媒体介质有有效期
媒体有有效期
我们喜爱的电影保存在光盘和电脑中，但总有一天它们会消失。我们如何让媒体永存？
Jonathan Jarry 硕士| 2024 年 5 月 31 日 技术历史普通科学
悲剧发生时，我正在重看 *《六尺之下》*的最后一季，这部剧可以说是有史以来最好的电视剧。
每集都以一场死亡开始，有时很搞笑，有时很感人。在本集中，整集都死了。图像开始冻结，显示矩形色块。音频很快跟上。这一集名副其实，“沉默”。
我买的 DVD 让我失望了。DVD 不是应该能用 100 年吗？不管发生什么，这些坚固的光盘都注定要比它们自己的过时更耐用。然而，我却无法在不到 15 年前买的 DVD 上重新观看这部剧的高潮部分。
这让人想起媒体的短暂性。我们童年的照片和家庭录像、我们喜爱的电影、我们如饥似渴阅读的书籍，它们都有保质期。这些元素最终都会侵蚀它们。
我们可以预期这些技术能够持续多久？我们能做些什么来防止我们的故事和记忆腐烂？
**光盘的生与死**
有一段时间，流媒体服务似乎是商业媒体的完美解决方案：只需支付简单的月费，每个人都可以观看所有上映的电视节目和电影。您的《 六尺之下》 DVD 光盘已损坏？只需在 HBO 的流媒体服务上观看高清节目即可！
但我们已经看到这种可用性实际上是多么不稳定。有些电影根本就不 存在：它们无法以合法的格式访问，似乎已经从地球上消失了。至于热门电影，史蒂文·斯皮尔伯格和乔治·卢卡斯等导演在几十年后对他们的电影进行了修改，使原版或多或少无法访问。《 法国贩毒网》 的流媒体副本最近经过 编辑 ，删除了种族歧视言论。发行权到期，电影离开平台，陷入困境。令人惊讶的是，一些服务放弃了自己的内部制作：2022 年 12 月，我们了解到 HBO 正在 从其流媒体平台上抛弃 《西部世界》。拥有你喜欢的节目或电影的光盘开始感觉更可靠了。
然而，我发现光盘并不完美。只读 DVD 于 1995 年问世，随后蓝光于 2002 年问世。它们与 CD 和现已停产的激光光盘一起被称为光学媒体。信息使用激光存储在光盘上，激光会在光盘表面形成凹坑，就像精心布置的坑洞一样。将光盘放入读取器后，一束光会读取光盘表面和凹坑：CD 使用红外激光，DVD 使用红色激光，蓝光使用蓝紫色激光（因此得名）。
当光盘进入市场时，我们掌握的有关其预期寿命的唯一数据来自于制造商自己，他们进行加速老化实验，将产品置于极端温度和湿度下，以模拟产品随时间推移会发生什么情况。据美国国家标准与技术研究所 (NIST) 2003 年报道，当时的共识是，出售的供人们刻录一次的 CD 和 DVD（例如 CD-R）的使用寿命为 100 到 200 年，甚至更长。可重写光盘的预期寿命更为适中，为 25 年或更长，但用于播放电影的只读光盘呢？有关信息非常少，人们认为它们的使用寿命在 20 到 100 年之间。
问题在于这些光盘的质量存在很大差异，消费者无法轻易知道他们买到的是什么。NIST 自己 在第二年进行的加速老化测试 得出的结论是，使用酞菁作为染料的 CD-R 性能更好，尤其是当光盘的反射层由金银合金制成时。“不幸的是，”该论文承认，“客户很难识别这些更稳定的介质。”
事实上，美联社同年就刊登了 一篇报道 ，说一名男子在打开他收藏的 2,000 张 CD 时发现多达五分之一的光盘已经腐烂。光盘的制造工艺可能很差，空气会以类似生锈的方式氧化光盘表面。此外，我们还处理和存储光盘的方式也存在问题：光盘比看上去脆弱得多。污迹和划痕会阻止激光读取光盘表面。即使是光盘顶部的纸质标签也可能开始脱落并产生晃动，导致光盘无法读取。
然后，长时间暴露在光线和潮湿环境中也会造成损害。我采访了位于洛杉矶的数字保存公司 Digital Bedrock 的创始人兼首席执行官琳达·塔迪奇。她告诉我：“以前我在佐治亚大学工作的时候，我住在佐治亚州南部，家里的私人 CD 收藏因为湿度高而发霉了。”
