光碟

光碟（英語：，又譯作）於1965年由美國发明家占士·羅素發明，當時所儲存的格式仍以類比訊號（Analog）為主。它是用激光扫描的记录和读出方式保存信息的一种介质。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。

Melody的90分鐘超長白金CD光碟片
光盘制作
概念
光介质类型
标准
  • SFF ATAPI/MMC
    • Mount Rainier (packet writing)
    • Mount Fuji (layer jump recording)
  • 彩虹書
  • 文件系统
    • ISO 9660
      • Joliet (文件系统)
      • Romeo
      • Rock Ridge / SUSP
      • El Torito
      • Apple ISO 9660扩展
    • 通用光盘格式（UDF）
    • ISO 13490
延伸阅读
  • 光存储介质历史
  • 高清晰度光盘格式之战

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

红外激光
  • CD （Compact Disc）
  • VCD（Video Compact Disc）
  • SVCD（Super Video Compact Disc）

红色激光
  • 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 （页面存档备份，存于）（Versatile MultiLayer Disc）
  • DualDisc（DualDisc）
  • UMD（Universal Media Disc）

藍色激光
光碟結構

其他
  • MD
  • LD
  • 磁光碟
  • CCCD：（Copy Control CD）一种防止复制的CD，使用普通民用设备只能录到MD裡，用电脑光驱无法复制到电脑上。
  • 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）上首次应用的光盘规格。

历史

第一代

第二代
  • DVD 和衍生
    • DVD-Audio (DVD-A)
    • 影音雙面碟
    • Digital Video Express (DIVX)
  • 任天堂GameCube游戏光盘 (miniDVD 衍生)
  • Wii光盘 (DVD 衍生)
  • Super Audio CD (SACD)
  • 增强型通用光盘 (EVD)
  • DataPlay
  • 通用媒體光碟 (UMD)
  • 超密度光碟 (UDO)

第三代
  • 藍光光碟 (up to 400 GB - experimental[2][3])
  • Wii U光盘 (25 GB per layer)
  • HD DVD (discontinued disc format, up to 51 GB triple layer)
  • 中国蓝光高清光盘 (HD DVD衍生)
  • HD VMD
  • Digital Multilayer Disk
  • Fluorescent Multilayer Disc
  • 前卫通用光盘 (FVD)

第四代

以下超越目前的第三代光盘，有容量超过(1 TB)的潜力：

  • Archival Disc
  • 全息通用光盘 (HVD)
  • LS-R
  • Protein-coated disc

光盘种类概述
种类容量试验[lower-alpha 1]年份[lower-alpha 2]
鐳射影碟 (LD)0.3GB1971-2001
CD (CD)0.7-0.9GB1981-today
MiniDisc (MD)0.14GB1989-today
磁光碟 (MOD)0.1-16.7GB1990-today
DVD (DVD)4.7-17GB1995-today
磁光碟 (Laser Intensity Modulation Direct OverWrite)2.6GB10GB1996-today
GD-ROM1.2GB1997-today
Fluorescent Multilayer Disc50-140GB1998-2003
Versatile Multilayer Disc (VMD)5-20GB100GB1999-2010
超密度光碟 (UDO)30-60GB2000-today
前卫通用光盘 (FVD)5.4-15GB2001-today
增强型通用光盘 (EVD)DVD2002-2004
HD DVD15-51GB1TB2002-2008
藍光光碟 (BD)25GB
50GB
100GB (BDXL)
128GB (BDXL)		400GB2002-today
Professional Disc for Data (PDD)23GB2003-2006
Digital Multilayer Disk22-32GB2004-2007
Multiplexed Optical Data Storage (MODS-Disc)250GB-1TB2004-today
通用媒體光碟 (UMD)0.9-1.8GB2004-2014
全息通用光盘 (HVD)6.0TB2004-today
Protein-coated Disc (PCD)50TB2005-today
M-DISC4·7GB (DVD format)
25GB (Blu-ray format)
50GB (Blu-ray format)
100GB (BDXL format) [4]		2009-today
Archival Disc0.3-1TB2014-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 65.6256×
2nd（DVD） 10.55 210.9424×
3rd（BD） 36 43212× [6]

DVD壽命
光碟種類0–15 年15–30 年30–45 年超過 45 年
DVD-R20%20%0%60%
DVD+R20%0%40%40%
DVD-RW0%0%50%50%
DVD+RW0%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/sMB/s單層雙層
1× 111.457103
2× 222.82851
2.4× 273.32443
2.6× 293.62240
4× 445.51426
6× 678.3917
8× 8911.1713
10× 11113.9610
12× 13316.659
16× 17722.246
18× 19924.936
20× 22227.735
22× 24430.535
24× 26633.224

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。

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. . www.engadget.com. 2008-07-07 [2016-09-04]. （原始内容存档于2016-03-31）.
  3. . www.gizmag.com. [2016-09-04]. （原始内容存档于2013-09-25）.
  4. . [2016-09-04]. （原始内容存档于2015-10-18）.
  5. MPEG: DVD, Book A - Physical parameters
  6. . CDRinfo.com.
  7. . 環保署. 2003-09-19. （原始内容存档于2011-01-07） （中文（臺灣））.
维基共享资源上的相关多媒体资源：光碟
维基文库中的相关原始文献：光碟管理條例
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