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光存储技术和微缩胶片技术

日期:2017年1月18日 23:13

摘要:光存储技术和微缩胶片技术作为多媒体存储技术的重要组成部分,分别在不同的领域里发挥着不可替代的作用,但不可避免的两者都有一定的优缺点,随着数字时代的快速发展,多媒体存储技术的格局也必将为之发生改变。

引言

近几年来,信息存储技术飞速发展,各种曾经是高不可攀的存储设备,如高容量硬盘、可擦写CD以及磁光盘(MO)等,其价格都在大幅度下降。存储设备价格的普遍下滑给很多人带来一种困惑:多媒体存储技术的未来之路到底指向何方?飞速发展且日趋成熟的光存储技术与传统的微缩胶片技术究竟孰优孰劣?

作为经典的电子信息存储技术,磁带已经被人们使用几十年了。随着硬盘、可擦写C

D、MO等技术的发展,磁带技术会不会有朝一日被淘汰出局,与古老的结绳记事一样永远地

成为历史呢?从整体来看,信息存储全貌就象是一个金字塔,根据性能与价格的不同,包括几个技术层次(需要注意的是,我们这里所指的"性能"只是指数据的存取速度,并不包括该技术可靠性、可管理性等其它方面)。位于金字塔最底层的就是微缩胶片技术。微缩胶片所能提供的存储空间是十分有限的,而且现今人们需要存储的不仅仅是文字信息,还包括声音、动画等多媒体信息。很显然,微缩胶片在这方面是无能为力的。相比之下光存储技术很好的实现了这一多媒体时代的要求,满足了使用者对除了简单的文字信息之外的多媒体信息的存储传播和使用。

光存储技术是采用激光照射介质,激光与介质相互作用,导致介质的性质发生变化而将信息存储下来的。读出信息是用激光扫描介质,识别出存储单元性质的变化。在实际操作中,通常都是以二进制数据形式存储信息的,所以首先要将信息转化为二进制数据。写入时,将主机送来的数据编码,然后送入光调制器,这样激光源就输出强度不同的光束。

伴随信息资源的数字化和信息量的迅猛增长,对存储器的存储密度、存取速率及存储寿命的要求不断提高。在这种情况下,光存储技术应运而生。多媒体应用系统存储的信息包括文本、图形、图象、动画视频影象和声音等多种媒体信息。这些媒体信息的信息量特别大,经数字化后,它们要求占用巨大的存储空间。传统的磁存储方式和设备存在着一定的限制,光存储技术的的发展则为多媒体信息的存储提供了新的方法和若干技术保证。光存储技术具有存储密度高、存储寿命长、非接触式读写和檫出、信息的信噪比高、信息位的价格低,检索方便等优点。而微缩胶片是数码相机时代之前的当代科技产物,人类利用胶卷摄影技术,复制书籍、报纸、杂志等出版物上的文字和图片之类,汇集制作为一个小胶片。该胶片有16-mm和35-mm两种型号。因为以当时的科技极限,微缩胶片比原物可以保存较长的时间,便于查阅,方便分类。及在以后的电子化过程中占有绝对的优势。此种方法大量的应用于以前的图书馆、档案馆等机构中。在一片数字革命浪潮过后,缩微保存需要长期保持为一个高度受重视和保护的地位。缩微胶片能保持经久不衰,是因为它的实践性。不同于数字时代,缩微胶片是一个几乎静态的技术,它是通过精心设计的国家级标准产品。当创建和存储根据这些标准做成的缩微胶片后,它们拥有500年的寿命。还值得一提的是,数字数据需要系统的使用一个复杂的检索访问他们需要的信息,而缩微胶卷(即缩微胶片和缩微胶片)对信息的读取则相对简单得多。

缩微胶片现在仍然是最普遍被接受的档案格式。由于它具备很好的可读性,可以被大多数人使用。35mm缩微胶片的使用提高了微小的文件的清晰程度。现在微缩胶片还被一些人认为是保存文档材料的最完美的媒介。除此之外它还有以下优点:

1.通过微缩胶片缩微档案文献收藏是较经济的方式。

2.缩微版的文档与原版相同它是完全未经编辑的,绝对准确的,且基本没有腐败的可能性。

3.与高品质的印刷或电子检索工具相比,用微缩胶片进行文档缩微易于使用。

4.如具备良好的储存条件,被微缩的重要的研究材料可保存在安全可靠的空间,且费用远小于印刷所耗费的。

5.缩微无障碍,它从不局限于电子传递的一些问题,它总是可用的,随时可以投入使用。

尽管光存储技术和微缩胶片技术在各方面都有很大的差别,但是作为多媒体存储技术的重要组成部分,它们分别在不同的多媒体存储领域发挥着非常重要的作用。

光存储技术的分类和领域内的发展:

只读式光盘:

