神通激光

第四节 圆盘里容大世界

　　电子计算机是一种运算机器，也是一种存储机器，能够用于存储数据、资料等，成为“经济信息库”、“科技成果信息库”、“人才信息库”……无独有偶，除了计算机之外，近些年发展起来的光盘技术又为人们开发“信息库”拓展出一条新路。激光光盘不仅能够记录声像，具有录像机的作用，而且还能够存储数据、资料、图像等，具有计算机的存储与检索功能。在这方面，光盘并不逊色，它的存储与检索的能力也大得很呢！

　　下面，我们介绍一下光盘的来历、功能和应用情况。

　　130年前的一天，美国大发明家爱迪生拿起电话听筒要打电话。可是，那时候，电话送话器膜片的灵敏度太差，打个电话，双方都要放开喉咙大喊大叫，否则就听不清。爱迪生的耳朵又不好使，因为他在火车上当报童时做实验失火，耳朵被车长打聋，现在打起电话来，太费劲了。于是，他决定改进电话送话器。他用一根针来检验送话器的传话膜片振动情况。忽然，他发现，针尖接触传话膜片时，竟随着说话声音的强弱而有规律地颤动起来。他那发明家的特有敏感使他立刻意识到，这一现象是很有价值的。这时候，一个新的发明在他的大脑里酝酿起来。他想，声音作用在膜片上，会使针按照声音规律颤动，反过来，如果让针作有规律的颤动，不就可以复原出声音来了吗？设想有了，怎样实现呢？他的大脑紧张地思索起来，许许多多的现有技术一一从他的脑际出现又消失，最后，莫尔斯电报信号的中转器技术在他大脑里停留下来，对，这项技术可以利用。从此，他和他的助手开始日夜研究实验。他采取在金属筒的锡箔片上刻制槽纹的办法记录声音，通过短针在槽纹中颤动并通过喇叭复现出声音来。

　　1877年的一天，世界上第一台留声机在爱迪生的手上诞生了！留声机的唱片上有一圈圈首尾相接的螺线槽。在放音过程中，随着唱盘的旋转，唱机针在唱片螺线槽内滑动，并按照线纹的细微的变化规律颤动。唱机针的颤动经拾音器变成电信号，经过电子放大器放大，最后由扬声器转变成声音而放出来。灌制唱片时，是以和放音相反的方法，将音乐、戏曲和语言以螺线槽的形式记录在唱片之上，因而螺线槽的形状完全“代表”声音的变化规律。灌制唱片的过程就是录音的过程。实际上，放音的过程就是灌制唱片（录音）的逆过程，把记录在唱片上的声音如实地复现出来。

　　爱迪生的留声机，和他的许多其他发明一样，对以后科学技术的发展产生了深刻影响。它是声像技术发展的开端。10年后，美国发明家柏林纳发明滚筒式留声机，第二年发明盘式留声机，并发明了唱片。那时候的留声机，右侧有一个手摇把，放音时需要用手摇来给它“上劲”，就像给手表“上劲”一样。又过了40年，美国电影业为了给无声电影配上声音，设计出一种与无声影片同步的电唱机，并生产出用电唱机放声的有声电影。从此留声机开始甩掉尾巴——手摇把，改名为电唱机。后来，福克斯有声电影公司发明声音调制技术，才把声音直接制作在电影胶片上。

　　人们并不满足于唱机，20世纪40年代初，德国研制出具有高频偏磁和良好机械传输性能的磁带录音机，开拓出记录声音的新渠道。

　　1955年，美国无线电公司宣布实验成功磁带彩色录像机，从此，人类不仅能把自己和大自然的声音记录下来，而且能把自己和大自然的形象记录下来，它揭开了声像技术史的新页，打开了现代声像技术发展的大门和通路。3年后，美国安皮克公司生产出商用彩色录像机。

　　1970年，英国德卡公司研制出第一台黑白电视录像盘。两年后，荷兰菲利浦公司研制出用激光器拾音的彩色电视录像盘。这就是现代激光光盘的诞生！

　　1978年，世界上第一张激光影碟（Laser Video DISK，简称LD）问世，其出色的视听效果令人惊叹。LD首次实现了激光与数字技术相结合的视频、音频信号的录放，开创了视频、音频录放数字化的新天地。激光影碟具有极高的记录密度，它以一个个间断的凹坑记录信息，凹坑深0.1微米，宽0.4微米，在30厘米的影碟上，每个面上的凹坑总数达145亿个。影碟看起来表面上色彩闪烁，是入射光在这大量的凹坑上产生绕射光栅而使白光分解成五光十色光栅的缘故。它每面可录放60分钟的图像与伴音，为了重现录制的影音信息，播放时需用LD Player激光影碟机。

