顾客想要统一格式的蓝色激光存储器。但各竞争方无视这种需求,把不兼容的产品大量推向市场,进行一场高技术的赌博。
要点
·由于两个蓝色激光存储阵营无法就各自专有技术的融合达成妥协,因此他们将面对一个不确定的未来。
·先进的视频编解码方案可以在主流红色激光 DVD 媒体上存储高清晰、长时间播放的影片。
·红色激光行业希望自己能向多层、双面存储、高写入速度和尺寸多样性方向发展。
·经过多年研发与大量未实现的预期之后,全息存储终于可望在明年进入市场。
行业标准变化如此多端,试问一下光驱动器、模块和媒体的制造厂商吧!一方面,满足市场需求的统一技术方法能够鼓励广大行业供应商的支持,使顾客放心对该种方法的生存和长寿命的保证,因而促使他们打开口袋并进行大量投资。另一方面,如果这种技术方法不能有规则地演进,顾客就不会重复掏腰包,则市场就会陷于停止不前,厂商就无法赚取利润。
回头来看看两年前 EDN 有关光存储技术的深入报道,你会感到自那时以来似乎没有发生任何变化(参考文献 1 和 2)。某种意义上来说这种感觉是正确的。“+”、“-”刻录 DVD 以及可复写 DVD 格式仍然是市场上的主流。DVD-RAM 仍然是一种适用的产品,用户将其用于硬驱仿真计算机设备中,而有些制造商把它纳入DVD 录像机、PVR(个人视频录像机),以及机顶盒中。全息存储仍然没有进入生产阶段。而争斗不休的Blu-ray和 HD-DVD 光存储替代方案还在昂贵的对抗中争相显示着自己的优势。而这种争斗不尽快解决,将会威胁到市场从红色激光向蓝色激光的过渡过程。
事情原本可以不这样发展。“忘记历史必将重蹈覆辙,”美国哲学家 George Santayana 在 1905 年就这么说过。而在 2 000多年前,中国哲学家孔子也说过:“温故而知新”。那么,今天的存储先锋们要从过去吸取哪些经验呢?对于新来者,请看看上世纪 70 年代中期 Betamax 和 VHS 的格式大战。看看把 DVD-Video 上市期拖延了 三四年的那次炫耀与装模作样:首款产品在 1997 年下半年上市,而在 1998 年底的圣诞购物季才取得显著的市场成功(参考文献 3)。或者回顾一下 +、- 格式大战,只有那些具有广泛可用性的格式不可知论的通用播放机和录制机获得了开发。
无法妥协的困境
今年二月,Blu-ray与 HD-DVD 阵营似乎吸取了历史教训。鉴于很有影响的 CES(消费电子展)对两家集团明显不兼容格式的强烈反响,他们重新回到谈判桌前,尝试达成一种和解。但到本文发表时为止,看来事情并没有什么进展。Sony Consumer Electronics(索尼消费电子)总裁 Ken Kutaragi 对谈判的评论是已经“结束”了,含Blu-ray的 Playstation 3 内定于明年春天上市,而东芝公司总裁 Tadashi Okamura 则称:“我们实际上要面对这样一种情况,即双方的商品都上架出售。但市场不会让这种状况持续太久”(参考文献 4、5)。
Blu-ray支持者继续宣扬自己的革命性技术:每层的存储容量达到 25GB。而HD-DVD则反驳说自己革命性方法能达到的每层15GB的容量已经足够使用,特别是它在媒体环境中还与今天DVD的兼容性,他们相信,兼容性可以加快现有光盘制造向下一代技术转换的速度,同时能将转换成本降至最低。五月底在拉斯维加斯召开的 Media-Tech Expo大会成了双方大肆争斗发布新闻的场所:东芝公司推出了一个3层45GB容量的 HD-DVD,它已接近了竞争对手的双层容量,而Blu-ray支持者TDK公司则用四层、100GB容量的原型机作回应。不到三周后,日立-万胜(Hitachi-Maxell)公司与威宝(Verbatim)公司宣布量产一次性写入的15GB HD DVD-R(图1a)。今夏的这番争斗是去年12 月东芝公司与Memory-Tech推出双层媒体的继续,用户可以在普通DVD 播放机和下一代HD-DVD播放机上播放它,这样,就可以在既有播放机上看标准清晰度的电影,而在新型HD-DVD 播放机上看高清晰电影。在此消息宣布三周后,JVC公司作出了反应,它推出了一种 33.5GB的光盘,其中包括一个25GB的Blu-ray层和一个8.5GB的双层DVD。