记录介质为涂有光刻胶的玻璃盘基。在调制后的激光束的照射下,再经过曝光、显影、脱胶等过程,正像母盘上就出现凹凸的信号结构。之后利用蒸发和电镀技术,得金属负像母盘,最后用注塑法或光聚合法在金属母盘上复制光盘。读出信息:激光照射在凹坑上,利用凹坑与周围介质反射率差别读出信息。

CD-R光盘:

记录信息:利用热效应。用聚焦激光束照射CD-R光盘中的有机染料记录层,照射点的染料发生汽化,形成与记录信息对应的坑点,完成信息的记录。读出信息:利用坑点与周围介质反射率的区别。

可檫写光盘:

1)相变型存储材料的光盘记录信息:高功率调制后的激光束照射记录介质,形成非晶相记录点。非晶相记录点的反射率与未被照射的晶态部分有明显的差异。读出信息:用低功率激光照射存储单元,利用反射光的差异读出信息。信息的擦除:相记录点在低功率、宽脉冲激光照射下,又变回到晶态。

2)磁光存储材料的光盘记录信息:记录介质为磁化方向单向规则排列的垂直磁光膜。在聚焦激光束照射下,发生热磁效应,记录点的磁化方向发生变化,进而完成信息记录。读出信息:利用法拉第效应和克尔效应。信息的擦出:在激光的作用下,改变偏磁场的方向,删出了记录信息。

第一代、第二代光盘技术:

多媒体信息时代的第一次数字化革命是以直径为12cm的高音质CD(Compact disc)光盘取代直径为30cm的密纹唱片。这其中包括CD-ROM,CD-R和CD-RW类型。CD光盘使用的激光波长为780nm,数值孔径为0.45,道间距为1.6um,存储容量为650MB。第二代数字多用光盘DVD(Digital Versatile Disk)使用的激光波长为635/650nm,数值孔径为0.6,道间距为0.74um,单面存储容量为4.7GB,双面双层结构的为17GB。DVD光盘系列有DVD-ROM,DVD-R,DVD-RW,DVD+RW等多种类型。目前DVD-Multi已兼容了。DVD-RW,DVD+RW,DVD-RAM三种光盘。上述这些产品的问世,对包括音频、视频信息在内的数据的记录都发挥过巨大的作用。

蓝光存储及近场光存储:

高清晰度电视HDTV(High-Definition)的投入使用,要求研发出更高存储密度的光盘,蓝光存储、近场光存储等应运而生。

多阶光存储技术:

多阶光存储是目前国内外光存储研究的重点之一,缘于它可以大大地提高存储容量和数据传输率。在传统的光存储系统中,二元数据序列存储在记录介质中,记录符只有两种不同的物理状态,例如只读光盘中交替变化的坑岸形貌。多阶光存储是读出信号呈现多阶特性,或者直接采用多阶记录介质。多阶光存储分为信号多阶光存储和介质多阶光存储。

从技术上讲,蓝光光盘的下一代存储技术是相当先进的,不过由于蓝光光盘格式本身与现存的红光DVD格式并不兼容,所以如果采用蓝光光盘格式的厂商必须大动干戈的更换整条生产线,这大大增加了生产厂商的生产成本,使得其价格普遍偏高,从很大程度上阻碍了蓝光光盘格式的普及。所以虽然蓝光技术得到了很多大厂得支持,但价格是蓝光技术的致命伤。不过还是有很多有实力的大厂如三星、飞利铺、LG、三菱、索尼等表示他们已经或很快将要推出其支持蓝光技术的产品。

缩微胶片主要应用于图书馆文档和其它文献的缩微收藏领域。最常见的缩微品是16mm或35mm卷缩微胶卷和缩微平片,而后者类似于一个塑料档案卡,也有缩影和光圈卡。辊缩微胶片,无论是在16mm或35mm的格式,都可切成短条状,以产生一个缩微胶片。常见的种类是银明胶,重氮和水泡。它在以下领域应用较为广泛:

文献缩微:图书馆所用缩微胶片一般是35毫米胶片。然而,现在在很大程度上转移到16毫米胶片,而缩微期刊经常会发现这种格式。

电影缩微:大多数缩微是通过高对比度的电影缩微。最近色调(灰度)和彩色胶片薄膜加工已成为电影缩微的主流

缩微扫描:知名公司提供速度较快的缩微扫描器为客户提供缩微扫描相应服务。

报纸缩微:国会图书馆和全国捐赠的几十年微缩胶片用来缩微数以万计的报纸,根据这项计划,图书馆对不同的国家期刊和报纸等新闻媒介进行缩微工作。

综上所述,光存储技术和微缩胶片技术在本质和应用领域上存在着较为明显的差别,但同作为多媒体存储技术的组成部分,它们又具有一定的相同点。数字时代的来临,使得多媒体存储技术的结构也随之发生变化,哪种存储技术能适应未来的发展之路便能掌握先机,占领多媒体存储技术的重要一席。

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