解密蓝光 全国首发先锋BD刻录机评测

互联网 | 编辑: 路盛华 2006-06-10 00:00:00原创 返回原文

蓝光与HD-DVD之间针对下一代DVD规格之争,已经持续了相当长的一段时间。业界也对蓝光与HD-DVD之间的博弈也存在很多种的猜测,传说两种标准将统一成一个规格的产品,也随时间而变得烟消云散。即HD-DVD Group率先发布了零售版产品后,两大阵营正式破裂。由于PChome硬件评测室在

我们为什么需要蓝光?

蓝光与HD-DVD之间针对下一代DVD规格之争,已经持续了相当长的一段时间。业界也对蓝光与HD-DVD之间的博弈也存在很多种的猜测,传说两种标准将统一成一个规格的产品,也随时间而变得烟消云散。即HD-DVD Group率先发布了零售版产品后,两大阵营正式破裂。由于PChome硬件评测室在几天前得到了一款先锋的BD刻录机,以及配套的TDK刻录光盘。我也一直想针对蓝光技术,写一篇相关的文章。但受到评测室繁忙的工作限制,一直没有找到机会。不过这次,机会终于等到了~~

在了解蓝光技术之前,我想用这个分页的篇幅,针对蓝光产品能够带来的应用革新进行介绍。希望能够让对蓝光发生兴趣的网友,了解蓝光的真正意义。

为什么会诞生蓝光技术?

DVD光盘在上个世纪90年代后期开始走进人们的视野,DVD光盘拥有6倍于普通CD光盘所拥有的容量。DVD光盘搭载的Mpeg2数据源,不仅能够提供720x480的高精度图像,而且还能够搭载5声道的数字音频数据。全面提升过去CD光盘的Mpeg1图像与音频质量。我认为DVD的进化,一方面得益于计算机技术的不断提升,但最重要的原因是业界需要这么一种技术。当时电视、音频设备已经达到了相当水平,在使用地下的320x240分辨率的图像,已经无法满足消费者对于影音源的要求。当业界普遍需要这么一种技术时,DVD便诞生了。

Blu-Ray技术诞生的原因,我相信已经不需要太多解释。高清晰数字广播信号,以及高清晰影音数据源的不断普及,是蓝光诞生的原动力。一部容量达到20G以上的高清晰H.264影片,使用目前的DVD光盘需要将近6片才能完全写入。势必给用户带来不便。但最重要的是,娱乐供应商们需要一种更大容量,更快读写速度的产品,以满足新一轮的影像革命的需要。因此,蓝光诞生了……在2002年2月19日由9家国际主流电子巨头(9C;Matsushita、Hitachi、Pioneer、Sharp、Philips、Tohomson、Samsung、LGE)共同发表的Blu-Ray Disc规格。

与DVD相比,蓝光不仅在容量上进行了扩充,并且在写入速度,版权保护方面均有有力的优化。目前决定的蓝光单面单层光盘规格,有三种容量的产品。其中包括23G、25G以及27G三种容量,但就光盘厂家的反应来看,25G的产品将会成为三种容量中的主流产品。写入速度由于盘片容量的提升,也势必要进行提升。而目前对一张BD盘刻录,需要将近45分钟的时间。最后,版权保护对最终用户的意义比较有限,但对于娱乐供应商们是一种相对完美的版权保护解决方案。新诞生的保护方案与互联网紧密结合,需要用户从网络获取片源证书,才能够进行使用。因此也是蓝光得到看好的重要原因之一。

蓝光联盟与其应用策略分析

蓝光产品应用与蓝光联盟:

蓝光联盟中拥有大量的加盟厂商,其中涵盖了整个PC、电影、家电市场中的各大厂商。从成员的组成上来看,蓝光拥有无与伦比的优势。在家电制造业方面,拥有日本的索尼、松下两大品牌,韩国屈指可数的LG与三星也加入了蓝光阵营。日韩4家厂家目前拥有家电市场的主要份额。而在电视领域,Sharp则拥有目前液晶面板的领先技术;先锋则在光存储与视听设备方面拥有老到的优势。市场号召力可见一斑。

而在PC领域中,主要的4家厂家也拥有相当的影响力,再加上擅长大宗销售的DELL、HP,与走高端娱乐路线的苹果,蓝光阵营必会在PC领域有所作为。娱乐供应商方面,索尼自家的产业必定是联盟中的一员。另外还有美国的福克斯、迪士尼、派拉蒙、华纳兄弟等知名片场的助阵,娱乐市场已经变得没有悬念。

