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    [討論]光存儲(chǔ)相關(guān)知識詳解 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2006-03-21
    什么是Book Type？

    BookType是近年來隨著DVD+R/RW在市場上的流行而逐漸被廣大用戶所接觸到的一個(gè)名詞。要想弄清楚它重不重要，還要先弄清楚它的含義。
    BookType起源于DVD的不同標(biāo)準(zhǔn)，DVD的官方組織DVD論壇為每個(gè)DVD標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布了相應(yīng)的規(guī)范，這些規(guī)范的類型就叫Book Type，有點(diǎn)類似于CD時(shí)代的紅皮紅、橙皮書。但它是以字母來編號，具體的描述如下：



    DVD+R/RW由于并不是DVD論壇的官方標(biāo)準(zhǔn)，因此 在DVD論壇所頒布的規(guī)范中沒有相應(yīng)的Book Type與之對應(yīng)，因此在與傳統(tǒng)DVD設(shè)備的兼容性方面表現(xiàn)得并不好（它們大都按DVD論壇的規(guī)范設(shè)計(jì)，而近一兩年新出的設(shè)備基本都可以正確識別DVD+R/RW光盤類型）。但是，DVD光盤在導(dǎo)入?yún)^(qū)的控制數(shù)據(jù)區(qū)的物理格式信息中的第0字節(jié)的4至7bit保留有光盤類型這一參數(shù)（名為Disk Category），出廠時(shí)就會(huì)根據(jù)光盤的類型設(shè)置不同的數(shù)值，具體見下表。


    DVD+R光盤的結(jié)構(gòu)（層數(shù)）將在物理格式信息的第2字節(jié)的第5和第6位來表示



    按理，光盤的Book Type是不能修改的，尤其是刻錄光盤，因?yàn)檫@涉及到驅(qū)動(dòng)器對光盤的識別，進(jìn)而會(huì)影響到相關(guān)的操作，比如若是識別成DVD-ROM就不可能進(jìn)行寫操作了。但是，DVD+R/RW的一個(gè)過人之處就在于——利用ADIP技術(shù)，DVD+R/RW將光盤的物理格式信息調(diào)制到軌道的抖動(dòng)之中（相見本站有關(guān)ADIP的詳細(xì)講解），這樣就可以對導(dǎo)入?yún)^(qū)的物理格式信息進(jìn)行修改而不影響驅(qū)動(dòng)器的識別，而這是DVD-R/RW做不到的（DVD-R的物理格式信息只有一個(gè)復(fù)本，修改后就無法再追加寫入，DVD-RW雖然保存多個(gè)物理格式信息復(fù)本，但最關(guān)鍵的，在導(dǎo)入?yún)^(qū)控制數(shù)據(jù)區(qū)里物理格式信息是固化了的，無法更改）。
    因此，相關(guān)廠商就開發(fā)了修改DVD+R/RW光盤類型的工具，這類工具主要是控制DVD刻錄機(jī)寫入時(shí)的對相關(guān)字節(jié)中的某位進(jìn)行調(diào)整（所以有時(shí)這類工具也叫BitSetting），由于涉及到特殊的寫入操作，因此往往這種工具是為某個(gè)光驅(qū)定制的，需要專門的Firmware來配合。由于調(diào)整BookType就是改寫相關(guān)字節(jié)的特定位，因此這類的軟件有的又稱為BitSetting。
    說到此，大家就會(huì)明白了，BookType目前可以說是專門為DVD+R/RW所準(zhǔn)備的，雖然某些軟件也支持對DVD-R/RW的修改，但從上文的分析中可以看出，在這方面DVD+R/RW有著先天的優(yōu)勢。對于生產(chǎn)日期較早的設(shè)備來說，改變DVD+R/RW的盤片類型為DVD-ROM將能大幅度提高它們的兼容性，而對于近一兩年出現(xiàn)的DVD設(shè)備來說，對DVD+R/RW的支持已經(jīng)不成問題，因此修改不修改BooKType對這類的播放設(shè)備并不重要。不過，對于DVD+R DL來說，使用BookType仍有必要，很多機(jī)器可能會(huì)正確識別單層DVD+R，但可能不會(huì)正確識別雙層DVD+R DL，這也是為什么很多以往對BooKType不屑一顧的大牌廠商都開始支持機(jī)器本身支持修改DVD+R DL屬性功能的原因。那么，BookType對你到底有沒有用呢？就要看使用者的使用習(xí)慣和應(yīng)用環(huán)境了，如果喜歡用DVD+R/RW光盤，而又對自己的應(yīng)用環(huán)境的兼容性不放心，BookType是很有必要了。

