
淺談光碟機:
光碟機的演化,可以說是電腦硬體中配件最快的吧!
短短的時間內,電腦的硬體設備的確提升了不少,
而光碟機就是很大的一環。
首先要先講到光碟機的原理,
光碟機, 顧名思義就是採用光學原理為基礎之裝置,
光碟機有很多種,
我們把它分為一般消費性電器及電腦週邊裝置等兩類產品來說明,
當然在此主要討論的是連 接在電腦上的光碟機.
一般消費性光碟機的代表就是「雷射唱機」(CD PLAYER),
其中之CD代表 COMPACT DISK 兩個英文字的縮寫,
為形容磁碟上緊密佈滿資料之意,
CD片採用 數位(DIGITAL)方式來儲存(音樂)資料,
單位為時間, 其時間總長度可達63-72分鐘,
如要換算成電腦資料單位 Byte, 則換算公式如下:
光碟機每秒讀取光碟片上75個Block,
每個Block為2048 Byte,
所以一片63分鐘的 CD片應為: 63分 x 60秒 x 75 Block x 2048 Byte = 580,608,000 Byte
---所儲存的資料量 而72分鐘的CD片則可容納約 660MByte.
因此, 在CD雷射音樂片成功後不久,
電腦所用的CD資料片也被開發完成,
稱之為 CD-ROM, ROM 代表唯讀型資料(Read Only Memory)之意,
由音樂資料轉為電腦資料其 實並不複雜,
因為主要在CD片上是以數位方式存放資料,
而電腦信號正是採用數位方 式(0 或 1)做處理.
CD-ROM 光碟機結合了音樂撥放功能與廣大的儲存空間,
這也就是為什麼光碟機 在電腦多媒體世界中, 扮演相當重要的角色。
再者說到DVD光碟機
DVD(Digital Versatile Disk)是 一種多用途的數碟片,
它與CD的碟片看起來似乎非常的相似,
但只是外表相似實際上卻大不相同。
DVD的規格
Disc diameter 120mm
Disc thickness 1.2mm(0.6mm*2)
Shortest pit length 0.4 micron meterC)
Track pitch 0.74 micron meter
Sector layout CLV
Logic structure in accordance with ISO9660&UDF
Modulation method 8/16 modulation
Error correction method RS-PC
Laser wavelength 650/635nm
Lens(NA) 0.6
DVD最大的優勢在於可以儲存大量的影音資料,因為DVD的磁軌密度比CD高,
DVD的磁軌寬度為0.74微米相較於CD的1.6微米足足小了兩倍多。另外
DVD同時也應用了新的錯誤偵測技術,這些技術讓DVD在同空間內的容量達到
CD的七倍
由於磁軌的寬度較小,所以讀取DVD時需要以一種波長較短的輻射線通過
一個大孔徑的透鏡聚焦至其上讀取資料,但是由於輻射線很容易在透鏡上
產生反射,所以如果DVD沒有跟輻射線垂直的話會很難聚焦到正確的位置上,
於是我們把DVD做的更薄便可以避免這項問題的發生,所以DVD的厚度只有]'
CD的一半(0.6mm)。我們通常都會把兩片單面的碟片背對背組合構成一片雙面的DVD可儲存更多的資料。
DVD光碟機的讀取原理
現在大部分的DVD光碟機都可同時讀取DVD-ROM及CD-ROM,
這兩種碟片的磁軌寬度不同,
所以照理說需要用兩種不同波長的雷射線來讀取。
為了解決這個問題,
Toshiba發明了具備兩種不同透鏡的DVD光碟機,
我們可以藉由不同透鏡的折射產生出不同波長的光,
在讀取DVD及CD時可以自動切換到所需的透鏡。
DVD的種類
現在存在的DVD格式共有單面雙層、單面雙層、雙面單層、雙面雙層四種,
又可分為直徑12cm和8cm兩種格式,其所能儲存的容量如下:
12cm光碟型式與容量
單面單層 單面雙層 雙面單層 雙面雙層!
4.7GB 8.5GB 9.4GB 17GB
8cm光碟型式與容量d?