蓝光产品目前已经开始上市,特别在日本地区,已经进入了普及阶段。蓝光得普及我认为在开播了数字高清晰广播信号的发达地区,推广会比较迅速。以取代过去DVD-Recorder与HDD-Recorder在录像机产品的份额。相对落后的中国地区,由于数字高清晰信号刚刚进入试验阶段,由于服务收费而导致的接受度还是个未知因素,因此BD-Recorder的推广仍然需要比较长的时间进行推广与得到消费者的接受。

相对蓝光录像机,蓝光刻录机产品以及相关的蓝光存储介质有希望得到快速的普及。虽然目前的蓝光刻录机海外售价保持在了800-900美元之间,但随着蓝光联盟中的各家厂家的跟进。将蓝光产品进行量产化,其制造成本会有大幅度的降低。在市场竞争达到一定程度之后,一切顺利的话,相信会达到普及。从计划上来看,松下与先锋已经发布了蓝光刻录机,下半年飞利浦也会发布一款支持蓝光规格的刻录机产品。另外作为蓝光联盟中的二线成员,建兴与Benq都会在下半年进行量产。而ACER更有可能发布全兼容产品,为消费者提供统一的规格的HD-DVD与蓝光的兼容解决方案。蓝光阵营目前可谓是春光满面。

蓝光技术简单剖析

前一页终于对蓝光联盟以及蓝光的一些小事做了简单介绍,在这个分页中,我将对蓝光技术进行简单的阐述。

目前发布的蓝光规格,前面已经介绍过,有主要的三种不同的容量。使用双层规格之后,对应出46G、50G以及54G三种盘片,当然这些容量的盘片均为可复写的RW盘片。在RW盘片发布之后,蓝光联盟也发布了只供播放用的BD-ROM盘片,目的就是代替DVD-Video的地位,成为未来的娱乐新标准。

蓝光,为什么叫作蓝光

蓝光顾名思义,蓝光产品当然是使用了蓝色光源,因此名曰蓝光。普通的DVD光头使用了红色的650nm波长的激光,而BD规格采用405nm的蓝紫光雷射波长,与其竞争者HD-DVD使用了相同的波长范围。从光谱中看到BD规范的激光色彩并非真正意义上的蓝光,而是一种略为偏紫的蓝紫色光芒。

与普通DVD相比,蓝光技术的不同

在解释一下内容之前,我想说一下NA值得意义。NA名为Numerical Aperture,中文名为“透镜数值孔镜值”。NA值由雷射光束投射夹角的一半,取Sin值后的结果。NA值将直接决定激光光束的焦点的大小。我们也能将NA值理解成透镜的直径大小。我们看到,DVD的数据层位于上下层0.6mm之间位置,因此普通DVD光盘的结构也能被理解成由2张厚度为0.6mm的盘片底板粘贴而成。

为了提高记录容量,BD规格采用405nm的蓝紫光雷射波长以及NA为0.85孔镜值来缩小光点的尺寸。最后焦点D的计算公式为:波长设定为x时,聚焦点的直径为D的情况下,D约等于X/NA。因此焦点D=405nm/0.85,得到约等于直径为0.32um的焦点。而DVD规格所使用的650nm波长激光以及NA=0.6的孔径值,最后得到的焦点直径达到了0.74um,因此波长为650nm的红色激光,很大程度上制约了DVD光盘的高密度化。

BD盘片是由厚度为1.1mm的基盘与0.1mm厚度干净、无缺陷的覆盖层为保护层组合形成的,所以当盘片有指纹、刮痕或是灰尘时对光盘的读写品质是有相当的影响,且缩短雷射波长及提高NA值,若以红光DVD雷射光点面积为100%,BD光点的面积比为DVD的19%,以致缺陷(defect)可能比光点大很多导致抵抗能力有限,因此需有较强的ECC修正功能、hard coating或是卡匣等等的保护。

通过以上的介绍,相信读者们应该已经了解一些BD规范,我接下来想介绍的Hard Coating,就是为蓝光光盘提供保护的覆盖层。这层覆盖层的厚度为0.1mm(双层盘片其覆盖层为0.075mm),并且在制造工艺上有很高的要求,其平整程度的高低,会直接影响盘片的读写性能。BD规范因为NA值比DVD大1.42倍,导致光轴与光盘记录面的容许倾角范围缩小2.9倍,且波长缩短又使得容许倾角范围缩小1.6倍,又容许倾角范围与盘片覆盖层厚度及NA的3次方成反比,因此基于倾角考量选取0.1mm的覆盖层以减其厚度,以改善光盘片与光轴入射角度偏离90度的相差问题。