    DVD刻錄光盤標(biāo)識簡介

    在DVD光盤的導(dǎo)入?yún)^(qū)（Lead-in）的物理格式信息區(qū)中，保存著DVD刻錄盤的生產(chǎn)與速度信息，但是DVD-R/RW和DVD+R/RW的設(shè)計(jì)并不一樣。
    DVD+R/RW光盤在物理格式信息區(qū)的第19至第26字節(jié)為為生產(chǎn)商標(biāo)識（Manufacturer ID），第26至第29字節(jié)為介質(zhì)標(biāo)類型識（Media Type ID），從某種意義上講，Media Type ID可以算是光盤的材料標(biāo)識，或稱主版本號，而第30字節(jié)則為光盤的修訂版本號（PRN，Product Revision Number）。我們可以使用DVD Identifier 3.5.1版軟件對DVD刻錄光盤進(jìn)行識別。


    DVD Identifier 3.5.1給出的某DVD+R盤片的信息



    以上圖為例，我們看出Manufacturer ID為RITEK（中國臺灣的錸德），Media ID為R03，可以看成是第三代產(chǎn)品，而子版本號為002，即這是錸德第03代DVD+R光盤的第002修訂版本的產(chǎn)品。注意，盤片的主版本和次版本號有一個(gè)不同，就代表了產(chǎn)品的差異。而軟件所給出的生產(chǎn)商名稱（Manufacturer Name）則是軟件自己根據(jù)Manufacturer ID的規(guī)則匹配的結(jié)果，并不是真的寫在光盤信息區(qū)中。


    DVD Identifier 3.5.1給出的某DVD-R盤片的信息



    在DVD-R/RW中，光盤信息的格式有了較大的變化，它只有Manufacturer ID這一個(gè)信息，而沒有Media ID的參數(shù)，以及修訂版本號的規(guī)定。而且，它的信息保存于一個(gè)預(yù)制（Pre-Record）信息區(qū)，這個(gè)信息區(qū)就像是傳統(tǒng)的DVD-ROM光盤那樣是壓制出來的，因此不可更改的，我們可以看到在DVD-R的光盤的內(nèi)側(cè)有一個(gè)明顯的環(huán)，但DVD+R則沒有，這個(gè)環(huán)就是預(yù)制信息區(qū)，行業(yè)內(nèi)一般也把它叫做“有線盤”。雖然在DVD-R的規(guī)范中，一直有這個(gè)預(yù)制信息區(qū)的規(guī)定，在由于會(huì)增加生產(chǎn)時(shí)的復(fù)雜性，所以在DVD-R的早期，無線盤很多，不過現(xiàn)在我們一般不會(huì)擔(dān)心這個(gè)問題，所購買的DVD-R光盤基本都是有線的了。
    以上面的圖為例，我們可以發(fā)現(xiàn)DVD-R的Manufacturer ID實(shí)際上等同于DVD+R的Manufacturer ID+Media Type ID，比如TTG02，就可以看成是Media Type ID以及版本。
    DVD光盤的標(biāo)識對于光盤的正確刻錄是相當(dāng)重要的，刻錄機(jī)的Firmware中會(huì)根據(jù)這些標(biāo)識還尋找匹配的刻錄速度。在這里，DVD刻錄盤在物理格式信息中一般也都提供了刻錄速度的基本與上限參數(shù)（如線速度），以供刻錄機(jī)選擇，但是最終的刻錄速度則以刻錄機(jī)Firmware中存儲(chǔ)的信息為準(zhǔn)，而如何確定速度，就在于光盤標(biāo)識的識別。

    [/img]http://www.stor-age.com/resources/94CFDD19-A3DB-4604-87FA-EE6E473869F5/16X%20DVD-Writer/Driver-Disc/Media-Code.png[/img]


