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出版日期:2004-11-15 总期号:594 本年期号:44

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谁是下一站的天王
Blu-ray Disc VS HD-DVD
福建 尹竹

  随着高清晰电视、大屏幕影像设备进入普及前期,现有的DVD技术显然有些落伍了,更多的人将目光投向使用蓝色激光技术的“蓝光”DVD身上。作为主导下一代蓝光DVD规格的两个阵营:索尼、先锋等提倡的Blu-ray Disc和东芝、NEC倡导HD-DVD规格,正在为取得下一代DVD格式的控制权,展开激烈的竞争。

  改朝换代

  蓝光DVD浮出水面

  蓝光DVD的研发可以说有两个诱因。一是高清晰度数字电视业务在全球范围内的陆续启动,越来越多的人希望录制并清晰播放高画质电视节目录像和电影。二是蓝光DVD也被看做是用以结束可擦写DVD标准之争的一种途径。

  蓝光DVD的盘片直径为12cm,与现有CD及DVD相同。其标准数据传输速度为36Mbps,约相当于现有DVD的三倍。容量达到20GB左右,可以录制两个多小时的高清晰数字图像或13小时的常规电视图像,而目前的DVD盘则只能录制133分钟的常规电视图像。为了满足不同用途的需要,蓝色光盘也分为播放专用光盘、追记型光盘、可擦写光盘以及单面双层可擦写光盘等。

  蓝色激光波段取代红色激光的存储技术,最早由日本的Nichia和Toyoda Gosai两家公司获得专利。这两家公司为了争夺蓝光存储技术上的专利问题,持续了长达六年之久的争议和诉讼,延缓了该技术的发展和应用。不过,这一争执最终达成了和解,两家厂商以合作的方式开始向其他厂商提供技术授权,从而扫清了蓝光DVD技术在发展过程中的一大障碍。

  双雄角逐

  下一代DVD规格初探

  遗憾的是,蓝光DVD的诞生并没有像人们期望的那样结束多年来的DVD标准之争,而是又陷入双雄角逐的局面。

  Blu-ray Disc

  索尼提出的新规格在激光照射方式与光盘构造上与现行的红色激光DVD相比,存在着较大的差异。索尼方案用蓝激光照射距光盘表面0.1mm处的记录层来读取数据,原因是这样能够减小由于盘片转动过程中的倾斜而造成的读写失常,并且还可以提高记录容量。其实早在开发红色激光时,研究人员就已经从理论上证实:要提高记录密度,最好使激光照射位置接近表面,而不是光盘内部。不过,在1995年制定现行DVD规格时并没有采用这一照射方式,原因是光盘表面容易附着尘埃与指纹等,可能会损伤记录层。后来索尼成功开发了特有的表面抗污保护技术,解决了这一问题,从而在距盘面0.1mm处成功地制作了记录层,使得记录容量一举提高到23GB以上。激光的发射点与光盘记录点之间的距离小,即使正在旋转的光盘发生倾斜,激光也不会有太大的偏离,能够准确地对准读取点。另外,在接近光盘表面的地方设置记录层,激光的透过量相应提高,比起照射深0.6mm的记录层,可以通过更小的记录点来提高记录密度。为了能让激光照射在0.1mm记录层,索尼在激光头与光盘之间设置了两枚透镜,使激光的折射加大,以便准确地照射在记录点上。


  Blu-ray录像机BDZ-S77

  Blu-ray组织的另一成员松下从1990年代后期开始对蓝色激光照射0.1mm处的记录层进行研究,在得知索尼开发出保护表面技术后,决定与其联手制定规格。松下的加入,使索尼的研究有了突破性进展:在用于蓝色激光的光盘上成功地开发了双层技术,在距光盘表面75μm与0.1mm处各设置一个记录层。以前激光通过两个记录层时,透过率会降低,第二层的记录容量略少于第一层。但是,松下开发出了调整激光输出功率的技术,使得第二层与第一层能够拥有相同的记录容量。

  HD-DVD

  与Blu-ray Disc竞争的另一阵营HD-DVD格式的倡导者是东芝、NEC。作为DVD论坛的盟主,东芝独自发布了一套全新的蓝色激光规格标准,并得到NEC的支持。HD-DVD与Blu-ray Disc一样使用蓝激光技术实现高储存容量,但采用了更多与现行DVD光盘保持兼容的技术:由两张厚度为0.6mm的盘片底板粘贴而成的12cm光盘,聚焦镜头的数值孔径为0.6,激光照射在正中间的0.6mm记录层读取记录内容。在经过两次否决并改变投票方式后,这一规格标准最终于2003年11月27日获得DVD论坛批准,并暂定名为HD-DVD。