在使用了0.1mm的Hard Coating之后,BD光盘的倾角容错率被提升,达到了普通的DVD光盘的1.3倍。但是0.1mm的Hard Coating还不足以抵抗日常使用中的指膜,虽然比较无Hard Coating的条件下显著的提升,但仍然可能会造成Defect数据的产生。在读盘时产生的Defect数据会经过64KB大小的ECC部分加以克服,但在刻录过程中可能会带来无法补救的错误。为了克服刻录阶段更加容易产生的Defect数据,BD规范还加入了一种AFP(Artificial Fingerprint)技术。这种技术能够模拟油脂性污垢在盘片表面产生的分布情况,提高盘片的读写成功率。

蓝光 VS HD-DVD

旷日持久的蓝光与HD-DVD之间的竞争,是许多持观望态度的厂商关注的焦点之一。虽然在最终产品上,两大阵营互有领先。但蓝光凭借强大的合作伙伴,解决掉HD-DVD规范相信也只是时间上的问题。尽管HD-DVD拥有XBOX360、微软、Intel这样强大的伙伴,相信能在PC领域生存上一段时间。但随着蓝光将娱乐市场统一之后,逐渐通过第三方软件向PC领域入侵。就目前的趋势来看,蓝光进军PC界的行动已经展开。

根据TG Daily得到的一些消息指出Toshiba,HD-DVD规范的领导者与蓝光联盟重要的加盟厂商,韩国的Samsung在2004年开设了一个合资企业TSST(Toshiba Samsung Storage Technology),将会负责制造第一代的BD刻录设备。这也是有资料表明的Toshiba利用商业手段向BD过渡的有力证据。而拥有TSST 51%股权的Toshiba,在规格战斗中应该可以安稳的坐收渔翁之利。

这样的消息对于HD-DVD阵营相信是一个非常不利的消息。老东家Toshiba脚踏两条船的作为,在商业运作中可能堪称成功之举,但对于HD-DVD阵营内部而言,绝对是灭了自家的威风。可能目前也只有微软和Intel力挺HD-DVD了,微软出于XBOX考虑,不可能使用竞争对手的独家专利。出发点也非常的无奈,有些“既生瑜何生亮”的感慨。

但就HD-DVD与蓝光之间的技术仍然有值得探讨的地方。虽然两种未来规范都使用了405nm波长的蓝色激光光源,但透镜方面存在较大的差别,因此决定了两种光盘不同的纪录层位置。相比蓝光,HD-DVD由于结构与过去的DVD结构相当类似,因此在制造成本,生产线改造方面均有价格上的优势。之前的思路都认为HD-DVD凭借成本控制,更加拥有号召力。并且提供0.6mm的保护层,能够提供比BD更加优秀的抗污能力与防刮力。

事实上成本公略没有得到业界的普遍认可,虽然HD-DVD还同样提供类似的安全性能,但娱乐供应商更加青睐BD规范提供的安全机制。BD-ROM使用更强大的加密规格系统基于128-bit 先进加密标准。它的特色是可藉由密码废止(key revocation)将系统更新加上物理技术来避免bit-by-bit的复制到记录媒体上。这样的架构下,在mastering的过程中,内容提供者(content providers)会在欲记录盘片上插入叫做“ROM mark”之记号,目的不仅在预防随机的拷贝,更要防堵专业的拷贝。

HD-DVD与BD规范之间,在光盘规范上存在加大差别之外。两种技术并没有实质性的不同技术特点,两者已经分享了许多共同点,诸如激光光源技术、解码技术与防盗版技术等技术。目前盘片发展的趋势是,轨距及光点越来越小,记录的资料长度也越来越小,以获得较大的纪录密度。

先锋BDR-101A概述

以上用了4个分页对蓝光技术进行了一个粗略的总结性陈述。终于可以清楚这次评测的主角,他就是来自先锋的BDR-101A。这是BD规范下的第一代光存储产品。先锋公司作为DVD技术的开发制订者之一,致力于DVD技术的开发和产品的推广。在DVD领域,一直以新技术领导DVD的发展,并积极开发蓝光技术。作为蓝光技术创建者之一,从2002年蓝光技术的建立,先锋为蓝光产品的正式上市而不断努力,并最终第一个实现了蓝光产品的成品化。PChome硬件评测室得到的这款先锋BD刻录机,就是在去年12月27日宣布开发完成的产品。作为第一家得到这款产品的网络媒体,评测室也将进行传统的刻录机性能测试,让读者们了解这款产品,对BD产品有一实际的印象。

