1.1 激光光盘技术

激光光盘技术的发展经历了从模拟到数字、从小容量到大容量的发展，图像的清晰度提高了，声音的质量更好了，带给人们的视听效果也越来越完美。

1.1.1 激光光碟技术的发展

1.CD光盘

1980年6月，在日本召开的数字录音技术座谈会上，飞利浦和索尼公司首次提出了以光学方式读取的CD方案。同时由代表们经过讨论，一致通过了对信号格式和光碟制造材料的正式协议，从而形成了今天的激光数字音响系统。

1982年10月，在国际音响博览会上，展出由飞利浦和索尼公司联合开发的数字式CD机。数字光碟记录信号技术从此迅速发展。

CD（Compact Disc）机是利用激光拾取唱片的数字式唱机，其信号摄取方法为非接触式，因而唱片永不磨损。其唱片面积小（直径为12cm），信号采用数字化处理，然后以信息坑（凹槽）方式记录在光盘上，音质极好。CD光盘容量为650MB，最长播放时间为74min。

1983年10月，国际标准化组织推出了使用光盘形式存储数据的CD-ROM标准。光盘既可以存储数字音乐和计算机数据，也可以存储图像，于是飞利浦研制出了CD GRAPHICS（静画CDG）。

2.LD光盘

人们希望能够生产一种可以存储活动图像的光碟，从而克服录像磁带易磨损和存放变形的缺点。首先，飞利浦和其他公司，先后研制出一种用类似模拟方式调制的光碟视频影碟LD。LD（Laser Video Disc）机是一种声音和图像的播放设备，它所采用的光盘面积较大，直径为30cm，单面信息量只有60min。LD光盘对音频和视频信息采用模拟信号处理的方法。LD光盘分别将视频图像信号和伴音音频信号进行调频（FM）处理，两个声道的伴音信号采用不同的载频频率。声音和图像信号被分别处理后，再合成一个信号记录到光盘上。信号在光盘上也是用信息坑（凹槽）来表示信息内容的。

有些LD光盘上，除了用模拟方式录制的音频和视频信号外，也有用数字方式录制的伴音信号。这样一张盘上有两种伴音：模拟伴音和数字伴音。

LD机伴音的播放质量接近CD唱机，所播放的图像水平清晰度可达430线以上，但其光盘成本高、面积大，携带和保存都不方便，所以人们仍然追求用12cm光碟来存储活动图像。

1988年飞利浦发表了CDI标准建议书，将音乐CD与互动式游戏画面融合在一起，开始利用光碟存储数字音乐和数字图像。

3.VCD光盘

1993年6月29日由飞利浦、索尼、JVC、松下4家公司正式协议，统一认可了VIDEO CD的标准，VIDEO CD正式诞生了。1993年国际标准化组织和电工委员会正式批准并公布了VIDEO CD的标准，称为ISO/IEC 11172-1建议书，即MPEG（Motion Picture Expert Group，动画专家组）-1标准。

1993年，JVC和飞利浦公司联合发表了基于一种图像与声音压缩和还原技术MPEG-1的12cm的VCD格式《Karaoke CD V1.0》，专门为卡拉OK功能所制定。这就是我们常说的VCD 1.0版。由于采用了压缩技术，它实现了使用和CD一样的凹槽在12cm的光盘上记录信号，但记录的信息量从74min的音乐变成可记录74min的音乐和74min的VHS（家用录像机）级的活动图像。VCD机所播放的图像水平清晰度NTSC制仅为248线，PAL制也只有288线，低于LD的水平。

1993年9月，松下、索尼、飞利浦、JVC 4家公司联合推出了VCD V 1.1版，将图像格式进一步标准化，更适合于活动图像的播放及兼容CD-I（只读光盘交互系统）的交互功能，增加了相册功能和轨迹索引功能，为解压芯片的生产及VCD整机的设计奠定了基础。同年11月25日，我国万燕公司推出的世界第一台VCD——CDK-320型1.1版VCD机通过了国家级鉴定，开创了数字解压缩技术商业化生产的先河。由于VCD碟片成本比LD低得多，因此在我国得到了快速的普及。

1994年7月，上述4家公司又发表了Ver 2.0版，对VCD做了进一步改进，既增加了光盘的格式化容量，也加快了数据的读取速率，使画面变得流畅。其菜单功能，即通常所说的PBC（Play Back Control）称为重放控制，又称为目录表。它是在数据的第一轨中记录播放顺序的选择画面，用户可以直接从目录中找到所需要的内容，从而实现不用计算机可进行人机对话的功能，尤其适用于文化教育、资料阅览、游戏娱乐等方面。

4.DVD光盘

尽管VCD以低廉的价格就可以带给人们视听的享受，但其画质却实在是强差人意。1995年几家大公司先后推出了一种新型的用数字方式记录的小型光碟，即Digital Video Disc数码视频光碟，简称为DVD。1995年9月，各大公司统一了DVD的标准。