    Firmware中對光盤標(biāo)識的寫入速度匹配表，從中你能了解到刻錄機(jī)是怎么識別光盤并會(huì)以什么樣的速度刻錄了

    近日，在刻錄發(fā)燒友中流行著一種Media Code修改之風(fēng)，這起源于一個(gè)德國人（署名ala42）于2004年11月所編寫的一個(gè)工具軟件——MediaCodeEdit，它可以識別指定的Firmware文件并修改Media Code/刻錄速度的匹配表，這樣即使Firmware原來并不支持的光盤也可以以正確或更高的速度刻錄。不過，由于光盤的刻錄速度與所采用的染料等級與生產(chǎn)水平有密切的關(guān)系，因此盲目的修改Media Code/刻錄速度的匹配表，有可能適得其反，甚至有可能會(huì)縮短刻錄機(jī)的壽命，所以我們在此不建議普通用戶使用這一軟件，今天介紹這些，僅為了說明DVD刻錄光盤的標(biāo)識與其刻錄速度之間存在的關(guān)系，CD-R/RW光盤的刻錄速度選擇的道理也是如此。
    說到這，可能有人會(huì)問，品牌不同但Media Code相同的盤片，是不是意味著質(zhì)量相同呢？當(dāng)然不是，Media Code并不能代表產(chǎn)品實(shí)際的質(zhì)量，就像內(nèi)存芯片，雖然型號一樣，但也有等級之分，最好的可能就留為己用，剩下的可能才會(huì)根據(jù)需要發(fā)往客戶，光盤廠商間的代工也是如此，越是沒有名氣的廠商，所獲得的代工產(chǎn)品可能質(zhì)量就越次，因此Media Code僅代表了生產(chǎn)廠商與該產(chǎn)品的基本型號，實(shí)際的質(zhì)量并不是統(tǒng)一的。

    認(rèn)識刻錄曲線

    在進(jìn)入正文之前，我想有必要介紹一下CD-DVDSpeed所生成的曲線圖，可能有一部分讀者還不是很明白其中所代表的含義，在此進(jìn)行簡要的講解，高手們就可以不用看了。


    這是一張Z-CLV方式DVD刻錄曲線圖，我們可以從中了解到許多信息，如果是CD光盤刻錄機(jī)，下方的標(biāo)尺就將變成時(shí)間點(diǎn)（單位為分鐘），刻錄容量終點(diǎn)線也就是刻錄時(shí)間終點(diǎn)線，因?yàn)镃D光盤是以“分:秒:幀”的方式來表示容量的

    曲線圖中的相關(guān)要素已經(jīng)標(biāo)出，從中我們可以看到數(shù)據(jù)傳輸率、刻錄機(jī)主軸馬達(dá)轉(zhuǎn)速已經(jīng)刻錄容量之間的關(guān)系，因?yàn)檫@些都是刻錄機(jī)Firmware所預(yù)制好的代碼來控制，所以分析曲線圖就可以看出刻錄機(jī)的大體寫入策略。
    比如上圖，我們可以看出，起始速率為6X，結(jié)束時(shí)的速率為12X，而主軸馬達(dá)的起始轉(zhuǎn)速大約為8000RPM（千轉(zhuǎn)/分鐘），當(dāng)刻錄進(jìn)行到了400MB左右的地方時(shí)，刻錄機(jī)進(jìn)行了第一次提速至8X，而在提速時(shí)馬達(dá)轉(zhuǎn)速已經(jīng)降到6500 RPM左右，但提速后達(dá)到了9200RPM左右，之后再次下降，而傳輸率保持平穩(wěn)，到了2GB容量點(diǎn)時(shí)，傳輸率再次提升至12X并保持到刻錄結(jié)果，而轉(zhuǎn)速也從6000RPM再次回升到9000RPM左右，終點(diǎn)時(shí)降到7000RPM。

    CLV與CAV刻錄方式介紹

    CLV與CAV一直是刻錄發(fā)燒友們所爭論不休的一個(gè)話題，在進(jìn)行分析前，我們還是來看看它們的特點(diǎn)，有一定基礎(chǔ)的讀者可以跳過本節(jié)。
    •恒定角速度——CAV（Constant Angular Velocity）
    •恒寫線速度——CLV（Constant Linear Velocity）
    •局部恒定角速度——P-CAV（Partial-Constant Angular Velocity）
    •區(qū)域恒寫線速度——Z-CLV（Zone-Constant Linear Velocity）

    1、CAV方式


    CAV方式CD刻錄曲線圖



    從上圖可以看出CAV的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速恒定（單位時(shí)間內(nèi)盤片旋轉(zhuǎn)的角度恒定），傳輸率持續(xù)攀升，這種方式也是目前硬盤所采用的。由于光盤是從內(nèi)向外刻錄，因此在光盤的外圍，由于單位轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間（也就是轉(zhuǎn)過的角度）內(nèi)光頭的記錄區(qū)域越來越大，而信息號點(diǎn)的單位長度不變，所以數(shù)據(jù)傳輸率也就會(huì)越來越高。CAV的優(yōu)點(diǎn)就是主轉(zhuǎn)馬達(dá)無需變速，容易控制。但在刻錄時(shí)，由于單位時(shí)間內(nèi)劃分的記錄區(qū)長度越來越大，而要在相同的時(shí)間內(nèi)記錄更多的數(shù)據(jù)，肯定要實(shí)時(shí)的控制激光功率的提高以滿足更高倍速刻錄的要求，因此對激光功率控制精度的要求會(huì)比較高。

