2004年11月25日16:27


浅谈单面双层的DVD刻录机
八戒 

  前言:

  目前DVD刻录机除了往更高速度发展之外,也同时朝着更大容量方向发展。其中近期DVD刻录机最让人关注的特点就是倍量备份功能—即单面双层刻录技术,可以刻录8.5GB(实际为7.95GB)的数据。那么何谓单面双层刻录技术?此功能真得象厂商所宣称那样诱人吗?

  一、单面双层,再起规格之争

  DVD单面双层技术作为DVD刻录产业里最创新的规格,DVD Forum和DVD+RW 联盟都推出他们自己专属的单双层刻录格式。

  1、DVD+RW联盟的DVD+R DL规格

  早在2003年的10月份,飞利浦和三菱就联合研制并宣布在刻录技术上取得了重大的突破,声称已经实现将一张4.7GB容量的DVD刻录光盘的容量翻倍,达到8.5GB,并将这种技术命名为“双层(DL,Double Layer)”技术----业界简称为DVD+9。

  双层DVD+R刻录片,主要通过额外的储存层(L0层)来增加数据储存容量,这个储存层是由刻录片的同一面来存取,表示你不需要把刻录片换面,以读取另一面的数据。每一个数据刻录层都是由一个薄薄的有机染料薄膜所组成的;当激光束进行加热,不可逆地改变了染料的化学和物理结构,就产生刻录的效果。这种新格式把刻录片的数据容量从4.37GB增加到8.5GB,同时仍保有对于现有的DVD-Video播放机和DVD-ROM光驱的兼容性。

  为了要了解双层DVD是如何运作的,你首先需要了解DVD播放机是如何从大量生产的单层刻录片里取得资料的。只读DVD把信息变成数十亿个只能从显微镜里看到的小洞,以储存在一片聚碳酸酯的上层表面里的螺旋状沟槽里。刻录片的沟槽面是以反射性物质(例如铝)进行涂布,然后再黏到一个印有标签的塑料片上。当刻录片下的激光在扫瞄沟槽时,光驱上的光学读写头就会监视有刻痕的表面下反射层所弹回来的光线数量,经过坑洞时所产生的光束变化,可以让光驱把它解译为一系列的0与1。

  

  从上到下依次为:印刷层、保护层(聚碳酸酯,防止染料层与反射层被氧化,抵抗紫外线与磨损)、金属反射层、染料层L1、间隔层、半穿透性金属反射层、染料层L0、保护层。简单地说,DVD+9是用两张盘面对背的结合在一起。上面的记录层L1就是我们常说的第二层,为全反射层。下面的L0是我们常提到的第一层,为半反射层。

  播放碟片时激光头从光盘中心一直读到边缘,然后激光头调整,光线穿过第一层,开始读取第二层。在这个过程中,一般有一秒左右的停顿。在一片可刻录的DVD上,以热感应有机染料涂布的空白沟槽,取代了DVD的坑坑洞洞。刻录一个虚拟的“坑洞”的方式,是以精确对焦的激光来加热染料的某一点。这会永久改变染料在那一点的物理性质,让它拥有与坑洞相类似的光学性质。

  

  

  为了实现双数据层操作,DVD+9刻录必须使用两套机制:在对L0数据层写入时,激光头中的聚焦镜被自动调整到最佳状态,激光束准确聚焦在L0有机染料层上,然后根据控制系统的命令将数据流逐次写入。为了与双层DVD9只读盘片兼容,L0的反射率必须控制在18%左右,而完成这项任务就必须依赖L0对应的“半透明金属反射层”。

  对第一层的操作其实与普通刻录盘片是一样的,在技术上也容易实现,真正具有挑战性的地方是对L1层操作之上:聚焦镜片被调整在长焦状态,激光束被定位到L1数据层的深度,但要到达L1数据层,激光束必须通过L0数据层和对应的反射层,由于反射层具有半透明和反射的双重特点,聚焦到L1的激光被允许通过,但仍有将近50%左右的激光能被反射或吸收,最终达到L1数据层的激光强度只有初始强度的50%,读取数据时也是如此,因此L1数据层的敏感度必须高于L0层,否则可能无法对强度较弱的写入激光作出反馈。

