DVD刻錄開路先鋒──DVD-RAM（二）

2、盤片與驅動器的規格

DVD-RAM Ver2.0與Ver1.0在盤片的規格上有著很大不同，首先就是容量的變化，並且有了8CM盤片的規範。而由于容量的不同也必然造成相關的設計產生了變化，如存儲區數量、軌道間距、記錄點的長度等等，其次是刻錄速度的提高。不過DVD-RAM規範是向下兼容的，支持最新Ver2.1的DVD-RAM驅動器仍可以使用Ver1.0的盤片。

DVD-RAM Ver1.0與Ver2.0的規格對比

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本文下面的介紹只限于DVD-RAM Ver2.0 12CM的盤片系統

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3、DVD-RAM的存儲方式

刻錄玩家應該知道，在CD-R與CD-RW光盤上都有已經設置好的存儲軌道，這個軌道是特意制作的溝槽（Groove），DVD刻錄在這一點上與之大同小異，但DVD-RAM是其中比較特別的一種設計，首先讓我們看看DVD-RAM盤片的存儲結構。

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DVD-RAM盤片（Ver2.0）的存儲結構

從圖中可以看出，在數據區中，DVD-RAM不僅在溝槽處記錄數據，也在岸台（Land）記錄數據，因此DVD-RAM的基本存儲方式被稱為“岸/溝”式存儲（Land/ Groove）。在圖中，我們還能發現還有一個地址區，這是怎麼一回事？原來，這是DVD-RAM之所以能實現隨機存儲的重要保証，它為每一個存儲扇區都設立了一個唯一的標識（ID），4個ID信息就組成了前文講到的首標（Header），之所以稱它為浮雕式，是因為它是以凹坑的形式壓制（類似于CD-ROM的制作方法）在非激光刻錄的介質上。它就相當于硬盤上的伺服信息，不會在寫入時被破壞。這種通過首標進行尋址的方式就是互補定位信息凹坑地址（CAPA，Complementary Allocated Pit Address）。

首標中的4個ID信息，兩兩一組（ID1/ID2、ID3/ID4），每個ID中包含有同步信息、物理扇區地址、地址錯誤檢測信息等，分別對應位于其身后的處在岸台和溝槽的扇區。這里需要指出的是，DVD-RAM與CD-R一樣，使用的也是一條螺旋形軌道，因此在每一圈中都要進行岸/溝之間的轉換，ID1/2與ID3/4的位置也會隨之改變。而所有的這一切（首標的信息，各ID的位置，岸/溝轉換）在DVD-RAM盤片生產過程中就預制好了，無需用戶操心。

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DVD-RAM軌道的螺旋結構，在每一圈中都會有一個岸/溝轉換點

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DVD-RAM盤片上首標的組成，ID1/2對應后面的岸台扇區，ID3/4對應后面的溝槽扇區，在經過岸/溝轉換后，ID1/2與ID3/4的位置也會改變，保持相應扇區的對應位置

從中圖可能有些讀者發現軌道是呈波浪形抖動的，難道是為了美觀？哈哈，其實這是有意而為的。在CD-R與CD-RW光盤上的軌道也是“抖動”的，業界稱之為Wobble。這個設計在于更好的對軌道進行跟蹤，保持應有方向，配合上文講到的岸/溝式存儲技術，可以得到很高的跟蹤精度。DVD-RAM將這種技術定義為的抖動岸/溝式軌道（Wobbled Land and Groove Tracks）

當光學傳感器識別經過首標時，一個推挽式（PP，Push-Pull）式軌道跟蹤探測器將開始工作，此時帶通濾波器（Band Pass Filter）與判別電路（Discrimination Circuit）來獲得並識別首標與軌道的信號，同時借助于PLL（Phase-Locked-Loop，鎖相回路）生成與抖動信號同步的時鐘信號，從而保証軌道的跟蹤精度。

軌道抖動的頻率是固定的（在Ver2.0版中，抖動的頻率為141KHz），能給驅動器提供一個恆定的時間信息。因此，這個固定的抖動頻率可以幫助讀取頭在連續讀取扇區但讀取下一個首標失敗時，仍可以通過計算抖動周期找到下一個扇區的位置。松下公司聲稱這個技術可以將尋址的錯誤率降低到10-20以下。不過，大家不要誤會激光頭的刻錄也是在抖動中進行，抖動只是為了更好地跟蹤軌道（之所以軌道不是正規的圓形，是因為有規律的變動更容易識別並跟蹤，如果是平直的一條線反而不容易判斷），數據的記錄仍是沿軌道的中線進行，在讀取時，驅動器是不理會抖動信息的，這也是其他光刻錄技術所慣用的手段，只是在細節上有所差異。

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DVD-RAM的抖動形岸/溝軌道，抖動是為了便于跟蹤與同步，激光刻錄仍沿軌道中線平滑進行

DVD刻錄開路先鋒──DVD-RAM（三）

4、DVD-RAM的扇區格式與文件系統

DVD-RAM的扇區數據容量為2048字節（2KB，不含糾錯碼），在數據糾錯方面與DVD-ROM一樣，使用了著名的理德-所羅門乘積編碼技術，但糾錯的單位並不是一個扇區，而是一個糾錯塊（ECCB，ECC Block），一個糾錯塊包含16個物理扇區中的數據區，共32KB，這個糾錯塊中的每個扇區的糾錯碼分布存儲在其他15個扇區中。這也是DVD和所有DVD刻錄技術的通用設計。

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DVD-RAM的物理扇區格式，包括首標在內，扇區的總容量為2697個字節，真正用于存儲的數據區容量為2048字節

DVD-RAM的標准文件系統與DVD一樣，使用統一磁盤文件系統（UDF，Universal Disc Format），這也是DVD其他DVD刻錄技術所使用的標准文件系統。UDF是光學存儲技術協會（OSTA，Optical Storage Technology Association，官方網址：http://www.osta.org）開發的文件系統，目的在于解決ISO9600文件系統給光存儲發展帶來的限制，讓光存儲系統有一個強大而統一的文件管理平台。其文件扇區的容量為2048字節，是硬盤所規定扇區的4倍，這也是DVD所使用的規格。而UDF通過完整的封包寫入（PW，Packet Writing，封包是UDF中一個寫入單位，它允許在一個軌道上進行多個文件的集中寫入操作，有助于提高寫入效率，一般是以64KB為一單位）功能與虛擬分配表（VAT，Virtual Allocation Table）給予了DVD強有力的支持。不過，為了向下實現更好兼容性，DVD-ROM使用的是ISO9660與UDF相結合的文件系統，也稱UDF Bridge。目前UDF的最高版本是2.01，由于不是本文的重點，所以在此不再詳述，有興趣的讀者可自行參閱相關文檔。

