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2017年11月19日 星期日

丁酉(鸡)年十月初二

光存储 - 目录 [回目录]

什么是光存储
光存储的原理
光存储技术的发展趋势
光存储发展的关键技术
新型波导多层光存储原理和实验
光存储设备的发展状况
蓝光
HD-DVD

光存储

光存储 - 什么是光存储 [回目录]

光存储是由关盘表面的介质影响的,光盘上有凹凸不平的小坑,光照射到上面有不同的反射,再转化为0、1的数字信号就成了光存储。当然光盘外面还有保护膜,一般看不出来,不过你能看出来有信息和没有信息的地方。
刻录光盘也是这样的原理,就是当刻录的时候光比较强,烧出了不同的凹凸点。
光盘只是一个统称,它分成两类,一类是只读型光盘,其中包括CD-Audio、CD-Video、CD-ROM、DVD-Audio、DVD-Video、DVD-ROM等;另一类是可记录型光盘,它包括CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM、DoublelayerDVD+R等各种类型。
随着光学技术、激光技术、微电子技术、材料科学、细微加工技术、计算机与自动控制技术的发展,光存储技术在记录密度、容量、数据传输率、寻址时间等关键技术上将有巨大的发展潜力。在下一个世纪初,光盘存储将在功能多样化,操作智能化方面都会有显著的进展。随着光量子数据存储技术、三维体存储技术、近场光学技术、光学集成技术的发展,光存储技术必将在下一世纪成为信息产业中的支柱技术之一。

光存储 - 光存储的工作原理 [回目录]

无论是CD光盘DVD光盘光存储介质,采用的存储方式都与软盘、硬盘相同,是以二进制数据的形式来存储信息。而要在这些光盘上面储存数据,需要借助激光把电脑转换后的二进制数据用数据模式刻在扁平、具有反射能力的盘片上。而为了识别数据,光盘上定义激光刻出的小坑就代表二进制的“1”,而空白处则代表二进制的“0”。DVD盘的记录凹坑比CD-ROM更小,且螺旋储存凹坑之间的距离也更小。DVD存放数据信息的坑点非常小,而且非常紧密,最小凹坑长度仅为0.4μm,每个坑点间的距离只是CD-ROM的50%,并且轨距只有0.74μm。
CD光驱、DVD光驱等一系列光存储设备,主要的部分就是激光发生器和光监测器。光驱上的激光发生器实际上就是一个激光二极管,可以产生对应波长的激光光束,然后经过一系列的处理后射到光盘上,然后经由光监测器捕捉反射回来的信号从而识别实际的数据。如果光盘不反射激光则代表那里有一个小坑,那么电脑就知道它代表一个“1”;如果激光被反射回来,电脑就知道这个点是一个“0”。然后电脑就可以将这些二进制代码转换成为原来的程序。当光盘在光驱中做高速转动,激光头在电机的控制下前后移动,数据就这样源源不断的读取出来了。

光存储 - 光存储技术的发展趋势 [回目录]