　　1980年，荷兰飞利浦与日本索尼两家公司开发出小型教学数字音频光盘（Compact Disc Digital Audio）简称为CD，也称激光唱片或激光唱盘。1982年，激光唱片与唱机以音质好、容量大、体积小等优点纷纷上市。激光唱片的直径为5英寸（12.7厘米），单面双声道存贮数字音频的信息，可存放约70分钟的内容。激光唱片也可在电子计算机上听，计算机上要装有CD-ROM、声卡和音箱等一些设备及软件。

　　激光光盘出现以后，人们充分挖掘它的潜力，创造出多种功能的激光唱机和唱片。1983年，美国和日本分别研制成崭新的数字录音唱片。这种唱片完全摆脱了传统唱片的制作和重播方式，为唱片开辟了一个全新的境界。这种数字唱片所采用的灌录技术，原理和人造卫星上装置的电脑辅助摄影机相同。首先，灌录音使用一种特制的电脑，以每秒钟可以收录44000个音响单位的速度，把声音收入电脑。然后，电脑把这些音响转译成数字。这些音响数字，被记录在一张直径14厘米的胶片上。数字唱片重播时，使用一台特制的唱机。这台唱机是利用激光照射记录在唱片表面上的数字，用一句数字唱片的术语来说，那就是利用激光去“重读”这些音响数字。激光把数字读出之后，再经过唱机和音响扩音器，便可以把音响播出。这种数字唱机，有几项重要的优点是任何传统唱片所不及的。激光在唱片上“读出”的是数字而不是音响，因此不怕唱片上尘埃或静电的干扰，没有杂音。这种数字唱片，在存储技术等方面都有重要的用途。

　　激光影碟机是“综合信号激光盘系统”中的一种。它的工作原理与激光唱片、激光唱片机相同，只是它所录制、读取和播放的信号包括音响、静止动态画面及文字等多种信号。这种综合信号激光盘用于教学、娱乐等。在激光影碟机的发展中先后出现了LD、CD-G、CD-V、VCD、DVD等。

　　1988年荷兰菲利普公司推出世界上第一台CD-Video（简称CD电视唱片）机。CD-V唱片是在碟片上记录了20分钟左右的数字音频信息与5分钟左右的带数字立体声伴音的NTSC制活动图像模拟视频信息（或6分钟左右的PAL制带数字立体声伴音的活动图像模拟视频信息）。CD-V是录有数字音频加模拟视频信息的唱碟（音像碟），活动的画面比CD-G更为诱人。日本JVC公司推出第一台激光唱片加图形的唱机。这种新型激光唱机使用一种新颖的音频——视频激光唱片。这种唱片含有音乐、文字、照片和图形，以数字方式存储。在听音乐时，同时还能从电视屏幕上看到歌中的表演和歌词。

　　1993年下半年VCD视盘（Video-CD，也称CD视盘）新技术付诸实用。它是采用ISO国际标准化组织1991年最终认定的MPEG压缩编码技术的新秀，可播放74分钟的全屏幕、全动态、立体声影片。VCD的视频压缩和解码技术是美国人发明的，通过压缩把一部电影的动态图像和声音压缩到1.2G信息容量左右的光盘中去，并通过数字解码技术把压缩的电子信号重新播放出来。

　　然而，世界上第一台家用VCD机（实验用机）却是由中国安徽现代电视技术研究所于1992年12月研制成功的。1993年9月取名“万燕”的第一代VCD机（产品）面世。在短短几年里，VCD市场即达到巅峰状态。另外，VCD盘也可在电子计算机上播放；使用在计算机上的CD视盘不仅可以存放、录像等，它还可以存放电子游戏。人们可以通过操作计算机来达到双向交流，不但能看到精彩的画面、听到动听的声音，还可以参与其中扮演角色，从而给人们带来了更大的乐趣。

　　1994年新机种数字视频光盘机（Digital Video DISK，简称DVD）诞生。从原理上来说，DVD与VCD没有本质的不同，DVD也是对电影画面进行视频压缩，将压缩的图像储存在光盘上。播放时DVD影碟机对光盘上的数字信号进行解码，还原出图像在显示器上播放。但VCD盘只能单面使用，一张光盘只能储存640MK的信息，分辨率也较低，而且只有2个声道，播放时并不能实现真正的立体声。和VCD相比，DVD产品在各个方面都有了全面的提高。DVD光盘储存的数据可以达到4G，一个光盘可以储存多部电影，分辨率是VCD产品的4倍，具有很高清晰度，而储存的电影具有8个声道。DVD和VCD相比，播放效果上有了质的飞跃。