另外， DVD-RAM還可以使用FAT16/32文件系統（使用FAT16時，容量則只有2GB），在WindowsXP系統上，更可以直接對其進行FAT32格式化，並可在Windows 98和2000中讀取（后者需要SP3），在三個刻錄標准中，這是它獨一無二的功能，非常實用。

5、DVD-RAM的缺陷管理系統

我們知道在硬盤上，都有缺陷管理功能（Defect Management），在出廠時對磁盤進行掃描，將有缺陷的扇區（Bad Sector）的地址重定向到磁盤上備用的扇區（磁盤上除了標准的可正常尋址的數據區外，還有備用存儲區以便替換有缺陷的扇區），並生成主缺陷列表（PDL，Primary Defect List，又稱P-List），這個列表記錄著缺陷扇區的地址和所重定向扇區的地址，在出廠后，也可以通過自身或專用的軟件檢查新產生的缺陷扇區並寫入成長缺陷列表（GDL，Grown Defect List，又稱G-List）。它們被存放在硬盤的上專用存儲器中（可能是存儲Firmware用的Flash ROM，也可能是主控制器中的EPROM），供尋址時進行即時查詢和轉換。

雖然UDF從1.5版之后也提供了缺陷管理的功能，但出于可靠性和工作效率的考慮，DVD-RAM採用了與硬盤類似的方式──硬件實現缺陷管理。但由于光盤的可更換性，所以PDL與次級缺陷列表（SDL，Secondary Defect List）都存放在光盤而不是驅動器上。SDL並不是GDL，而是對PDL的一個補充，PDL用滿后自動使用SDL。為了保存這兩個缺陷列表，在DVD-RAM的導入區（Lead-In Area）和導出區（Lead-Out Area）分別設立了4個缺陷管理區（DMA，Defect Management Area），每一個DMA包含32個扇區（兩個ECCB），第一個ECCB存放著PDL，第二個ECCB存放著SDL。

既然要替換有缺陷的扇區，那麼就肯定要有備用的存儲區。為此，DVD-RAM在盤片最內圈的數據區（Zone 0）固定劃分出了12800個備用扇區，容量為25MB。我們稱之為主備用區（PSA、Primary Spare Area），而在盤片的最外圈數據區（Zone 34）則動態劃分出輔助備用區（SSA，Supplementary Spare Area）。只有在PSA用滿后才開始用SSA。SSA的扇區數最少為0，最多為97792個，容量191MB。也就是說可以用來替換的扇區總數為110592個，容量216MB，基本可以保証其100000次擦寫操作的扇區的實際數量。

DVD-RAM光盤在出廠時就已經做過了檢測（Certification）並生成缺陷列表，在使用后期，用戶也可以再進行檢測操作，此時驅動會自動進行缺陷檢查並更新缺陷列表。在每次DVD-RAM工作時，驅動器會讀取PDL和SDL並暫時保留在相應的存儲器中以供尋址時使用。

缺陷管理是DVD-RAM驅動器本身的功能，無需第三方軟件參與，也是其得以自豪的一個重要優勢。它借鑒了硬盤在這方面的經驗與設計，最大限度的保障了數據安全可靠地被存儲。不過，由于備用區的存在以及格式化操作，使DVD-RAM的實際存儲容量並不能達到標稱的4.7GB。事實上，DVD-RAM的單面總存儲容量是5GB，但導入和導出區占用了幾百兆的空間，再刨去PSA、SSA占用的空間，實際可用的最大容量約為4.52GB。

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我的目的是兼容──DVD-R/RW

與傳統的CD-R和CD-RW相比，DVD-RAM算是一種另類的設計，而另類的結果就是與當時已有的DVD-ROM和播放機的兼容性很差。按照經驗-R/RW才是DVD的理論上的刻錄技術，事實上的確如此，可以說它們就是為了兼容視頻制作與播放而誕生的。

DVD-R/RW是第二個被DVD論壇認証的DVD刻錄技術，其研發者是日本先鋒公司，于1997年7月與DVD-RAM同時公布了DVD-R第一版規範，1998年11月公布了1.9版DVD-R規範，在2000年2、3月又分別推出了作家與通用型DVD-R Ver2.0規範。而DVD-RW的第一版規範在1999年11月公布，2000年9月升級到1.1版。

1、DVD-R

DVD-R的全稱為DVD-Recordable（可記錄式DVD），業界為了將其與DVD+R區分，把它定義為Write once DVD（一次寫入式DVD）。不過，與CD-R不同的是DVD-R目前有兩種類型，分別為作家型（Authoring）和通用型（General）。這兩者在物理上主要的差異就在于刻錄激光的波長，所以需要各自專用的刻錄機才可以對其寫入。不過只要刻錄完成，均可以在傳統的DVD播放機上播放。

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為什麼會出現兩種類型的DVD-R呢？其實在它推出的年代（1997年），能使用DVD-R進行視頻刻錄的只有那些專業人員，比如視頻制作者經常會從線性數字視頻母帶（DLT，Digital Linear Tape）上備份視頻圖像，或者在醫療、勘探、銀行等領域將其作為視頻錄像的備份。所以，那時的作家型DVD-R主要為他們服務。事隔三年后，DVD論壇看重寬帶技術的發展，認為這將是個人DVD刻錄時代到來的先兆，于是在作家型DVD-R Ver2.0基礎上制定了通用性DVD-R標准（初始版本就是2.0）。也就說，作家型DVD-R針對的專業應用市場，而通用型DVD-R則是針對普通民用市場。

用途的不同，也給兩者帶來了不同的邏輯協議，通用型DVD-R在這方面與作家型DVD-R的關鍵區別就在于支持CSS內容保護技術，而作家者DVD-R則沒有這個限制（但別忘了它需要專用的刻錄機型）。

