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光盘刻录机

/disc recorder/
条目作者阮昊郭新军
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阮昊

郭新军

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最后更新 2023-10-19
浏览 196
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一种把信息刻录到可记录光盘上,并可以重放的电子设备。

英文名称
disc recorder
所属学科
光学工程

根据可记录光盘的种类,可以分成CD-R/RW光盘刻录机,DVD光盘刻录机和蓝光光盘刻录机。由于容量太小等原因,CD-R/RW光盘刻录机没有大规模进入市场,DVD光盘刻录机自2001年推出后迅速普及市场,但随着蓝光光盘的发展而衰落,蓝光光盘刻录机(BD recorder)正成为主流。

CD-R/RW光盘刻录机主要由一个支持CD-R或CD-RW格式的机芯和MPEG1编解码系统以及音视频输入输出部分组成,记录信息用的盘片是CD-R盘片或CD-RW盘片,可以支持CD和VCD的播放,可以用VCD格式录制各种音视频信息。

DVD光盘刻录机主要由一个可录DVD机芯和MPEG2编解码系统以及音视频输入输出部分组成,记录信息用的盘片是可录DVD盘片,可以支持CD\VCD\DVD的播放,可以用可录DVD格式录制各种音视频和图像信息。高档DVD光盘刻录机可以内部集成硬盘。DVD光盘刻录机也可以有两个DVD机芯,一个只读机芯用来播放光盘,一个可录DVD机芯用来录制信息。

蓝光光盘刻录机主要由一个可录蓝光DVD机芯(Blue-ray disc和HD-DVD)和音视频编解码系统(MPEG2\MPEG4\H.264\VCl等)以及音视频输入输出部分组成,记录信息用的盘片是可录蓝光DVD盘片(Blue-ray disc和HD-DVD),可以支持CD\VCD\DVD\蓝光DVD盘片的播放,可以用可录蓝光DVD格式录制各种音视频和图像信息。

主要以DVD光盘刻录机为例,讲述其结构与工作原理。

光盘刻录机主要是为了录制和播放多媒体音视频信息,包括电视、DVD、DV、DC和各种数码设备的音视频和图像信息,从功能体系来看,光盘录像机主要包含以下几个模块:①音视频信息存储模块;②音视频编解码模块;③系统控制模块;④音视频输入输出模块;⑤用户界面。光盘刻录机的核心技术是其控制软件,它负责整个系统控制,音视频信息存储模块与后端编解码模块之间的数据交换,控制音视频I/O(输入/输出)的格式,管理用户界面。

DVD光盘刻录机在播放光盘方面与DVD播放机基本相同,在刻录音视频信息方面,主要是有信源获取、A/D(模拟/数字)转换和选择、Mpeg2编码、记录到光盘等阶段。其主要工作流程如下:①A/D。②音视频和图片等数据源→A/V转换→MPEG-2编码→写到DVD盘片。③AlV Code。输出到监视器。

主要以DVD光盘录像机为例,讲述其功能与技术特性。

由于拥有功能强大的处理器芯片和存储容量比较大(DVD SL4.7GB;DL8.5GB;HDD100GB以上),DVD光盘刻录机具有很强的功能。

①按照不同的画质,可以存储1~8小时的电视节目(容量以DVD SL4.7GB为例),高画质存储1个小时节目,标准画质存储2个小时节目。

②拥有时移功能和预约录制节目功能,待机模式。

③输入输出接口。NTSC/PAL视频输入、输出,模拟、数字音频输入、输出(从2通道到7.1通道),双IDE接口(可选),前面板和红外遥控界面,提供USB2.0、1394和存储卡等接口。

④录像功能。一键录像,定时/实时录像,录像质量等级可调,TV Tuner自动设置,增加/减少频道,盘片写保护,自动/手动索引生成,录像时间查看/编辑,录像时格式。

⑤编辑功能。标题分割,广告内容跳过,整盘删除,盘片名重命名,保护/解除保护,自动章节插入,标题名重命名,手动章节插入。

①刻录机规格。即刻录机的类型,DVD主要有DVD-R/RW、DVD+R/RW、DVD+/-R DL、DVD-ROM多种不同的刻录规格,且互不兼容。

②接口类型。指可支持的数据交换接口,DVD主要有USB接口,1394接口,读卡器接口和其他数码设备的接口。

③写入方式。分为一次写盘和多次写盘,前者是引导区、数据磁道和导出区一次性写入后关闭写盘,以后无法再写入其他数据,相对的多次写盘可允许多次写入,较为灵活。

④最大刻录速度。市场上DVD刻录机能达到的最高刻录速度为16倍速,采用8倍速刻录一张4.7GB的DVD盘片仅需7~8分钟。

⑤最大复写速度。DVD复写速度是指DVD刻录机在刻录相应规格存储带数据的DVD刻录光盘时,对其进行数据擦写并刻录新数据的最大刻录速度,各种制式的DVD刻录机中能达到最大的DVD复写速度为4倍速,即5.4MB/s。

