2光盘盘片质量验证体系
CD类光盘发展是一个逐步发展的过程,数字音频盘CD-DA是这一系列的中最早出现的盘片。因此,CD--DA的标准规范红皮书对与盘片的物理格式进行了详尽的规定。其后的CD族盘片,无论是CD-ROM、CD-I还是VCD,其盘片结构和物理格式都是与CD-DA完全相同的。正因为此,红皮书成为CD类盘片验证的基础标准。在红皮书中就盘片的机械参数、光学参数、记录参数、播放盘片的环境以及光盘读出信号的质量予以了规定。同时对于盘片的测量条件和测量用光学头都给予了相应的规定,其后的CD族盘片标准都以此为基础。
但由于红皮书是制定于1982年且其目标是对应于预模压的音频盘片,因此在其后向各种盘片推广时,依据不同的要求进行了部分的修改和补充。第一次修改来自于用于计算机的CD-ROM的要求,由于计算机对数据的严格要求,CD-ROM需要更低的误码率(CD-DA为10-9,而CD-ROM为10-12)。为达到此目的除了在数据结构上加入了更多的检错码和纠错码以外,在盘片的物理参数上也适当加严。例如:在原始CD-DA的红皮书中对于偏心的规定为70mm而在黄皮书中则将其加严到50mm。
红皮书的另一次的较大改动则来自于高倍速CD-ROM驱动器的产生和可写入盘片的出现。由于CD-DA的工作转速为1倍速且其盘片为预模压的,因此对于读出信号的偏差并未引起重视。在原始的红皮书中并没有规定对于HF信号中时基的随机变化和平均偏差。因此,许多CD盘片的读出HF信号在时域有错误。另一方面,一次写和可擦写系统的出现后,抖晃(jitter)的概念引起了人们的关注。从磁光、相变到超衍射分辨率盘,各种介质的可擦写光盘产品中都将抖晃作为衡量读写信号质量的一个重要指标。这样,PHILIPS和SONY提出了测量“抖晃和作用长度偏差”的建议书。此建议在1993年底由在Eindhoven的PHILIPS的实验室完成,它首先成为了橙皮书(CD-R系统的规范)的一部分。其后,为了保证CD播放机保持良好的播放性能,红皮书也引入此规范,作为红皮书的一个附件。
CD光盘产生时,标准只规定了光盘盘片的参数,但并未对光盘的播放机设备进行规定。然而对与光盘盘片的形貌只能通过对可以从光学头中获取的信号如HF信号和伺服信号进行规定。而这些盘片读出信号受光学头和驱动器其它部分影响很大。红皮书中虽然规定了有关光学头的基本参数(如波长、数值孔径、偏振和强度分布等),但对于其它部分并未给予规定。这种方式原意是留给播放机制造商更大的设计空间,但这也就意味着不同的播放机设计在跟踪能力、播放能力及解码性能上有着巨大的差异。CD盘片制造商在检验盘片质量时经常会遇到这样的问题,一张盘片在一个驱动器中给出了合格的标准,而在另一个驱动器中则可能严重超出了许可范围。为了改善这一状况,Philips推出了CD标准盘片。在红皮书的附件第9章盘信号的标定中,就规定了Philips的信号测试盘5259。其后,在1986年测试样盘5取代了5259盘而成为对于所有的CD类光盘发放许可证的标准盘片。因为冲模和模压条件将影响推挽和信号幅值,1991年标准盘5B推出。之后又分别在1993年6月和1996年12月推出5B.2和5B.3标准盘。现在Philips的5B.3标准盘以成为标定CD类测试仪器的世界性标准。它主要提供盘片的高频信号、推挽信号、抖晃及其它用户特别需要的信号值。Philips公司也提供了测试参考驱动器(CD-RMS),但不作为强制使用。
作为新一代光盘,DVD具有更高的存储密度和更小的存储余度,光盘的盘片质量要求更为严格。在DVD盘片质量监控方面,DVD联盟(DVD Forum)组成中将验证实验室作为它重要的组成部分(如图1-8所示)。DVD质量验证实验室成为控制DVD产品的重要部门。也就是厂商向DVD 要求进行DVD Format/Logo License时应注意其产品必须经A级DVD验证实验室测试合格,才有可能取得DVD Logo的使用权。DVD联盟WG1讨论后的DVD-ROM/Video Disc物理测试的A级验证实验室有:
日本——松下(MEI)、东芝、索尼
美国——时代华纳(WAMO)
欧洲——Philips
中国台湾(亚洲)——工研院光电所(ITRI)