以光学、集成光学、光子效应、体全息技术、光感生或磁感生超分辨率等原理为基础的新一代光存储技术将朝着以下几个方向发展:
1.实现低价位DVD系列光盘及驱动器的规模生产
直径为120mm的DVD光盘单面容量4.7GB,双面容量9.4GB,如果改成双面双层,容量可达到18GB,组成了标称容量为5GB、9GB、10GB、18GB的DVD-5、DVD-9、DVD-10、DVD-18的光盘系列,只要这种光盘及光盘机的生产成本能降低到当今CD-ROM或CD-R光盘及光盘机的价位,就足够满足一般信息系统及家用电器的需求。由于DVD系列产品仍以传统的光盘制造技术为基础,基本工作原理没有改变,只是将信息符坑点的尺寸从原来的0.83μm降低到0.4μm,信道间距从原来的1.6μm降低到0.74μm。这种光盘机的结构原理也没有太大的变化,所用的半导体激光器的波长略有缩短,一旦形成规模,成本必将大幅度下降。目前,加工这种高密度光盘母盘及盘片注塑的设备及技术都已完全成熟。
2.进一步提高DVD光盘质量、成品率及功能
目前,DVD光盘的成品率,无论是母盘制作还是最终产品的成品率都低于普通CD光盘,从而也影响其生产成本。各种生产光盘的专用加工和测试设备还需要进一步更新,将深紫外超分辨率曝光技术、电子束曝光技术、多层光致抗蚀剂技术、无显影曝光技术、4X或更高速的刻录技术等引入母盘制作,以便进一步提高母盘质量和成品率。DVD光盘及光盘机将在功能上进行改进,首先是多功能化,包括光盘机和盘片的多功能化,即一台光盘机可用于只读、一次写入不可擦除及可直接改写等不同盘片,而盘片也可能作成同时具有只读和可擦写功能。此外随着编码技术和集成电路技术的进步,光盘机的编码及控制软件功能还将进一步改进,将分散的视频、音频、编码、解码、调制、解调、通道控制、伺服控制重新整合成少数芯片甚至单一芯片,不仅能降低成本,还会大大提高系统的可靠性。为了使光盘机使用更方便,其另一改进方向是光盘机的智能,使人一机界面更加简单,操作更为简便。
3.在记录密度不变的条件下提高系统性能
无论是VCD或DVD光盘都可以利用自动换盘系统,组成光盘库、光盘塔、光盘阵列,实现提高整个系统的容量、数据传输率及多数据存储的可靠性。如果将光盘库、光盘塔及光盘阵列与自动换盘系统有机结合,可以大大提高系统容量、数据传输率和显著改善存储数据的可靠性。目前最大的光盘库容量已可达到TB量级(即1012字节)。4.综合利用其它新技术开发下一代新产品高密度数据存储技术始终是信息技术和计算机技术发展中不可缺少的关键研究领域,预计到2005年,新型网络系统和第三代多媒体出现时,计算机外部存储容量至少应为100GB,数据传输率至少为40Mbps,现有的各种光盘都不能满足要求,即使上面提到的DVD-RAM光盘系统也与此目标相距甚远。需要采用新技术和新材料,研究开发出新一代高密度、高速光存储技术和系统。虽然目前所进行的研究尚处于实验室阶段。许多理论问题、实验技术问题及工程问题还待深入研究,但从所取得的初步成果中能看出其发展方向包括:
(1)利用光学非辐射场与光学超衍射极限分辨率的研究成果,进一步减小记录信息符尺寸。因光束照射到物体表面时,无论透射或反射都会形成传播场(传播波)和非辐射(隐失波)。传播波携带着物体结构的低频信息,容易被探测器探测。隐失波携带描述物体精细结构的高频信息,沿物体表面传播。只要把这一部分信息扑捉到,就可提高系统的分辨率。
(2)采用近场光学原理设计超分辨率的光学系统,使数值孔径超过1.0,相当于探测器进入介质的辐射场,从而能够得到超精细结构信息,突破衍射极限,获得更高的分辨率,可使经典光学显微镜的分辨率提高两个数量级,面密度提高4个数量级。
(3)以光量子效应代替目前的光热效应实现数据的写入与读出,从原理上将存储密度提高到分子量级甚至原子量级,而且由于量子效应没有热学过程,其反应速度可达到皮秒量级(1O-12秒),另外,由于记录介质的反应与其吸收的光子数有关,可以使记录方式从目前的二存储变成多值存储,使存储容量提高许多倍。
(4)三维多重体全息存储,利用某些光学晶体的光折变效应记录全息图形图像,包括二值的或有灰阶的图像信息,由于全息图像对空间位置的敏感性,这种方法可以得到极高的存储容量,并基于光栅空间相位的变化,体全息存储器还有可能进行选择性擦除及重写。
(5)利用当代物理学的其它成就,包括光子回波时域相干光子存储原理、光子俘获存储原理、共振荧光、超荧光和光学双稳态效应、光子诱发光致变色的光化学效应、双光子三维体相光致变色效应,以及借助许多新的工具和技术,诸如扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)、光学集成技术及微光纤阵列技术等,提高存储密度和构成多层、多重、多灰阶、高速、并行读写海量存储系统。实验已证明目前的技术可使光存储密度达到40-100Gbits/in2。

光存储 - 光存储发展的关键技术 [回目录]

1.高密、高效、高速的母盘刻录技术
采用短波激光和大数值孔径的物镜,可使道间距减小,比特长度减小,从而可提高光盘的刻录密度;采用脉宽调制,可显著提高记录效率。
2.DVD单面盘的精密注塑及双盘的封装技术
将DVD母盘、模板生产线挑选出的合格模板,用精密注塑机注塑成形,制得的DVD半成品经适当冷却,送入溅射室,根据不同要求,分别溅射金或铅,然后进行粘合剂旋涂、封装、紫外光固化、在线检测、商标印刷等,制成DVD只读光盘。
3.光盘记录介质
DVD-RAM光盘是否稳定可靠,记录介质是关键,而材料设计能否满足高速存储的要求,又取决于记录介质能否在两个稳定态之间实现快速可逆相变。国内外传统相变介质材料设计都是基于激光的热效应,信息写入用液相快淬实现;信息的擦除用晶核形成、晶粒长大来完成。由于热效应是能量积累过程,写入一个比特需较长时间,约几十纳秒,而且介质在经历几十万次的写/擦循环后会出现信噪比下降的热疲劳。随着记录激光采用短波长,激光的热效应逐渐减弱,而激光光子的激发作用变得突出;所以新的材料设计基于激光的光效应。对半导体类型介质来讲,写入一个比特只要几十皮秒,使记录速率获得数量级的提高。这种基于非线性光学双稳态变化效应的记录介质称为光双稳态记录介质,它可以是无机材料,也可以是有机材料或无机-有机复合材料。

光存储 - 新型波导多层光存储原理和实验 [回目录]

一种新型的波导多层存储器(WMM)由多层平面光波导叠合构成,利用波导缺陷记录数据,通过缺陷的光散射效应读出数据,并利用波导对光的空间约束作用实现层选址.制作了10层WMM模型器件,并给出了数据读出原理性实验结果.结果表明:WMM的层内信噪比大,层间信号串扰小,是一种很有潜力的三维光存储技术.

