导航: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）
点击看原图
（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
音频、视频编解码器的开发者也在权衡着利用这个机会性窗口的可能性。微软(Microsoft)公司这几年一直在提供高清晰内容的 DVD，不过格式是 Windows Media Video 9，或 VC-1，合作伙伴是 Artisan 和 Imax。在六月，DivX公司 推出了 MPEG-4 Advanced Simple Profile 视频编解码器第 6 版，它支持交互式视频菜单、章节、字幕、附加音频磁道和视频标记。DivX公司 称第 6 版编解码器比第 5 版的质量和码率提高了 20% 到 40%。更重要的是，DivX 编解码工程师 Jerome Rota 说：“大多数 720p（720 线隔行扫描）节目只需要 4Mbps 的平均码率，而 1080p的节目 则只要 6 至 8 Mbps。”这种码率只相当于今天使用 MPEG-2 时 480 线标准清晰度DVD 的码率。
Nero公司（原 Ahead 软件公司）和合作伙伴 Ateme公司 也正在紧锣密鼓地推广 Nero Digital，它是对 MPEG-4 AVC（亦称为 MPEG-4 Part 10，或 H.264）的增强扩展。与 DivX公司相同，Nero公司 亦推出了 MPEG-4 Advanced Simple profile， 以打造专有版品牌，但此时采用了经 MPEG-4 认可的 AAC（先进音频压缩）音频编解码器和“外包装”。该公司美国分公司的总裁 Udo Eberlein 乐观地认为，MPEG-4 AVC 将具有在质量和码率两方面击败 DivX 6的能力，并将足以抗衡其对手微软公司的相应产品 VC-1。但Eberlein同时也 承认，当 VC-1 的 Advance Profile 面世时，MPEG-4 AVC 的高性能曲线还未推出。他对此解释说：“当前，VC-1 在专业工具领域更加成熟。”例如，华纳兄弟（WarnerBrothers）公司就将用 VC-1 作为第一批 HD DVD 的编码器。他亦指出：“在消费工具领域，Nero自2004年12月之后 已经在 Nero 6.6 版中推出了 MPEG-4 AVC。”Nero 也已开发出了音频、视频解码器的硬件 IP（知识产权），可以为潜在的半导体与系统合作伙伴提供许可。
DVD 硬件现在可以利用这个机会性窗口。Buffalo公司 和 I-O Data公司 的播放机都支持一种以上的高级编解码方法，JVC 和 V Inc 很快就会跟进（图 1b）。但是，当前一代播放机都缺乏对 WMV( Windows Media Video) HD DVD 必需的授权 DRM 机制的支持，意味着这类 HD DVD 只能在传统 PC 或媒体中心版 PC 上播放。值得指出的是，大多数消费者都需要购买一台新的播放机，才能在自己的起居室内体验新的视频编解码器及相应的音频编解码器、DRM 机制和包装格式。而这种新播放机的价格即使是在刚推出时也会比蓝色激光播放机低得多。还有一点很重要，任何带有 DVD-ROM 驱动的 PC 在安装必需的软件后，立即就能够体验高清晰节目的效果。
那么这一机会性窗口到来会有多久？Taylor 再一次抛开公司观点做出自己的评论：“由于已经有了一种格式（普通 DVD-Video），看来要延期，我怀疑年底前两个阵营都不会推出什么东西。”一些业界代表私下表示，他们预计 HD-DVD 集团会在明年一季度进入市场，而Blu-ray由 Playstation 3 打头，也将在第二季度跟进。那么两家格式阵营中最终会有一家弃械认输吗？如果有会在什么时候？所有人都在猜测。
其它国家也看到了红色激光高清晰视频方案的价值。中国 EVD(Enhanced Versatile disc)作为红色激光高清晰视频方案的开发者，最初定义采用了 On2 技术公司的 VP5 和 VP6 视频编解码方法，并结合了 Coding 技术公司的六声道 EAC（增强音频编解码器）。 EVD 的一个初始动机是避免向 MPEG-2、CSS（内容加密系统）和 Macrovision 模拟版权保护等所有者支付昂贵的版权费用。然而，EVD 支持者声称播放机亦应该支持 DVD，这显然是自相矛盾的说法。EVD 支持 720p 和 1080i 分辨率，亦与 CD、VCD（视频CD） 和 SVCD(超级VCD) 反向兼容。然而，最初的展示产品采用了 LSI Logic 支持的高清晰 MPEG-2，并且去年初在 On2 与 EVD 开发者之间的争执可能会使该格式永远退出竞争，虽然也可能将视频编解码转换为 AVS（信息技术中的先进视频编码标准）（参考文献 6）。
（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