  Blu-ray Disc与现有光盘外观区别很大

  由于HD-DVD与现行DVD光盘结构相同,具有较高的兼容性,并且不需要像Blu-ray Disc那样使用表面保护技术。这也就意味着生产厂商可以将传统的红光DVD生产设备投入到HD-DVD的生产上,从而提高现有资产的利用率。

  目前HD-DVD容量为15GB,虽然NEC也提出新的记录读取技术方案,开发了双层记录方式,但容量也不过30GB。此外,虽然光盘都是使用凸凹槽型,但东芝的方案是在凸凹槽上均有记录点,而索尼只是在凹槽上记录。东芝方面之所以没有刻意追求大容量,原因还在于音频和视频编码技术的进步(在今年6月,DVD论坛正式批准了HD-DVD的三种视频编码方式,分别为H.264/MPEG-4 AVC、MPEG-2和微软的VC-9)。HD-DVD依靠先进信号处理技术来提高盘片容量的利用率,而Blu-ray Disc则凭借新设计的光盘格式和最尖端的光学机芯以达到相似的效果。


  HD-DVD录像机样机

  标准之争

  谁是最后的赢家

  Blu-ray Disc与HD-DVD有许多共同点:它们都使用了蓝色激光,能够比现有使用红色激光技术的DVD读取和存储更多的数据;两种标准所使用光盘的直径和厚度完全相同。不过,HD-DVD和Blu-ray Disc之间结构上的差异导致了存储容量的不同。HD-DVD格式的单层只读光盘能够存储15GB数据,双层光盘存储30GB数据;而Blu-ray Disc格式单层光盘的存储容量则为25GB左右,双层光盘的存储容量为50GB,同时正在研制多达八层数据层的光盘,其存储容量可高达200GB。

  目前,支持Blu-ray Disc和HD-DVD两种对立技术的企业都正在完善它们的技术标准。两大阵营都声称它们的技术更有利于存储高清晰电视节目和电影,双方在诸如光盘生产成本和存储容量等问题上进行了激烈交锋。Blu-ray Disc支持者认为,消费者会希望购买能够刻录一整段电视节目的光盘,这就需要较大的存储容量。而另一阵营中的东芝、NEC则认为,HD-DVD的存储容量已经足够,更重要的是兼容性及成本。两种格式在光盘生产方面存在着较大的差异,HD-DVD光盘的基本结构与普通DVD相同,因此技术迁移和生产成本较低。HD-DVD甚至曾经演示过光盘生产线只用5分钟便转换为生产DVD的实例,这对已有的光盘生产企业而言具有很大的诱惑力。而相比之下,Blu-ray Disc光盘却需要全新的生产线,这可能会提高光盘的成本。

  光存储产品大约12年为一替换周期,蓝光DVD成熟点应该在2006年左右,但各光存储设备大厂为抢得市场先机,已有多款蓝光DVD产品问世。索尼去年就已经在高端品牌“Qualia”推出了蓝光DVD录像机。同时,索尼呼吁个人电脑与家电厂商使用Blu-ray Disc规格,并得到了Dell、TDK等13家公司的支持。而HD-DVD阵营中的东芝和NEC也不甘示弱,相继开发出了一系列HD-DVD产品,包括刻录机、影碟播放机以及录像机等,并计划于2005年秋季前后正式投产HD-DVD影碟机。虽然HD-DVD的支持厂商不多,但其中暂时没有走上前台的微软可能会成为HD-DVD的重要推手。有传言称微软的下一代游戏机XBOX2将使用HD-DVD作为存储介质。实际上,微软也正在利用HD-DVD染指下一代影音播放设备的压缩标准。

  毫无疑问,赢得这场标准大战的胜利将会带来丰厚的专利许可收入和销售收入。由于新一代DVD的主要用途是预先录制好的节目,因此好莱坞的影视公司被看做是这场标准大战的主裁判。不过,这位主裁目前尚保持中立,并不特别倾向某一种标准。

  虽然竞争可以促进技术的完善和进步,生产成本和产品售价的降低,但事实上,光存储领域两种不相上下、互不兼容的技术标准之争所产生的影响更多是负面的,不仅造成较高的成本,也严重阻碍了下一代DVD产品在市场的推广。那么,原本希望一统标准的蓝光DVD,是否会像上代红光DVD一样重蹈历史的覆辙呢?目前尚难以定论,我们只有拭目以待了!

  Blu-ray Disc与HD-DVD规格比较