  同时L1对应的反射层必须具有更高的反射率,否则反射激光可能过于微弱而无法被识别。根据白皮书,DVD+9 L1数据层的实际反射率超过50%,但最终能穿透盘片返回光头接收器的反射光为初始的18%。也就是说,有效反射率只有18%,这也是兼容只读DVD+9格式的需要。

  制造一片双层的可刻录刻录片,听起来好像很容易,但是要确保两个染料层拥有与DVD的坑洞相同的光学性质,是非常重要的技术关键。即使小心地调整一些参数,例如刻录的“坑洞”的精确深度与形状、每个染料层的厚度与化学成分、金属涂布的反射涂布。

  据日本三菱公司称,为了保持和单面双层的DVD-ROM的兼容性,在DVD+R DL光盘的L0层采用了一种银合金的反射物质。此外还称,L0层的数据传输速率比L1层快50%,因为激光束到达L1层时部分激光能量被L1层反射和吸收了,因而L1层必须对光能量特别敏感。也真是因为DVD+R DL盘片制造如此复杂,造成了此前盘片价格居高不下的原因。

  

  这里要注意的是,DVD+RW联盟中所用的DL是Double Layer的缩写,而不是下面提到的Dual Layer的缩写。

  2、DVD论坛的DVD-R DL规格

  在飞利浦和三菱联合推出DVD+9规格同时,DVD Forum也推出了对应的DVD-R DL规范,也就是Dual Layer技术—也称DVD-9。

  Dual Layer,同样也是单面双层的DVD片,最大的容量也可以达到8.5GB。在原理上,DVD-9与DVD+9是一样的,二者都是双层有机染料,双聚焦激光结构等等。DVD-9主要是在单面光盘上将两层标准的DVDR-5存储介质压缩在一起。单面双层DVD光盘地第一层L0的刻录方式和目前标准的单层DVDR-5光盘完全相同。

  无论是使用恒定角速度还是恒定线速度的方式进行刻录,数据都是在激光束从光盘的中心向边沿移动的过程中写入光盘的。而第二层L1的刻录过程与第一层相反,是从光盘的边沿向中心移动的。在读取方面,底层L0的读写方式和单层的DVDR-5光盘完全相同;第二层L1的读写方式也是十分简单:首先激光束聚集在第二层L1上的1毫米的存储段上,由于第一层的透明度很好,而且激光束足够强,因此能够方便地对第二层进行读写。刻录时,激光束通过加热存储介质的表面并改变其物理和化学结构,使得存储单元和周围的介质的特性不相同。

  虽说原理相同,但DVD-9与DVD+9之间也有许多小的技术上的差异,两者使用不同的机制以在刻录片上定位及找出数据。比如DVD-9的第一、第二层数据记录层的有效反射率分别为17.3%和19.5%,而DVD+9则都高于18%,“数据—时钟”抖动值分别为9.34%和8.08%,而DVD+9的两个记录层都在9%以下,这些差异主要是由于两者所采用的制造材料不同所造成的,每个规格都只允许在其所对应的专属刻录片上刻录数据,但实用效果是一样的。

  同时两种双层规格都要求Layer 0的数据必须比Layer 1上的同样位置先刻录,目前的DVD+R DL刻录机也必须在结束刻录时,完整刻录两层。从最终使用者的角度来看,两者之间最明显的差异将会是刻录速度。DVD+9最初将支持2.4倍的刻录,而DVD Forum的DVD-9双层规格可以支持2倍,不过目前两者已经推出了4倍速刻录规格。

