“真便宜啊”……随着16倍速DVD刻录机的市场价格跌破400元,相信越来越多的消费者都会发出这样的感叹——的确,在电脑机箱内部的所有配件中,16倍速双模式双层DVD刻录机恐怕已经成为价格最为低廉的顶级规格硬件产品了。无论CPU、内存、主板、显卡还是硬盘,只要是主流规格,价钱恐怕都远不止399元。但现在,只要399元,你就能买到支持16倍速DVD±R写入、至少4倍速DVD±RW擦写和DVD±R DL刻录的顶级规格DVD刻录机——仅仅半年以前,这种规格的产品至少都要899元甚至更高,光存储市场的竞争,就是这么残酷。
在绝大多数消费者看来,目前市场上的DVD刻录机除了高规格、低价格之外,似乎再没有其他特点,但事实上,不同品牌、不同型号的DVD刻录机除了在规格上有些许差异,在功能特性方面也存在显著不同,这些不同决定了不同DVD刻录机的性能和品质表现的差异,也是我们这篇文章介绍的重点。
高速度的背后,刻录方式更重要
尽管目前主流的DVD刻录机清一色标称“16倍速”,但事实上,这里的“16倍速”只代表刻录机在最外圈所能达到的最高速率,在刻录过程的绝大部分时间里,实际刻录的速度其实远没有16倍速这么高。
另一方面,同样是“16倍速”DVD刻录机,由于不同品牌不同型号的产品所采用的刻录方式不同,实际刻录所花费的时间和刻录的品质也有着天壤之别,而这些,并不是简单从产品的规格指标上就能体现出来的。
概括起来,目前主流的16倍速DVD刻录机常用的刻录方式有Z-CLV和CAV这两种。
对光存储技术略有了解的读者都知道,CLV是恒定线速度的意思,也就是说,在光驱读/写盘的过程中,盘片表面任何一个点通过光头的线速度是恒定的。由于光头读/写盘的顺序是从内圈到外圈,而盘片本身在不停地旋转,因此为了保持线速度的恒定,光头读/写盘片内圈的时候角速度就要提高,也就是盘片的转速要高;随着光头读/写的位置向外圈移动,角速度不断降低,盘片转速越来越低。从测试软件的传输速率曲线图来看,CLV方式的特征是在整个读/写盘的过程中,传输速率曲线保持水平,而盘片的转速则持续降低——这种方式在低速的光驱(包括只读型和刻录型)中比较常见。优点是标称速率就是真实的读写速率,缺点是内圈盘片转速高,震动、噪音比较大,在技术上也很难实现较高的传输速率,以CD-ROM驱动器为例,工作方式为CLV的光驱最高只有24倍速。
为了让CLV方式达到更高的传输速率,Z-CLV便应运而生。所谓Z-CLV,就是区域恒定线速度,也就是在特定的区段内以CLV方式工作。Z-CLV方式一般会将光盘读/写的过程划分成几个区段,从内圈到外圈速度呈阶梯型提升。以16倍速DVD刻录机为例,通常在内圈从6速CLV方式开始刻录,然后跳跃到8速CLV,保持一段时间后再提升到12倍速CLV,最后在接近外圈的位置达到16倍速CLV。从传输速率曲线上看,伴随每一次刻录速度的跃升,盘片的转速都会瞬间提升到高点,然后逐渐降低,而传输速率曲线则呈现从低到高抬升的线段。
由于CLV/Z-CLV方式在一定时间内光头在盘片表面通过的距离是恒定的,因此对激光功率调节的要求不高,但是由于马达转速始终在调整,因此对刻录机马达转速调节和整体的减震、降噪设计都是严峻的考验;此外,当盘片质量一般时,为确保刻录质量,同样需要频繁地对激光头进行OPC的动作,这就使得CLV和Z-CLV相对CAV的优势变得不那么明显,相反,需要随时调节马达转速就成为CLV/Z-CLV的最大弱点。目前市场上Z-CLV刻录方式的代表厂商有先锋、NEC和华硕,这些厂商由于具备雄厚的技术实力,因此在马达转速的调节和整体减震、降噪等方面做得都比较出色。
和Z-CLV相比,CAV最大的优势就在恒定角速度,也就是说在整个读/写盘过程中马达转速保持恒定,基本上不需要任何调节。这样,随着刻录过程从内圈向外圈进行,盘片的线速度就越来越高,传输速率也同步提升,通常在最外圈能够达到标称的最高速率。因为不需要调节马达转速,因此CAV方式刻录的产品在稳定性方面更加突出,但随着传输速率的提高,激光头的功率也需要随之提升以便在同样的时间内记录更多数据,这就需要厂商对激光功率的控制非常到位。目前Sony和明基BenQ等厂商都已经掌握了先进的OPC/ROPC技术,能够在刻录过程中对激光功率进行实时调节以确保刻录的品质,因此相对来说CAV方式的优势还是相当明显的。
高品质刻录,纠错、减震很重要
当DVD刻录机达到16倍速的时候,马达的转速已经接近极限,要在以接近10000转/分钟飞速旋转的盘片表面准确地记录信息,震动和盘片表面的复杂情况都是DVD刻录机所必须面对的。
对于高速运转的DVD刻录机而言,震动是不可避免的,而震动所带来的,不仅仅是恼人的噪音,更是对盘片平衡和光头组件精确定位的挑战。要想确保刻录的品质,就必须解决好整体减震和光头精确定位这两大难题。为此,各个光存储厂商都开发出了自己独特的设计和技术。
