1、DVD光驱结构 原理v 随着 DVD驱动器、碟片的不断降价以及 DVD技术的日渐成熟, DVD市场开始热起来。在这里,我们向大家简单介绍一下 DVD相关知识。 v 一、 DVD光盘的物理结构v DVD的英文全名是 “Digital Video Disk”,即数字视频光盘或数字影盘,是一种能存储高质量视频、音频信号和超大容量数据的光盘媒体产品。从外观上看, DVD光盘与 CD/VCD盘相似,但实质上两者之间有本质的差别。v CD的最小凹坑长度为 0.83m,道间距为 1.6m,采用波长为780nm790nm的红外激光器读取数据,而 DVD的最小凹坑长度仅为0.4m,道间距为 0.74m,采用波长
2、为 635nm650nm的红外激光器读取数据。正因为 DVD数据存放密集度远高于普通 CD,虽然与 CD光盘同样大小,但 DVD光盘数据容量要大很多。并且,为了保证高密度数据的读取, DVD采用 RS-PC Reed Solomon Product Code 纠错编码方式和 8/16信号调制方式,确保数据读取可靠。v 此外,按单 /双面与单 /双层结构的各种组合, DVD可以分为单面单层、单面双层、双面单层和双面双层四种物理结构,因此根据容量的不同可将 DVD分成四种规格,分别是 DVD-5、 DVD-9、 DVD-10与 DVD-l8。单面 DVD盘可能有一个或两个记录层,双面 DVD盘上的
3、数据分别存放在盘的上下两面。v 二、 DVD光盘中的数据v 1.逻辑结构v 一张 DVD盘总是包含一个逻辑卷。对于多层 DVD盘,卷被分成与层数相对应的分区。一个逻辑卷里的基本逻辑单元是一个逻辑扇区,它包含2048个字节,与一个物理扇区相对应。一个卷主要包含卷及文件结构、DVD-Video区和非 DVD-Video区 该区是可选的 。视频文件放在 DVD-Video区内,数据放在非 DVD-Video区内,这样就可在同一张 DVD盘上存放影视内容和一般数据。v 2.数据结构v DVD盘上有导航数据 Navigation Data,即控制播放的数据,如 DVD影片中的菜单信息 和播放数据 Pre
4、sentation Data,即音频、视频、图像等数据 两种数据结构。用户可以按照导航数据中的控制信息,观看播放数据中的音频、视频和图像。v 三、 DVD光盘的数据传输率v 与普通 CD光盘 150KB/s的传输率不同, DVD的数据传输率达到1350KB/s,大约是普通 CD-ROM的 9倍。对于播放 DVD影碟 1倍速就够了,虽然更高的数据传输率可以让播放影片时扫描更平滑,搜索数据更快,但不能从本质上改变 DVD影片的品质。而读取数据类型的 DVD(如游戏光盘),传输率是越高越好 !v 四、未来资料存诸主流 DVD 刻录v 目前 CD刻录机的速度约为 52倍速,但是面对数据量的剧增,特别是
5、家庭影音方面的需要, CD-RW刻录机所支持的刻录容量已经令许多用户难以满意了。速度不再是重点 消费者要的是更多的储存空间,而这正是DVD刻录切入的最佳时机 !v 1.格式之争v 谈到 DVD刻录,不得不说说 DVD刻录机。虽说都是 DVD刻录机 但并不是可以使用所的的 DVD刻录盘,所刻出来的 DVD光盘也不是在所有的DVD驱动器上都能使用,因为 DVD刻录机中也有规格、标准之分。由于发起者及制定标准者的不统一, DVD刻录机主要分为 DVD-RAM、 DVD-RW及 DVD+RW三种标准。v (1) DVD-RAM最原始的技术是从 Panasonic的 PD演进而来,所以它跟PD在技术规格
6、上有许多相近的地方。当初 Panasonic设计 DVD-RAM时,有一个很重要的目的,就是资料读取性能要高,所以 DVD-RAM并未采用传统的光驱索引方式,而是采用非线性的存取方式,数据的格式上与硬盘数据相类似。因此,它可以像硬盘一样对数据进行随机读写,在各种情况下的反应速度较快,这是 DVD-RAM的优势。但正是由于这种类似硬盘的读写模式, DVD-RAM在使用前需要先快速格式化,并且使用一段时间后,也要做文件重组工作,以提高 DVD-RAM的利用率。v 兼容性差是 DVD-RAM的最大缺陷,普通 DVD光驱和 DVD影碟机无法读取 DVD-RAM光盘,若要读取 DVD-RAM光盘,必须使
7、用 DVD-RAM驱动器。v (2) DVD-R/RW标准由 Pioneer(先锋)公司于 1998年提出的。 DVD-R/RW其刻录原理和普通 CD-R/RW刻录类似,采用固定线性速度 CLV的刻录方式。其中 DVD-R只能做一次性写入数据的操作,而 DVD-RW采用变相式( Phase Change)的读写技术,可以重复擦写数据。 DVD-R因用途的不同,还分有两种子规格:一种是专业( Authoring) DVD-R,适合于商业用途,另一种是通用( General) DVD-R,适合普通用户使用。它们之间的主要区别是在写入和读取时的激光波长不同,以及防止拷贝的能力不同。普通用户购买 DV
8、D-R盘片应注意购买标有 “For Data”或“General”的光盘。v 由于 DVD-R盘片的反射率和 DVD-ROM相似,因此能被大多数电脑上的DVD光驱以及多数 DVD影碟机读取,兼容性问题上 DVD-R具有优势(DVD-RW要稍微差一点,一些老型号的 DVD影碟机不能读取)。并且,在目前所有的 DVD刻录盘中, DVD-R盘片的价格最便宜(普通 DVD-R盘片价格在 15元左右)。早期 DVD-R的速度只有 2倍速, DVD-RW的速度更只有 1倍速(刻录一张光盘要花费 1小时左右),不过目前已经出现 4倍速的机种。v (3) DVD+R/RW的规格是由 7C( Philips/S