  以上两种规格都可以被目前DVD播放机和DVD光驱识别。但相对来说,目前DVD-9的盘片、碟源要比DVD+9要丰富许多。比如目前一般市面上有些包含幕后花絮或是其它预告片的DVD电影就是采用DVD-9的格式。

  二、那些产品支持单面双层刻录

  由于目前先锋已经将主要精力放到更先进的HD DVD技术(蓝光DVD技术)应用之上,DVD-9规范在DVD刻录机领域的推广进程要相对滞后。目前市场上支持单面双层刻录的DVD刻录机几乎是清一色支持DVD+9(也就是DVD+R DL)的产品。

  1、SONY DRU-700A

  

  SONY DRU-700A采用了SONY光磁特有的透明时尚面板设计,面板中央带有SONY的LOGO,设计的十分简洁,仅仅有一个弹仓控制键。同时这款刻录机为了方便用户,还带一个黑色面板,使用者可根据搭配颜色的需要自由替换。

  这款产品最大特点就是支持DVD+9规格。在性能方面支持8倍速刻录4.7GB的DVD+R/RW和DVD-R/RW以外,还支持采用单面双层4倍速刻录8.5GB的DVD+R  DL光盘,及8倍速刻录DVD+/-R、刻录DVD+/-RW为4倍速、刻录DVD-ROM的速度为12及24倍速、CD-RW的刻录是以40倍速来刻录的。此外,DRU-700A搭载先进转轴技术,确保光驱能更加稳家的读取资料,避免光盘受到损伤,还拥有2M缓存以及Power-Burn防刻死技术。在这里需要说明一点的是,最期的DRU-700A所刻录的双层刻录片无法在单层DVD碟机和DVD刻录机上使用,对此大家可以通过升级固件来解决。

  2、明基DW830A

  

  明基DW830A也是一款支持DVD+9规格的DVD刻录机,可支持2.4倍速的单面双层刻录功能,并提供8X DVD+R写入,4X DVD+RW写入,12X DVD 读取。DW830A拥有2MB缓存,支持明基独家“Seamless link”神奇链刻不死技术,并将包含2项最新的技术来保证双层刻录的完美实现:一项是名为“LayerMagic”的技术,能自动在2层盘片间均衡写入数据,可以大幅缩短刻录时间;另一项“SmoothPlay”技术能自动修改写入盘片末尾的数据,使得刻录盘的读取时间明显缩短。

  3、先锋DVR-108XL

  

  先锋继Pioneer DVR-107XL之后所推出的DVR-108XL是一款支持单面双层刻录的16X DVD刻录机,提供有白、银、黑色三款时尚外壳设计供消费者选择,可任意搭配不同计算机机箱色系。值得一提的是,虽然先锋是DVD-R DL规格的制定者,但它这款产品支持的却是DVD+R DL规格(DVD+9),可以对2.4倍速双层DVD光盘片用4倍速刻录。在其它规格之上,DVR-108XL可以提供16倍速DVD+R/-R写入、4倍速DVD+RW/-RW复写,及32倍速CD-R写入、24倍速CD-RW复写能力;

  此外,Pioneer DVR-108XL包含有先锋独家液晶补正技术 (Liquid-Crystal Tilt Mechanism),可消除因为光盘片曲度与厚度些许的参差不齐造成读写精确度低落的现象,大幅提升高速刻录的稳定性及成功率。而它的智能激光技术 (Smart Laser Driver Technology),则可有效解决刻录时信号传输精确度的问题,提升高速写入时的品质。

  4、飞利浦DVDR1640P

  

  作为DVD+R光储标准的制定者,飞利浦这款DVDR1640P也是一款支持2.4X DVD+R DL的16X DVD刻录机。除却可以支持目前主流的所有刻录制式和盘片外,DVDR1640P还具有三大先进技术以保障每一张盘片的成功刻录——随机功率校正(RUNNING OPC)、热平衡刻写(THERMO-BALANCE)以及无缝连接(SEAMLESS LINK)技术。

