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標題: DVD+R（W）為什麼優越於DVD-R（W）知識 [打印本頁]

作者: kellylai 時間: 2010-6-15 19:40 標題: DVD+R（W）為什麼優越於DVD-R（W）知識

為什麼DVD+R（W）優越於DVD-R（W）
為了燒錄方便，空白盤片通常給驅動器提供3 種資訊：軌道（這樣燒錄點可以準確的沿著軌道燒錄），地址（這樣驅動器可以寫到正確的位置），速度（這樣盤片可以以正確的速度旋轉）。在CD－R（W）方式中軌道和速度資訊是記錄在wobble*（螺旋型抖動軌道）中的，地址資訊是包含在ATIP 資料中的（凹槽下降沿絕對時間，wobble 的一種頻率調制）。
DVD－R（W）格式使用一種較慢的wobble（140.6kHz）來記錄軌道和速度，地址（和其他）資訊是記錄在凸起的預刻坑（預先在凹槽之間的小坑）。在凹槽信號之上，預刻坑形成了振幅的尖刺。
DVD＋R（W）格式使用了更高頻率的wobble（817.4kHz），並且地址（和其他）資訊是包含在wobble的相位調制中的，叫做ADIP（凹槽下降沿地址）從信號的理論可以知道，相位調制的抗干擾能力比預刻坑方式更強。拋開燒錄機中通常的干擾不談，這種干擾的情況也會出現。比如說當DVD-R(W)正在寫資料的同時要讀取預刻坑的資訊的時候，由於雷射頭發出的光將影響讀取光束，正確的檢測預刻坑將會困難得多，這樣能夠危害到連接的準確性。
但是抗干擾並不是預刻坑技術的唯一弱點，同時這種技術限制了盤片速度的提昇。因為在高速情況下，檢測預刻坑比檢測相位反轉更困難。實際上，在預刻坑的資訊僅僅只存在預刻坑所在的那一點上，然而相位反轉卻存在於反轉的整個階段（準確的說是一直持續到下一次反轉）。根據詳細說明知道，DVD-R(W)預刻坑的最小長度為1T(1/26.16e6 s)，但是DVD+R(W)的頻率周期為32T，這樣就更加容易檢測了。

另外一個DVD-R(W)比DVD+R(W)更加難實現的是母盤燒錄。因為這需要在凹槽和預刻坑之間更加精確的切割。為此通常是雙光頭的設計。
預刻坑的方式不僅比相位調制更容易出錯，而且保護的措施更少。一個ECC 塊資訊位有192 位。在這192位中，48 位沒有任何糾錯機制保護，24 位有24 位奇偶效驗（A 奇偶），最后56 位也是有24 位奇偶效驗（B 奇偶）（譯者注：48＋24＋24＋56＋24 不等於192，沒搞明白）。總之，這種奇怪的非統一機制的結構最終將導致一個相當脆弱的資料保護機制。
另一方面對應的DVD+R(W)結構只有其1/4 大小：一個ADIP 字是52 位，包括1 位同步，31 位資料和20 位奇偶效驗。一個ECC 塊包括4 個ADIP 字，這樣總共204 位資訊。同時ADIP 字包括完全ECC 塊地址，同時要解壓出這個地址要有4 倍大小的空間。這樣將顯著加快速度。

錯誤管理和燒錄質量

另外一個DVD+RW 格式主要優勢是硬體錯誤管理（但是現在還沒有燒錄機支持），由DVD+MRW 標準定義（Mt. Rainier）。在一張DVD+MRW 盤片上，當在讀取和寫入ECC 塊出錯，這個塊將被標識位坏塊並且將不再使用。要寫入這些坏塊的資料將被重新寫到其他地方；相反的，當這些資料被讀取的時候，將從新地址讀出。這些操作對軟體來說都是透明的，最初對連續的扇區的訪問最終將會從不同的地方讀取。這個抽象的層叫做邏輯到物理地址轉換。
另外，通常認為錯誤管理只是在燒錄新盤的時候有作用（在燒錄的同時讀取資料，檢查並按照需要把資料移動到另外位置），而對於已經損坏的的燒錄盤沒用。這是錯誤的，因為當一個ECC 塊部分損坏的時候就需要對其多次的讀取，這些資料可以在媒體完全不能讀取之前移動到另外一個干凈的區域。當然，當ECC 塊損坏的程度超過了錯誤修復的能力，資料肯定就會丟失了；然而只有當非常嚴重的的損傷才會造成這樣的情況，因為PI/PO 糾錯可以處理大於6mm 的突發錯誤。
在格式化的時候，DVD+RW 標準可以進行后台效驗。例如，當驅動器空閑的時候就在檢測盤片的錯誤。當然，使用者可以在任何時候讀、寫光盤，或者跳出盤片；在上述過程結束后后台效驗將繼續進行。這些特性就組成了一個非常強大的系統，可以不斷的提高盤片的壽命；當使用者執行正常操作的同時，驅動器可以檢測盤片，把資料從損坏區域移動到空白區域。這種高級錯誤管理已經在DVD+MRW進行了說明，例如監視分析程序和報告技術。最后，即使播放器沒有MRW 技術也可以完全兼容DVD+MRW。