　　激光光盘的诞生，激光在音响设备上的应用，是音响上的一次革命。人们利用激光，以“光针”代替钢针、宝石针，制成激光唱片。经过发展，激光唱片不仅能够录音，而且能够录像。激光唱片用来记录、存储声音和图像，可以说，这是声像技术上的一次革命，一个伟大的创举。

　　激光光盘技术发展很快，各种功能、各种用途的新型唱机、唱片层出不穷。如今，激光光盘早已成为我们非常熟悉朋友，它是我们使用电脑、家庭影院不可缺少的东西，给我们提供大量的趣味无穷的游戏娱乐，给我们提供丰富多彩的影音艺术，给我们带来了美好的现代高科技享受。不仅如此，激光光盘和声像技术、电子计算机技术联手，又踏入文献存储和检索的领域，开辟了一片图文检索的新天地。

　　例如，美国第一个大型工程资料光盘检索系统在旧金山太平洋煤气电力公司建成。这种系统的软件设计和配置，由美国南方电力国际有限公司信息系统部承担。它可以处理太平洋煤气电力公司的40多万张建筑和工程图纸。利用这个光盘检索系统，太平洋煤气电力公司将全部蓝图、工程图、设计说明书及有关文件转变成电子图像信息，存储在光盘上，替代了原先的穿孔卡片、人工存储和文件目录系统，进而实现对整个系统的严格控制和对个别文件的灵活存取。利用现有的硬件设备和南方电力国际有限公司开发的系统软件，可以处理40万份资料，并能够使太平洋煤气电力公司的电子信息库在3个月内实现联机，公司的工程师和电厂的操作人员能够在设于不同地点的工作站，快速检索、查阅和打印出所需要的资料。

　　再如，我国的光盘检索系统——海威光盘图文检索系统诞生，它是北京中关村新技术公司——海威电气公司的年轻技术专家研制成功的。这个系统是一个具有“真迹存储”功能的图文检索系统，能将指纹、印鉴、手稿、乐谱、图表、地图和照片等信息进行存储、传输、复制并按原样显示、打印出来。

　　这种光盘图文检索系统比电子计算机检索系统要高出一筹。目前，各个单位开发的或商品化的计算机检索系统，并不是存储“一次文献”（文献资料本身），更不是存储大量图像系统，而只是存储“二次文献”，即只提供给用户查找文献资料的线索。因此，用户要查找某种文献资料，必须首先利用计算机检索“二次文献”数据库，得到所需要的那种文献资料“在哪里”的答复；然后，再到情报所、图收馆、档案馆或专利局去寻找和借阅文献资料原件。这就是说，计算机检索系统仅仅替用户找到文献资料的目录索引，而文献资料本身还要靠用户花时间、精力去寻找。有了海威光盘检索系统，用户就不用亲自到情报、图书部门去寻找文献资料。由于光盘图文检索系统以快速扫描输入的功能，将原始文献和图表扫描存储在光盘组中，用户只要利用一些简单的检索入口点，就可以直接找文献资料原件。

　　这种光盘图文检索系统的显著特点是，它具有适应人使用的“用户界面”。用户使用光盘图文检索系统，不用操作键盘，只要按鼠标器上的3个按键，就可以完成所有的操作，得到各种各样的信息服务。这种系统有着极为广阔的应用前景，可用来实现金融、公安、海关、包装、商标和图书情报等现代化管理，提高各行各业的工作效率和服务水平，并带来巨大的经济效益和社会效益。

　　这种光盘图文检索系统开创了情报信息走进办公室、研究室、企业和家庭的理想服务模式。20年前，美国著名信息专家兰卡斯特曾描绘出一幅手提式电子图书馆的蓝图，如今光盘图文检索系统已经迈出了重要的一步，将一座庞大图书馆缩进一间小小的办公室，那么，随着高科技的飞速发展，把一座图书馆、一座情报所缩微成为一个“手提式图书馆”或“手提式情报所”，为期还会很远吗？

　　1991年12月26日，日本《朝日新闻》报道，日本平凡出版社将一部《新世界大百科全书》“装进”一张光盘唱片里。这是日本电气家用电子公司等厂家联合开发的。他们花4的时间研制成CD-ROM光盘读取专用存储器，接着研制成这种光盘用的唱片。这张唱片直径12厘米，厚度1.2厘米，重量只有15克。这样一张轻薄的光盘唱片却容纳了39卷正文和1卷索引的巨著，存储量总计7000万字！

　　如今，《中国大百科全书》也已经“装进”光盘里。近几年来，激光光盘技术迅猛发展，随着激光光盘技术的发展，光盘书籍已经进入办公室，并走进家庭生活中来。新型光盘书籍对于普通家庭减少书柜占地是很有利的，况且，这种光盘书籍比起普通书籍来读取十分方便。

　　§§第六章 逼真的照片