講完DVD-R的歷史與分類，下分我們就來看看DVD-R的具體設計。

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DVD-R盤片的結構圖

與傳統的CD-R一樣，DVD-R只使用溝槽軌道進行刻錄，而這個溝槽也通過定制頻率的信號調制而成“抖動”形，被稱作抖動溝槽（Wobble Groove），它的作用與上文DVD-RAM所講到的抖動大同小異，在幫助刻錄器跟蹤軌道的基礎上生成驅動器的主軸馬達控制信號。這是因為DVD-R的旋轉模式是CLV，馬達的轉速會經常調整，將控制信號以抖動的方式調制在溝槽的形態中，通過驅動器的檢測，就可以精確控制馬達的轉速了。但它的抖動頻率相對于DVD+RW來說並不高（與DVD-RAM一樣，同為141KHz），所以又稱低頻抖（LF Wobble，Low Frequency Wobble）。但與DVD-RAM不同的是，DVD-R/RW使用微分相位識別（DPD，Differential Phase Detection）的方法檢測抖動信號並得到相關信息。另外，它還在岸台處設置用于精確判別物理地址信息的凹坑（Pit），以幫助驅動器准確掌握刻錄的時機，這種定址方式就是岸台預制凹坑（LPP，Land Pre-Pit），它的位置將在檢測溝槽抖動信號時被獲得。

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DVD-R的存儲方式，岸台上的凹坑用于標明物理地址，而數據連同其地址同步信息被刻錄在溝槽中

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DVD-R的尋址同步方式，當檢測到Pre-Pit后，數據與當時的檢測信號相同步進行寫入，同步信息是數據的一部分（總共需要三個同步脈衝）

與DVD-RAM一樣，抖動溝槽與LPP在光盤生產時就已經壓制好，它們只在刻錄時起作用而不影響讀取。

2、DVD-RW

DVD-RW的全稱為DVD-ReWritable（可重寫式DVD），不過業界為了將其與DVD+RW區分，定義為 Re-recordable DVD（可重記錄型DVD）。如果把DVD-R的記錄層換成相變材料，並加入兩個保護層，那麼就基本變成了DVD-RW。兩者在存儲方式上是一樣的，同樣使用抖動溝槽與LPP尋址方式。相關內容請參考上文DVD-R的介紹。其1.1版相對于1.0版的主要不同在于增加對CPRM版權保護技術的支持。

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DVD-RW盤片結構圖

3、DVD-R/RW如何兼容傳統DVD光盤

要與傳統DVD光盤的兼容，有兩個條件──物理格式的相同與邏輯規範的統一，而物理格式的相同是重要的前提。

DVD-R/RW之所以能兼容DVD-ROM，與其物理格式的設計是分不開的，如果驅動器因物理格式不匹配而無法讀取光盤，那麼即使邏輯方面兼容（比如DVD-RAM在扇區容量、信號調制、糾錯管理等與DVD-ROM相同）也是沒用。所謂的物理格式主要是指旋轉模式、盤片結構、以及反射率。DVD-RW與DVD-ROM一樣採用CLV旋轉方式、盤片的數據結構與DVD也一樣（沒有DVD-RAM的首標設計），只有在反射方面與DVD-ROM有一定的差距。但DVD-RW的反射率正好與DVD-9半反射層的反射率相當，因此它仍然可以被傳統DVD驅動器讀取。不過，也因此某些老款的DVD驅動器會將其認成是DVD-9格式的光盤並調整物鏡的焦點，從而造成無法讀取，此時只要更新驅動器或播放機的Firmware即可。所以，也不會對兼容性造成很大的影響，尤其對近一兩年推出的播放機與DVD驅動器來說，這點是不用擔心的。而從這里也可以理解為什麼DVD刻錄盤沒有雙層而只有雙面的結構，原因就在于對第二層刻錄的難度很大，對反射率兼容性也提出了更高要求。新一代藍光盤，由于是重新設計，所以可以從一開始就考慮到雙層刻錄的標准，但DVD在開發之初並沒有將刻錄標准的研究同時進行。

至于具體的刻錄手段與方法則都屬于邏輯範疇，這取決于軟件廠商和硬件控制軟件的研發水平。其實，就如CD刻錄，在很大程度上，邏輯方面所能提供的更多是功能上的強弱，當然設計不好的軟件對刻錄兼容性也有著不可忽視的影響，這方面DVD刻錄軟件與現有的CD刻錄軟件發揮的作用是一樣的。DVD-RW也是在相應刻錄軟件的支持與完善下，才逐步增加了很多便利的功能，而這與其物理格式是沒有關系的。

不過，兼容與否也是雙向的，只不過刻錄機兼容以往的播放機是天經地義的，但在另一方面，新推出的播放機也會把兼容某種盤片當作一個賣點，這一點在下文會進一步分析。

DVD刻錄后起之秀──DVD+R/RW

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1、DVD+R/RW的發展歷程

DVD+RW聯盟的誕生緣由已經在上文講過了，DVD+R/RW在DVD刻錄界被稱為“被拋棄”的子民，由于DVD的官方組織──DVD論壇在1997通過了另一DVD重寫格式DVD-RAM，而使惠普、飛利浦、索尼三員大將“出走”，成立DVD+RW聯盟向DVD論壇挑戰，其主推的DVD+RW與DVD-RW同時開發，但最終沒有被DVD論壇所接納。DVD+RW聯盟的成立對DVD論壇的觸動可想而知，為了保持DVD官方組織的威嚴，DVD+RW被勒令不得使用DVD的官方標識，所以在DVD+RW標志中沒有DVD-RAM與DVD-R/RW標志中那熟悉的DVD Logo。

不過，憑借著30多年的光盤開發經驗，飛/索兩家雖然在DVD爭奪戰中敗北，但其所開發的DVD+RW正式推出時，卻得到了業界的廣泛關注。業界為了將它們與DVD-R/RW區分，DVD+R被稱為DVD Recordable ，DVD+RW被稱為DVD ReWritable。

