第二节 信息存贮技术

从早期以印刷品为载体存贮信息，到现在以软盘、硬盘、缩微平片和光盘等新型载体存贮信息，可见信息存储技术有了迅速的发展，为信息的存贮提供了更优良、更便利的条件，不仅使信息存贮高密度化，而且使信息存贮与快速检索结合了起来，极大地提高了信息存贮与检索的效果。

下面对信息存贮的主要技术加以介绍。一、信息的印刷存贮

造纸和印刷术的发明，为信息的存贮与交流带来了深刻的影响。

印刷是指将文字、图形等信息经过一定的工艺操作，成批量地复制出来。随着印刷术的日益精湛，在各种类型的印刷载体，如各种纸张、纺织品、皮革、塑料、玻璃、陶瓷上印刷的效果，已经达到了相当精美的程度。

纸张以外的印刷载体，如纺织品等，尽管也起到了存贮、传递、交流信息的作用，但主要还是为生活用品及装饰用品增添艺术色彩，它们并不适合作为积累和保存大量信息的载体。长期以来，世界各国的图书馆、档案馆、文献信息中心、资料室等公益性的文献存贮机构，也正是一直以纸张印刷文献为保存对象，以达到信息存贮、交流、利用和实现文献信息资源共享的目的。

信息的印刷存贮，对人类文明进程起到了巨大的促进作用，为人类知识的积累和传播做出了重大的贡献。但是，信息的印刷存贮技术发展到今天也显露出许多弊端。首先，信息的印刷存贮体积大、容量小、占用空间大，在文献信息日益增多、极度膨胀的今天，各文献收藏单位，如图书馆的建筑面积也远远跟不上文献增长的速度，从而造成文献收藏机构的空间拥挤，难以进行更大范围、更多的文献收藏；第二，信息的印刷存贮速度慢，印刷过程复杂，印刷周期长，造成文献信息出版的“滞后”现象；第三，信息的印刷存贮使文献信息的传递速度和传递范围受到影响，不能快速地实现信息内容的有效传送，更难以达到全球范围的普遍共享；第四，信息的印刷存贮也造成文献管理的困难。由于纸张印刷文献的寿命有限，又容易受到一些外在因素的损害，如温度、湿度、光线、灰尘、蛀虫等都会对纸张的保存产生影响， 所以纸张印刷文献的管理要考虑多方面的因素，才能进行妥善管理。

虽然，信息的存贮至今仍离不开印刷存贮，并且印刷存贮也仍然是信息存贮的主要方式，但是，人们正越来越多地采用其它更为先进的信息存贮技术，而且新的信息存贮技术也将逐渐替代传统的印刷存贮。

二、信息的磁存贮

在现代信息存储技术中，磁存贮是信息存贮的主要手段，磁存贮信息系

统，尤其是硬磁盘存贮系统，是当今各类计算机系统的最主要的存贮设备。

（一）磁存贮的特点

磁能存贮一切可以转换成电信号的信息，如声音、图像等。它具有如下特点：

  1. 信息能长久保存在磁带中，并可重复使用，而一旦所录信息无用时， 又可随时抹去，再重新记录新信息。

  2. 能同时进行多路信息的存贮，而且当采用多路频率调制方式进行存贮时，能保证这些信息之间的时间和相位关系。

  3. 存贮频带宽广，可存贮从直流 2 兆赫以上的信号。

  4. 存贮时可根据对象过程和研究的需要，对高频信息采用高速存入、慢速复放的方式；或者对低频信息采用慢速存入、快速复放的方式。

（二）几种主要磁存贮介质

  1. 计算机磁带。磁带是最早出现的一种磁表面存贮载体，它始于录音介质，主要用来记录模拟信号。计算机问世后，美国 IBM 公司完成了将磁带作为计算机存贮信息载体的研究。磁带是磁介质存贮中成本最低但信息存贮速度最慢的一种。

磁带至今仍广为采用。它是由载体层和磁表面记录层组成的。供计算机用的磁带宽度大都为 0.5 英寸，长度有 730 米、385 米、90 米数种，磁带的存贮密度有 800bPi、1600bPi、6250bPi（bPi 表示位/英寸）数种。近年来越来越趋于高密度。

磁带放在磁带机上工作，而磁带机又是在中央处理器（CPU）与磁带控制器的操纵和控制下运转的。使用时通常把若干台磁带机与一台磁带控制器相连，再将磁带控制器与计算机相连。现在，大型计算机系统一般采用真空积带箱式磁带机，它是一种高速、高密度的带盘式磁带机。最近出现的数据流磁带机取消了主动轮与真空积带箱，结构小型简单，可在磁带上高速记录数据，数据存取速度与传输率都较高，成为最理想的温盘后备存贮器。