盡管DVD-R(W)也支持一些錯誤管理（Persisten-DM and DRT-DM），但是這些主要的是基於軟體的並且都需要特定的程序進行初始化。此外，因為DVD-RW 缺少必須的資料結構，地址轉換也必須通過軟體來完成，同時根據較高水平的要求，翻譯資料必須存儲在盤片的使用區域內。這樣會使DVD-RW 盤片不能更好地進行簡單的文件存儲和圖形完整。因為電腦完整的系統文件有利於保護管理。盡管DVD-RW 盤片不能使用＋MRW 技術，但是DVD＋RW 能更好地使用UDF2.0 技術。

同時DVD+R(W)盤片可以使燒錄機達到更好的燒錄質量，因為DVD+R(W)盤片相對DVD-R(W)盤片而言給驅動器提供更多的資訊。實際上，就像是CD-R(W)一樣，最佳的燒錄設置是記錄在OPC（最佳能量控制）算法中。在這個算法中使用包含在預刻塊中的資訊。DVD+R(W)的最佳能量控制不僅提供更多的資訊（例如依靠於波長的能量）而且更加精確的資訊（例如初始雷射強度）。此外，這些資訊對4 種不同的速度區間（主要、高速、正常、4x 模式）都有效，然而－格式只提供其中的一種資料。這是非常重要的，因為最佳的燒錄設置對於燒錄速度來說非常敏感。同時DVD+格式的OPC 的測試區域有32768 個扇區，然而DVD-格式只有7088 個扇區。
連接

對於在任何情況下要從停止燒錄的地方再繼續燒錄的時候，新資料必須要和老資料進行連接。連接是一個非常重要而且謹慎的工作，因為其可能產生各種各樣的物理或者邏輯問題。首先，簡單介紹一下兩種格式所使用的連接方法。

在DVD-R(W)方面，能夠使用三種連接方法：2K 連接、32K 連接和無損連接。在所有的情況下燒錄停止在一個ECC 塊的第一個扇區的第一個同步信號之后的16 個位元組，新的資料就必須在同一段的第15 個和第17個位元組之間開始。所以連接的精確度就是2 個位元組，同時空間浪費就是2KB、32KB 或著沒有中的一種（注意：無損連接不能用於DVD-R 的母盤）。在DVD+R(W)方面，連接是在一個ECC 塊的最后8 個通道位（4 個資料位）的位置進行的。這樣連接的準確性是原來的4 倍，並且標準中只規定了無損連接，這樣保證了沒有空間浪費。

即使使用無損連接技術，燒錄的點並不能完美的與老資料相鄰，同時因為一些PI/PO 錯誤會經常發生。為了把這些影響減小到最低，連接的區域就非常的重要了。－RW 中連接區域在使用者資料區，所以存儲在這里的有用資料將被破坏。並且因為連接區域在第一個同步之后，所以第二個同步將會丟失（第三個也有可能丟失）。＋RW 的連接區域在PI 修正的最后一個位元組，這樣就可以不破坏使用者資料。連接的位置也保證了在接下來的ECC 塊的同步資訊能夠準確的分割開。