光存储 - 光存储设备的发展状况 [回目录]

光驱虽然在1991年的时候就已经问世,但是发展显得非常缓慢。1993年,第二代MPC规格问世,光驱的速度已变成了双倍速,传输率达到了300KB/S,平均搜寻时间为400ms。1995年夏,MultimdeiaPCWorkingGroup公布第三代规格标准,光驱速度提高到四倍速,数据传输率为600KB/S,数据的平均时间不大于250ms。兼容光盘格式:CD-Audio、CD-Mode1/2、CD-ROM/XA、photo-CD、CD-R、Video-CD、CD-I等。 再以后,光驱提速也成为各家厂商技术发展的主要目标,速度从4倍速、8倍速,一直提高到48倍速、52倍速不等。随着技术的发展和成熟,光驱的价格已经下降了一个可以接受的水平,当时间进化到97年左右的时候,光驱已经开始普及开来了。
虽然光盘的容量达到了640M的大小,但是人类的追求是永无止境的,人们渴望可以在碟片上面存储更多的数据。在这种情况下,DVD及DVD光驱也就问世了。开发之初,DVD的意义为DigitalVideoDisc(数字视频光盘),只能存储视频、音频信息。而当DVD扩展其功能之后,DVD不但可以存储MPEG2的视频、音频信息,而且可以存储计算机程序、文件数字信息,满足人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求。这种集计算机技术、光学记录技术以及影视技术为一体的媒介便成为DigitalVersatileDisk(数字通用光盘)。
我们谈DVD,当然要说DVD联盟这个官方组织,这一组织最初由Hitachi、JVC、Matsushita、Mitsubishi、Philips、Pioneer、Sony、Thomson、TimeWarner和Toshiba这十家公司于1995年9月发起形成,1997年5月,基于这一联盟基础上的一个国际性的开放性组织——“DVD论坛”宣告成立,到现在,这一组织已经吸引了超过200个的组织成员。这个组织的总目标是促进和发展DVD形式,协调DVD规格和对DVD技术领域的公司发放许可。有专门的工作组着手于DVD技术不同方面的工作,并对一些规格制定国际标准。它们对于推动DVD标准和技术的发展起了不可估量的重要作用。如今,不少的规格已经成为国际标准。
DVD的原理与光驱大同小异,在可以读取DVD光盘的时候也能读取DVD光盘。一张DVD光盘的最小储存能力达到了4.7GB。而随着DVD技术的发展,单面双层、双目双层技术等不断开发出来,DVD可以存储的数据容量也急速的增大。DVD吸引人们的不仅仅是数据储存方面,而在影像方面,DVD影像可以提供比CD影像清晰好几倍的效果,并且支持5.1声道,相比CD的立体声,DVD可以说是占有绝对优势。DVD在1997年开始进入市场,但是在很长一段时间内,由于高昂的价格和对PC处理能力的不低的要求使得DVD光驱无法进入普通百姓的家里。而这几年DVD价格的大调整,使得越来越多的用户选择DVD来代替光驱,DVD代替光驱的潮流已经是无法抵挡了。
而DVD的格式初期有:DVD-ROM(用于数据记录,包括电脑应用的多媒体数据;)、DVD-Video(用于记录家庭影音设备或者DVD-ROM驱动器的视频信息。这种格式具有版权保护功能)、DVD-Audio(用户记录高品质的多音轨音频),但是由于部分成员考虑到市场的问题,刻录格式还没有达到统一意见,使得现在的DVD格式非常的多,包括:DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD+RW、DVD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD-VR。DVD标准的混乱局面已经不可避免地影响到了DVD的下一代标准。新一代DVD标准一直是世界家电业和IT业共同关注的焦点,世界电子企业为了统一下一代DVD标准而专门组建了DVD联盟,但由于东芝和NEC的退出,以及台湾HD-DVD标准的提出,已经变得四分五裂。
