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DVD光盘的“读”与“写”

2004-02-12 eNet&Ciweek

  一、DVD光盘的物理结构
  DVD的英文全名是“Digital Video Disk”,即数字视频光盘或数字影盘,是一种能存储高质量视频、音频信号和超大容量数据的光盘媒体产品。从外观上看,DVD光盘与CD/VCD盘相似,但实质上两者之间有本质的差别。

  CD的最小凹坑长度为0.83μm,道间距为1.6μm,采用波长为780nm~790nm的红外激光器读取数据,而DVD的最小凹坑长度仅为0.4μm,道间距为0.74μm,采用波长为635nm~650nm的红外激光器读取数据。正因为DVD数据存放密集度远高于普通CD,虽然与CD光盘同样大小,但DVD光盘数据容量要大很多。并且,为了保证高密度数据的读取,DVD采用RS-PC(Reed Solomon Product Code)纠错编码方式和8/16信号调制方式,确保数据读取可靠。

  此外,按单/双面与单/双层结构的各种组合,DVD可以分为单面单层、单面双层、双面单层和双面双层四种物理结构,因此根据容量的不同可将DVD分成四种规格,分别是DVD-5、DVD-9、DVD-10与DVD-l8。单面DVD盘可能有一个或两个记录层,双面DVD盘上的数据分别存放在盘的上下两面。

  二、DVD光盘中的数据
  1.逻辑结构
  一张DVD盘总是包含一个逻辑卷。对于多层DVD盘,卷被分成与层数相对应的分区。一个逻辑卷里的基本逻辑单元是一个逻辑扇区,它包含2048个字节,与一个物理扇区相对应。一个卷主要包含卷及文件结构、DVD-Video区和非DVD-Video区(该区是可选的)。视频文件放在DVD-Video区内,数据放在非DVD-Video区内,这样就可在同一张DVD盘上存放影视内容和一般数据。

  2.数据结构
  DVD盘上有导航数据(Navigation Data,即控制播放的数据,如DVD影片中的菜单信息)和播放数据(Presentation Data,即音频、视频、图像等数据)两种数据结构。用户可以按照导航数据中的控制信息,观看播放数据中的音频、视频和图像。

  三、DVD光盘的数据传输率
  与普通CD光盘150KB/s的传输率不同,DVD的数据传输率达到1350KB/s,大约是普通CD-ROM的9倍。对于播放DVD影碟1倍速就够了,虽然更高的数据传输率可以让播放影片时扫描更平滑,搜索数据更快,但不能从本质上改变DVD影片的品质。而读取数据类型的DVD(如游戏光盘),传输率是越高越好!

  四、未来资料存诸主流──DVD刻录
  目前CD刻录机的速度约为52倍速,但是面对数据量的剧增,特别是家庭影音方面的需要,CD-RW刻录机所支持的刻录容量已经令许多用户难以满意了。速度不再是重点,消费者要的是更多的储存空间,而这正是DVD刻录切入的最佳时机!

  1.格式之争
  谈到DVD刻录,不得不说说DVD刻录机。虽说都是DVD刻录机,但并不是可以使用所的的DVD刻录盘,所刻出来的DVD光盘也不是在所有的DVD驱动器上都能使用,因为DVD刻录机中也有规格、标准之分。由于发起者及制定标准者的不统一,DVD刻录机主要分为DVD-RAM、DVD-RW及DVD+RW三种标准。

  (1)DVD-RAM最原始的技术是从Panasonic的PD演进而来,所以它跟PD在技术规格上有许多相近的地方。当初Panasonic设计DVD-RAM时,有一个很重要的目的,就是资料读取性能要高,所以DVD-RAM并未采用传统的光驱索引方式,而是采用非线性的存取方式,数据的格式上与硬盘数据相类似。因此,它可以像硬盘一样对数据进行随机读写,在各种情况下的反应速度较快,这是DVD-RAM的优势。但正是由于这种类似硬盘的读写J式,DVD-RAM在使用前需要先快速格式化,并且使用一段时间后,也要做文件重组工作,以提高DVD-RAM的利用率。