單面單層 單面雙層 雙面單層 雙面雙層
1.4GB 2.6GB 2.8GB 5.2GB
目前最常見的以單面單層4.7GB最多。要讓雙層的DVD在同一面上被讀取,
上層的反射膜必需是半透明的,
兩層間的接合層也必需是透明的,
如此才能直接讀取到第二層的資料。
而雙面雙層的DVD則是將兩片單面雙層的DVD背對背接合成一片,
做成17GB大容量的碟片。
DVD依用途主要可分為三種:
DVD-Video: 應用MPEG-2壓縮技術儲存高品質的影像和聲音,
DVD-Audio: 可提供更高品質及長度更長的音樂
DVD-ROM:
用做儲存電腦資料的媒介可提供比CD更大的儲存空間及更快的讀取速度
DVD依記錄形式又可分為三種:
DVD-ROM(Read-only): 不可寫入,可重覆讀取的
DVD-R(Write-once): 僅可寫入一次,重覆讀取但不可重覆寫入
DVD-RAM(Rewritable): 可重覆寫入及讀取
DVD-RAM的覆寫原理
不同於MO disc所運用的電磁光學寫入系統,DVD-RAM所使用的是一種叫做
物相轉變的系統,用這套方法是藉由改變DVD上化合物的物相來存取資料。
我們用強烈的雷射光照射碟片上的化合物,化合物受熱便由晶狀轉變為無定形的
物質,此時便可進行存取的動作。用這種方法寫入的DVD-RAM的讀取方法和
CD-Rom和DVD-ROM一樣,所以可以更簡單的達成它們之間的高相容性。
另外,運用這種方法可以讓我們在同一時間內刪除及寫入資料,
故碟片只需要轉動一次即可完成覆寫的動作,不像MO Disk要轉動兩次
才能完成刪除及寫入的動作。因此,運用這項技術可以讓我們讀寫DVD-RAM的速度達到MO Disk的三倍。
DVD-Video的介紹
目前DVD最為廣泛的應用就是多媒體影音光碟,也因此DVD常被人誤以為是Digital Video Disc的縮寫。
DVD的大容量讓我們可以在一面上儲存133分鐘高影音品質的動態影片,
但事實上如果沒有經過壓縮DVD是存不下這麼大的資料的。
因此我們運用了MPEG-2的壓縮技術來儲存影像資料,
MPEG-2是目前最好的影像壓縮技術,
它可以提供比VCR好上2~3倍的影像品質。
DVD的聲音則是使用杜比AC-3或Linear PCM的聲音來達到立體音響的品質,
其中AC-3的聲音硬體壓縮又可分為2.0及5.1兩種方式
2.0是以左右兩聲道的輸出來達成立體聲的效果,
5.1則是由五個方位的環繞音場及一個重低音的揚聲器達成更完美的立體聲效果。
另外由於DVD的大容量,
讓我們可以儲存多種語言的聲音訊號及文字還有不同角度拍攝的畫面,大幅提高了DVD互動性。
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講了那麼多,一定讓人抓不到主題。
其實以照光碟機的發展,我們可以簡單分類:
光碟機的規格發展有許多種類:
首先是最早之前的CD/VCD這種規格是最一開始的光碟機,也就是”讀取”CD/VCD的資料,而不具燒錄功能。
再者是由於人們過於龐大的資料,
所以發展出CD/VCD/DVD的光碟機,除了包含上述功能之外,
它還增加了讀取DVD光碟片的功能,
但原則上兩者構造是採用一樣的光別,所以僅僅在波長方面有所不同。
緊接著人們有著儲存資料的需求,
傳統的3.5吋磁碟片早已不敷使用,所以光碟片的儲存功能應運而生,
這就是一開始所謂的CD/CDRW這類型的光碟機可以讀取CD/VCD也可以燒錄CD/VCD但仍然不支援DVD
再者是Combo機,
這種又稱之為”覆合式燒錄器”它可以讀取CD/VCD/DVD燒錄CD/VCD這種光碟機的出現,
主要是為了因應市場上DVD資料片倍增,而又有著需要使用光碟儲存資料的人。
最後發展出來,也是現在市場最普及的光碟機種,
就是DVD燒錄器。
這種類型的光碟機是具備上述的所有優點於一身,
所以也是現在最普及的機種。
其實DVD光碟機是小傑注意最久的光碟機了,
沒什麼特別原因,就只是開始注意電腦價格時它剛好推出,
記得我國三時根本不敢妄想DVD燒錄器,
只因為一台2x的燒錄器要價新台幣兩萬元,
真是令人不敢想像。
但是我的第一個SONY電腦產品就是DVD燒錄器,
買不起VAIO買不起SONY的一切電腦配備,
但我卻買了它的DVD燒錄器,
因為現在SONY的DVD燒錄器16x的一台不用2000元。
延伸產品:有些光碟機會再支援DOUBLE-LATER(單面雙層)的功能,
簡稱DL。詳述請看光碟介紹。還有一種碟片是光雕,也是要燒錄器支援。
次世代光碟儲存媒體:
HD/BD如同上一篇”螢幕”中有提到的解析度,
人們一直追求高畫質的解析,以求影像能清楚、真實。
但是龐大的資料令硬碟無法負荷,
又無法切割燒錄於DVD碟片之中(因為資料量龐大,試想看小朋友運動會要換六片光碟)
所以有了新世代的光碟規格。
所謂HD,其實是DVD的延伸型(一樣屬於紅光,波長又更細微),其單面可達15GB的容量,
其主要廠商是東芝、三洋與NEC。
BD是指藍光光碟,藍光有著比紅光更細微的儲存能力,所以單面可達25GB。
令人驚艷。目前主導廠商有SONY、松下、夏普、先鋒、日立、JVC、飛利浦、三星、LG 等公司。
目前只知道次世代光碟尚未開打,火藥味十足。對於此兩種規格光碟,我會再做介紹。
購買光碟機時要注意一些事情:
放碟片方式:光碟機有吸入是和托盤式的光碟放置方式,所為吸入是和托盤式請見下圖。