磁带存贮器的主要优点是价格便宜，存贮量大，占用空间小，性能价格比高。而其缺点是只适于顺序存取，而且存取速度有一定限制。工作时由于磁头要与磁带表面相接触，故容易损坏磁表面层。磁带存贮器的顺序存贮方式决定了它特别适用于大批量的回溯检索。

  1. 硬盘。硬盘又称硬磁盘，是在铝合金圆盘上涂有磁表面记录层的磁记录载体，硬盘的直径有 14 英寸、8 英寸、5.25 英寸和 3.5 英寸等多种，其中以 14 英寸的硬盘用得最多。

硬盘通常由多个盘片组成，称为盘组；每张盘片由若干闭合同心圆组成磁道；盘组中同一半径的磁道构成一个立体的筒壁，称为柱面；每面上又被均匀地以扇子形状划为若干段，每段称为一个扇区。不同磁道上的扇区弧长虽不相同，但存贮量相同。一般说来，盘的大小不同、密度不同，盘面上的磁道数也不同，扇区的分法也不尽相同。

磁盘组是由多个固定在同一根轴上的单片硬盘构成的，磁盘组的单片盘数可由几片到几十片，存贮容量从几百兆字节到几千兆字节。磁盘组可在磁盘驱动器的带动下旋转，以便读写数据。磁盘上信息的读写是由计算机的中央处理器通过磁盘控制器来控制的。一台控制器也可与多台磁盘驱动器相连，其作用与磁带控制器相同。

磁盘存贮器的最大优点是能够随机存取所需要的数据，数据传输速度

快，适合作为大容量的检索设备。这些优点使其成为最重要的计算机外在设备。

  1. 软盘。软盘技术诞生于本世纪 70 年代。目前，软盘已成为微机系统中不可缺少的一种外存贮介质，而大、中、小型机也将其作为一种主要的信息输入载体。在软盘机中一次可放入 20 张软盘，能连续将数据输入到主机中， 大大提高了输入效率。

软盘又称为软磁盘，是在柔性塑料圆盘上涂有磁记录层的载体。软盘的直径有 8 英寸、5.25 英寸、3.5 英寸等几种，其存贮容量大都在 180kB～3MB 之间（kB 表示千字节），标准 5.25 英寸高密度软盘的容量为 1.6MB。新的直径为 3.5 英寸的硬质软盘的存贮容量在 10MB 以上，能很方便地在磁盘机上装卸，存取速度比普通软盘快 20 倍。

软盘的优点是它的驱动器体积小，重量轻，结构简单，价格低；软盘的缺点是存贮容量小，存取速度与数据传输率都较低。目前，在计算机病毒流行的情况下，软盘是病毒的危险载体，使用软盘时应注意防治病毒。

  1. 温盘。温盘是温彻斯特磁盘的简称。温盘是本世纪 70 年代中期发展起来的新磁盘技术，目前大多数硬盘装置都采用这种技术。

温盘尺寸有 14 英寸、8 英寸与 5.25 英寸等数种。大容量的 5.25 英寸温盘机的存贮容量已达 770MB。

温盘具有以下基本特征：

  1. 采用组合件方法消除影响磁头定位精度的机械变动因素；

  2. 采用密封的防尘结构减少浮动高度和有效记录磁道宽度；

  3. 采用体积小、重量轻、负荷小的磁头和表面润滑磁盘，使磁头可靠地按接触起停方式在小浮动高度下工作，从而消除磁头集中加载对盘面的冲击可能造成的头盘损伤；

  4. 采用薄的高性能磁盘媒体提高读写性能；

  5. 采用读用集成电路，并尽可能把它安装在靠近磁头处，以改善高频信号的传输质量。

温盘的上述特征增加了系统的稳定性与可靠性，对于提高磁盘机的性能价格比也起到了重要作用。

三、信息的缩微存贮

缩微技术是缩微摄影技术的简称。缩微技术的胶片作为介质，采用感光摄影原理，并逐步与计算机、微电子、静电复印与传真等现代先进技术相结合，成为迄今最成熟的文献资料全文本真迹存贮和检索技术。

信息的缩微存贮是用缩微摄影机将文件资料缩小拍摄在感光胶片上，经加工处理后作为信息载体保存起来，供以后拷贝、发行、检索与阅读之用。缩微技术创造于 19 世纪 30 年代，英国人约输·丹塞于 1939 年成功地将