新一代DVD标准分裂成三种:一种以索尼松下日立先锋夏普三星LG飞利浦以及法国的ThomsonMM为代表的Blu-ray标准(蓝光DVD);一种以东芝和NEC为代表的DVDAOD(AdvancedOpticalDisk)标准,简称AOD;最后一种是我国台湾省的工研院光电所提出的HD-DVD标准,其目的在于躲避AOD和Blu-ray的高额专利费。目前HD-DVD的优势并不明显,所以全球整个光存储行业都在盯着Blu-ray与AOD的标准之争,综合种种因素来看,但是厂家还是想方设法的生产出兼容性更好的驱动器,其中Panasonic在2001年4月首次开发出可以兼容DVD-RAM和DVD-R(G)格式的驱动器,而Sony的DVD刻录机也已经能够兼容DVD+R、DVD-R、DVD+RW和DVD-RW格式,现在市场上的双模式DVD刻录机也越来越多。除了考虑兼容性外,各厂商也开发出了不少独特技术,包括:延长寿命技术(全钢机芯、抗老化液压轴承)、减震技术(动态阻尼器、抗震装置)、降噪技术、提高读盘能力技术(智能调速)、降温技术(采用SMT)。
光驱和DVD都是由于储存数据的需要而产生,而刻录机的产生则源于人们对数据储存的要求。可以想象,如果凭借软驱来进行数据交换,那么效率是如何低下啊!由于这个需求的存在,刻录机也就出现了,从初始的CD刻录机到现在的DVD刻录机。在刻录机早期发展的年代,由于刻录机的规格不统一以及出于对CD-ROM盘片格式的兼容性考虑,以致衍生出多种刻录光盘数据格式,最有影响力的几家大厂商几乎都提出了自己的一套规格标准,所以当时如何保证对各种数据格式的支持就成为刻录机要关注的焦点,这时候的刻录机速度多数都在4X以下,为了能对新数据格式支持往往需要配合专用的刻录软件。
当刻录机的速度慢慢提升到8X-12X的时候,刻录光盘的数据格式已经稳定下来,各个品牌所生产的刻录机都能较好地支持主流的数据格式。但是DVD的刻录标准由于DVD光盘的标准仍未确立,因此造成对DVD刻录机也产生了不少影响,暂时也还没有可以支持所有DVD格式的DVD刻录机诞生。刻录的过程需要从PC读取数据,从而产生了一些刻录问题,而个厂家针对这些问题也在不停的开发新技术,包括提高刻录机的缓存容量和加入一些防刻死技术。
随着光驱、DVD、刻录机的出现,使得用户开始面临一种选择,而厂商也在考虑,到底是否可以把这些设备统一到一个设备上面呢?在这样的情况下,Combo横空出世了。Combo可谓是光存储市场上的一匹“黑马”,但是早在1999年,IT巨头三星公司已提出了Combo的概念,并推出了业界的第一款Combo——SM-304,规格为4XCD-R、4XCD-RW、24XCD-ROM以及4XDVD-ROM。但是由于当时制造Combo的技术空前复杂,难度极高,使得有能力生产Combo的厂商寥寥无几。同时,由于技术上的不成熟,使得Combo的性能难以与单个产品媲美,也使得Combo的制造成本居高不下,因此Combo并没有在当时流行起来。
三年之后的2002年7月,在技术相当成熟以及市场充满潜力的情况下,Combo的始祖三星公司再次率先推出其多功能光驱——SM-308,从而正式拉开了Combo进军市场的序幕。在接下来的一年里,各大厂商也纷纷推出其各自品牌的Combo,市场上的Combo大战也随之而展开。在过去的一年里,市场的竞争使得Combo的速度迅速提高,目前市面上的绝大部分的Combo的规格为48XCD-R刻录、24XCD-RW擦写、16XDVD读取和48XCD-ROM读取,也有少数产品将CD-R和CD-ROM的读取速度提高到52X。Combo以其较高的性能价格比为广大用户所接受。Combo的出现是光存储领域里的一大突破,以先进的技术实现实现多项功能,使用上化繁为简,能节约IDE接口,节约机箱空间与降低功耗,同时具有安装方便的优势,为用户的安装应用提供了极大的方便。这一切都使得Combo在目前市场上极具竞争力。

