近幾年來(lái),信息存儲(chǔ)技術(shù)飛速發(fā)展,各種曾經(jīng)是高不可攀的存儲(chǔ)設(shè)備,如高容量硬盤(pán)、可擦寫(xiě)CD以及磁光盤(pán)(MO)等,其價(jià)格都在大幅度下降。存儲(chǔ)設(shè)備價(jià)格的普遍下滑給很多人帶來(lái)一種困惑:多媒體存儲(chǔ)技術(shù)的未來(lái)之路到底指向何方?飛速發(fā)展且日趨成熟的光存儲(chǔ)技術(shù)與傳統(tǒng)的微縮膠片技術(shù)究竟孰優(yōu)孰劣?
作為經(jīng)典的電子信息存儲(chǔ)技術(shù),磁帶已經(jīng)被人們使用幾十年了。隨著硬盤(pán)、可擦寫(xiě)CD、MO等技術(shù)的發(fā)展,磁帶技術(shù)會(huì)不會(huì)有朝一日被淘汰出局,與古老的結(jié)繩記事一樣永遠(yuǎn)地成為歷史呢?從整體來(lái)看,信息存儲(chǔ)全貌就象是一個(gè)金字塔,根據(jù)性能與價(jià)格的不同,包括幾個(gè)技術(shù)層次(需要注意的是,我們這里所指的"性能"只是指數(shù)據(jù)的存取速度,并不包括該技術(shù)可靠性、可管理性等其它方面)。位于金字塔最底層的就是微縮膠片技術(shù)。微縮膠片所能提供的存儲(chǔ)空間是十分有限的,而且現(xiàn)今人們需要存儲(chǔ)的不僅僅是文字信息,還包括聲音、動(dòng)畫(huà)等多媒體信息。很顯然,微縮膠片在這方面是無(wú)能為力的。相比之下光存儲(chǔ)技術(shù)很好的實(shí)現(xiàn)了這一多媒體時(shí)代的要求,滿(mǎn)足了使用者對(duì)除了簡(jiǎn)單的文字信息之外的多媒體信息的存儲(chǔ)傳播和使用。
光存儲(chǔ)技術(shù)是采用激光照射介質(zhì),激光與介質(zhì)相互作用,導(dǎo)致介質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生變化而將信息存儲(chǔ)下來(lái)的。讀出信息是用激光掃描介質(zhì),識(shí)別出存儲(chǔ)單元性質(zhì)的變化。在實(shí)際操作中,通常都是以二進(jìn)制數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)信息的,所以首先要將信息轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)據(jù)。寫(xiě)入時(shí),將主機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)編碼,然后送入光調(diào)制器,這樣激光源就輸出強(qiáng)度不同的光束。
伴隨信息資源的數(shù)字化和信息量的迅猛增長(zhǎng),對(duì)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)密度、存取速率及存儲(chǔ)壽命的要求不斷提高。在這種情況下,光存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。多媒體應(yīng)用系統(tǒng)存儲(chǔ)的信息包括文本、圖形、圖象、動(dòng)畫(huà)視頻影象和聲音等多種媒體信息。這些媒體信息的信息量特別大,經(jīng)數(shù)字化后,它們要求占用巨大的存儲(chǔ)空間。傳統(tǒng)的磁存儲(chǔ)方式和設(shè)備存在著一定的限制,光存儲(chǔ)技術(shù)的的發(fā)展則為多媒體信息的存儲(chǔ)提供了新的方法和若干技術(shù)保證。光存儲(chǔ)技術(shù)具有存儲(chǔ)密度高、存儲(chǔ)壽命長(zhǎng)、非接觸式讀寫(xiě)和檫出、信息的信噪比高、信息位的價(jià)格低,檢索方便等優(yōu)點(diǎn)。而微縮膠片是數(shù)碼相機(jī)時(shí)代之前的當(dāng)代科技產(chǎn)物,人類(lèi)利用膠卷攝影技術(shù),復(fù)制書(shū)籍、報(bào)紙、雜志等出版物上的文字和圖片之類(lèi),匯集制作為一個(gè)小膠片。該膠片有16-mm和35-mm兩種型號(hào)。因?yàn)橐援?dāng)時(shí)的科技極限,微縮膠片比原物可以保存較長(zhǎng)的時(shí)間,便于查閱,方便分類(lèi)。及在以后的電子化過(guò)程中占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。此種方法大量的應(yīng)用于以前的圖書(shū)館、檔案館等機(jī)構(gòu)中。在一片數(shù)字革命浪潮過(guò)后,縮微保存需要長(zhǎng)期保持為一個(gè)高度受重視和保護(hù)的地位。縮微膠片能保持經(jīng)久不衰,是因?yàn)樗膶?shí)踐性。