    2、CLV方式


    CLV方式CD刻錄曲線圖



    CLV方式的特點(diǎn)則是數(shù)據(jù)傳輸率恒定（單位時(shí)間內(nèi)光頭相對于光盤移動(dòng)的距離恒定），但主軸馬達(dá)的轉(zhuǎn)逐漸降低。由于在單位時(shí)間內(nèi)光頭走過的長度一致，數(shù)據(jù)傳輸率固定，因此從理論上講，激光刻錄功率無需變化，但它要控制需要馬達(dá)控制電路有較高的控制精度。不過，刻錄光盤都有預(yù)制好抖動(dòng)軌道以提供馬達(dá)轉(zhuǎn)速的控制信號，因此控制起來并不算復(fù)雜。
    CLV可以說是最為理想的刻錄方式，因?yàn)樗目啼浶Ч罡撸鹗寂c終止速度是一樣的，不像CAV那樣有明顯的落差。然而，CLV的線速度恒定也意味著在周長更短的光盤內(nèi)圈要達(dá)到指定的速度，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速就要很高，從CD-DVDSpeed的曲線圖上可以看出，若以CLV方式進(jìn)行16X DVD刻錄，那么馬達(dá)的轉(zhuǎn)速就要高到21000RPM，若以CLV方式進(jìn)行48X CD刻錄，轉(zhuǎn)速則將近23000RPM，要知道盤徑小得多的硬盤，目前最高的轉(zhuǎn)速也只有15000RPM，所以，CLV只能用于低速的刻錄。

    3、P-CAV方式


    P-CAV方式CD刻錄曲線圖



    P-CAV刻錄可以看成是CAV與CLV的一種組合，一開始采用CAV方式，轉(zhuǎn)速不變，數(shù)據(jù)傳輸率持續(xù)提高，到指點(diǎn)的切換點(diǎn)時(shí)，則轉(zhuǎn)變?yōu)镃LV方式，轉(zhuǎn)速下降，數(shù)據(jù)傳輸率保持恒定。從某種角度上說，P-CAV是為CLV服務(wù)的，前面的CAV方式是為擺脫光盤內(nèi)圈周長小對CLV造成的限制，而到后期隨著刻錄半徑的加大，CLV就有發(fā)揮的空間了，因此最后切換回CLV以保證最佳的效率。顯然，如果條件允許，盡量早的切換至CLV方式，速度就會(huì)越快。已經(jīng)有公司使用P-CAV技術(shù)把DVD刻錄時(shí)間縮短到5分50秒。
    除了P-CAV之外，人們還開發(fā)了一種讓CLV繼續(xù)生存的技術(shù)，那就是Z-CLV。

    4、Z-CLV方式


    Z-CLV方式DVD刻錄曲線圖



    與CLV相對比，我們能發(fā)現(xiàn)，Z-CLV的特點(diǎn)就是若干個(gè)臺階，將刻錄區(qū)劃分成不同的區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域內(nèi)采用CLV方式，而在區(qū)域結(jié)合點(diǎn)進(jìn)行速率與轉(zhuǎn)速的變化。
    Z-CLV技術(shù)的出現(xiàn)就是為了繞開光盤內(nèi)圈對CLV的限制。先以低速起步，分階段的進(jìn)行提速。能提速的原理已經(jīng)在P-CAV的介紹中說明了。顯然，最高速率的平臺越長越好，最低速率的平臺越短越好，而且從理論上講，臺階越為密集，Z-CLV的效率就會(huì)更高，因?yàn)樗行У睦昧斯獗P周長逐漸增加的變化，但是，從上圖可以看出由于切換速率時(shí)要對數(shù)據(jù)處理和馬達(dá)控制有較大的變動(dòng)，因此從實(shí)際應(yīng)用效果上說，臺階越多可能控制起來要更為復(fù)雜，這就要看廠商的取舍了。

    DVD+R DL簡介

    支持DVD+R DL光盤的刻錄，是DVD刻錄機(jī)的一個(gè)宣傳重點(diǎn)，而我們也對它的測試更為重視，畢竟這是一個(gè)新生的事物，吸引了更多人的目光。
    在進(jìn)入測試之前，我們先大概了解一下DVD+R DL的原理。和傳統(tǒng)的D9格式的DVD-ROM一樣，DVD+R DL光盤也有兩個(gè)記錄層，分別稱為L0和L1記錄層，具體結(jié)構(gòu)見下圖。


    DVD+R DL光盤的結(jié)構(gòu)