以光存储技术的领导厂商之一索尼为例,针对高速转动中盘片的震动问题,设计出了PSDV结构,防止盘片因共振带来的颤动。在索尼最新的DRU-800A高速DVD刻录机中就采用了这一设计。在DRU-800A的金属顶盖靠近后端的部分,新增了一道凹槽(揭开DRU-800A的铭牌贴纸可以看到),这道凹槽的作用就是改变驱动器内部的气流方向,从而改变内部气流震动的频率,避免共振的出现。由于采用CAV的方式工作,因此光驱主轴马达震动的频率是恒定的,根据索尼的研究,这个频率是1.2KHz,而传统的光驱设计很容易导致盘片高速运转时驱动器内部空气震动的频率也在1.2KHz,这样就非常容易出现共振,导致盘片颤动幅度加剧,不仅光驱运转过程中震动和噪音大增,盘片读取和刻录的准确性也大受影响。通过在顶盖上增加一道凹槽,DRU-800A扰乱了光驱内部气流的方向,从而将其震动频率提升到1.4KHz,高于马达震动的1.2KHz频率,避免了共振的出现,确保盘片稳定运转。
尽管PSDV能够保证光盘运转的稳定,但不同盘片表面染料分布的情况千差万别,不可能所有盘片的表面都非常平整。对于高速DVD刻录来说,盘片表面稍有起伏,就很可能导致数据记录的错误,如果盘片本身品质不是很好,刻录的质量也会大打折扣。为了进一步确保刻录品质,针对盘片表面的复杂情况,各个光存储厂商都致力于开发光头组件的调整机构,确保激光束以正确的角度照射到盘片表面的记录点,留下最精确、最清晰的记号。
索尼开发出了3D Tilt Adjustment系统,从光头到步进马达和承载机构,对DRU-800A的纠错能力进行了全方位的提升。
在DRU-800A的内部,精加工的转轴能够确保盘片高速运转时的平稳顺畅,减少盘片本身的震动,便于光头定位;高精度定位步进马达则能够迅速准确地将激光头移动到刻录点,配合新材料制作的大功率激光头,在盘片表面留下清晰的记录点;在盘片承载机构的边缘,DRU-800A特地采用了刚性材料,避免运行过程中的震动对光头定位造成影响。而最关键的,则是通过对固定光头的两根导轨的动态调整,来确保激光头定位的精确。
普通光驱内部供光头组件滑动的导轨都是完全固定的,无法进行任何调整,要想改变激光束的入射角度,就只有从光头组件本身着手,技术难度非常高。DRU-800A内部两根导轨的末端都固定在一块调节板上,这块板具有一定的柔性,既能够上下弯曲,也可以左右倾斜,从而对两根导轨的位置进行微调,通过改变导轨的相对位置调节导轨上光头组件的空间状态,针对盘片表面的不同情况,选择合适的入射角度,从而能够在盘片表面刻下清晰、准确的记录点。
实现完美记录,功率控制不可少
尽管PSDV和3D Tilt Adjustment能够确保激光束以最合适的角度照射到盘片表面,但仅仅这样还无法实现完美的光盘刻录。CAV的工作方式决定了盘片的线速度在不断变化,盘片表面染料层的厚度也未必均匀,因此,要想在光盘上留下完美的记录,还需要对激光束功率的实时控制,也就是OPC/ROPC技术。
所谓OPC,就是最佳功率控制的意思,亦即在刻录过程中根据盘片表面的实际情况选择功率最合适的激光束进行记录。一般OPC是在数据记录之前进行的,通过读取盘片本身的信息来选择相应的刻录策略和激光束功率,在刻录的导入(Lead-In)阶段,刻录机会先在盘片内圈预留的功率校正区域进行试刻,据此确定最适合该盘片的写入策略和激光束功率。
虽然OPC所做的优化工作看起来已经很完善,但在实际刻录的过程中,盘片表面的情况是不断变化的,完全按照既定的策略和功率进行刻录显然难以适应实时的变化,因此,在OPC之后,刻录过程中还需要进行动态的OPC,也就是ROPC(Running OPC)。
索尼的DRU-800A这款产品就采用了OPC和ROPC技术。当刻录过程中激光束功率过高,在盘片表面形成的记录凹坑就变大,反射回来的激光束就少;相反,当激光束功率过低,记录凹坑太小,反射回来的激光束就多。DRU-800A的ROPC技术就是在刻录过程中根据反射光束的强弱实时调节激光束功率,从而确保在盘片表面形成的记录凹坑的形状为最佳,以达到真正完美的刻录品质。
除了以上各项技术和设计外,从高速CD-R/RW时代就开始普及的“防刻死”技术也在DVD刻录时代得到了延续,其中最具代表性的有索尼的Power-Burn、理光的JustLink、飞利浦的Seamless Link和三洋的Burn-Proof。尽管名称各不相同,但其作用大体一致,就是当进入刻录机的数据流中断而无法继续刻录时中止刻录过程,并在盘片表面留下记号,当数据流恢复到一定水平后从上次的断点处继续进行刻录。在DVD刻录时代,由于DVD盘片的数据密度要比CD-R/RW大得多,因此对断点的精确度也提出了更高的要求,索尼的Power-Burn技术能够将断点定位的精度控制在10微米以内,其误差远远小于光盘刻录的行业标准——红皮书和黄皮书的相关规定,因此完全能够称得上是高精度的定位,对刻录品质没有任何影响。
当DVD刻录的规格和价格竞争已经接近极限的时候,消费者的注意力往往会回归到最基本的层面——刻录品质。尽管这是一个高度抽象的概念,但归根结底,刻录品质的高低还是取决于刻录机的工作方式和相关的结构、技术,只有选择了合适的刻录方式,并辅以全方位确保刻录品质的先进设计和尖端科技,用户才有可能得到真正高品质的数据刻录——看完这篇短文,相信您对如何选择高品质的DVD刻录机一定有了自己的看法。
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