在DVD+RW的開發中，曾經走過一段彎路，而且是先+RW，后+R。在1999年，索尼與惠普第一次公布的DVD+RW標准──DVD+RW 3.0GB/面，並由ECMA出版了相關標准，但與DVD-RW相比劣勢明顯，而且兼容性也不是很好。因此，DVD+RW聯盟立即開始重新設計，不過一些設計思路仍沿用了3.0GB的標准。新標准（4.7GB/面）很快便于2000年基本定型，2001年年底推出1.1版，后在2002年1月推出改進的1.1版，即DVD+MRW，主要的變化就是支持Mount Rainier（簡稱Mt. Rainier）技術。借助于DVD+RW聯盟主力廠商強大的物理與邏輯開發實力，可以說它是DVD-RW在民用市場上的強有力的對手。

DVD+R/RW的物理格式

DVD+R/RW在盤片的構成上與DVD-R/RW基本是一樣的。DVD+R的結構圖可參見上文DVD-R。

不過，在軌道的結構上，就有了很大不同。DVD+R/RW雖也採用抖動溝槽的存儲方式，但如何“抖動”卻更有學問。首先，抖動的頻率要比DVD-R/RW高很多，為817KHz，抖動單位長度約為4.3μm，相比下之CD-R/RW的抖動長度為45μm，DVD-R/RW的抖動長度為25μm。所以又稱之為高頻抖動（HF Wobble，High Frequency Wobble）式溝槽。高頻抖動的好處是，可以更為精確的跟蹤軌道，並且定位更為准確（因為檢測周期縮短了），為DVD+RW能實現無損鏈接（LL，Lossless Linking）打下了很好的基礎。其次，與DVD-R/RW的抖動主要提供馬達同步信號不同，DVD+R/RW採用了在MD（Mini Disc）上就已有的設計，將扇區地址信息調制到抖動的波紋中。也就是說，在刻錄時，通過檢測抖動所產生的信號就可獲得地址信息，這個技術就是地址預制溝槽技術（ADIP，ADdress In Pre-groove），它與CD-RW上所用的絕對時間預制溝槽技術（ATIP，Absolute Time In Pre-groove）很相像，只不過在ATIP中更多的是輔助信息（如生產商、可刻錄時間與速度等）。

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DVD+R/RW的軌道抖動示意圖，其抖動長度為4.3μm

不過，在最早的DVD+RW 3.0GB/版本中，是將盤片分為8個區段（Segment），而ADIP只包含了區段地址和軌道地址信息，只能借助交互式精確時間標記（AFCM，Alternating Fine Clock Mark）來進行輔助尋址。

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在DVD+RW 3.0GB/面版本中，盤片被劃分為8個區段，區段地址被調制在軌道抖動的波形中

在目前的版本中，從筆者掌握的有限的資料上看（DVD+RW聯盟的技術規格保密得非常好，能得到的要不是過時的資料，要不就是普通的介紹），AFCM與區段的設計似乎已經取消了，而ADIP則包含了精確的地址信息，每一個ECCB（16個扇區，32KB）包含4個ADIP地址信息，即一個地址對應4個扇區（8KB）。

在旋轉方式上，DVD+R/RW採用了CAV（Constant Angular Velocity，恆定角速度）與CLV兩種，CAV是硬盤所採用的旋轉模式， DVD+R/RW用它進行刻錄，有助于提高隨機寫入的速度和性能，這對專業人員進行非線性（No-Linear）視頻編輯有很大好處，相對的，在使用CLV旋轉方式時能得到更高的速度和更好的兼容性。但具體到某一款具體的產品，則只能支持其中的一種DVD刻錄方式。目前用于PC的DVD+R/RW驅動器的DVD刻錄旋轉模式基本都是CLV。

與前面講過的DVD-RAM、DVD-R/RW一樣，抖動的軌道在光盤出廠時就已經做好了，它將引領激光頭進行精確的刻錄，但不會影響數據的讀取。

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（上圖可點擊放大）

DVD+RW物理規格與DVD-ROM的比較，灰色底格部分表示完全兼容，其實在物理兼容性方面DVD+RW與DVD-RW基本一樣，由于反射率的原因，DVD+RW也面臨與DVD-RW一樣的兼容性問題，但也可以通過刷新Firmware來解決

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DVD刻錄技術綜合分析（上）

兼容性

DVD刻錄機之所以能開始向普通民用市場滲透，主要就在于DV（Digital Video，數字視頻攝像機）與寬帶的普及。而這種以視頻刻錄為主的操作，其根本要求就是兼容，如果自己刻出的東西不能在親朋好友那里觀看，就幾乎不會得不到市場與用戶的認可。但是，這里就涉及到了我們在上文講到雙向兼容的問題。有些老的DVD驅動器和播放機在推出之時，相應的刻錄規範還沒有出台，所以在這些老機器上實現兼容就非常難辦（雖然大部分可通過刷新Firmware來解決與DVD±RW的兼容問題）。而現在的一些驅動器與播放機則拿兼容這些新的刻錄標准作為賣點，比如支持DVD-RAM播放等等，那麼對于這類的機器，DVD-RAM的兼容性就不成問題。

在講述DVD-RW時，我們首次分析了兼容的實質。DVD-RAM之所以不能實現與傳統DVD-ROM的兼容就在于物理格式的不同，具體些就是首標的設計和更低的反射率。由于刻錄時需要提供地址信息，而這個地址信息在播放時卻是不需要的，這就產生了矛盾。DVD-RAM選擇了最為明確的地址信息設計，便于數據存儲操作，但首標的存在將破壞傳統驅動器的連續讀取與識別。DVD-RW與DVD+RW的做法則是將地址信息以某種特定的手段隱藏在軌道中，前者的做法是LPP（在岸台上設置凹坑），后者則是ADIP（將地址信息調制在高頻抖動的溝槽波形之中），它們都不影響軌道的連續性，從而在根本上實現了物理格式與DVD-ROM的兼容。

因此，單從這一點就可以看出DVD-RAM在與傳統驅動器/播放機兼容方面做得是最差的。MHT三巨頭本來想讓DVD-RAM之后推出的DVD驅動器支持DVD-RAM，從而來完成“統一”大業，但顯然它們的願望並沒有實現，而更多的處于“自娛自樂”的狀態。

DVD-RW與DVD+RW在物理兼容性方面則是半斤八兩，誰也別說誰，兩者的比拼更多地體現在邏輯控制方面，以及因尋址與抖動頻率的不同而帶來的一些在刻錄功能與能力上的差別。如果只論與傳統驅動器和播放機的兼容性，兩者都值得推薦。當然，與CD-R是兼容CD-ROM的最好選擇一樣，DVD-R/+R才是目前兼容性最佳之選。