連接會在物理層導致各種各樣的問題，由PUH 讀取連接區域的HF 信號如下：限幅水準是區分0 和1 的數字極限，因此為達到高質量它必須始終在HF 信號的中間。當限幅水準背離標準位置太遠的時候，會錯誤的識別周期長度（run-lengths），導致解碼錯誤。但是如前所述連接不可能完全精確，所以在兩段燒錄段中間始終會有一個間隙存在。間隙越長，限幅水準偏離可能越大。更進一步，兩段連接的區域的限幅水準也可能是不一樣的。這是由於在這兩段燒錄的時候的各種物理參數（雷射功率、媒體性質、燒錄速度等等）可能是不同的；如果這種差別太大的話，同樣會出現錯誤。因此越小的間隙和限幅跳躍，燒錄質量和兼容性就會越好：-RW 允許32T 的連接間隙並且對限幅跳躍沒有限制，+RW 允許8T 的連接間隙並且對這種跳躍有一個最大限制。所有這些使得+RW 無損連接在物理層上功能更加強大。
如果使用者希望部分燒錄一張DVD-R(W)的盤片並且立刻使用它，同時希望以后再燒錄資料，這樣就需要使用到邊緣區域。使用邊緣區域的目的是為了使盤片與標準的DVD-ROM 驅動器兼容。所以每一個-R(W)的燒錄段都由一個border-in 區域（除了第一個開始於一個lead-in）並且結束於一個border-out 區域。
但是，邊緣區域的大小相當的大：第一個區域大小在32 到96MB 之間，接下來在6 到18MB 之間。這就意味著如果一張盤中包括3 個燒錄段就需要最大132MB（大於全部容量的2％）的空間僅僅用來作為這些區域的分割。同時，border-out 和上一個border-in 區域必須連接在一起。請注意，有時候因為一些不能確定的原因border-out 先於border-in，例如第一個border-in 區域被lead-in 所取代。
在另一方面，如果在一張DVD+R(W)盤上多次燒錄，將會使用到Intro 和Closure 區域（與border-in 和border-out 對應），它們的大小始終是2MB。所以在+標準的盤上，同樣是3 個燒錄段只需要4MB 的空間來分割這些區域。還有一個非常好的特性就是可以用一個燒錄段來保留空間，也就是把扇區空出來不燒錄。這樣可以先燒錄后面的資料，前面的可以稍后再寫入。這種方法可以用來燒錄文件系統表，因為這些表記錄了文件在盤上的準確位置，只能在所有的文件寫入盤片之后才能確定。
兼容性也是比較兩種標準的一個比較直接的項目。這里不考慮材料、驅動器和播放器的質量，只考慮那些引起不兼容的邏輯問題。實際上，兩種燒錄標準都使用了lead-in 結構。這個結構在最早的DVD-ROM 的說明中是被禁止使用或著是保留的。所以這樣做后果是與一些老型號的和一些特別苛刻的播放器不兼容。
一個著名的兼容性問題的例子是“Book Type”字段，這個字段是用來指示盤片類型的。在最早的DVD-ROM說明中這個字段只能是0，但是所有的燒錄標準都定義了自己的值；不幸的是有些播放器不能讀取非零的盤片。為了解決這個問題，在最新的DVD+R 標準中允許在Book Type 字段寫入0。現在許多驅動器制造商都使這個字段可改變。但是DVD-R(W)不能做這些，Book Type（連同在lead-in 中的其他資訊）是被預先寫入空盤中的。雖然這樣降低了兼容性，但是加強了版權保護，播放器可以容易識別出DVD-R(W)盤片。
另外一個DVD-R(W)的兼容性問題在資料區域，前面介紹過的2K/32K 連接模式。在這種模式下要使用一些與普通資料不同的特殊資料結構，在最初的DVD-ROM 說明中不能使用這些資料。現在還沒有關於這個對兼容性影響的研究，但是通常扇區的開始部分對解碼來說是非常關鍵的，因此嚴格的講對完整兼容性肯定有影響。
結論
以我的研究可以非常清楚的看到DVD-R(W)標準從設計上來講不如DVD+R(W)（甚至不如DVD-RAM）。盡管已經為修正原來的問題做出了一系列的努力，但是技術上還是次於+標準。這並不奇怪，因為Sony 和Philips 在制定標準上比Pioneer 更加有經驗，同時在標準推廣上也比競爭對手更有優勢。
但是，曆史不只一次的證明了不是光有好的想法就能保證在技術市場上獲得勝利，
只有時間才能告訴我們哪一種格式能夠變成新的標準。

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