    這里需要指出的是，早期的DVD+R DL標(biāo)準(zhǔn)被稱為DVD+R 9，這是取自傳統(tǒng)DVD-ROM的稱呼，但后來則更名為DV+R Double Layer，簡稱DVD+R DL。筆者估計(jì)原因與DVD+RW聯(lián)盟不能使用DVD Logo一樣，DVD-9是DVD論壇所使用的稱呼，所以DVD+RW改變了對雙層DVD+R的叫法。


    注意面板上的雙層DVD+R的Logo，已經(jīng)不再是DVD+R9了



    這兩個(gè)記錄層在設(shè)計(jì)上最關(guān)鍵的一點(diǎn)是，要在反射率上保證與現(xiàn)有的DVD-9光盤相兼容，即反射率至少為18%。在刻錄時(shí)，首先對L0層進(jìn)行記錄，再對L1層進(jìn)行刻錄，由于有半透明的金屬反射層的存在，有50%的功率會(huì)被損失，在其他方面兩者的設(shè)計(jì)完全遵循DVD的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。


    DVD+R DL的兩個(gè)記錄層的簡要指標(biāo)



    既然刻錄時(shí)，是從L0至L1的順序進(jìn)行，那么兩個(gè)記錄層間的交替順序就要固定下來，目前的DVD-9格式的光盤有兩種設(shè)計(jì)，分別是：
    反向軌道路徑（OTP，Opposite Track Path）：OTP的光盤，LO層的起始點(diǎn)，也就是光盤的導(dǎo)入?yún)^(qū)（Lead-In）在光盤的內(nèi)側(cè)圓心，而L1的起始點(diǎn)則在光盤外側(cè)邊緣。光盤的最終導(dǎo)出區(qū)（Lead-Out）在L1層的最里側(cè)，也就是重新回到光盤圈心處。此時(shí)L0與L1記錄層的軌道（寫入）方向是相反的，一個(gè)是由內(nèi)至外，一個(gè)是由外至內(nèi)，因此被稱為反向軌道路徑設(shè)計(jì)。


    OTP雙層光盤結(jié)構(gòu)與刻錄/讀取方向



    并行軌道路徑（PTP，Parallel Track Path）：PTP的光盤，LO層的起始點(diǎn)，也就是光盤的導(dǎo)入?yún)^(qū)在光盤的內(nèi)側(cè)圓心，L0的最外側(cè)則為L0記錄層的導(dǎo)出區(qū)，L1記錄層與之一樣，也有自己的導(dǎo)入?yún)^(qū)和導(dǎo)出區(qū)。在刻錄時(shí)，L0由內(nèi)向外至導(dǎo)出區(qū)后，激光頭重心回到光盤的圓心內(nèi)側(cè)，從L1記錄層的導(dǎo)入?yún)^(qū)開始刻錄，兩個(gè)記錄層的軌道寫入方向是平行的，因此被稱為并行軌道路徑設(shè)計(jì)。


    PTP雙層光盤結(jié)構(gòu)與刻錄/讀取方向



    OTP與PTP的光盤由于記錄結(jié)構(gòu)的不同，在讀取時(shí)的表現(xiàn)也各不相同，在CD-DVD Speed的讀取傳輸率測試圖中就可以體現(xiàn)出來。


    OTP光盤的讀取曲線




    PTP光盤的讀取曲線



    從圖中可以看出，OTP光盤在經(jīng)過中間交換區(qū)（Middle Area）后，速度開始下降（從外圈向內(nèi)讀取），可以看作是兩個(gè)DVD-5光盤的讀取曲線的鏡像，而PTP光盤的讀取曲線則好似將兩個(gè)DVD-5光盤的讀取曲線并行擺放（讀完第一層，接著從里到外讀第二層）。
    由于OTP光盤在換層時(shí)的動(dòng)作更快，無需激光頭的大范圍移動(dòng)，因此目前市場上的DVD-9光盤基本以O(shè)TP光盤為主，PTP光盤并不常見。而DVD+R DL光盤現(xiàn)在也只有OTP一種格式，估計(jì)今后也不會(huì)再有PTP設(shè)計(jì)的DVD+R DL光盤出現(xiàn)。
     
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    離線xzr008
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    只看該作者 1樓 發(fā)表于: 2006-07-14
    人民英雄紀(jì)念碑 !
    離線tinachen09
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    只看該作者 2樓 發(fā)表于: 2006-08-15
    謝謝,要仔細(xì)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
    離線tinachen09
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    只看該作者 3樓 發(fā)表于: 2006-08-15
    謝謝,要仔細(xì)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
    離線小白
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    只看該作者 4樓 發(fā)表于: 2006-08-17
    謝謝站長 0M+tKFb  
    Fsj[J