刻錄速度、容量與價格

這三方面因素可能是廣大消費者在兼容性之后要考慮的問題。在目前市場上所能買到的機種中，DVD-R最先實現了最高4×的刻錄速度，不過DVD+RW聯盟已經在2002年8月8日公布了4×的DVD+R規範。而在重寫方面，DVD+RW暫時以2.4×的速度領先，DVD-RAM與DVD-RW均為最高2×。在容量規格上，大家都支持單或雙面寫入，最大容量統一為9.4GB。在尺寸方面，目前除了DVD-RW之外，都有8CM、12CM兩種規格，但隨著使用8CM可錄DVD作為存儲介質的DVD攝像機市場的發展，8CM的DVD-RW出現肯定是早晚的事情。

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使用8CM DVD-RAM作為存儲載體的DVD攝像機，由日立公司最先推出，目前使用8CM可錄DVD介質的攝像已經成為該領域里不可忽視的一支力量

在盤片價格方面，從筆者在國外刻錄設備營銷網站了解的情況來看，DVD-R/RW與DVD+R/RW相差不多（在國內，DVD+R/RW與DVD-RW還不常見，價格也比較貴，DVD-R最則在15元左右，是目前最便宜的DVD刻錄媒體），DVD-RAM由于產生工藝更為複雜而價格稍高，不過它是市場上目前唯一一個提供12/8CM與正反兩面重複刻錄的產品，而且重寫次數是其他產品的100倍。而DVD-RW與DVD+RW盤片雖也有雙面的規格，但目前在市場上還很難買到。至于刻錄機的價格將在下文講到。

目前市場上主流DVD刻錄盤片的價格（網上搜集）

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邏輯控制

邏輯控制是指在相應的物理格式基礎上所能實現的邏輯功能，比如格式化、寫入規則、尋址操作、缺陷管理等等。在這方面，DVD-RAM與DVD±RW有很大不同，DVD-RAM更像是“光硬盤”，它的寫入與讀取如硬盤一樣，在WindowsXP中你完全可以將DVD-RAM定義為一個FAT32卷來使用而無需第三方軟件的參與（如果要使用UDF文件系統，則需要相關軟件支持），如果不考慮與傳統驅動器的兼容性，其邏輯控制能力與操作系統底層支持能力是最為強大的。而DVD±RW才是傳統刻錄光盤的延續，很多功能需要借助第三方軟件來實現。

格式化

可重寫光盤的格式化操作是非常重要的，而使用過CD-RW的都知道其格式化的速度實在讓人無法忍受。之所以要格式化，是因為新光盤上的數據全是0（空），沒有任何扇區信息，刻錄機在這種盤片上進行刻錄，由于沒有回饋控制信息，就好像在冰上漫無目的滑行，根本無法工作。而業界將光盤的格式化操作形象地稱為De-Icing（除冰），就是對光盤上的ECCB內的扇區設置標記（類似于DVD-RAM光盤上的Header）。它相當于在“冰面”上為刻錄設置“路標”，好讓刻錄機能知道自己的位置，而不是一頭走到黑。由于要對所有的ECCB進行設置，所以用時是非常長的。硬盤之所以能實現快速格式化就在于扇區的地址已經在磁盤上設置好，只需建立文件系統即可（這也是為什麼在Windows2000/XP下可直接對新硬盤進行快速格式化的原因）。而DVD-RAM則與硬盤一樣，由于扇區地址信息已經通過首標的方式嵌入光盤，所以DVD-RAM的格式化時間也非常短，基本在半分鐘左右。

對于傳統光盤，為了縮短光盤格式化的時間，業界想了很多辦法。目前最主要的就是所謂的后台格式化（BF，Background Formatting）。BF允許在De-Icing的操作期間，將其挂起，以響應操作系統的指令，如果所需要的區域沒有被格式化，則先進行De-Icing，之后再寫入。進行BF時，在建立好導入區和文件系統之后，格式化軟件對刻錄機的控制權就可以交出了，對數據區的格式化操作轉向后台，用戶無法察覺格式化到什麼程度。

BF的另一個連帶功能就是“提前退盤”（EE，Early Eject），當在進行后台格式化的過程中想將光盤取出時。BF會建立臨時的導出區，這樣能保証讀取的兼容性。等下次再插入這張光盤時，BF會自動繼續未完成的格式化操作（臨時導出區被覆寫）。

不過，EE也不是只有在BF中才能使用的功能，在寫入數據的過程中，也可以進行此操作，道理基本是一樣的，拷貝完最近的文件就建立臨時導出區，然后退盤。等再插入光盤時可再繼續DOW式的寫入（臨時導出區被覆寫）。

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后台格式化可以節約大量的時間，並確保讀取的兼容性，而提前退盤的功能也提供了很好的便利性

BF的實現方式有硬件和軟件兩種，其中硬件實現方式主要就是Mt. Rainier技術。在軟件方面，現在有很多光盤封包刻錄軟件也支持BF，比如Veritas 公司的DLA（Drive Letter Access）軟件就能十分順利的在不支持Mt. Rainier的驅動器上實現BF。所以在這一點上，只要有相關的軟件支持，DVD-RW、DVD+RW與DVD-RAM的格式化速度都基本一樣。

但是，BF並不是真正的快速格式化，只是控制權可以提前交出，當寫入數據的容量大于已經格式化的容量時，仍要有所等待。也就是說，雖然在不到1分鐘這后就可以使用，但其實是把格式化時間轉嫁給刻錄的用時（尤其是當進入BF狀態后馬上進行刻錄），所以與DVD-RAM的格式化操作還是有差距的。

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DVD刻錄技術綜合分析（下）

2、缺陷扇區管理

在UDF 1.5或之后的版本中就提供了軟件方式缺陷管理的功能，也就是說扇區的替換將在文件系統中體現。相比之下硬件的缺陷管理系統顯然更有效率並且通用性更強，有缺陷的扇區不會出現在文件系統中，而是列表于驅動器的相關控制單元。這方面以前是DVD-RAM的強項，但目前也被DVD+MRW所支持。其結構與DVD-RAM差不多，在導入區里建立主表區（MTA，Main Table Area）來存儲替換列表，在光盤數據區的頭部設立通用操作區（GAA，General Application Area），作為與傳統媒體格式的橋接，並在數據區的尾部設立第二表區（STA，Secondary Table Area），用來保存MTA的備份並為DVD-ROM的讀取提供訪問渠道，以保証兼容性。在GAA與STA之間建立缺陷管理器（DMA，Defect Managed Area），在DMA的頭部與尾部設立備用區（SA1-2，Spare Area）來替換缺陷扇區。而真正用于數據存儲的則被稱為用戶數據區（UDA，User Data Area），它才是真正的數據存儲區。