  据官方报告,这三大技术与同类技术相比都有较大的优势,比如在断点连接技术上,飞利浦实现的断点间距小于0.03微米,可保证更佳的刻录质量和更高的读盘速度。值得一提的是,DVDR1640P的面板外观精致典雅,并有刻录模式指标灯和刻录进度条,如进行CD刻录和DVD刻录时会显示不同的指示灯,此外还会显示进度条。

  5、双重规格—浦科特PLEXTOR PX-716A

  

  PLEXTOR PX-716A属于一款的16X DVD刻录机,其最大特点是除了提供4X DVD+R DL刻录功能之外,还是目前市场上为数不多可以支持DVD-9格式刻录盘片的产品。不过,它仅属于 “准DVD-9规格”刻录机,因为在出厂之初它并不提供此功能,只不过目前大家可以通过升级固件来支持。

  此外,PX-716A 除保留一系列 Plextor 独有功能以及独家 PlexTools Professional 工具之外,还追加 AutoStrategy 与 Intelligent Tilt 两项新技术,以进一步提升刻录质素。提得一提的是PX-716A 支持 16X Full-CAV 刻录模式,刻录速度较市面上 16X Z-CLV DVD 刻录机要快不少。

  值得一提的是,目前最新的16X DVD刻录机大多数都支持DVD+R DL规格,大家不妨留意一下,在这里我们就不多说了。

  三、结语:我们需要享用单面双层刻录功能吗?盘片是关键!

  考虑到目前的DVD影片大多数采用DVD9格式,因此目前支持DVD+R DL已经成为DVD刻录机的最大卖点之一,就是他们可以备份电影的能力,通常这得要两片单层刻录片才能刻完。把一片DVD-Video分成两片,可能会破坏它的逻辑,让电影选单无法找到数据,甚至使得某些电影无法被复制。如果你想要复制有保护的刻录片,可能会有问题。单面双层刻录对于需要制作双层项目的单刻录片的原型专业人士来说也是很有用的,因为不会被迫重新压缩内容。这格式也几乎让家庭影片的制作、系统备份、数据汇整软件等的空间加倍了。

  不过,单面双层的DVD刻录功能虽然好,但是高昂的空片价格(每片70—120元)却令消费者望之却步。说穿了,单面双层的可录式DVD,最大的市场就是那些想要DVD-9影片的消费者,不过昂贵的空片售价,再加上正版DVD的不断降价,使得双层DVD刻录叫好不卖座。由于DVD+R DL空白盘片制程相当复杂,因此良率无法大幅提高,所以短期内空片的降价空间有限,降价的速度也可能不如市场预期。

  同时目前单面双层的DVD+R DL刻录速度已经由刚推出的2.4X,稍微提高到4X,不过刻录时间仍然偏长,而且要再往上提升速度的空间也有限。以2.4X DVD+R DL为例,你要花上40分钟以上的时间去拷贝一整张DVD-9电影,而且为了在刻录过程中不错误,就必须先把原DVD-9电影先拷贝在硬盘上,然后再复制进DVD+R DL中,否则万一出错……面对30元—50正版DVD9光盘,你还会选择备份吗?

  因此,双层刻录虽然可视为是DVD刻录机的王牌法宝,也是市场相当期待的功能,但是就目前的状况看来,后续的效应还未真正开始发挥。相较之下,16X的DVD刻录功能就显得比较实际。

  不过这也面临了不小的问题,那就是能支持16X高速刻录的空片其实很少,少数能上16X的日系盒装空片,动辄每片35—50元的售价,也不是一般消费者所能负担的。这个问题只有等待时间来解决,当光盘片厂商(尤其是国内厂商)陆续推出16X的高倍速DVD刻录片,才可望改善16X刻录无片可用的窘境。所以虽然各厂商都风光推出新的DVD刻录机,但我们真正能全面享用还需要等待不少时间……

(责任编辑:陈健)
你知道吗?
计算机市场

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