第3章 光盘技术 3.1 概述 主讲人:马羽

3.1.1 CD家族的发展 激光通过聚焦可获得直径为1μm的光束。经技术人员研究发现，可以利用这种光束来记录和重放信息。为此，从20世纪70年代初不少国家就开始致力于这方面的研究工作，到1972年已在实验室研究成功并于1978年将LV激光视盘正式投入市场。从那以后，这方面的研究成果陆续出现，其发展概况如图3-1所示。

图3-1 光盘的发展概况

1. LV(Laser Vision)激光视盘 它是最早研制成功并投放市场的光盘。在此光盘上记录的是模拟电视信号，其中模拟图像信号和模拟伴音信号均经过调频后记录在光盘上。记录在盘上的信号是以盘面上的凹坑来表示的。后来LV又被LD(Laser Disc)所代替。现在普遍称这种光盘为LD，或镭射影碟。LD有直径30 cm和20 cm两种规格，其播放机与电视机连接，可播放高质量图像和高保真音乐。 2. 音频CD和MD 音频CD就是人们常说的激光唱盘，它经过近20年的发展，已进入成熟期。它也是对音频信号进行模拟记录。CD的规格有直径12 cm和8 cm两种，它们早已进入家庭音响中。

MD也是一种音频激光唱盘，与CD不同的是它的尺寸更小，携带更加方便。MD的直径只有6.4 cm，但存放的信息足以播放74分钟的音乐节目。 3. CD-G(Compact Disc Graphic) 这种激光盘又称卡拉OK盘。它利用音频CD盘片上的剩余通道来记录画面、文字等信息，在播放音乐的同时，可以产生静止的图像画面和歌词文字。因此，这种播放机在播放CD-G光盘时可以和电视机相连接，这对喜爱卡拉OK的人来说是很方便的。

4. CD-V(Compact Disc Video) 与前面所提到的LD类似，CD-V能播放活动图像和音乐，但它是LD系列的扩充和改进。它与LD的最大区别在于CD-V盘上的立体声不再是模拟信号而是数字信号。因此，在盘上视频信号采用模拟信号而音频信号采用数字信号。CD-V盘可向下兼容LV，通常有12 cm、8 cm和30 cm三种规格。 5. CD-DA(Compact Disc Digital Audio)激光唱盘 CD-DA标准是全数字化音响激光唱盘的标准，是在此前各公司经过激烈竞争后达成的标准，它以红皮书的形式于1982年公布。

CD-DA首先将音频信号进行采集、编码，而后将二进制编码进行8～14位调制后记录在光盘上。尽管红皮书只是对激光数字音响制定的标准，但它对后来的许多标准都有着直接影响。 6. CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)光盘只读存储器 CD-ROM主要用作计算机的外部存储器。起初，它只记录计算机可读出的文字信息，而现在光盘则包括全数字化文字、声音、图形、动画及全动态视频影像。当它用于存放文本、程序等方面的数据时，可提供550 MB的存储空间；当用于存放电视图像、声音等数据时，可提供680 MB的存储空间。

CD-ROM是只读的，且容量大、可随机读出，查询方便。它可以存储各种数据，例如各种软件、声音、图像，以至于字典、教科书等，用于视听教育、新闻、医疗等各个领域。其发展已形成一股巨大的世界潮流，对人们的生活产生了极大的冲击。 CD-ROM标准于1985年以黄皮书的形式公布。为进一步完善黄皮书的标准，ISO于1987年公布CD-ROM的ISO 9660标准。在这两个标准支持下，CD-ROM得到越来越广泛的应用。

7. CD-I(Compact Disc Interactive)交互式光盘 利用CD-I播放系统可以实现人机对话。这是一套独立的CD-ROM标准，以绿皮书的形式于1987年公布。 CD-I是针对第二代家庭教育、娱乐电子产品的目标进行设计和开发的，希望它能走进千家万户。同时，CD-I也在不断修改，以适应技术和市场发展的需求。 8. CD-ROM XA(CD-ROM eXtended Architecture) CD-ROM XA是由Philips、Sony和Microsoft公司于1988年公布的多媒体数据格式。它保留了ISO 9660文件结构及黄皮书所规定的物理扇区结构，可实现计算机数据、图像、声音的光盘记录，达到图像、声音、文字的同步播放。

9. Photo CD Photo CD是以数字方式将彩色照片存放在光盘上的一种手段。通过它使用者可以在计算机的显示器或电视机上欣赏高清晰的彩色照片。它采用的记录标准与CD-ROM XA相同。 可以想象，存放在Photo CD光盘上的照片绝无变色和霉变的可能，因而它可以用来长期保存照片。 10. CD-R(Compact Disc Recordable)可记录光盘 这种光盘允许写一次，将数据写入后便可以永久性地保存下来。写入CD-R上的数据可以多次读出。因此，CD-R也叫做CD-WORM(Compact Disc Write Once Read Memory)一次写入型存储器。

CD-R光盘价格比较低。当需要少量制作CD-ROM时，可购买未写过的CD-R原始盘，利用专门的光盘写入(记录)设备进行CD-R的写入。一旦写入数据后，CD-R就变成了CD-ROM。这对少量制作CD-ROM是一种快捷的方法。 11. VCD(Video Compact Disc) VCD又称为小影碟。利用VCD既可看电影又可唱卡拉OK。VCD上的信号是按照MPEG-1标准进行压缩处理并记录的。记录在VCD光盘上的图像和伴音信号可以在VCD播放机、CD-1播放机或CD-ROM驱动器上播放，其图像和伴音的质量已达到或超过目前的普通录像带或激光视盘的水平。 VCD标准由数家有实力的大公司联合制定，并于1993年10月以白皮书的形式公布。

12. DVD(Digital Video Disc)数字视盘 DVD是一种全新的以MPEG-2为标准的数字视盘。由于它以MPEG-2为标准，因此具有高质量的图像画面。而且，DVD视盘的记录容量比CD-ROM大几倍到几十倍，播放时间达几小时。DVD硬件及软件均已解决，它代表着激光视盘今后的发展方向，现已经大量出现。 为了推动DVD的发展，在美国大型计算机公司和大影业公司压力下，代表不同数字视频光盘(DVD)标准的两大阵营日本东芝公司和索尼公司经过艰苦的谈判和磋商，终于在1995年9月达成统一的DVD标准协议。这样，代表第三代高画质CD的DVD必将主宰21世纪的影视设备。