DVD+MRW的兩個備用區的最大備用容量為512MB（最小為128MB），要比DVD-RAM更大（這可能是因為DVD+MRW盤片是裸露的，受損機會比DVD-RAM要多），但所占用的用戶數據區也會更多。DVD-MRW的UDA最大容量為4.58GB，最小約為4.16GB。相比之下，DVD-RW則沒有這方面的功能，它只能借助UDF來實現效率與通用性相對較低的缺陷管理。所以在這方面，DVD-RW要略遜一籌。

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DVD+MRW的缺陷管理的盤片設置結構（括號中的數字代表占用ECCB的個數），這是Mt. Rainier技術的一大功能，與DVD-RAM一樣，它也是由驅動器本身來進行管理

3、增補寫入

增補寫入（Incremental Writing）是體現DVD刻錄能力的一個重要操作，其關鍵在于增補寫入的精度和可操控性上。DVD-RAM在這方面就如硬盤一樣，由于永久性首標的存在，使其有著強大的增補寫入能力，可以是隨機寫入，也可以是順序寫入。其中隨機寫入可以有效利用存儲區中因刪減數據而產生的斷裂的空白區域進行存儲，從而非常有利于實現非線性視頻編輯。所以，如果不考慮兼容性的話，DVD-RAM在視頻編輯能力方面是最強的。

其次是DVD+RW，ADIP也能提供較為精確的物理地址，所以它也能較好地實現隨機訪問，雖然尋址的可靠性要比DVD-RAM差一些，但也能用于非線性編輯，而DVD-RW的LPP由于只能提供相對地址，所以它的增補寫入能力是最差的，其隨機訪問僅限于已經刻錄數據的區域，而新數據只能在已有數據區的最后面順序寫入，當然也可以在原有的數據區上進行覆寫，先鋒公司將此定義為受限式覆寫（Restricted Overwriting）。

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DVD-RW有限的隨機尋址能力限制了其增補寫入數據的方式

接下來要關注的是寫入精度，也可以算是新數據與老數據之是的銜接的精度。這方面DVD-RAM當然沒話說，一個扇區一個首標，已經無法再精確了。而DVD-RW由于LPP和低頻抖動軌道的設計，精度不是很高，所以要寫入所謂的鏈接數據來完成新老數據的結合，從而對增補寫入后的盤片兼容性提出了更高要求。這屬于物理格式所衍生而來的問題，不過鏈接區所造成的影響現在可以忽略不計了，唯一的缺點可能就是更浪費空間。增補次數越多，浪費的空間就越大。

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DVD-RW要寫入新的數據時，先在原數據的后面建立鏈接區，容量為一個ECCB，其中的一個扇區（2KB）用來寫入于鏈接數據，而剩下的30KB則是用來保証一個ECCB（這是DVD基本的存儲單位）容量的偽數據

DVD+RW在這方面就要精確得多，借助高頻抖動軌道的設計，驅動器可以很精確的找到鏈接點，並直接寫入新的數據而無需鏈接區。另外，完全的可隨機寫入功能使DVD+RW可以在原有的視頻記錄區中，任意刪減或插入新的視頻片斷，這就如以前用VTR進行錄像一樣，可以選擇任意位置開始新的節目錄制。當然，這屬于邏輯控制範疇，也需要軟件的支持。

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DVD+RW的數據鏈接精度可達到±5T，即5個信道脈衝（bit），這就是所謂的無損鏈接（Lossless Linking）

在對已錄制視頻盤片的編輯這方面，相比之下，DVD-RW的設計也要更複雜一些，DVD-RW的一個重要的刻錄模式是兼容模式（CM，Compatible Mode）。在CM刻錄過程中，只要不做封盤操作（即光盤定稿，Finalizing），就可以向盤中添加新的視頻片斷，但如果想做成與現有DVD驅動器和播放機相兼容的盤片就必須進行封盤操作，此時即使還有足夠的空間也不能再向盤中寫入新的數據。如果想進行剪輯，就只能將光盤的內容完全擦除，然后再重新寫入剪輯好的視頻。DVD+RW由于一開始就有相關軟件配合，則沒有這個限制，可以隨時進行增補，只要容量足夠。

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DVD+RW和與相配套的邏輯管理工具（軟件）配合，可以在原有的視頻記錄區中，任意增減或插入新的視頻片斷，其通過兩個步驟，第一步寫入新的數據並備份DVD控制文件，之后成生導出區。第二步，更新原有的DVD控制文件和文件系統

對于這個劣勢，目前DVD-RW也做出了改進，比如先鋒公司最新DVD-RW機種──DVR-A05，就具備這一能力，先鋒稱之為QuickGrow（快速成長）。它會在重新編輯時刪除定稿信息，之后就像沒定稿的光盤一樣可以進行編輯了。雖然先鋒公司沒有在產品介紹中提及相關軟件的必要性，但我想這與先鋒以往產品（如DVR-A04）能實現BF一樣，軟件的作為也是必不可少的。筆者猜測，先鋒公司是通過隨機附贈的支持OpenDVD標准（一種動態刻錄DVD的軟件技術，它在兼容DVD-Video的基礎上允許日后對已刻錄的DVD盤片進行編輯）的刻錄軟件來實現這個功能。筆者就在DVR-104上使用支持OpenDVD標准的MyDVD 4.0軟件（估計就是DVR-A05所附贈的版本），實現了QuickGrow操作。

通過這個例子，再加上前文DVD-RW對BF的支持，大家就能對所謂的邏輯兼容和新增的功能有了更深的體會，其實這更多的是在軟件上做文章，硬件方面的改動幾乎沒有。所以只要物理格式兼容，剩下的就都好說了。