BDR-101A是先锋推出的第一款BD刻录机,它可以支持2X倍速BD-R(一次性刻录光盘),BD-RE(可重复擦写一千次光盘)的两种BD光盘。刻录机配备了先锋最新研发的蓝光/DVD 兼容透镜,同时支持8X DVD±R,2X DL DVD-R 2.4X DL DVD+R,4X DVD±RW的刻写,以及支持以上规格的读取。该机器同时采用先锋独有的液晶补正技术,能够对光盘厚薄不匀,或表面不平整的状况进行自动补正调节,保证了刻录和读取的精确,并采用了内置风扇的设计,有效解决了散热和灰尘对机器的影响,带来运作的稳定和使用寿命的延长。

同时,该机器完全符合欧盟ROHS的标准,不含铅,汞等六种有害物质,不但环保,也为刻录用户提供了更健康的保证。BDR-101A目前针对的客户有两类,一种是对高清影视节目有需求的行业客户或发烧友,BD刻录机以其25GB的大容量,72MBPS的读写速度,可满足客户对高清节目的需求(①蓝光电影光盘播放要求54MBPS的传输率,而BDR-101A是2X倍速,达到72 MBPS符合该要求。

另一种是对企业数据有大容量备份需求的客户,由于目前硬盘的保存可靠性差,磁带保存由于其到受光照和潮湿的影响较大和搜寻资料花时间较长的弱点的制约,而蓝光光盘保存时间长,可靠性高,传输速度快,随机存储方式查询方便的特点,会让有数据备份需求的客户选择BD产品。先锋公司表示,蓝光产品目前市场对高清和大容量的需求主要是可记录,所以会先推出BD刻录机产品,其他的产品后续依据市场状况相继推出,这不同于DVD产品先推出只读型光驱,再推出刻录机的顺序。

TDK蓝光光盘结构介绍

与先锋刻录机一起到来的还有1张TDK的容量为25G的BD-RE刻录光盘。这张光盘支持1-2X的BD刻录,并且能够反复刻录高达1000次之久。这张BD-RE光盘使用了TDK最新的表面增强技术,这项让TDK引以为荣的技术名为Durabis2,Durabis我理解为是Durability的变形字,有经久、耐久力的意思。通过这层厚度只有0.002mm的保护层,用以克服环境对于盘片的影响。

让我们来看一下TDK的BD光盘的结构分布。顶部的New Hard-Coat Durabis2就是这张光盘的关键技术之一,0.002mm的高度保护层使用超高硬度工艺,能够克服一般材质在高速旋转中产生的变形。下端覆盖层的高度为0.098mm,其设计思路与标准的BD规范规定的0.1mm的Hard-Coating设计相近。纪录层部分我没有找到具体的材质信息。但是另外找到了BD-R的纪录层材料构成,应该是一种硅与铜叠加后的产物,能够支持快速的纪录与读写,其过程牵涉到较多化学术语,因此不加以解释。最后的厚度为1.1mm的基盘,是光盘的主要材质构成,与一般光盘的材质无异。

根据TDK发布的资料显示,TDK已经有能力生产一种容量高达100G的4层BD盘片,并且能够支持高达6X,216Mbps的超高写入速度的光盘。100GB的容量能够提供10小时的高清晰数字视频信号的录制,但100G BD盘片还不是BD盘片的极限,TDK正在研究200GB的BD光盘,相信在不久能够上市。

下图是蓝光盘片的发展走势图,从图中我们看到,1X区域诞生的两款产品包括单层的25G盘片与双层的50G盘片。针对广播专业用户设计的2X23.3G盘片,同样也包括了25G容量;2X同时提供50G容量的双层刻录盘。更大容量的100G盘片目前只提供了BD-R盘片。未来还会诞生4X、6X的50G盘片,甚至是200G超大容量的BD盘片。但容量成本将会决定不同容量产品的走势,而下图也只是厂商方面的期望。

读盘性能测试

BDR-101A读取DVD-ROM采用了CAV模式,以3.44X开始读取,7.59X结束,平均读取速度为5.77X.识别DVD-ROM所需的时间也花费了11.39秒。BDR-101A读片的CPU占用率8X时也达到35%,表现不错。突发数据传输速率为35MB/秒。

用BDR-101A读取三菱的16X DVD+R刻录盘,BDR-101A使用了P-CAV模式进行读取。以3.46X开始读取,8.36X结束,平均读取速度达6.26X。DVD+R刻录盘的识别时间为15秒。在读取碟片时,CPU的占用率也不高。8X读取时,CPU的占用率也仅为33%。