光存储 - 蓝光 [回目录]

蓝光(Blu-ray)或称蓝光盘(Blu-rayDisc,缩写为BD)利用波长较短(405nm)的蓝色激光读取和写入数据,并因此而得名。而传统DVD需要光头发出红色激光(波长为650nm)来读取或写入数据,通常来说波长越短的激光,能够在单位面积上记录或读取更多的信息。因此,蓝光极大地提高了光盘的存储容量,对于光存储产品来说,蓝光提供了一个跳跃式发展的机会。
目前为止,蓝光是最先进的大容量光碟格式,BD激光技术的巨大进步,使你能够在一张单碟上存储25GB的文档文件。这是现有(单碟)DVDs的5倍。在速度上,蓝光允许1到2倍或者说每秒4.5至9兆的记录速度。
蓝光光碟拥有一个异常坚固的层面,可以保护光碟里面重要的记录层。飞利浦的蓝光光盘采用高级真空连结技术,形成了厚度统一的100µm的安全层。飞利浦蓝光光碟可以经受住频繁的使用、指纹、抓痕和污垢,以此保证蓝光产品的存储质量数据安全。
在技术上,蓝光刻录机系统可以兼容此前出现的各种光盘产品。蓝光产品的巨大容量为高清电影、游戏和大容量数据存储带来了可能和方便。将在很大程度上促进高清娱乐的发展。目前,蓝光技术也得到了世界上170多家大的游戏公司、电影公司、消费电子和家用电脑制造商的支持。八家主要电影公司中的七家:迪斯尼、福克斯、派拉蒙、华纳、索尼、米高梅、狮子门的支持。
发展史
1998年,飞利浦与索尼公司率先发表了下一代光盘的技术论文,并着手开发单面单层实现23GB~25GB的技术方案,给业界带来了一个惊喜。
2002年2月19日,以索尼、飞利浦、松下为核心,联合日立、先锋、三星、LG、夏普和汤姆逊共同发布了0.9版的Blu-rayDisc(简称BD)技术标准。Blu-ray是BlueRay(蓝光)的意思,因此2月19日也正式表明下一代DVD候选人——蓝光盘的诞生
BD集团随后在2002年6月14日向外正式发售BD规范1.0版,一共3册共5000美元,至此标志着BD的设计已经完全确立下来。
虽然目前BD与HDVD谁将作为下一代的蓝光存储标准这一争议一直存在,但这也促使两家不断推陈出新,进行技术改革。2003年,蓝光激光头达到投产水平,但是适合投放市场的蓝光产品在2006年才开始出现。
2006年,索尼、先锋、三星等等都发布了其蓝光技术与蓝光产品,并且都提出了自己的蓝光计划。在中国市场,2006年7月19日,明基第一个推出了其成型的蓝光产品。可以说,2006年,是真正意义上的“蓝光元年”。
2008年2月16日,日本NHK电视台报道的头条新闻中报道了一则令人震惊的消息:东芝宣布放弃HD-DVD格式。新闻节目中称,东芝在这次“次世代DVD规格战争”中宣告彻底失败,损失高达数百亿日元。与此同时,路透社东京分社也刊发了“东芝放弃HD-DVD,终结格式战争”的消息。
从只支持HD-DVD的微软宣布同时支持两种格式,到前一段时间,HD-DVD阵营的华纳倒戈,东芝率领的HD-DVD阵营可以说越来越艰难,今天就连东芝都宣布了放弃HD-DVD格式,这场持续了数年的规格之争,最终以蓝光的胜利而告终。
BlueRay的应用
2007年底,索尼公司在中国推出第一款配置蓝光DVD的高清播放器:BDP-S300/BM蓝光播放器开启了蓝光在中国商业化的运用,在此前的PlayStation3取得的骄人成绩为蓝光与HD-DVD的标准之战奠定了基础,但是,这款DVD高达5000RMB的售价让众多消费者望而却步。成本的桎梏使得BlueRay普及化还有很长的路要走。
BDP-S300/BM蓝光播放器性能标准
7.1环绕声道
1080信号输出
每秒24帧的电影般播放帧数
x.v.Colour色域标准
BRAVIATheatreSync影院同步功能
变动及大小
一个单层的蓝光光盘的容量为25或是22GB,足够刻录一个长达4小时的高清晰电影。双层更可以达到46或54GB容量,足够刻录一个长达8小时的高清晰电影。而容量为100或200GB的,分别是4层及8层。
在目前的研究表示,TDK已经宣布研发出4层容量为100GB的光盘。
蓝光影碟机是用蓝色激光读取盘上的文件。因蓝光波长较短,可以读取密度更大的光盘。那么蓝光为什么可以读写密度更大的光盘呢?这要从激光谈起:读写用的激光,是一种十分精确的光,精确到极限,就是光波长的一般,由于红光波长有700纳米,而蓝光只有400纳米,所以蓝激光实际上可以更精确一点,能够读写一个只有200nm的点,而相比之下,红色激光只能读写350nm的点,所以同样的一张光盘,点多了,记录的信息自然也就多了!
Blu-RayDisk是蓝光盘,是DVD的下一代的标准之一,主导者为索尼与东芝,以索尼、松下、飞利浦为核心,又得到先锋、日立、三星、LG等巨头的鼎力支持。存储原理为沟槽记录方式,采用传统的沟槽进行记录,然而通过更加先进的抖颤寻址实现了对更大容量的存储与数据管理,目前已经达到惊世骇俗的100GB。与传统的CD或是DVD存储形式相比,BD光盘显然带来更好的反射率与存储密度,这是其实现容量突破的关键。
蓝光光盘的直径为12cm,和普通光盘(CD)及数码光盘(DVD)的尺寸一样。这种光盘利用405n蓝色激光在单面单层光盘上可以录制、播放长达27GB的视频数据,比现有的DVD的容量大5倍以上(DVD的容量一般为4.7GB),可录制13小时普通电视节目或2小时高清晰度电视节目。蓝光光盘采用MPEG-2压缩技术。