不同于數(shù)字時(shí)代,縮微膠片是一個(gè)幾乎靜態(tài)的技術(shù),它是通過(guò)精心設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。當(dāng)創(chuàng)建和存儲(chǔ)根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)做成的縮微膠片后,它們擁有500年的壽命。還值得一提的是,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)需要系統(tǒng)的使用一個(gè)復(fù)雜的檢索訪(fǎng)問(wèn)他們需要的信息,而縮微膠卷(即縮微膠片和縮微膠片)對(duì)信息的讀取則相對(duì)簡(jiǎn)單得多。
縮微膠片現(xiàn)在仍然是最普遍被接受的檔案格式。由于它具備很好的可讀性,可以被大多數(shù)人使用。35mm縮微膠片的使用提高了微小的文件的清晰程度?,F(xiàn)在微縮膠片還被一些人認(rèn)為是保存文檔材料的最完美的媒介。除此之外它還有以下優(yōu)點(diǎn):
1.通過(guò)微縮膠片縮微檔案文獻(xiàn)收藏是較經(jīng)濟(jì)的方式。
2.縮微版的文檔與原版相同它是完全未經(jīng)編輯的,絕對(duì)準(zhǔn)確的,且基本沒(méi)有腐敗的可能性。
3.與高品質(zhì)的印刷或電子檢索工具相比,用微縮膠片進(jìn)行文檔縮微易于使用。
4.如具備良好的儲(chǔ)存條件,被微縮的重要的研究材料可保存在安全可靠的空間,且費(fèi)用遠(yuǎn)小于印刷所耗費(fèi)的。
5.縮微無(wú)障礙,它從不局限于電子傳遞的一些問(wèn)題,它總是可用的,隨時(shí)可以投入使用。
盡管光存儲(chǔ)技術(shù)和微縮膠片技術(shù)在各方面都有很大的差別,但是作為多媒體存儲(chǔ)技術(shù)的重要組成部分,它們分別在不同的多媒體存儲(chǔ)領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用。
光存儲(chǔ)技術(shù)的分類(lèi)和領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展:
只讀式光盤(pán):
記錄介質(zhì)為涂有光刻膠的玻璃盤(pán)基。在調(diào)制后的激光束的照射下,再經(jīng)過(guò)曝光、顯影、脫膠等過(guò)程,正像母盤(pán)上就出現(xiàn)凹凸的信號(hào)結(jié)構(gòu)。之后利用蒸發(fā)和電鍍技術(shù),得金屬負(fù)像母盤(pán),最后用注塑法或光聚合法在金屬母盤(pán)上復(fù)制光盤(pán)。讀出信息:激光照射在凹坑上,利用凹坑與周?chē)橘|(zhì)反射率差別讀出信息。
CD-R光盤(pán):
記錄信息:利用熱效應(yīng)。用聚焦激光束照射CD-R光盤(pán)中的有機(jī)染料記錄層,照射點(diǎn)的染料發(fā)生汽化,形成與記錄信息對(duì)應(yīng)的坑點(diǎn),完成信息的記錄。讀出信息:利用坑點(diǎn)與周?chē)橘|(zhì)反射率的區(qū)別。
可檫寫(xiě)光盤(pán):
1)相變型存儲(chǔ)材料的光盤(pán)記錄信息:高功率調(diào)制后的激光束照射記錄介質(zhì),形成非晶相記錄點(diǎn)。非晶相記錄點(diǎn)的反射率與未被照射的晶態(tài)部分有明顯的差異。讀出信息:用低功率激光照射存儲(chǔ)單元,利用反射光的差異讀出信息。信息的擦除:相記錄點(diǎn)在低功率、寬脈沖激光照射下,又變回到晶態(tài)。
2)磁光存儲(chǔ)材料的光盤(pán)記錄信息:記錄介質(zhì)為磁化方向單向規(guī)則排列的垂直磁光膜。在聚焦激光束照射下,發(fā)生熱磁效應(yīng),記錄點(diǎn)的磁化方向發(fā)生變化,進(jìn)而完成信息記錄。讀出信息:利用法拉第效應(yīng)和克爾效應(yīng)。信息的擦出:在激光的作用下,改變偏磁場(chǎng)的方向,刪出了記錄信息。
一代、二代光盤(pán)技術(shù):
多媒體信息時(shí)代的數(shù)字化革命是以直徑為12cm的高音質(zhì)CD(Compact disc)光盤(pán)取代直徑為30cm的密紋唱片。這其中包括CD-ROM,CD-R和CD-RW類(lèi)型。CD光盤(pán)使用的激光波長(zhǎng)為780nm,數(shù)值孔徑為0.45,道間距為1.6um,存儲(chǔ)容量為650MB。第二代數(shù)字多用光盤(pán)DVD(Digital Versatile Disk)使用的激光波長(zhǎng)為635/650nm,數(shù)值孔徑為0.6,道間距為0.74um,單面存儲(chǔ)容量為4.7GB,雙面雙層結(jié)構(gòu)的為17GB。DVD光盤(pán)系列有DVD-ROM,DVD-R,DVD-RW,DVD+RW等多種類(lèi)型。目前DVD-Multi已兼容了。DVD-RW,DVD+RW,DVD-RAM三種光盤(pán)。上述這些產(chǎn)品的問(wèn)世,對(duì)包括音頻、視頻信息在內(nèi)的數(shù)據(jù)的記錄都發(fā)揮過(guò)巨大的作用。
