高清时代的家庭存储系统

技术分类: 消费电子设计  | 2005-03-05
周鑫,EDN China技术编辑

      数字家庭这一概念将提供给我们无限的想象空间,它需要将其中的一切信息“数字化”。各种媒体的信息量正在不断膨胀,以迎合我们对知识的渴望和娱乐的需求。与此同时,我们也需要便捷高效的途径访问各种信息,新一代的连接方式可以提供不同终端对家庭信息中心的访问。
  这些需求已经令传统的存储设备显得力不从心,更高的要求使其不得不作出改进,才能胜任“家庭存储中心”的重任。“大容量”和“易访问”将变成存储中心的所必须具备的条件。
  视频文件的数字化和高清晰度将成为必然,不论是画面解析度的提高还是音色与声场的还原,都将使文件尺寸不断加大。而且,除了高清影片和数字节目以外,家庭录像、照片、文档、数据库、音乐、游戏等多媒体信息同样有尺寸增长的趋势以及共享的需求,这些都应该允许被各种终端访问。这就需要我们使用一个容量足够大的存储中心,来满足日益增长的数据量需求。
  另一方面,存储中心的连接和访问方式同样重要。在家庭网络中,既有有线设备,也有无线设备;既有便携设备,也有固定设备。除此之外,种类繁多的接口、连接方式和通信协议也成了牵制存储中心进展脚步的干扰

因素。如何使不同的终端设备(如PC、HDTV、SETTOP、PDA、手机、PMP、音频设备、游戏机、安防设施等)方便的连接和调用存储中心上的数据也是数字家庭的另一个重要课题。
  因此,本专题涉及的存储中心话题将主要针对“大容量”和“易访问”的特点进行探讨,而“光存储技术”和“家庭存储网络”将作为主要话题。


  前途未卜:下一代光存储将走向何方?


  无论采用何种视频编码技术,高清节目进入全球家庭的时间表已经渐渐清晰起来。几个重要事件的时间点成了高清发展线路中浮出水面的关键基石。
    2006年,日本全国开播数字电视节目。
    2006年下半年,美国25英寸以上的电视全部数字化。
    2006年6月,德国世界杯将成为全球众多电视台数字电视的绝好测试节目。
    2008年,北京奥运会。


  DVD:红极一时
  对不断增加的屏幕尺寸和越来越高解析度不知疲倦的追求不但带动了处理能力的提高、带宽的拓展、显示技术的革新,也引发了存储介质容量的不断飙升。
  存储技术的发展满足了人们对数据量越来越大的胃口,其中光存储的势头更是近乎疯狂,这一市场所蕴含的价值不可小觑。炙手可热的厂商为此大动干戈,皆因其背后巨大利益的驱使。
  DVD时代的到来带来了720 × 576的分辨率和MPEG-2编码方式,也给电影爱好者带来了颠覆性的巨大快乐,其先进的编码方式及大容量的存储容量所带来的高清晰画面和高保真音质以及菜单和多语言选择等功能令分辨率为352 × 288 的VCD这一雄踞多年的霸主载体一夜之间灰飞烟灭。
  时过境迁,人们对于感官享受的贪婪追求今天又重蹈覆辙,挑剔的欣赏水平最终会一步步将传统的DVD逼向绝路——在第一代DVD上记录高清内容的应用处处捉襟见肘。虽然编解码方式和压缩技术不断提高,但其发展速度无论如何也追赶不上高速增长的高清节目文件尺寸,这种尝试已经如同“把大象放进冰箱”一样难以想象。
发展史
  举个例子:在数字卫星广播中HDTV的数据传输速率(DTR,Data Transfer Rate) 至少为23 Mbps ,所以如果要利用现行的一般编码方法储存超过符合业界的标准的133 分钟的HDTV等级的高画质影音节目,其光盘容量必须超过20GB。这一容量的需求,板上钉钉的超过了DVD所能提供的极限容量——17GB,因此便注定了DVD“悲壮”的必然结局。


  蓝光来了
    2002年2月19日,索尼联合飞利浦等9大厂商推出Blu-ray Disc(BD);
    2002年8月19日,东芝与NEC公司联合提交了AOD(Advanced Optical Disc)方案,2003年11月,DVD论坛理事会将其批准为新一代DVD规格,改名为HD DVD (High Density Digital Versatile Disk)。
    2002年11月14日,中国台湾“工研院”(ITRI)与台湾高级光存储研究协会(AOSRA)提出了自己的HD-DVD(High Definition-DVD)设计方案。
  这些系统设计的共同之处是采用了405nm波长的蓝色激光,因此使得光盘单面单层的存储容量得到大幅提高,是红光DVD容量的5倍以上。而不同之处主要在于盘片结构和物理格式。这种采用蓝色激光的设计可以说一针见血地戳中了红光DVD的软肋——650nm的波长成了第一代红光DVD先天的不足,这一劣势在一定程度上也决定了其光盘记录数据(光斑)密度的极限。(技术参数见表1)
  现在,中国台湾的HD-DVD标准已经越

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