光存储 - HD-DVD [回目录]

定义
HDDVD(或称:HighDefinitionDVD)是一种数字光储存格式的蓝色光束光碟产品,现已发展成为高清DVD标准之一,由HDDVD推广协会(HDDVDPromotionGroup)负责制定及开发。HDDVD与其竞争对手蓝光光碟(Blu-rayDisc)相似,盘片均是和CD同样大小(直径为120毫米)的光学数字储存媒介,使用405纳米波长的蓝光。
HDDVD由东芝、NEC、三洋电机等企业组成的HDDVD推广协会负责推广,惠普(同时支持BD)、微软及英特尔等相继加入HDDVD阵营,而主流片厂环球影业亦是成员之一。
但在2008年,随着原先支持HDDVD的华纳公司宣布脱离HDDVD,以及美国数家连锁卖场决定支持蓝光产品,东芝公司终在2月19日正式宣布将终止HDDVD事业。
另外,值得一提的是HDDVD通常被人们误写成“HD-DVD”,因为人们认为中间的连接线和以前的DVD-R/RW直接的连接线类似。
HDDVD种类
HDDVD可分为四类:只读的HDDVD-ROM,单次写入的HDDVD-R,多次写入的HDDVD-RW和HDDVD-RAM。当中HDDVD-RAM的规格还没有最后确定。到2008年2月为止,HDDVD-ROM和HDDVD-RW的技术版本为1.0,HDDVD-R为0.9。
光盘结构
HDDVD-ROM、HDDVD-R、HDDVD-RW的单层容量为15GB,双层为30GB,而HDDVD-RAM则为单层20GB。HDDVD光碟的表层厚度为0.6毫米,与DVD光碟相同,但是光学读取头的光圈开口数为0.65,不同于DVD的0.6。不过所有的HDDVD播放器都可以向后兼容DVD和CD。
  ┏━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┓
  ┃ 直径 ┃ 单面单层 ┃ 单面双层 ┃ 双面单层 ┃ 双面双层 ┃
  ┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫
  ┃ 8厘米┃4.70GB┃9.40GB┃9.40GB┃18.8GB┃
  ┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫
  ┃12厘米┃ 15GB ┃ 30GB ┃ 30GB ┃ 60GB ┃
  ┗━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┛
档案系统
HDDVD兼容ISO9660和UDF等几款不同的档案系统,预设为UDF2.5。
影音格式
音响方面,HDDVD支持使用最高双声道24-bit/192kHz或者是最多八声道的24-bit/96kHz编码。所有HDDVD播放器都必须支持linearPCM(没压缩),DolbyDigitalAC-3,DolbyDigitalEX,DTS,DolbyDigitalPlus和DolbyTrueHD的解码。如果该HDDVD有第二道声轨的时候,那么该声轨可以使用以上的格式储存,或者是用DTS-HDHighResolutionAudio和DTS-HDMasterAudio。
为了享受最高清晰度的音响,HDDVD生产商可以选用linearPCM,DolbyTrueHD或DTS-HDMasterAudio编码。虽然如此,因为linearPCM的频宽要求非常高,所以于HDDVD影碟中的无失真音效通常用无失真的DolbyTrueHD格式。
影像方面,HDDVD支持很多不同解像度,由最低的CIF到最高的SDTV,由DVD标准储存影像到高清电视的720p,1080i,1080p。在编码方面,HDDVD可是使用DVD支持的MPEG2或者是新支持、更有效率的AVC和VC-1。
互动内容
HDDVD使用了HDiInteractiveFormat(HDi互动格式)技术使得HDDVD可以容许互动内容。HDi互动格式建基于网络技术,例如HTML、XML、CSS、SMIL、ECMAScript(JavaScript)等。
HDDVD的异体
DVD/HDDVDHybridDisc(DVD/HDDVD混合式光盘):这种光盘内含DVD影像和HDDVD影像。当使用DVD播放器,它会播放DVD资讯,否则则播放HDDVD资讯。另一类的混合式光盘的一面会是DVD,另一面是HDDVD。这使消费者不用担心买回去的光盘跟自家的播放器不兼容
HDDVD/Blu-rayhybridDisc(HDDVD/蓝光混合式光盘):华纳兄弟于2007年的CES大会中发表的。光盘的一面是HDDVD,另一面是蓝光光盘;两面均支持双层技术。不过,在2007年11月,华纳兄弟宣布停止研制HDDVD/蓝光混合式光盘。
3xDVD:3xDVD是红光DVD。不过,它能提供普通DVD三倍的频宽,并于DVD中储存HDDVD格式资料。
HDREC:跟3xDVD一样,使用技术把HDDVD格式资料存入DVD中。于HDREC中的高清资料使用了H.264/MPEG-4AVC压缩。这个技术已经于2007年9月12日被DVDForum正式承认。
发展历史
NEC/Toshiba所组的前瞻光学储存碟联盟(AdvancedOpticalDisc;AOD)所力拱的HDDVD规格,就是改编自目前标准DVD规格而设计的。HDDVD完全承袭标准DVD数据层相同厚度,却是不折不扣采用蓝光激光技术,但却拥有较短的光波长度,能储存较密集的数据到盘片上。若与目前标准DVD单层容量4.7GB相比较,HDDVD单层容量15GB,算是高容量光储技术了。
HDDVD规格主要卖点是HDDVD与标准DVD共享部分构造设计,DVD制造商并不要为规格升级,再投入庞大资金,更新生产设备。Blu-ray制造商就一定要为新规格的生产,添购全新的生产设备。