9、ony/Yamaha/Mitsubishi Chemical-Verbatim/Ricoh/hp/Thomson)所主导,并不属于 DVD-Forum( DVD论坛)的正式规格。 DVD+R与 DVD-R相同,属于一次性写入数据;而 DVD+RW和 DVD-RW一样,具有重复可写的特点。 DVD+R/RW采用的是 CAV刻录方式,并且DVD+RW也采取与硬盘类似的数据结构,数据的读写性能要强于 DVD-RW。虽然 DVD+ RW使用也需要格式化(时间需要一个小时左右),但是由于从中途开始可以在后台进行格式化,因此一分钟以后就可以开始刻录数据,是使用速度最快的 DVD刻录机。同时, DVD+R/
10、RW标准也是目前惟一获得微软公司支持的DVD刻录标准。值得一提的是, DVD+RW联盟加入了 “Lossless Linking 无损连接 ”技术。在 Lossless link状态下,不同数据区块的间隙可以低到 1微米以下,这样读写头可以在上次停下来的地方继续写入数据。如此一来,这种格式的空间使用率高,数据可以随机写入,非常适合处理视频图像的应用。v 不过, DVD-R/RW和 DVD+R/RW两种规格并不兼容,造成了用户通常受 DVD相关软、硬件的设计与兼容性所困扰。因此,包括 SONY、 NEC等在内的厂商便针对 DVD-R/RW与 DVD+R/RW不兼容的问题,提出了 DVD Dual
11、这项新规格 也就是目前称为 DVDR/RW的技术。 DVDRW刻录机可以同时兼容 DVD-R/RW和DVD+R/RW这两种规格,使用者就不用担心 DVD刻录盘搭配的问题。不过这种DVD刻录机也个小缺点,需要缴纳两份专利费,生产成本会增加一些,市场价格自然也就不会很便宜了。目前 SONY新一代的 DVD刻录机均支持 DVD Dual规格。v 光驱的组成部分v 一、光驱的控制面板v 相对于其它多媒体设备,光驱具有较强的独立控制功能。v 1、耳机插孔 连接耳机或音箱,可输出 Audio CD音乐。2、音量 调整输出的 CD音乐音量大小。3、指示灯 显示光驱的运行状态。4、紧急出盒孔 用于断电或其他非
12、正常状态下打开光盘托架。5、打开 /关闭 /停止键 控制光盘进出盒和停止 Audio CD播放。6、播放 /跳道键 用于直接使用面板控制播放 Audio CD。v 中国台湾光驱和韩国光驱一般具备直接播放 CD的控制功能,而不必占用系统资源。日本产品在设计和生产上往往省去这个功能键,这也是它们区别中国台湾和韩国流行品牌光驱没有播放键,可要小心看看是不是 REMARK产品哦!v 二、光驱的内部结构v 下面我们来看一看光驱的内部结构,准备一把螺丝刀来拆开光驱。本节仅以Sony CDU511光驱为例简述如下:v 1、底部结构 用十字螺丝刀拧开光驱底板的四个固定螺丝,压下连在光驱面板上的固定卡,将底板向
13、上抬起,即可将其拆下,可以看到光驱底部固定着机芯电路板,它包括了伺服系统和控制系统等主要的电路组成部分。v 2、机芯结构 用细铁丝插入面板的紧急出盒孔将光盘托架拉出,压下上盖板两端的固定卡,卸开光驱面板,然后再打开上盖板,可以看光到整个机芯结构。v ( 1)激光头组件 包括光电管、聚焦透镜等组成部分,配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分,在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据带将数据传输到系统。v ( 2)主轴马达 光盘运行的驱动力,在光盘读取过程的高速运行中提供快速的数据定位功能。v ( 3)光盘托架 在开启和关闭状态下的光盘承载体。v ( 4)启动机构 控制光盘托架的进出和主
14、轴马达的启动,加电运行时启动机构将使包括主轴马达和激光的头组件的伺服机构都处于半加载状态中。v 其实光驱的结构远比现在介绍的要复杂,对于普通用户,在正常情况下,特别是在产品的保修期内,建议不要经易折卸光驱。v 光驱解剖大观v 拆过光驱吗?如果你还没见过光驱的内部结构,这次您算是赶上了,我们以大白鲨光驱为例,让大家深入其中看真点。在拆卸之前,让我们先来看看光驱的控制面板。几乎所有的光驱其控制面板上都会设有退出 /插入键、放音键(播放键)和音量控制旋扭,玩家可以通过前者放入 /退出光盘,而通过后者的按钮直接播放 CD音乐盘。v 另外,光驱控制面板上还有一个指示灯, “黑夜给了我黑色的眼睛 ”,玩家可以通过它来寻找光明(观察光驱是否读盘)。由于被拆解的大白鲨光驱是 IDE接口的产品,因此其背面是 IDE接口,支持 ULTRA DMA/33(如图 1)。看清了光驱的外观,下面就要进行实地拆解了。v v 把铁壳拆下来仔细观看,如图 3所示可以发现这款光驱采用了全钢的机芯,而且各部部零件的精度相对都比较高。v 最大的特点之一,这款光驱没有象许多光驱那样为了节约成本而将光驱的上夹片做在铁壳上,光驱单独做了个上夹片固定在光驱上,这样的设计如果今后一旦碰上光驱因各种原因灵敏度降低,调校激光头功率时的工作就变成更加简单了,不用把光驱装来卸去的就可以顺利完成。