20 英寸的文件缩微成 0.13 英寸。但缩微技术真正广泛用来存贮传递信息还

是从本世纪 30 年代开始，它以独特的形象逐步在信息存贮与交流中发挥出愈

加突出的作用，尤其是 70 年代以后，缩微技术先后与计算机技术、光盘技术相结合，组成了更加完美的信息存贮与检索系统，使这一技术更受重视。

（一）缩微存贮技术的特点

  1. 缩微品的信息存贮容量大，密度高。

  2. 存贮介质占用空间小，可节省大量空间。由于缩微品体积小、重量轻，

    在存贮相同数量资料的情况下，缩微平片比普通纸节省存贮空间 98％，其体

积与重量仅为印刷品的 1％。

  1. 缩微品忠于原件，不易出差错。

  2. 成本低、价格便宜。

  3. 保存时间长，在通常环境下缩微品可以保护 50 年，如果在适当环境温

度和湿度下可以保存 100 年以上。

  1. 便于计算机检索。采用缩微技术，可以将非统一规格的原始文件规范化和标准化，从而便于管理。

但是，缩微存贮技术也存在一些缺点，它在检索与阅读时需要专门的缩微阅读器，长时间阅读易于疲劳；不能像在纸印刷品上那样在缩微品上进行批注，造成修改困难。

（二）缩微制品的分类

缩微品按其外形可分为卷式胶片与片式胶片两大类。卷式胶片采用 16 毫米和 35 毫米的卤化银负片缩微胶卷作为记录介质，胶卷一般长 30.48～

60.96 米。卷式胶片成本低，所需存贮空间小，存贮容量大，安全可靠性高， 但检索使用不便，适于存贮使用率较低的大批量资料。片式胶片又可分为缩微平片、条片、封套片、开窗卡片等。

按材料来分，缩微胶片又可分为卤化银胶片、重氮胶片与微泡胶片三种。卤化银胶片是将含有感光溴化银或氯化银晶粒的乳胶涂在塑料片基上制成的，其最大的优点是保存时间长，但容易受温度和湿度的影响。卤化银胶片是目前使用最广泛的胶片。供用户使用的拷贝片一般采用价格较低的重氮胶片或微泡胶片，它们的缺点是保存时间短。

（三）缩微技术的现代应用

缩微技术最令人注目的进展就是它与电子计算机、通信技术及其他存贮介质的结合，拓宽了它的应用领域，发挥了它的潜能。其主要成就有：

  1. 计算机输出缩微胶片（COM）技术。COM 技术能将计算机输出的二进制信息转换成人可阅读的缩微影像，并直接将它们记录在缩微片上。COM 的输出速度很快，每秒可摄录数千乃至上万字符。COM 设备可起到一个档案库存贮器的作用，将机内占较大容量而又需长期保存的信息，利用 COM 输出到缩微胶片不失为一种简便有效的方法。

  2. 计算机输入缩微片（CIM）技术。CIM 与 COM 的作用正好相反，它是把缩微胶片上的字符、文字、图像等信息转变为电脉冲，以机器可读形式记录在磁介质和光介质载体上。同样，再通过 COM 又可获得原始缩微胶片的复制品。因此，CIM 具有进一步推广 COM，扩大缩微品应用的重要作用。

  3. 计算机辅助缩微品检索系统（CAR）。CAR 是一种将计算机信息检索技术、缩微品及纸质资料各自特点融为一体的自动化检索系统。它的主要设备有：计算机系统、缩微品存取设备、缩微阅读机和缩微复印机。其实现方法为：将缩微胶片信息中的可检索项（主题词、关键词、分类号、代码、日期等）以及信息所在胶片的地址（卷号、片号、顺序号等具有指导意义的信息） 输入计算机，并组成索引；通过计算机外设输入检索要求，检索软件逻辑判断，获得命中结果（信息所在缩微品中地址），由此而驱动并控制缩微存取设备取出原文，并显示在缩微阅读器上或由缩微复印机输出纸质原始资料复制品。目前，CAR 已具有在 1 分钟内，从一万页缩微资料中检索出任意一页的能力。

  4. 视频缩微系统。它是由缩微、视频和计算机三种技术结合在一起构成

的影像资料全文存贮检索系统。由于采用视频技术，可以做到输入的影像资料先暂时存入磁盘而实现随存随用，克服传统缩微系统因制备缩微品需要时间而不能立即将新资料供用户使用的固有缺点。而且输出的缩微影像经扫描数字化，可以通过线路向远方传送，使网络中众多的用户不但可以同时共享机读二次文献而且还能共享全文影像资料，从中找出任意一页原文献只需 14 秒钟。

总之，缩微技术已经发展成为一种相当成熟的技术，并且已广泛应用于保存珍贵的文献和典籍上，世界各地的大型图书馆常采用该技术对珍本、善本和孤本进行缩微处理，而且还利用计算机辅助缩微品检索系统和视频缩微系统，实现全文检索，并逐步通过通信网络，实现缩微品自动存贮检索和缩微全文资料共享。