如果您的目标是长期保存并且经济条件允许，那么档案管理员通常会这样做：他们将光盘放在由一种名为聚丙烯的惰性塑料制成的光盘盒中；他们不贴标签，而是用水溶性笔在内部塑料轮毂上书写；他们像书一样直立存放光盘；并将它们放在温度为 5 至 20 摄氏度（41 至 68 华氏度）、相对湿度为 30 至 50％ 的金属架上。
所有这些关心可能会让我们怀念老电影，在这种情况下，我有一个问题要问您：您可以进入盐矿吗？
**旋转着走向坟墓**
《星球大战》、《兰闺惊变》 和 《油脂》 只是 美国国家电影保护委员会建议保存的数百部美国电影中的三部。其中一些最终被埋入盐矿。
塔迪奇告诉我，如果保存得当，赛璐珞胶片可以保存一百多年，而且盐矿自然是干燥凉爽的。不过，胶片不需要 存放 在矿井里；任何有气候控制的保险库都可以。但像胶片这样的模拟格式无法逃脱化学死亡。硝酸盐胶片会褪色变粘，而醋酸胶片会变脆收缩。乙烯基在高温下会降解。磁带会随着时间的推移而水解，脱落宝贵的磁性颗粒，并损坏负责播放它们的设备。录像带的预期寿命估计 在 5 到 50 年之间。如果把保存放在首位，模拟格式就有缺点。
我们在创造耐用媒体方面取得了重大进展，但这些快速进展本身也存在问题：技术发展迅速，随之而来的是过时。您的 DVD 收藏可能比 DVD 播放器的使用寿命更长。如果我们回顾我童年时的 VHS 录像带，最后一台可以读取它们的专用 VCR 是 2008 年制造的。 自 1956 年以来，录像带的格式已超过 100 种。50 年后，根本不可能找到适合所有格式的播放器。正如视听档案管理员 Stephanie Renne 在 国会图书馆网站上的网络研讨会上所说的那样 ，数字不是永恒的，但模拟已经消亡。每个解决方案都是暂时的。
你拥有的那些光盘和磁带可能几十年后就无法播放了，所以将它们数字化是个好主意。你可以把家庭电影带到专门将电影和录像带等模拟媒体数字化的公司。他们最终可能会给你一张可播放的 DVD，但塔迪奇提醒我还要索要一个独立的计算机文件。为什么？因为有一天，DVD 播放器将不复存在。
至于商业刻录的 DVD 和蓝光光盘（ 例如我购买的《六尺之下》 DVD 套装），它们本来就不能保存很长时间。有些人选择的解决方案是什么？使用外部蓝光驱动器翻录这些光盘，以创建可在任何计算机上播放的数字视频文件。这种解决方案有两个问题。从技术上讲，这是非法的，因为您打破了公司设置的“数字锁”，即使您这样做是为了个人使用。这就是为什么您不太可能让档案管理员记录鼓励这种行为的原因。
然而，将光盘变成硬盘上的文件还存在另一个问题。几十年后，硬盘将无法使用。云存储公司 Backblaze 购买了大量硬盘，他们报告了 多年来使用的超过 200,000 个磁盘驱动器的数据 。不可能提前知道某个硬盘何时会报废：就像人类一样，我们只有平均寿命。正如 Backblaze 所说，如果他们六年前买了一个硬盘，那么它今天还活着的概率为 65%。但硬盘最终会报废。
原因之一是硬盘驱动器 (HDD) 是一种较老且价格较便宜的技术，其中磁盘会旋转并产生热量，因此非常脆弱。就像唱片机的臂一样，读取 HDD 内部旋转磁盘的臂可能会断裂，因为它非常脆弱且承受着很大的压力。谈到使用这种技术的小型 USB 驱动器，琳达·塔迪奇承认她的员工称它们为“门挡”，因为它们的小臂终有一天会断裂。
然后，您可能想知道固态硬盘 (SSD)，这是一种新型硬盘，不会旋转也不会产生热量。它们的致命弱点是读取和写入数据的次数有限。当它们半满时，它们会开始变慢，最终，驱动器会在没有任何警告的情况下死机。
我们过度依赖电脑硬盘来存档媒体（无论是在家中还是在云端），这也带来了可怕的警告。我们没有足够的存储介质来存储所有媒体。制造硬盘所用的塑料和稀土元素并非取之不尽， 目前只有不到 1% 的稀土元素（如钕）被回收利用。数据中心消耗着全球 3% 的电力（2010 年为 1%），一个中型数据中心一天的用水量相当于一千个美国家庭。随着气候危机的加剧，我们对硅的依赖变得更加成问题。