(a)
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(b)
图1,HD-DVD 支持者及他们的Blu-ray对手都在竞相实现量产(a, Maxell供稿),但多格式的混乱局面,以及能够在红色激光介质上实现高清晰、整部影片的各种先进视频编解码器的流行都会对其短期计划造成冲击(b, JVC供稿)。
所有这些关于下一代光盘的争论都是针对消费市场的。蓝色激光存储已经进入量产,虽然还只是面向高端应用。例如,TDK公司 正在交付一种 23.3GB的卡盒,号称每光头的传输速率达72Mbps,用于索尼公司的 XDCAM 专业光盘系统。相反,威宝(Verbatim)公司则提供 30GB的 UDO(超高密度光盘)媒体,根据 Optical Storage Manager TIM Clatterbuck 的说法,初始用途是光盘库,以及法律、金融、保健与政府应用的专业台式系统。惠普公司、Plasmon公司 与索尼公司一起开发了 UDO,索尼后来重新转向关注Blu-ray。Ecma 国际公司、ISO(国际标准化组织)和 IEC(国际电工委员会)等标准机构已经批准了 UDO。Clatterbuck 称:“一次写入的 UDO 媒体有 50 年的数据寿命。对于渐进性工作和需要更新的文件,威宝公司的可重写 UDO 媒体能提供超过 1 万次的直接写入”(见附文“数据寿命”)。威宝公司亦称正在开发下一代 60GB(单面)和 120GB(双面)的 UDO 媒体。
如果我们将 DVD 历史作为未来发展趋势的指南,则下一代蓝色激光媒体的主流应用估计会是视频捕捉和播放,至少是在其早期阶段。最近刚收购了 Roxio公司的Sonic Solutions公司是Cyberlink、InterVideo、Ulead 等公司的竞争者,该公司正忙于为消费用户和专业用户准备下一代软件,从事着下一代光媒体及其相关的音频、视频编解码器及 DRM(数字版权管理)机制的工作。Jim Taylor 是 DVD 论坛 FAQ 的维护人,也是 DVD Demystified 的作者,Sonic Solutions 公司 Advanced Technology Group 的总经理,他说:“在消费者节目创建层面上仍缺乏统一性,”这是因为Blu-ray与 HD-DVD 的冲突导致消费者无所适从,但这对他的公司 的命运“不会有大的影响”。
但是,Blu-ray与 DH-DVD 的容量对于今天 miniDV 摄像机产生的标准清晰度图像显得过于夸张

(a)

(b)
图2,单层(a) 和双层(b) DVD 媒体现在正在大量生产,价格快速下跌(威宝公司供稿)。
蓝色激光的困境
但是,Taylor 对于蓝色激光技术的预言却与 DVD 在格式大战中经历的多次市场衰退不太一致。Taylor 表示,抛开Sonic以他个人观点来看,“如果存在格式混乱情况,而两种格式在市场上共存一年左右,不可避免地会出现能够完成双重播放的设备。各个格式集团小心地避免有关通用播放机的任何讨论。但是,看看历史发展就会知道,企业应该想到如何跨越多种格式支持消费者。许可与专利费用是一个因素。能够解决的主要技术问题是 CD 的播放,虽然这不是强制性的,但它是事实上的标准。这就意味着,激光要聚焦到三个层上。”Taylor 把 1.2mm 层归为 CD,0.6 mm 层为 DVD 和 HD-DVD,而 0.1mm 层则为Blu-ray。Taylor 预计:“拾取头必须能处理这个问题,它还必须能读出多种波长:CD 的红外光、DVD 的红色光,以及 HD-DVD 和Blu-ray的两种蓝色光波长。现在这么做是不现实的,特别对于笔记本计算机中的超薄驱动器来说。但在一二年内它将会具备成本效益。”
他还认为,如果格式混乱继续存在下去,那么在一切明朗以前,“红色激光 HD 格式将会有一个机会性窗口,可以将自己发挥得更好”(见附文“亲自实践计划”)。毕竟电影制片公司都非常渴望让消费者赶快掏钱购买他们早已在DVD 上拥有的高清晰版,以及购买更加昂贵的DVD 版。但要让制片公司从两种竞争的蓝色激光格式做出选择,它们还是感觉不太自在,而且他们有可能

(a)