  兼容性差是DVD-RAM的最大缺陷,普通DVD光驱和DVD影碟机无法读取DVD-RAM光盘,若要读取DVD-RAM光盘,必须使用DVD-RAM驱动器。


  (2)DVD-R/RW标准由Pioneer(先锋)公司于1998年提出的。DVD-R/RW其刻录原理和普通CD-R/RW刻录类似,采用固定线性速度CLV的刻录方式。其中DVD-R只能做一次性写入数据的操作,而DVD-RW采用变相式(Phase Change)的读写技术,可以重复擦写数据。DVD-R因用途的不同,还分有两种子规格:一种是专业(Authoring)DVD-R,适合于商业用途,另一种是通用(General)DVD-R,适合普通用户使用。它们之间的主要区别是在写入和读取时的激光波长不同,以及防止拷贝的能力不同。普通用户购买DVD-R盘片应注意购买标有“For Data”或“General”的光盘。

  由于DVD-R盘片的反射率和DVD-ROM相似,因此能被大多数电脑上的DVD光驱以及多数DVD影碟机读取,兼容性问题上DVD-R具有优势(DVD-RW要稍微差一点,一些老型号的DVD影碟机不能读取)。并且,在目前所有的DVD刻录盘中,DVD-R盘片的价格最便宜(普通DVD-R盘片价格在15元左右)。早期DVD-R的速度只有2倍速,DVD-RW的速度更只有1倍速(刻录一张光盘要花费1小时左右),不过目前已经出现4倍速的机种。

  (3)DVD+R/RW的规格是由7C(Philips/Sony/Yamaha/Mitsubishi Chemical-Verbatim/Ricoh/hp/Thomson)所主导,并不属于DVD-Forum(DVD论坛)的正式规格。DVD+R与DVD-R相同,属于一次性写入数据;而DVD+RW和DVD-RW一样,具有重复可写的特点。DVD+R/RW采用的是CAV刻录方式,并且DVD+RW也采取与硬盘类似的数据结构,数据的读写性能要强于DVD-RW。虽然DVD+RW使用也需要格式化(时间需要一个小时左右),但是由于从中途开始可以在后台进行格式化,因此一分钟以后就可以开始刻录数据,是使用速度最快的DVD刻录机。同时,DVD+R/RW标准也是目前惟一获得微软公司支持的DVD刻录标准。值得一提的是,DVD+RW联盟加入了“Lossless Linking(无损连接)”技术。在Lossless link状态下,不同数据区块的间隙可以低到1微米以下,这样读写头可以在上次停下来的地方继续写入数据。如此一来,这种格式的空间使用率高,数据可以随机写入,非J适合处理视频图像的应用。

  不过,DVD-R/RW和DVD+R/RW两种规格并不兼容,造成了用户通常受DVD相关软、硬件的设计与兼容性所困扰。因此,包括SONY、NEC等在内的厂商便针对DVD-R/RW与DVD+R/RW不兼容的问题,提出了DVD Dual这项新规格──也就是目前称为DVD±R/RW的技术。DVD±RW刻录机可以同时兼容DVD-R/RW和DVD+R/RW这两种规格,使用者就不用担心DVD刻录盘搭配的问题。不过这种DVD刻录机也个小缺点,需要缴纳两份专利费,生产成本会增加一些,市场价格自然也就不会很便宜了。目前SONY新一代的DVD刻录机均支持DVD Dual规格。

  2.市场前景光明
  目前市场上的DVD刻录机低端产品的价格普遍在2000元以上,对于四五百元的主流CD-RW刻录机来说,仍是天价。但目前DVD刻录机产品以及DVD刻录盘耗材的价格防线已经松动,加上大容量应用又更加好用、有效率,还有DVD刻录机都具向下兼容的刻录能力(支持刻录CD-R/RW,也可当DVD-ROM使用),相信不出一年,DVD刻录机也将得到非常广泛的应用。


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