使用BDR-101A读取16X DVD-R刻录碟,BDR-101A使用了CAV模式进行读取。整个读取过程以3.47X开始读取,8.36X结束,平均读取速度也达到了6.25X。BDR-101A识别DVD-R刻录盘用了20秒。同样,在读取DVD-R刻录盘时,CPU的占用率也不高,仅为35%,突发数据传输速率为35MB/秒。

BDR-101A读取双层DVD-ROM采用了CAV模式,以3.18X开始读取,7.38X结束,平均读取速度为5.56X.识别DVD-ROM所需的时间也花费了17.02秒。BDR-101A读片的CPU占用率8X时也达到38%,表现不错。突发数据传输速率为37.97MB/秒。

写片写盘测试

使用了16X的DVD+R刻录盘,对BDR-101进行写入测试。BDR-101A使用ZCLV完成了刻录。整个刻录过程由4.01X开始刻录,当刻录到1.5GB时,BDR-101A提速到8X进行刻录,并以8X结束刻录。平均刻录速度达到6.54X。由于采用了液晶补正技术,整个刻录曲线也会出现一些抖动,共使用了10:27完成了整个刻录过程。

使用了一张16X的DVD-R刻录碟,对BDR-101A进行写入测试。BDR-101A使用了ZCLV模式完成了刻录过程,耗时10:25。优于官方成绩将近50%。加速过程与进行DVD+R刻录时的表现相当接近。

我们使用了一张8X的莱德DVD+R DL刻录盘进行了刻录测试,BDR-101A也使用了CLV模式进行刻录。整个刻录过程,刻录速度都稳定地维持在2.4X上。刻录过程完成得十分顺利。

BD盘片读写测试

BDR-101A目前使用的是1.00分位,写入TDK的2X BD-RE刻录碟,采用了CLV模式。写入速度稳定在2X上,用了45分钟完成了数据的刻录。

用NERO CD-DVD SPEED软件测试BD-RE读取时,遇到了一些问题,在读到刻录碟结尾处,NERO软件提示LOGICAL BLOCK ADDRESS OUT OF RANGE (052100), 由于蓝光碟片的容量较大,区块地址超过目前NERO软件能处理的最大范围导致。先锋已经和NERO公司确认了这个软件BUG,并联系了软件作者(Erik Dupe)对此BUG进行修正BDR-101A使用了2X进行的BD-RE刻录盘的读取。

文章总结

整篇文章,我使用了大量的篇幅对蓝光与HD-DVD两大阵营的产品进行了分析,并对未来的走势进行了一部分预测。相信广大读者已经能够了解目前那种技术更加趋于主流。当然,我也非常欢迎HD-DVD的产品,因为仍和的行业都需要竞争者。但从目前看来BDA还是未来光存技术的最大收益者。

PChome硬件评测室能得到这款蓝光产品进行评测,还是非常的巧合。按照原来的计划也最多只能写一篇非评测文章。只能说自己非常的走运。对这款刻录机进行简单评测之后感觉,第一代的蓝光刻录机针对其性能来看,虽然能够满足目前2X刻录盘片的需求,但是刻录速度仍然偏慢,致使需要45分钟才能完成刻录。如果使用50G的双层盘片,则需要两倍的时间,十分考验消费者的耐心。除此之外,对于CD盘片的零支持,很大程度上与光头技术的限制有关。

先锋 BDR-101A

安装方式

内置

接口类型

PATA UDMA5

刻录机规格

BD,DVD-R/RW/+R

最大CD刻录速度

不支持

最大DVD刻录速度

8X

最大CD读取速度

不支持

最大DVD读取速度

8X

最大CD复写速度

不支持

最大DVD复写速度

6X

最大DL刻录速度

2.4X

最大BD刻录速度

2X

最大BD读取速度 2X

缓存容量

2MB

外形尺寸(mm)

N/A

这款刻录机对于普通DVD刻录盘的支持也相当一般,能够提供最大8X的刻录速度。这样的性能与主流的笔记本刻录机性能保持一致,与台式机DVD刻录机仍然保持一定距离。但所有的弱点相比强大的BD规范来说,更大的容量将会压倒一切。特别是对于需要大容量数据保存,HD多媒体信号的录制的用户,是一种简单、快捷的选择。

目前这款刻录机已经在中国全面上市,售价则达到了9999元的超高售价。而一张25G的单面BD-RE盘片则达到了30美元的售价。面对这样的售价,想必普通消费者都会打消目前的购买计划。但就其意义而言,BD规范正式进入PC领域,才是其最具意义的一件事。随着各大厂商的跟进,产品的达到量产化,蓝光的春天即将到来。

 

 

 

 

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