HDDVD规格也延续标准DVD的数据结构(如架构、指数,与ECCblocks),错误校对算法出自于标准DVD的模块基构,唯一与标准DVD不同的是用来接收更多错误校对的ECCblocks。ECCblocks错误校对是持续进行的,在HDDVD里一个ECCblocks抵上标准DVD的两个连结ECCblocks。
2005年四月,HDDVD将采AdvancedAccessContentSystem(AACS),更高阶版本的CSS,这进阶升级版早已应用在标准DVD规格并获得好评价。专利权事务委员协会是由IBM、松下电器工业(MatsushitaElectricIndustrial)、微软东芝,与新力索尼成员共同组成。因为迪斯尼为BD阵营一员,华纳当然也是。
DanRamer在报纸刊载一篇令人忧心的报告文章,其中提到名为独立安全评鉴协会(IndependentSecurityEvaluators;ISE)查审了AACS及SPDC(SelfProtectingDigitalContent)两大防盗拷系统。SPDC早已出现在HDDVD安全系统中,而且被协会认定排名优于AACS。
在DVD播放机生产时,AACS会给每台机器一组的128位DeviceKeys,DeviceKeys可使用在单一装置中,也可与其它多任务能装置共享。MKB(MediaKeyBlock)是获AACS合法授权的防盗码,这组防盗码可以解码并可还原内容,若防盗码遭破坏,MKB会马上再生,并摧毁原来的防盗码自保,所以防盗码无法被还原。
这种设计令人捶胸,因为若是DVD播放机防盗码遭破坏被查觉后,除非ROM只读韧体执行升级,否则DVD播放机就会死锁自保,无法启动以免被盗拷,因此,这会让人裹足不前,不想使用它。AACS内建上网功能,可连结网站的CRM客服管理或内容操控管理。所以,日后网络联机是不可免的。
SPDC有机制可还原DVD播放机,回放所有DVD影碟内容,也会边录下还原搜寻过的纪录内容。因为DVD播放机有录像功能,若一支影碟放在DVD播放机后却遭毁损,那么你的DVD播放机就成了防盗门栓一样,启动自保反锁防盗功能。
事实上,系统内秘密监视的功能还不只如此。甚至当DVD播放机每次播放新光盘,SPDC自保反锁机制就立刻被就启动。因此,当旧光盘受损后,每支新碟好像是告密者,会挺身告白,将真相纪录在永远可保留的也可修正播放机韧体的RAM上。
名为Divx播放软件与SPDC不兼容,而Divx只是众多不兼容的软件之一,若相抵触的软件愈多,这可能导致原属标准DVD规格拥护者,产生排斥HDDVD规格心理。
HD既代表高密度(碟的存储容量更大),也代表高分辨率(质量更好的图片)。第一种商用的蓝光(Blu-ray)HDDVD于今年4月在日本问世。这批DVD只能用来家用录制,而不能播放预先制作好的HD影片,而且只能在日本的数字HD广播系统下使用。
新的DVD格式并不会很快取代现有的DVD格式,但是新的HD播放器可以播放现行的DVD影片,而且能够用逐行扫描技术让画面看起来更好。但是新的HDDVD碟片不能在现行的DVD播放机上播出。我们现在拥有的DVD影片可以放很多年。想一下,在美国HDTV系统预期在1989年就能使用,但是到1996年仍然没有最终定案,到1998年还没有走向市场。HDTV难道能这么快淘汰现有的电视么?
历史事件
2003年11月19日DVD论坛以8比6通过HDDVD是DVD配合HDTV的下一代产品。在此次会议上,他们将碟片改名为“HDDVD”,之前称为“高级光学碟片”。蓝光光碟是由DVD论坛之外的企业发展出的,因此未提交至论坛讨论。HDDVD-ROM和HDDVD-RW规格的版本是1.0,HDDVD-R规格的版本是0.9。
2006年1月5日HDDVD推广协会于国际消费电子展(CES)上称,到2006年年底将有200部影片支持该格式。
2006年3月31日东芝第一批HDDVD播放器于日本地区发售,定价日币110,000元;美国地区则在同年4月18日发售,价格为美金499元和799元。
2006年11月7日微软的家用游戏主机Xbox360推出外接的HDDVD播放器。
2007年8月21日派拉蒙电影公司宣布由原先同时支持蓝光光碟及HDDVD,改为以HDDVD作为派拉蒙唯一认可的高清电影存储光碟;同时宣布,派拉蒙旗下的梦工厂(DreamWorksSKG)、梦工厂动画、派拉蒙优势、NickelodeonMovies以及MTV电影等子公司转为只支持HDDVD。派拉蒙高层透过Viacom承认,派拉蒙共收取了HDDVD阵营的1亿5千万美金,以提供一年半之HDDVD独占权,款项以现金及未来收益分帐支付。
2008年1月4日华纳兄弟电影公司宣布脱离HDDVD阵营,并且由2008年6月开始停止发行HD-DVD影碟,往后只支持蓝光光碟作为影碟格式。华纳兄弟行政总裁BarryMeyer认为,支持蓝光光碟独占对整个高清市场普及化有利,长久的格式之争只会令影业在高清市场上错失良机。华纳附属的新线影业(NewLineCinema)于翌日作出同样的决定,停止HDDVD影碟的发行。
2008年1月5日HDDVD推广协会临时取消即将于CES展场上召开的新闻发布会。声明指出,由于华纳兄弟突然的决定,协会需要与其他HD-DVD阵营成员相讨带来的影响及重新评估将来的发展。而东芝则声称不会因此而放弃对HDDVD的支持。
2008年1月8日《金融时报(FinancialTimes)报道派拉蒙电影公司正考虑行使与HDDVD阵营的独占协议中,“如华纳兄弟放弃HDDVD阵营,派拉蒙可以跟随离开”的一项条款,重新返回蓝光光碟联盟。微软(Microsoft)则表示将来公司采用哪种格式,只会交由消费者的决择。
2008年1月9日时代华纳另一附属公司HBO跟随华纳兄弟的决定,将会停止HDDVD影碟的发行。

