| 光學(xué)小小生 |
2006-10-11 23:42 |
光技術(shù)在電視傳媒的應(yīng)用 #4"(M9kf
~Twjc I */
隨著藍(lán)光盤攝像機(jī)和錄像機(jī)的出現(xiàn)，電視傳媒行業(yè)從傳統(tǒng)磁帶記錄走向了光盤記錄。雖然這是光技術(shù)在廣電領(lǐng)域應(yīng)用的一小步，卻是廣電科技與時(shí)俱進(jìn)的一大步。 ~;O|$xL
大約40年前，人類已經(jīng)擁有第一根海底光纜。光通訊，在電信高端領(lǐng)域，方興未艾。時(shí)至今日，在實(shí)驗(yàn)室，日本NEC和法國(guó)阿爾卡特公司分別實(shí)現(xiàn)了總?cè)萘繛?0.9Tb/s(273x40Gb/s)和總?cè)萘繛?0.2Tb/s(256x40Gb/s)的傳輸容量最新世界記錄。而單模光纖的無(wú)中繼傳輸已經(jīng)達(dá)到4000KM。從技術(shù)上看，再有5年左右的時(shí)間，實(shí)用化的最大傳輸鏈路容量有可能達(dá)到5-10Tb/s。簡(jiǎn)言之，網(wǎng)絡(luò)容量將不會(huì)受限于傳輸鏈路。 ez_qG=J .
以下我們分別對(duì)光存儲(chǔ)和光傳輸方面做以詳細(xì)闡述。 s@sRdoTdF
一 光存儲(chǔ) xlG/$`Ab
資訊對(duì)儲(chǔ)存容量需求日增，光存儲(chǔ)技術(shù)在記錄密度、容量、數(shù)據(jù)傳輸率、尋址時(shí)間等關(guān)鍵技術(shù)上有著巨大的發(fā)展?jié)摿ΑI(yè)界一直在積極開(kāi)發(fā)更高容量的各種儲(chǔ)存技術(shù)。藍(lán)紫色激光存儲(chǔ)技術(shù)（Blue-Violet Laser）、磁光盤存儲(chǔ)技術(shù)、做為硬盤（HDD）技術(shù)和磁光盤技術(shù)的結(jié)合的近場(chǎng)光盤技術(shù)超解析度儲(chǔ)存技術(shù)（Super RENS）、3D立體儲(chǔ)存技術(shù)（Multi Layers；Multi Level）以及熒光多層光盤技術(shù)FDM（Fluorescent Multilayer Disc）等相繼問(wèn)世。 h}fz`ti U
傳統(tǒng)ＣＤ和ＤＶＤ上有一層薄薄的反射層，和許多肉眼看不見(jiàn)的凹凸，它包含二進(jìn)制信息。為了從這些盤片上讀出數(shù)據(jù)，由一個(gè)半導(dǎo)體激光發(fā)生器產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的激光束，射向旋轉(zhuǎn)中的光盤片，然后反射光通過(guò)棱鏡和透鏡構(gòu)成的組鏡機(jī)構(gòu)再射向接收數(shù)據(jù)的光電裝置，而這個(gè)光電裝置連接的電路能夠辯識(shí)出激光所反射回來(lái)的數(shù)據(jù)。在光盤上，數(shù)據(jù)是凹槽(pits)及平面(lands)的型式來(lái)加以編碼，而光電裝置的電路能辯識(shí)出激光射中的平面及射中凹槽的所走距離差這就稱為相位提升(Phase Shift)，而這個(gè)技術(shù)就是在光盤中資料儲(chǔ)存與讀取的基礎(chǔ)。經(jīng)由光電讀取裝置，反射回到的凹槽與平面的變化將會(huì)轉(zhuǎn)換成1與0的數(shù)位訊號(hào)，從而構(gòu)成數(shù)據(jù)流特征。ＤＶＤ之所以容量比ＣＤ大，無(wú)非是在同樣面積的盤片上凹凸更多罷了。若要有效地縮小記錄點(diǎn)大小以提升記錄密度，必須使用短波長(zhǎng)的光源；或者使用高折射系數(shù)的介質(zhì)；或者提升透鏡的NA（數(shù)值孔徑）值。