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享受高清视频,蓝光技术大势所趋

2008-04-07 10:26
华静一
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    随着宽频网络新技术及更高分辨率的家庭影音产品的出现,储存两小时MPEG2压缩的高画质电影或是电视节目记录容量必须超过20G,按照现行的DVD规格,用来录制HD-TV标准的高分辨率数字电视节目,一张光盘可以容纳的节目时间还不到1个小时,更不用说装下一部高清电影,DVD容量明显已经不能满足高清娱乐要求。
    无可置疑,蓝光机随着价格的不断下调将成为高清视频应用的重点,目前市场上已经有多家产品开始降价,使普通家庭用户提前享受蓝光给我们带来的高清娱乐享受。尽管应用领域有待开拓、价格稍高,但高清蓝光确实已经渐渐走进生活中。

    蓝光技术解析

    所谓蓝光存储,是指用波长405纳米的蓝紫色激光作为读写光盘的光源,取代目前通用的波长650纳米的红色激光。由于激光波长缩短了,光点能以更高的精确度将数据刻录在光盘上,数据信息存储密度可提高1.5倍。另外由于光盘表面采用新的涂层技术,数据存储量还可以提高1倍。
    蓝光DVD盘片的轨道间距减小至 0.32mm,仅仅是当前红光DVD盘片的一半; 而其记录单元——凹槽(或化学物质相变单元)的最小直径是0.14mm,也远比红光DVD盘片的0.4mm凹槽小得多。蓝光DVD单面单层盘片的存储容量被定义为23.3GB、25GB和27GB,其中最高容量(27GB)是当前红光DVD单面单层盘片容量(4.7GB)的近6倍,这足以存储超过2小时播放时间的高清晰度数字视频内容,或超过13小时播放时间的标准电视节目(VHS制式图像质量,3.8MB/s)。这仅仅是单面单层实现的容量,就像传统的红光DVD盘片一样,蓝光DVD同样还可以做成单面双层、双面双层。

    蓝光DVD技术解读

    蓝光DVD规格共准备有单面单层记录容量为 23.3GB 、 25GB 、 27GB 的 3 种类型可擦写光盘。光盘生产厂家可以根据技术水平进行选择。除可擦写光盘之外,还计划依次投产播放专用光盘、追记型光盘(就是一次刻录型)、单面双层容量为 50GB 的可擦写光盘等。这一点就比 DVD 当时要考虑周全得多,目光也更长远,使得日后的发展有了更为可靠的基础,不会再像 DVD 那样,出现只读光盘一个标准,刻录光盘三分天下的局面。目前 BD 最为可行的最高容量( 27GB )大约相当于现行 DVD 的 5 倍。这一容量足以保证在画质不变的情况下,录制两个多小时的 HDTV 节目。

    其实,如果从研发的时间看, BD 并不是什么新的技术,在 90 年代末就已经有了多种 BD 的设计原型。作为 BD 的主力研发厂商,松下公司在当时的技术文档中就提到了 BD 的设计,并对 4 层相变记录层技术进行的探讨。

Blu-ray Disc 部分新技术简介

    在松下公司的早期文档中,就已经有 BD 设计的影子,表中的 ROM 是指 DVD-ROM 、 RAM 是指 DVD-RAM 、 WO 是指 DVD-R。现在看来,其中的有不少设计都与 BD 相符。从轨道间距、 NA 值、记录点大小方面就能理解到它的意义。

Blu-ray Disc 部分新技术简介

    CD 、 DVD 与 BD 之间轨道间距、 NA 值与记录点的区别

    在存储方式上, BD 仍然使用沟槽进行记录,而与以往最大的不同就是在于地址信息是采用基于 STW MSK 技术改良后的 ADIP 方式存储在轨道中的。 STW 是松下公司开发的一种地址调制技术, MSK 则是由飞利浦和索尼曾经提出过的方式,全称为最小频移键控,特点是 S/N (信噪比)较高,适用于获取位置信息,而真正起到标明物理地址的则是 STW 技术。

DVD 与 BD ( 27GB )存储结构的比较

    STW 的全称 SawTooth Wobble (锯齿抖动),它是通过轨道边缘的锯齿方向来表示地址信息一种技术。

    早期的 STW 设计,由 36 个方向一致的抖动锯齿合成一 bit 的数据,完整的地址信息由 51bit 组成,在 BD 的规范中,改为使用 56 个抖动锯齿合成一 bit 的数据。在这 56 个抖动中,利用 MSK 和 STW 两种方式来嵌入上述的 1 位地址信息。 56 个抖动可分为利用 MSK 方式调制的区域和利用 STW 方式调制的区域,前者通过 MSK 方式调制来确定抖动位置、后者则是利用 STW 方式的“锯齿”方向来判断“ 0 ”、“ 1 ”信息。

BD技术

    STW 的检测原理,轨道的抖动形状由一个正弦波形和一个方波形组成,在方波形区所回馈的检测的频率是正弦波形区的 10 倍,带通扫描信号频率与正弦波形的抖动频率一致,这样在通过方波形区时,就会行成回馈信号的差异,从而可以来判断锯齿的方向,并依此获得 0/1 信息。

与 CAPA 、传统 ADIP 、 LPP 相比, STW 的综合性能最佳

    蓝光专利授权费用标准

    在格式和商标授权方面,授权对象的产品种类大体分为4种。(1)面向可擦写蓝光光盘的单放机和录像机;(2)光盘;(3)元件;(4)生产设备和检测设备。授权费为每类3万美元。签定2种授权时在3万美元的基础追加2万美元即5万美元。签定3种以上的授权时总计为6万美元。

    版权保护技术的相关授权方面,对象种类有3种。具体分别是(1)单放机和录像机;(2)光盘;(3)元件。每年的管理费,1种为1万2000美元,2种总计为2万美元(1万2000美元 8000美元),3种总计为2万4000美元(1万2000美元 8000美元 4000美元)。此外,作为版权管理密钥的发行费,每部机器征收0.1美元,每张光盘征收0.02美元。另外,管理密钥每受理一次,就要另外收取500美元的手续费。

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