最后要比較的是針對一次性刻錄光盤的增補寫入模式。在CD-R時代，我們知道“區段”（Session）的概念，通過建立多區段的光盤，可以最大限度地利用光盤的容量。對于DVD的4.7GB的容量來說，這個功能更是非常需要。DVD+R由于推出較晚，技術已經很成熟，所以一開始就有區段的設計（當然也需要軟件的支持）。至于DVD-R，在早期並不提供多區段的刻錄功能，但目前在物理控制技術改進和相應軟件的配合下，也具備了這一能力。而DVD-RAM就和硬盤一樣，隨用隨寫，增補寫入相當便利，所以沒有可比性（也沒得比）。

DVD+R可以在一張盤片上最多建立191個區段，每次建立新的區段，都要有一個引入區（Intro）和結束區（Closure），占用容量約為4MB。

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（上圖可點擊放大）

DVD+R的區段結構，一個區段中可以插補多個片斷，配合無損鏈接保証了銜接與插補的質量

DVD-R的多區段技術被稱為Multi Border，功能與DVD+R的一樣，但銜接的精度就要比DVD+R差一些，雖然有鏈接區作為精度不夠的補償，可在空間的利用效率上就不如后者了。而且與DVD+R一樣，DVD-R要實現這一功能，與相關軟件的配合也是分不開的。

不過，根據微軟的相關資料介紹，在Windows2000/XP下，如果使用多區段刻錄並且總容量大于4GB時，可能會出現只有第一個區段能被讀取的情況，微軟表示這個Bug出自UDF Reader（UDF讀取器），即udfs.sys文件，這個Bug已經在5.0.2195.6091版本及之后的udfs.sys文件中予以解決，但目前打完SP3后Windows 2000下的udfs.sys文件版本為5.00.2195.4809。微軟將在下一個XP Service Pack統一修複這一Bug。

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DVD刻錄標准的未來發展（上）

從上文所講到的各官方組織的情況就可以看出，如果從業界推廣角度講，DVD-R/RW無疑是占上風的。但如果從物理/邏輯設計方面，DVD+R/RW也有很大的市場誘惑力。事實上也的確如此，由于更出色的物理兼容能力和強大的邏輯功能，DVD+R/RW被認為是最理想的DVD刻錄標准。不過，DVD論壇並不是那麼好欺負的，在通過軟件不斷完善DVD-R/RW功能的同時，DVD論壇也開始了新的反擊。
DVD刻錄今后的追求

在未來的發展中，應該不會再有新的刻錄標准出現，容量也不會有什麼變化，廠商們接下來所要做的就如CD-R/RW當初那樣──提速！以現有的速率去刻錄4.7GB容量的數據，就好象一個使用USB 1.1的幾十GB的硬盤，讓人難以忍受。但目前4倍速DVD刻錄已經相當于36倍速的CD-R刻錄，以現有的染料與相變材料技術來講，能有現在的水平已經很不錯了，再提速就需要更高質量的材料來配合，否則即使是驅動器控制一方速度上去了也沒有用。這也是考驗各廠商底層開發能力的時候了。

DVD-RAM會死嗎？

筆者在用這個問題詢問一些刻錄光驅生產商的時候，得到的答案基本都是“那個已經是死掉的標准了，我們不會支持它”。而在一些介紹DVD刻錄的文章中，也把DVD-RAM寫入了“死區”，但這是不客觀的評價。前文已經講過，DVD-RAM在誕生之初就沒想到兼容，也沒想以視頻刻錄為其主要目的，而是一開始就打出了數據存儲的旗號，作為DVD論壇中的一員，與市場原有標准相兼容的任務就落在DVD-R/RW的身上，所以把DVD-RAM放在與DVD-R/RW相同應用範圍內比較本身就是錯誤的。同樣，如果僅就數據存儲這一範圍來對比這三種刻錄標准，那麼也能很容易得出另兩種標准已經死了的結論。

其實，DVD論壇為提高DVD-RAM在民用市場上兼容性的努力（主要是倡導驅動器與播放機向其兼容）一直沒有終斷過。而且， DVD-RAM非但沒有死反倒正謀求提速，目前已經完成了3×速率規範的升級。不過，之所以能最早誕生並發展至今，除了DVD論壇的支持之外，最重要的是還是DVD-RAM有自己的獨到的優勢。由于DVD-RAM在數據存儲方式上與硬盤極為相似（透明式操作），並且可重寫次數遠高于DVD-RW和DVD+RW，所以，只要不考慮與傳統驅動和播放機的兼容問題，它是非常理想的數據存儲與備份手段。事實也是如此，現在的專業光存儲市場幾乎被DVD-RAM所獨占（這也符合當初MHT的設想）。要知道這一市場的空間同樣巨大，利潤也是民用市場無法比擬的。在這個市場上引領風騷的廠商大多不是我們所熟悉的，所以對民用級用戶來說，DVD-RAM就好像滅亡一樣，可事實上就廠商所得到的利潤來說，沒准它們正私下偷著樂呢。

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借助DVD-RAM光盤庫設備設立第二存儲區，並可溶入SAN（Storage Area Network，存域網）和NAS（Networking Attached Storage，網絡附屬存儲）體系，將是對傳統的硬盤陣列的重要補充

DVD-RAM光盤庫由若幹DVD-RAM驅動器和一個DVD-RAM光盤倉組成，由自動裝盤機構完成DVD-RAM光盤向驅動器的載入和取出，存儲容量取決于可容納的光盤數，目前可達TB級（1024GB）的容量。

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DVD-RAM光盤庫的內部結構

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ASACA公司出品的TeraCart系列DVD-RAM光盤庫，最高級型號AM-1450可容納24個DVD-RAM驅動器和1450張雙面DVD-RAM光盤，容量最高達13.63TB（這里的TB=1000GB）

可以想象，在很長一段時間內（比如到藍光盤上市的時候），DVD-RAM在光存儲領域的地位都不可替代，並且將迅速占領原來的MO市場。而且，在消費電子方面，DVD-RAM憑借著優秀的可重寫/編輯能力也將牢牢占有一席之地。早在2001年4月，東芝公司就推出了帶有30GB硬盤和DVD-RAM刻錄裝置的世界上第一台DVD錄像機RD-2000，從此之后使用DVD-RAM的視頻錄像機迅速增多（採用其他刻錄標准的錄像機也大量出現），其中松下公司作為世界最大消費類電子廠商功不可沒，其所有DVD錄像機都支持DVD-RAM，而且其所推出的大部分DVD播放機都加入了對DVD-RAM的支持（這就是雙向兼容的一個代表）。最后再加上DVD-Multi規範的制定，DVD-RAM在PC/視頻領域進一步普及也不是沒有可能。