DVD（Digital Video Disc）采用MPEG-2的图像压缩技术和杜比AC-3的音频处理技术，使音频和视频图像的质量都有了显著的提高。同时，其用于记录的信息凹槽变小且信息纹的间距也变小，虽然仍采用直径12cm的盘片，但存储量有显著的提高，单面单层的DVD碟片容量达到4.7GB，最多可记录133min的信息。现在有些DVD电视光碟，又称为DVD压缩碟，其播放时间可达7个多小时以上，这是以牺牲图像质量换取播放时间的结果。其图像质量为VCD水平，但文件架构符合DVD影碟的标准，从而可以在DVD机上进行播放。

DVD机播放的图像水平清晰度为480线，超过LD的水平。声音可实现5.1声道环绕声效果，让人产生亲临现场的感觉。

自1999年年底至2000年年初，DVD开始形成成熟的市场，在市面上的占有量逐渐扩大，因为人们对美的追求是无限的。从2002年开始人们又不满足于DVD的清晰度，寻求更清晰的媒体。此时，EVD和“蓝光DVD”开始进入人们的视野。“蓝光DVD”光盘单面单层盘片的存储容量被定义为23.3GB、25GB和27GB。

5.EVD和“蓝光DVD”

北京阜国数字技术有限公司（Beijing E-world Technology Co.,Ltd.）于2003年11月18日在人民大会堂展出了——“增强型多功能光盘”（Enhanced Versatile Disc，缩写为EVD）。EVD以其震撼音效和亮丽画质的完美结合，在世界上首次实现了基于光盘的高清晰度数字节目的存储和播放。EVD仍然采用直径12cm、和DVD格式相同的盘片，主要采用更为优良的编码技术，使其清晰度是DVD的5倍，可以同时兼容高保真音响和环绕声技术。EVD是中国第一种拥有自主知识产权、掌握核心技术、具有控制标准的制定和修改权的数字音像设备。但由于EVD考虑到与DVD的兼容，导致节省专利费的效果并不明显。

日本索尼、日立、松下、夏普，韩国三星、LG，美国先锋，荷兰飞利浦，法国汤姆森9家国际主流电子巨头于2002年2月19日联合发起一项共同行动，推出一种名为“蓝光光碟”（BRD，Blue -Ray Disc）的新一代光盘存储格式，并使之成为替代现有DVD格式的新一代光盘标准。东芝和NEC提出了AOD（Advanced Optical Disc）规格的“HD DVD”，都是采用蓝紫光来读取比DVD的信息坑小得多的信号轨迹，统称为“蓝光DVD”。“蓝光DVD”的光盘直径保持为12cm。图1.1是TDK公司出品的BRD格式光碟，其容量为23GB，记录容量是现有DVD的6倍，可存储120min的高清晰度数位影像资讯信息，以及360min的标准电视视频资讯。

为了不采用他人的技术，给别人交专利费，帮别人打工，每个公司坚持自己的新一代DVD标准，可以预见，新一代的DVD在一定时期内将出现多种格式共存的现象。但随着时间的推移和电视制片商的加入，DVD的格式终将走向统一。2003年11月18日播放专用媒体规格“HD DVD”（暂称）的物理格式获得DVD论坛干事会的批准，其他格式也正在讨论之中。

由于碟片缺少的原因，和光盘机的性价比未达到预期的效果，至2008年年底，EVD和蓝光DVD并没有大量地走向市场。

1.1.2 其他激光存储媒体简介

除了前面所介绍的几种产品以外，采用激光技术来读取信息的激光光盘机实际上是一个大家族。下面，对市场上流行的其他激光存储媒体做一简单的介绍。

1.只读光盘存储器

只读光盘存储器有CD-ROM和DVD-ROM，它们分别用CD光盘和DVD光盘作为存储媒体。用光盘做计算机的数据存储器，其存量大，使用方便。CD光盘和CD唱片从外表上看是完全一样的，只不过数据在CD-ROM中的记录格式与CD盘中音频信号的格式是不同的，但光盘的驱动机构和信息的读取机构基本相同。CD唱片和VCD碟片也可以在CD-ROM中进行播放，DVD光盘则是采用MPEG-2的压缩方法来记录信号的。

DVD-ROM的数据存储量更大，和DVD一样，单面单层的容量为4.7GB。

2.可读写光盘存储器

可读写光盘存储器有一次性写入光盘，用CD-R或DVD-R表示，是一次性写入光盘，只允许写一次，写完之后不可擦除重新再写。同时，也有可重复写入光盘，用CD-RW（Recordable Write）或DVD-RW表示，这种光盘可以重复写入。其中CD-RW格式的光盘容量最大达到720MB，最长播放时间为80min。除了VCD格式的可读写光盘以外，市面上已有大量的可读写DVD光盘，其存储量达到4.7GB。

数字视听设备主要指CD、VCD、DVD。它们都是影视器材，和电视机配合，便可使人们在家中欣赏到画面优美的电影和唱卡拉OK。它们还具有人们在电影院无法实现的一些播放功能：快进、快退、慢镜头、随意搜索、循环播放、记忆播放等。激光影碟机在一般家庭中已经得到了普及。