⑥缓存。用于保证刻录机正常运转,缓存越大,刻录的速度和流畅性越高,DVD-ROM常用的缓存大小为512KB,少量使用了2MB。

⑦其他。存储容量、用户接口(UI)、高级软件(如自动音乐点播机或电子影集)、编辑功能和扩展功能等。

在选择刻录工作所需的刻录机时,主要应当通过分析其配置来确定,尽量采用各方面的配置水平较高的刻录机,在刻录者的条件比较宽裕的时候通常使用缓存较大的刻录机,从而避免因缓存欠载的出现致使刻录无法完成的情况。

一般认为,可录光盘是从CD-R开始的。CD-R标准(橙皮书)是由飞利浦公司于1990年制定的,已成为工业界广泛认可的标准。从此,可录光盘技术不断进步,各种不同的可录光盘规范陆续推出,可录光盘技术真正进入了人们的生活。

可录DVD所用的光学头的激光功率要比DVD-ROM光学头的功率大得多,在100mV以上。生产可录DVD所用的光学头主要有三洋、理光、Sony、HLDS(日立LG数据存储)、松下、飞利浦等公司;主控芯片与伺服芯片有单一芯片方案。也有双芯片方案,生产可录DVD所用的主控芯片及伺服芯片主要有NEC、MTK、东芝、三洋、NEC、飞利浦等公司。在机构件方面,可录DVD机芯对盘片的倾斜度控制和间距控制要比普通DVD机芯严格,所以,在机构件的加工精度方面要求更严。可录光盘主要规范的推出时间见表1。

表1 可录光盘主要规范的推出时间

种类

时间

容量/GB

种类

时间

容量/GB

CD-R

1990

0.65

DVD-R  Ver2.0

2000

4.7

CD-RW

1996

0.65

DVD-RW Ver1.0

1999

4.7

DVD-RAM Ver1.0

1997

2.6

DVD+R  Ver1.0

2002

4.7

DVD-RAM Ver2.0

1998

4.7

DVD+RW Ver1.0

2001

4.7

DVD-R  Ver1.0

1997

3.95




几种主要的可录DVD规范比较见表2。

表2 几种主要的可录DVD规格比较

规格

DVD-RAM

DVD-RW

DVD+RW

DVD-R

DVD+R

DVD论坛认可

发起厂商

松下/东芝/日立

先锋/夏普

飞利浦/索尼/惠普

先锋/松下

飞利浦/索尼/惠普

推广组织

RDVDC

RWPPT/RDVDC

DVD+R联盟

RWPPT/RDVDC

DVD+R联盟

版本

Ver2.1

Ver1.1

Ver1.1

Ver2.0

Ver1.0

单面容量

12CM SL:4.7GB,DL:8.5GB;8CM1.46GB

每面记录层数

1

1或2

数值孔径

0.6

0.6

0.65

0.6

0.65

轨道间距/μm

0.615

0.74

0.74

0.74

0.74

记录位长/μm

0.14~0.146

0.133

0.133

0.133

0.133

轨道深度/μm

~70

~30

~30

~180

~180

记录原理

相变

染料

记录层材料

Ge-Sb-Te

Ag-In-Sb-Te

Ag-In-Sb-Te

Cyanine/Azo

反射率

15%~20%

18%~30%

18%~30%

45%~85%

45%~85%

传输速度(倍速)

5×(预计16×)

6×(预计16×)

8×(预计16×)

16×

16×

记录位置

沟槽/岸台

凹槽

凹槽

凹槽

凹槽

寻址方式

CAPA

LPP,低频抖动

ADIP,高频抖动

LPP,低频抖动

ADIP,高频抖动

旋转控制方式

ZCLV

CLV

CLV/CAV

CLV

CLV

记录方式

连续

随机/连续

随机/连续

连续

连续

缺陷管理系统

没有

没有

没有

版权保护机理

CPRM/CSS

CPRM/CSS

CSS

CSS

CSS

光盘匣

可选

可写入次数

大于10000

大于1000

大于1000

1

1

  • 吴宏伟.计算机(微机)维修工国家职业资格考试培训教程中级.2008.
  • 沈继洪.DVD光盘刻录的技术应用探讨.计算机光盘软件与应用,2014,281-283.

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