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松下公司推出的採用DVD-R/RAM的DVD錄像機──DMR-E30K

從這一點就可以看出，分析某種技術的成敗，不能僅局限于我們所能接觸到的領域，否則就很難做出客觀的結論。

DVD刻錄標准的未來發展（下）

DVD-Multi對戰DVD-Dual

DVD論壇知道，DVD-R/RW與DVD+R/RW相比並沒有必勝的把握，而DVD-RAM的在兼容性上可以說差得一塌糊塗，所以在推廣DVD-RAM十分賣力的松下公司（其DVD-RAM驅動器有十種之多，居MHT之首）的倡導下，DVD論壇于2001年2月推出了DVD-Multi規範0.9版，7月推出1.0版，並迅速在同年12月更新為1.01版。
從根本上說，DVD-Multi並不是一個技術，而是將DVD論壇的影音與刻錄規範進行結合后的設計規範。在媒體格式上它支持DVD-Video、DVD-ROM、DVD-Audio、DVD-R/RW、DVD-RW、DVD-RAM、DVD-VR，當然也包括對CD-R/RW的支持。由于DVD-RAM與DVD-R/RW是兩種互補性非常強的標准，所以將它們結合在一起，顯得非常有生命力。所以得到重多頂級廠商的支持，其中包括日立、松下、三菱電機、Intel、LG電子、NEC、先鋒、三星電子、夏普、東芝、湯姆遜、日本勝利等，就連DVD+RW聯盟中的領軍人物──索尼與飛利浦都參與了規範的制定，可見其影響力。

不過，DVD+RW聯盟的廠商也不示弱，借助于身處兩大陣營的優勢，它們推出了DVD±R/RW的設計，索尼公司就是這個設計的率先推行者。由于支持民用市場兩大主流DVD刻錄技術，所以又被稱為DVD-Dual（或DVD-Dual RW）標准，但是它似乎沒有像DVD-Multi那樣有一個統一的規範，更像是廠商的自由發揮。而且，DVD-Dual跨越兩大陣營，使得生產商只有是這兩個陣營的會員才有可能以相對最佳的成本推出產品，否則兩大標准的授權可是一大負擔。就現在的情況來說，DVD-Dual的價格即使是索尼出品也的確沒有什麼的競爭力。

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由日本三洋公司（SANYO）開發的，支持5×刻錄的DVD±R/RW控制芯片，不過目前沒有相應的盤片的支持這一速度

相比之下，由于DVD-RAM與DVD-R/RW同屬DVD論壇，所以在這（授權費用）方面要占有優勢。再加上DVD-Multi相對于DVD-Dual的優勢互補性要強得多（DVD-R/RW與DVD+R/RW無論從功能還能力上都相差不多，互補性很小），所以，DVD-Dual未必是某些媒體所說的“市場終結者”。相較而言，筆者更看好DVD-Multi，從功能上講，它才更適合這個稱號。但DVD-Multi的刻錄速度仍有待加強，這是目前其相對于DVD-Dual的一個重要不足。

目前主流DVD刻錄機的價格比較（報價來源：Meritline網站）

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至于DVD-Multi能不能取得市場的領導地位，不光要看技術和業界組織方面的影響，用戶與其他生產商的喜好也會決定市場的走向。就目前來說，中國台灣方面的廠商大部分集中在DVD+R/RW和DVD-Dual一方，由于它們是產品降價並普及的主力軍，所以它們的動向對兩大集成規範的影響不言而喻。

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世界上第一台DVD-Multi刻錄機──松下LF-D521JD（OEM型號為SW-9571-CYY），還未推出就引起業界的廣泛關注，松下希望借助DVD-Multi的幫助而稱霸DVD刻錄市場

值得注意的是，以韓國三星、LG為首的一批廠商正在開發一種所謂的SuperMulti刻錄機，目的是將所有的刻錄標准一網打盡。三星計劃在今年推出它的SuperMulti產品──RAMBO，這是繼COMBO之后，三星在光存儲領域里又一重要的戰略行動（在三星選擇進入DVD刻錄領域時，它最先看中的是DVD-RAM，這可能是RAMBO一詞的由來吧）。從理論上講，只要能做到識別光盤的物理格式並支持各標准的硬件級邏輯控制功能，如軌道結構、抖動頻率、首標檢測、缺陷管理、ADIP解碼……等，就能實現這一願望，關鍵就在于控制芯片的開發與生產實力。而有DVD+R/RW和DVD-Multi的底子，實現SuperMulti並不難，並且也非常誘人，但還是要看授權成本如何控制。

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DVD刻錄的未來發展勢態，不知誰能一統天下

說到這，我們可以總結一下了。三大刻錄標准目前都基本定型，除非質變，否則今后不會有什麼大的改動，它們將會以各方式共同生存下去，誰也不會死掉。而消費電子市場無疑是它們自PC市場之后又一必爭之要地，也是它們重要的發展分支，從某種角度講這一市場對廠商的重要性不亞于PC市場，並會對家庭影音的應用產生深遠的影響（想想當年VHS錄像機的普及程度就明白了），這也是DVD刻錄相對于CD刻錄發展歷程的一個重要的不同之處。

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先鋒公司推出的採用DVD-RW的DVD錄像機──PRV-9000

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飛利浦公司推出的採用DVD+RW的DVD錄像機──DVDR-985

好啦，有關DVD刻錄技術的介紹與分析，到此就告一段落，由于篇幅與時間的原因，本專題不可能面面俱到，比如DVD錄像機的一些設計（VBR與CBR）、DVD-R/RW與DVD+R/RW的更層次比較、軌道抖動的如何生成與如何檢測……等等，有興趣深入鑽研的讀者請參閱相關文檔。但是，我們相信當您能完全讀懂專題所講的，那麼在DVD刻錄世界中，您就不會迷失方向並能從容應對了。而這也是本專題用這麼大篇幅進行技術講解與分析的根本用意與衷心的願望。

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感謝，好文一篇，相信對像我這樣，只知其然的人，幫助不少！