顯然在一個(gè)存儲(chǔ)容量巨大的盤片上，紅色激光根本無(wú)法辨識(shí)那么多更密集的凹凸了。因此索尼及其它公司紛紛轉(zhuǎn)向藍(lán)色激光的研究。藍(lán)色激光的波長(zhǎng)較短，因此驅(qū)動(dòng)器可以辨識(shí)出更小半徑的凹凸，盤片的容量就可以做的更大。現(xiàn)在的藍(lán)光盤技術(shù)不管是日歐韓9家AV產(chǎn)品制造商聯(lián)合制定的新一代光盤規(guī)格"藍(lán)光光盤"，還是東芝和NEC向DVD論壇提出的"AOD（高級(jí)光盤，暫定名）"規(guī)格，只不過(guò)是商家為自己謀求更高的商業(yè)利潤(rùn)而制定的不同的標(biāo)準(zhǔn)罷了。就核心技術(shù)上而言，沒(méi)有太大的區(qū)別。讓我們?cè)偕钊肓私庖幌滤{(lán)光盤和高密度光存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。 &
.VciSq6
1、 藍(lán)光盤技術(shù) uTGd{w@]0|
藍(lán)光盤技術(shù)屬于相變光盤（Phase Change Disk)技術(shù)，它與傳統(tǒng)光盤記錄不同，傳統(tǒng)光盤的記錄和讀出原理是利用磁技術(shù)和光技術(shù)相結(jié)合來(lái)記錄和讀出信息，而相變光盤的記錄和讀出原理只是用光技術(shù)來(lái)記錄和讀出信息。相變光盤利用激光使記錄介質(zhì)在結(jié)晶態(tài)和非結(jié)晶態(tài)之間的可逆相變結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的記錄和擦除。在寫(xiě)操作時(shí)，聚焦激光束加熱記錄介質(zhì)的目的是改變相變記錄介質(zhì)晶體狀態(tài)，用結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)來(lái)區(qū)分0和1；讀操作時(shí)，利用結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)具有不同反射率這個(gè)特性來(lái)檢測(cè)0和1信號(hào)。 57IAH$n8o
實(shí)際的藍(lán)光盤應(yīng)用藍(lán)紫色激光技術(shù)，能在直徑12公分的盤片上，儲(chǔ)存兩小時(shí)的高清晰度視音頻信號(hào)，在2002年2月發(fā)布的初期版本中，透過(guò)使用405nm的藍(lán)紫色電射半導(dǎo)體，NA（數(shù)值孔徑）值為0.85的讀取頭、以及0.1mm的光學(xué)透射保護(hù)層架構(gòu)，藍(lán)光盤可以將12公分的單面光盤片資料儲(chǔ)存容量提升到27GB。它可以記錄兩小時(shí)的高清晰度視音頻信號(hào)，以及超過(guò)13小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電視信號(hào)。 8B ;wn<O
在資料轉(zhuǎn)換率方面，藍(lán)光盤可以將高清晰度的電視節(jié)目，以36Mbps的速度從攝像機(jī)轉(zhuǎn)換到播放媒體上，并能維持節(jié)目品質(zhì)。另外，它還具有任意影像捕捉，以及重覆播放等功能。 p Ux ~
在兼容性方面，由于藍(lán)光盤采用MPEG2碼流壓縮技術(shù)，因此它同時(shí)適用于數(shù)字廣播系統(tǒng)，可執(zhí)行電視臺(tái)多種視頻記錄與播放。 KCd}N
另外，在資料安全性部分，藍(lán)光盤也采用了一種獨(dú)特的ID寫(xiě)入模式，可確保資料安全，并為盜版問(wèn)題提出一套保護(hù)版權(quán)的解決方案。 {vh}f+2
X[b=
| |