藍(lán)光存儲(chǔ)及近場(chǎng)光存儲(chǔ):
高清晰度電視HDTV(High-Definition)的投入使用,要求研發(fā)出更高存儲(chǔ)密度的光盤(pán),藍(lán)光存儲(chǔ)、近場(chǎng)光存儲(chǔ)等應(yīng)運(yùn)而生。
多階光存儲(chǔ)技術(shù):
多階光存儲(chǔ)是目前國(guó)內(nèi)外光存儲(chǔ)研究的重點(diǎn)之一,緣于它可以大大地提高存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)傳輸率。在傳統(tǒng)的光存儲(chǔ)系統(tǒng)中,二元數(shù)據(jù)序列存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中,記錄符只有兩種不同的物理狀態(tài),例如只讀光盤(pán)中交替變化的坑岸形貌。多階光存儲(chǔ)是讀出信號(hào)呈現(xiàn)多階特性,或者直接采用多階記錄介質(zhì)。多階光存儲(chǔ)分為信號(hào)多階光存儲(chǔ)和介質(zhì)多階光存儲(chǔ)。
從技術(shù)上講,藍(lán)光光盤(pán)的下一代存儲(chǔ)技術(shù)是相當(dāng)先進(jìn)的,不過(guò)由于藍(lán)光光盤(pán)格式本身與現(xiàn)存的紅光DVD格式并不兼容,所以如果采用藍(lán)光光盤(pán)格式的廠商必須大動(dòng)干戈的更換整條生產(chǎn)線(xiàn),這大大增加了生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)成本,使得其價(jià)格普遍偏高,從很大程度上阻礙了藍(lán)光光盤(pán)格式的普及。所以雖然藍(lán)光技術(shù)得到了很多大廠得支持,但價(jià)格是藍(lán)光技術(shù)的致命傷。不過(guò)還是有很多有實(shí)力的大廠如三星、飛利鋪、LG、三菱、索尼等表示他們已經(jīng)或很快將要推出其支持藍(lán)光技術(shù)的產(chǎn)品。
縮微膠片主要應(yīng)用于圖書(shū)館文檔和其它文獻(xiàn)的縮微收藏領(lǐng)域。最常見(jiàn)的縮微品是16mm或35mm卷縮微膠卷和縮微平片,而后者類(lèi)似于一個(gè)塑料檔案卡,也有縮影和光圈卡。輥縮微膠片,無(wú)論是在16mm或35mm的格式,都可切成短條狀,以產(chǎn)生一個(gè)縮微膠片。常見(jiàn)的種類(lèi)是銀明膠,重氮和水泡。它在以下領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛:
文獻(xiàn)縮微:圖書(shū)館所用縮微膠片一般是35毫米膠片。然而,現(xiàn)在在很大程度上轉(zhuǎn)移到16毫米膠片,而縮微期刊經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)這種格式。
電影縮微:大多數(shù)縮微是通過(guò)高對(duì)比度的電影縮微。最近色調(diào)(灰度)和彩色膠片薄膜加工已成為電影縮微的主流
縮微掃描:知名公司提供速度較快的縮微掃描器為客戶(hù)提供縮微掃描相應(yīng)服務(wù)。
報(bào)紙縮微:國(guó)會(huì)圖書(shū)館和全國(guó)捐贈(zèng)的幾十年微縮膠片用來(lái)縮微數(shù)以萬(wàn)計(jì)的報(bào)紙,根據(jù)這項(xiàng)計(jì)劃,圖書(shū)館對(duì)不同的國(guó)家期刊和報(bào)紙等新聞媒介進(jìn)行縮微工作。
綜上所述,光存儲(chǔ)技術(shù)和微縮膠片技術(shù)在本質(zhì)和應(yīng)用領(lǐng)域上存在著較為明顯的差別,但同作為多媒體存儲(chǔ)技術(shù)的組成部分,它們又具有一定的相同點(diǎn)。數(shù)字時(shí)代的來(lái)臨,使得多媒體存儲(chǔ)技術(shù)的結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生變化,哪種存儲(chǔ)技術(shù)能適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展之路便能掌握先機(jī),占領(lǐng)多媒體存儲(chǔ)技術(shù)的重要一席。