我们能实现更好的解决方案吗？
**生命自有出路**
通过化学手段，地球上的生命找到了一种无需光盘或大型数据中心即可编码数据的方法。DNA 中的三种碱基组在我们的细胞内被翻译成特定的氨基酸，从而提供如何构建蛋白质的指令。我们现在可以在实验室中创建人工 DNA 链，一些科学家和档案管理员正在将 DNA 作为解决存储问题的潜在解决方案。
DNA 数据存储联盟由 微软、IBM 和各大学中心等学术和行业合作伙伴组成，其目标是开发和推广基于 DNA 的数据存储生态系统。如果有人担心小动物被牺牲以获取宝贵的生命分子，请不必担心：DNA 是由化学溶液合成的，不需要任何生物体。
其工作原理很简单。数字数据（如电影文件）由 1 和 0 组成。与密码非常相似，这些数字必须转换为 DNA 自己的字母表 A、C、T 和 G，并且已经提出了不同的方法。一旦在计算机上确定了 DNA 序列，就可以将其输入 DNA 合成器，合成器将根据该序列创建实际的 DNA 分子，就像根据建筑图纸建造房屋一样。然后将生成的分子在室温下存储在铅笔末端大小的微型胶囊中。虽然 DNA 在暴露于紫外线和高湿度时会降解，但总体而言它非常坚固。一只 120 万年前的猛犸象的 DNA 已被恢复并测序；我怀疑一百万年后 CD 的情况不会如此。
当需要访问数据时，可以使用合适的仪器对 DNA 进行测序（或“读取”），并将其 A、C、T 和 G 字符串解码回数字文件的二进制语言。瞧！一整部电影已从肉眼看不见的 DNA 分子中重建。
DNA 会成为媒体存储的未来吗？有可能，但即使我们未来依赖生命蓝图，也存在一个问题。“消费者不会拥有自己的 DNA 胶囊，”塔迪奇告诉我。她的公司是 DNA 数据存储联盟的一部分。“他们仍然必须上网才能访问这些数据中心的内容。”即使《 六尺之下》 被写入 DNA，我们也必须依靠流媒体服务来访问它。
爱书之人读到这些可能带着一种优越感。但即使抛开电子书文件格式最终会过时这一事实，阅读纸质书也存在一个问题：年龄。随着年龄的增长，我们中的许多人会出现某种形式的视力障碍，如黄斑变性，这使得阅读纸质书变得困难，甚至不可能。无论你怎么看，我们最终都会成为信息瞬时性的受害者。
这里我们可以借鉴一个军事概念：二等于一，一等于无。东西会损坏、腐烂或者干脆丢失。当你有两个副本时，你实际上拥有一个，而当你只有一个时，总有一天你将一无所有。这就是备份如此重要的原因。档案管理员通常会创建一份保存副本 — 原始、未受影响、保存在安全且气候可控的位置 — 以及访问副本。这些访问副本是正在使用的副本，它们可能会丢失或被毁，但可以从保存副本生成新的副本。信息技术专家有 3-2-1 规则：在两种不同类型的媒体（CD、DVD 和硬盘）上保留三份数据副本，其中一份副本应保存在异地，远离你的家或工作场所，以防发生火灾或洪水。
必须迁移数据才能使其保持可行性。正如塔迪奇告诉我的那样，我们必须让数据重生。这和照顾植物没什么不同。如果做不到这一点，我们将不得不依靠口头讲述，但在此过程中，忠诚度将会受到牺牲。
《六尺之下》 最终季的标语 确实很贴切：“一切。每个人。每个地方。都结束。”
甚至信息。
要点： - 光盘（如 CD、DVD 和蓝光）会随着时间的推移变得无法读取，存储它们的最佳方式是避免在其上书写，将它们放在聚丙烯盒中，直立存放，并避免存放在极端温度和湿度的地方 - 硬盘也会随着时间的推移而损坏：根据 Backblaze 的数据，六年前购买的外部硬盘有 65% 的可能性今天仍能正常工作 - 科学家们正在研究使用 DNA 作为存储介质，将数字文件的 1 和 0 编码到 DNA 分子的字母表中，并在室温下存储 DNA - 存档介质和任何信息的关键是进行备份并定期迁移文件，以免它们所依赖的支持失效
https://www.mcgill.ca/oss/article/technology-history-general-science/media-has-expiration-date