2008年1月28日英国WoolworthsGroupPLC宣布,跟据07年圣诞假期的销售数字,蓝光光碟大幅度以九比一的销售数量领先HDDVD,所以决定全线商店即日开始只出售蓝光光碟的影碟。

2008年2月11日美国大型连锁零售商BestBuy宣布,为了避免消费者在选择次世代光碟格式播放器时感到困惑,决定全线商店即日开始全力支持蓝光光碟的播放器、影碟及相关产品,使消费者正确掌握高清娱乐的内容。同日,线上影碟商店Netflix亦作出同样的决定,往后只支持蓝光光碟为唯一认可的次世代光碟格式。

2008年2月15日美国最大型连锁零售商沃尔玛(Wal-Mart)宣布,全线商店由6月开始只出售蓝光光碟的播放器、影碟及相关产品,HDDVD的产品将会逐步撤离货架。同日,有传东芝将会准备放弃HDDVD,尽管东芝目前拒绝承认,但这篇近期发表的文章指出每一台售出的HDDVD播放器实际上都在给东芝造成可观的损失,再加上所遭遇的其它重大挫折,致使公司对此心灰意冷。一位自称与HDDVD阵营关系密切的匿名人士称“相关声明即将发布……,最多再等个把星期!”。针对相关报道,东芝副总裁JodiSally重申了公司对HDDVD的支持。
2008年2月16日日本放送协会报道,领导HDDVD阵营的东芝拟退出次世代光碟格式的竞逐,同时在青森县的工厂将会全面停止HDDVD播放器的生产。

2008年2月17日东芝发表官方声明,日本放送协会于昨日的报道是完全错误,同时表明公司正在为HDDVD今后的事业方针作出检讨。
2008年2月18日一份来自TheInquirer的报道宣称HDDVD已死。
2008年2月19日13时10分,据日本媒体报道,东芝已确定全面停止下代DVD格式“HDDVD”业务的开发和生产.

2008年2月22日为防止索尼蓝光DVD垄断,中国版HDDVD坚持如期推出.

参考资料:
1.http://baike.baidu.com/view/5103.htm
2.http://baike.baidu.com/view/143630.htm
3.http://baike.baidu.com/view/74247.html?wtp=tt
4.http://www.optoelectro.com/translate/cdrom/CDR0M02.htm
5.http://news.vlongbiz.com/elec/2006-04-16/1145202735d24317.html
6.http://scholar.ilib.cn/Abstract.aspx?A=gdzjg200403016
7.http://bbs.zdnet.com.cn/archiver/tid-147283.html

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更新时间 : 2009-01-30

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