在六月份，单层 16× 写入速度的媒体价格大约是 4×速 和 8×速的两倍，但现在这个价格差异已经不存在。DVD+RW 也能达到 16×速，而 DVD-RW 则停留在 12×速上。如上述双层 DVD 的情况一样，驱动器规格可以引来高速支持，但商用化的媒体无法支持这些极端的写入速率。并且，也不要指望未来会有更快速的性能，16× DVD 的转速已基本相当于 52× CD 的速度，这已经是技术的极限。如同 CD 向 DVD 的过渡一样，蓝色激光技术是在同样大小的空间内存储更多的数据，从而提高驱动器和媒体的传输速率，而不是靠光盘更快的旋转。
DVD_Audio 和 SACD（超级音频 CD）一直没有在市场中激起什么水花，大多数音频听众看来并没有被高清晰音频和环绕声所吸引（参考文献 7 至 9）。也许消费者是不愿意支付更多的钱来获得这些功能，特别是我们可以在对等的共享网络上“免费”地获得 CD 质量的双声道音频，并且海外的音乐传播网站（如 Allofmp3）也近于免费提供的情况下。因此，唱片公司急于把听众拉回来购买音乐，DualDisc 就是他们的最新行动步骤。这种双格式光盘一面是音频 CD 层，而另一面则是 SACD、DVD_Audio 或 DVD-Video媒体。消费者的最初反应基本是积极的，因为其价格相对于普通 CD 来说不居劣势。DualDisc 的最大问题是太厚，1.5 mm，而 CD 和 DVD 的平均厚度只有 1.2mm，这意味某些播放机无法容纳它。DualDisc 的 CD 面播放时间也限制为只有 60 分钟。（红皮书Audio CD则规定能有 74 分钟容量。）另外，为了控制光盘厚度，DVD 面无法容纳多于一层的数据。
微软的 Xbox 和索尼的 Playstation 2 都采用了不同于一般的 CD 和 DVD 媒体，用户只能利用“mod 芯片”（是能让用户利用游戏杆的DRM达到取胜的器件）或者操作系统与设备中的缺陷，才能绕开其所含的版权保护数据（参考文献 10）。任天堂的 GameCube 进一步提高了复制保护的复杂性，它采用一个专有的 80 mm（约 3.2 英寸直径）的红色激光光盘，可保存 1.5GB信息。驱动器在存取这种信息时从光盘外道开始，而传统的光盘存取则从内道开始（图 3）。索尼 PSP（便携 Playstation）使用的是 60 mm（约 2.4 英寸直径）红色激光 UMD（通用媒体光盘），采用 128 位 AES 加密，容量为 1.8GB ，它既可以用于存放游戏，亦能用于达到正片应有长度的电影，同样也是专有的格式。在六月份，索尼公司曾努力阻止一些黑客发布一个固件，因为这些黑客找出了一种办法，可以将 UMD 数据复制到 MemoryStick Duo 上，并从闪存媒体上运行游戏（参考文献 11）。
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
如果双层 DVD 的存储容量仍嫌不足，而又不愿转向任何一种专业的蓝色激光格式，或不愿等待Blu-ray或 HD-DVD，该怎么办？你可能要给 New Medium Enterprises 去个电话，该公司称年底时会交付一种能兼容自己的四层、20GB红色激光 VMD（通用多层光盘）技术的媒体和播放机。未来 VMD 红色激光技术将扩展至 20 层，每层存储5GB信息，总容量可达 100GB。该公司声称VMD为基础的 驱动器将能够读取其它的标准格式，包括 CD 和 DVD。该公司的网站亦指出，“VMD 多层技术不仅限于红色激光，也可以方便地用于蓝色激光。”好莱坞会上钩吗？值得怀疑,需要继续观察。你会对EVD 和 FVD 提出相同的问题尤其关系到世界各地（那里的支持者正在提倡这些格式）对媒体侵权行为执行的处罚明显不一致。
最后，由于激光只将信息有效地存储在 CD 或 DVD 的数据面上，所以为什么不把另一面也很好地利用起来呢？惠普的 LightScribe 技术采用有特殊涂层的光盘和增强的刻录软件，能够产生激光蚀刻的标签。LightScribe 网站列出的硬件采用厂商有 BenQ、HP、LaCie 和 Sager，而软件实现厂商则有 Cyberlink、InterVideo、Nero 和 Sonic，惠普、Imation、Memorex 和威宝公司为媒体供应商。LightScribe 功能很有吸引力，但网站上的 FAQ文件 也承认驱动器与媒体的供应目前不规则。除非可用性明显增强，包括硬件和媒体供应商的数量能大幅增加，并且价格下降到与其它类型相当的地步，否则大多数人还是宁可用喷墨打印机打印出标签，再粘上去。
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：数据寿命
存储在光盘上的信息能有多长寿命？自从第一张 CD-R 在市场上面世以来，这是问得最多的问题。（出版的 CD 和 DVD 可以永久性保存其内容，只要不打碎或损坏它。）这个问题受很多潜在的可变因素的影响，包括读写速度、存取媒体的驱动器特性、媒体本身的物理构成，以及用户写入、保存和随后存取信息时的环境条件等。NIST（国际标准与技术学会）公布了一个针对此问题研究的初步结果。由于研究的样本较少，因此得到的数据缺乏统计学上的根据，但仍然值得一读。请到 NIST 网站上下载 PDF 格式文件。也可以仔细阅读接着发生的Slashdot 讨论。
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。