(b)
图3,任天堂的 GameCube(a) 和索尼的便携 Playstation(b) 都采用了比标准红色激光媒体还要小的尺寸作为实现复制保护的一种手段。
中国台湾的 Opto-Electronics公司 与 Systems Laboratories 得到有官方背景的“工业技术研究院”的支持,它们同样开发了 FVD(前向通用盘),它采用微软公司的 WMA(Windows Media Audio)专业编解码和 WMV 编解码方案,虽然采用了以硬件为基础的 AES(先进加密系统)译码代替微软的 DRM方式。FVD 与 DVD 标准的物理格式不同:第一代 FVD 光盘容量为单面 5.4GB 至 6GB ,双面容量为 9.8GB 至 11GB,支持高达 1280×720 像素的逐行扫描模式。第二代 FVD 光盘容量将高达 15GB,支持高达 1920×1080 像素的隔行扫描模式。
多样化发展
DealNews 和 Techbargains 网站上公布的数据可能会让消费者欢欣鼓舞和供应商沮丧。一套由 100 张 52× 品牌 CD-R 组成的设备只卖 12 美元,还包括运费和折扣。这个价格相当于每 GB只要 17 美分。还有更惊人的消息,由 100 个 8× 品牌DVD-R 或 DVD+R 组成的设备售价也只有 20 美元,换算得到每 GB 为 4 美分。全新品牌的 16× 双层刻录机售价不到 50 美元,而在六月份,用 37.50 美元就可以买到维修后返销的先锋 DVR-109。新的 52× CD 刻录机只要 20 美元。而去除折扣后,DVD 播放机几乎相当于免费。
尽管媒体和驱动器供应商都热切期盼着用蓝色激光光盘的承诺来拯救自己,但短期内,他们还要尽量挖掘红色激光技术,期望以此弥补利润的不足。在 EDN 上一次发表光存储文章时(图 2),双层写入功能

图4,InPhase 技术公司采用改变基准光束角、波长和介质状态等方法,可以在同样大小的光媒体上记录和读出更多的全息信息,采用定制激光波长和驱动器特有的相位掩膜版后,还能够增加数据安全功能。该公司第一代驱动器和媒体的容量内定达 300GB,明年实现量产(a)。同时,半导体存储容量正在飞速跃升,形成其自己的界限(b,Matrix Semiconductor供稿)。
要将更多数据装入尺寸已定的 CD 媒体中,主要有三个方法:缩小磁道之间的间距;减小磁道内凹坑与平台之间的空隙;加长总可用磁道长度。现在有一些与行业规格冲突的技术,可以在一张 CD 内塞进更多信息。这些技术包括多家供应商的 790MB 和 870MB 光盘,Plextor 的 GigaRec,以及三洋公司的 HD-Burn,但没有一种被业界广泛采用。Prodisc 技术公司在 DVD办法中重新玩这种提升容量
博客精品
来自 InPhase 技术公司以及 Optware-chaired HVD(全息多功能光盘)联盟的全息存储在今年的 CES 和 NAB(国际广播协会)会议上引起了大轰动(图 4)。InPhase 在 NAB 大展上展示了每平方英寸 200Gbps 的存储容量,希望明年会量产第一代 300GB,20M B/s的可录驱动器与媒体,并计划在 2009 年达到 1.6TB 容量和 120M B/s的存取速度。其它计划包括 40MB/s的“ROM”媒体与 80M B/s的可重写媒体,它们均在 2010 年底达到 1T B容量。
针对那些渴望更快存取速度和较少写入能力限制而言,硬驱也是垂直存储技术实现容量大大提升的一条路径。另外不应忘记半导体在读取速度上起的作用,Matrix 半导体公司最新的 Trinity 3-D 存储器使用了 0.15mm工艺技术,将 1GB存储容量压缩到一个四层、31 平方毫米的硅片上,不过,它与 CD-R、DVD-R 和 DVD+R 一样,采用的是一次性写入技术。
附文:亲自实践计划
EDN 将把几个高清晰视频片断(有些来自业界交换,有些捕捉于一台 720p JVC HDV 摄像机)编码为 DivX 6、MPEG-4 AVC、WMV9 以及其它高级视频格式,将它们刻录到 DVD-R 和 DVD+R 中,并比较结果,以此来探讨蓝色激光的减速是否会意味着红色激光寿命的延长。有关这方面的其余内容请访问 Brian''s Brain 博客站:www.edn.com/briansbrain。