.CD(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字音樂。CD 在 1982
年面世,至 2007 年中仍然是商業錄音的標準儲存格式。在 CD 尚未發明之前,音 響系統都是屬於「模擬制式」的,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。


CD 的基本規格  (根據 1983 年 9 月的聲音 CD 標準紅皮書):



掃描速度:1.2–1.4 m/s (固定線性速度/constant linear velocity) - 約相 等於碟內環每分鐘 500 轉,碟外環每分鐘 200 轉。軌距  (Track pitch):1.6 微 米。碟直徑:120。毫米碟厚度:1.2 毫米。內半徑面積:25 毫米。



2.CD-ROM


它是一種在電腦上使用的光碟,寫入一次後不可再重複寫入,一張 CD-ROM 容量
約 650 兆位元組,但現在容量達 700 兆甚至 800 兆位元組


3.DVD(Digital Versatile Disc)數位多功能光碟


數位多功能光碟(digital versatile disc)又稱數位多用途光碟和數位光碟, 簡稱 DVD 如圖【一】,DVD 是接著 CD 以後被廣泛使用的大容量儲存光碟,通常用 來播放高質量的電影,歌曲與作儲存資料用途。DVD 與 CD 的外觀極為相似,它 們的直徑都是 120 毫米左右。《註二》




                                                                      圖【一】、DVD-Mark



(資料來源:維基百科-DVD 篇。檢索於 2007.10.07,http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=DVD&variant=zh-tw)


 

DVD 容量規格分 D5、D9、D10、D18 分別為 4.7G、8.5G、9.5G 至  17GB 依規格分
為單面單層、單面雙層、雙面單層、雙面雙層等如表【一】。


表【一】、DVD 容量規格



規格比較 容量 層數 時間
D5  4.7 G  單面單層  133 分鐘
D9  8.5 G  單面雙層  240 分鐘
D10  9.5 G  雙面單層  266 分鐘
D18  17 G  雙面雙層  266 分鐘以上



為保障每個地區經銷商與代理商的權益,所制定出『限定某區域才能正常使用』
的限制,用以杜絕產品平行輸入的問題,避免發生某區域未上映的電影票房收入 因為數位影碟的流通,而造成損失。而有了數位影碟區域碼限制(DVD region code) 俗稱 DVD 區域碼的產生如圖【二】。《註三》。




                                                           圖【二】、DVD 區域碼分佈圖



(資料來源:維基百科-DVD 區域碼篇。檢索於 2007.10.07,http://zh.wikipedia.org)



表【二】DVD 區域碼限制



DVD 區域碼限制
區域號碼 區域限制
1 美國、加拿大、東太平洋島嶼。
2 日本、西歐、北歐、埃及、南非、中東。
3 台灣、香港、南韓、泰國、印尼、東南亞國家。
6 澳洲、紐西蘭、墨西哥、中美洲、加勒比海國家、南太平洋島嶼。
5 俄羅斯、蒙古、印度半島、中亞、東歐、北韓、蒙古、非洲、西北亞。
6 中國大陸。


 

四、新一代 DVD 光碟格式


1. 藍光光碟(Blu-ray Disc)如圖【三】是取代 DVD 的下一世代光碟格式之一 用以儲存高畫質的影音以及高容量的資料儲存,最早由新力(SONY)的「藍光 光碟聯盟」(Blu-ray Disc Association)所策畫,並於 2006 年開始推動相 關產品。一個單層的藍光光碟的容量為 25 或是 27GB 能燒錄一個長達 4 小時 的高解析影片新力集團稱,以 6x 倍速燒錄單層 25GB 的藍光光碟只需大約 50 分鐘。而雙層的藍光光碟容量可達到 46 或 54GB,足夠燒錄一個長達 8 小時 的高解析影片。而容量為 100 或 200GB 的,分別是 4 層及 8 層。新力最早發 行的藍光光碟片價格為  $23.45 美元,如圖【四】。《註四》。




                                                       圖【三】藍光光碟(Blu-ray Disc)Mark



(資料來源:維基百科-藍光光碟。檢索於 2007.10.07,http://zh.wikipedia.org/)



 



                                                             圖【四】、新力發表影片專用藍光光碟片



(資料來源:Engadget 癮科技-藍光。檢索於 2007.10.07,http://www.engad-blu-ray)



2. HD DVD(High Definition DVD-高解析  DVD)是一種數字光儲存格式,現已發 展成為高清 DVD 標準之一,HD DVD 與其競爭對手 BD 光碟相似,碟片均是 CD 大小(直徑為 120 毫米)的光學數字儲存媒介,使用 405 奈米波長的藍光。
HD DVD 由東芝、NEC、三洋共同推廣,最近惠普(同時支持 BD)、微軟、英特 爾也加入 HD DVD 陣營。HD DVD 單層容量為 15GB,雙層容量為 30GB《註五》。



參●結論


在這個科技技術發達的時代,科技的發展總是日新月異,光碟就是其中的代表, 隨著光碟的發展,它的影音功能以及儲存容量也越來越強大,技術也更為精密, 光碟的普遍發展使得我們的生活更加豐富也更加的便利。但隨著光碟的普遍使用 它也造成了環境的污然,以及盜版的氾濫等問題,因為隨著燒錄技術的使用複製 光碟也就變成了簡而易做的事,燒錄片大量的生產也使得各種的專利被大量的複 製如音樂、影像、軟體、遊戲等,也因為光碟片的隨手可得以及價格的便宜它也 變成了一種常被消耗的東西。光碟的發明雖然帶給我們相當多的便利,但也造成 了環境汙染,盜版氾濫等問題,如何解決這些問題將會是我們往後要面對的課 題。


肆●引註資料


《註一》CD-DVDs.net。光碟規格書。檢索於 2007.10.07,http://www.cd-dvds.net/name
《註二》維基百科光碟篇。光碟的種類。檢索於 2007.10.07, http://zh.wikipedia.org/w/cd
《註三》維基百科 DVD 篇。DVD 區域碼及規格。檢索於 2007.10.07,http://zh.wikipedia.org/DVD
《註四》維基百科藍光篇。新一代光碟格式。檢索於 2007.10.07, http://zh.wikipedia.org/Blu
《註五》維基百科 HD DVD篇。新一代光碟格式。檢索於 2007.10.07,http://zh.wikipedia.org/wiki/HD-DVD


 


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