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编者按:本文转自存储时代,转载目的是希望更多的读者了解光存储的下一代技术。作者:存储时代_赵效民
前言:对手已经清晰!
编注:本专题在很程度上可以算是本站早期专题《DVD之蓝色接班人》的“续”,因此不少内容在本专题中并没有涉及,若有兴趣获得完整的信息,请先阅读《DVD之蓝色接班人》以了解相关的内容。
随着HDTV(高清晰度电视)的日益普及,面向HDTV节目的光存储方案也迫在眉睫,这就是厂商们在DVD正当年时就急于开发下一代光存储设备的根本原因所在。当我们看到极限版《终结者2》DVD套装中,使用WMV-9高清晰格式制作的光盘所带来的震憾性画面效果时(1920X1080i),我们就有理由期望下一代光盘的到来。
如果最近经常去看一些有光存储内容方面的网站,大家会发现蓝光光盘方面的报道明显增多了。早在2003年,笔者就曾经详细介绍了作为取代DVD的下一代光盘标准的竞争态势,当时的情况可以说是“好不热闹”。除了索尼等9大厂商于2002年2月19日推出的Blu-ray Disc(BD,蓝光盘),以及东芝与NEC公司联合于2002年8月19日提交的AOD(Advanced Optical Disc,高级光盘)方案之外,2002 年 11 月 14 日,中国台湾工研院( ITRI , Industrial Technology Research Institute)与台湾AOSRA ( Advanced Optical Storage Research Alliance ,高级光存储研究协会)也提出了自己的HD-DVD(High Definition-DVD,高清晰DVD)设计方案。它们虽然在具体的设计有很多的不同,但有一点是一致的,那就是都使用了405nm的蓝紫色激光,因此也可统称之为“蓝光光盘”——虽然这更像是Blu-ray Disc的中文译名。但不管怎样,无论谁最终胜出都可以称为“DVD的蓝色接班人”。
Blu-ray Disc与HD DVD将是DVD之蓝色接班人的主要竞争者,你会选谁呢?
如今,一年多的时间过去了,蓝光光盘的竞争也日趋白热化,BDF(BD创始人组织)已升格为BDA(BD联盟,或称BD协会),而AOD也已经在DVD论坛旗下更名为HD DVD,这是DVD论坛官方认可的高清晰DVD称号,与ITRI的HD-DVD只有一个减号之差,而后者目前则有些销声匿迹了。最近,HD DVD的四家支持厂商更是为HD DVD撑起了大旗,成立了HD DVD促进社团(HD DVD-PG),与BDA的13家创始人拉开了架势。
BDA(上)与HD DVD-PG(下)的领导成员列表,由此不得不佩服HD DVD一方的“勇气”
这样一来,现在的竞争局势已经非常明朗,那就是“BD对决HD DVD”,而幕后的始作佣者还是DVD时代的那两位……
东芝与索尼 不是冤家不聚头
BD与HD DVD的竞争,肯定会让资历老一些的人想起1995年9月才结束的DVD规格大战。索尼与飞利浦共同提出的MMCD(多媒体CD光盘)最终向东芝/华纳(后有松下与日立等主力厂商加入)提出的SD(超密度光盘)方案低头,从此双方可以说就结下了“梁子”。
在当时以东芝集团为主导的DVD论坛中,索尼与飞利浦一直是“不老实”的成员,这最终的结果就是DVD+RW联盟的出现,而最近DVD+在市场的良好表现也着实让索•飞二人出了口恶气。但DVD+RW联盟并不算完,2002年,两者再次合谋出了BDF,并最终决定脱离DVD论坛而独立开发下一代光存储系统。

东芝数字媒体与网络公司总席技术官(CTO),也是DVD论坛技术委员会主席的山田尚志是HD DVD的领军人物,面对当时9家电子巨头,独力推出AOD规格
作为DVD论坛技术委员会(TCG,Technical Coordination Group)主席的东芝当然不能接受这一现实,虽然在早期的研究中,它所采用的技术与BD极为接近,但最终仍反其道而行,以“兼容DVD”的旗号推出了AOD,也就是后来的HD DVD方案。AOD的设计随后得到了NEC的认同,从此这两个“勇敢”的厂商开始了向BD的9大元老(索尼、飞利浦、松下、日立、先锋、三星、LG 、夏普和汤姆逊)的挑战。后来,BDF又加入了戴尔、惠普、TDK和三菱电机,从而将创始人总数增加至13个。而HD DVD方面后来则引来了三洋电机与日本最大的只读光盘生产商Memory-Tech。
两者的技术指标目前已经基本确定,接下就看相关类型光盘的设计了,双方的实力对比见下表:

从设计上看,我们似乎又能看到当初MMCD与SD之间竞争的影子,但角色有所转变。在DVD方案的竞争中,MMCD趋于保守,追求的是与CD的兼容性,而东芝的SD在设计上则较为大胆先进,目前DVD所使用的两个0.6基板粘贴成DVD光盘的设计就是SD的原型。在当时,东芝的SD设计就因与CD不能很好的兼容而遭到对手的攻击,后来通过松下的帮助,利用双焦点对焦技术解决了与CD相兼容的难题。
此次,索尼的设计则大胆超前,东芝则注重起了与DVD的兼容性,让人不得不有所感叹,真可谓是对冤家。它们的竞争使光存储领域精彩纷呈,但也使市场上的竞争更为复杂。不过,松下公司则一直押宝于超前的设计,DVD时代它押对了,蓝光时代呢?怪不得有人说,松下的加入已经奠定了BD胜出的基础。但不管怎样,东芝与索尼这对在PS3核心处理器Cell携手共进的伙伴,在光存储方面一直是你争我斗,尤其是东芝,当时在面对9家电器巨头的联手,仍敢于独自挑战,不由得让人深深地感受到一种倔强之气。要知道,除了索尼,东芝与BDA其他部分成员在其他领域里的关系也相当不错,如和日立、松下合资组建第六代液晶显示器生产基地,与松下公司合并CRT与LCD显示器生产部门,与三菱电机合并电机产品部门,与三星公司合并光盘驱动器业务,组建东芝三星存储技术公司(TSST,Toshiba Samsung Storage Technology)等等。
有时候,想想这些大公司之间的恩恩怨怨还真是很有意思……
特点概括:BD贵族化 HD DVD平民化
如果单从设计上来看,BD的指标显然更高,它的容量几乎是HD DVD的一倍,而且在AV编码方式方面也与HD DVD并驾齐驱,这样一来,给人的感觉就好像是DVD-5与DVD-9的感觉。前者的容量低,但价格便宜,后者的容量大,可以装下时间更长的影片而不影响效果,但价格可能稍贵。

BDA方面给出的BD发展蓝图,BD-ROM在BD-RW(BDA称之为BD-RE)光盘之后出现,不过支持Java以获得更佳的互动性是BD-ROM发展的一大重点
但是,当初的BETA与VHS录像带之间似乎也是这样,可最终还是VHS走向了家庭,而BETA则走向了专业领域。说到此,有些读者可以会体会到BD与HD DVD之间实际上也与之类似。说白了,就是对相关应用的定位有所不同。
BD与HD DVD的设计都是面向未来高清晰视频节目的,然而BD的设计初衷来自于录制HDTV(目前的标准是1920X1080i/p和1280X720p)节目,因此率先发布的也是BD-RW机型与光盘,事隔近两年才确定BD-ROM的规格,这与当初的DVD的发展轨迹是不一样的。与之不同,HD DVD则先开发了ROM规格,目标就是现有DVD电影光盘的替代者。

HD DVD所有光盘类型的设计预计到2005年2月最终定型,HD DVD-R将是其最后定制的规格
在AV编码方面,BD最开始的设计思路是沿用现有的MPEG-2编码格式,而若使用MPEG-2,要达到HDTV的高质量标准,其码率就必须要达到22Mb/s左右的水平,也因此对存储容量提出了更高的要求。按照好莱坞对影片时长为132分钟的规定,使用22Mb/s的MPEG-2编码时,光视频数据就需要21.3GB的容量,加上音频数据,BD的最低容量23.3GB仅可以说是将将够用。

东芝展出的HD DVD影碟机样机与HD DVD光盘产品
HD DVD则在设计之初就考虑使用新的编码方式,在当时其实已经有可供选择的方案,这就是网民非常熟悉的MPEG-4编码方案以及微软的高清晰编码格式WMV-9。可以说这个思路是相当先进的,与之相比,BD更好像是一种为了领先对手而仓促设计的结果。当使用MPEG-4 AVC(高级视频编码)时,12Mb/s的码率就已经完全可以达到HDTV的最高成像质量,比22Mb/s的MPEG-2有过之而无不及,同时还节省了大量的存储空间。按132分钟计算,视频数据容量仅为11.6GB,即使加上三个语言音轨数据和相关的辅助数据,总容量也不会超过15GB,因此东芝敢提出15GB最低容量设计。毕竟在实际的效率上,它与BD几乎没有区别,若想体验无损压缩的音轨,30GB的双层光盘也足以胜任。其实,看看目前网上所放出的HDTV格式的影片容量,就能感觉到东芝所言非虚。下表是笔者在网上搜集的HDTV电影的相关数据,谨供参考。

从表中,我们可以发现,就算是长度为208分钟完整版的指环王(一),使用1080i格式,其所需容量也远没有超过HD DVD单面双层的30GB容量。而大部分的HD影片都可以完整保存于15GB的单面单层的HD DVD光盘中。
因此,BDA最近也追加了与HD DVD相同的编码格式,算是“亡羊补牢”吧。这样一来,BD的容量优势再次显现,它可以以相同的码率保存更长的电影,也可以在相同时间长度下,采用质量更高的码率。但是,这并不意味着BD就占据了绝对性的优势。这里有普通消费者所不注意,但对光盘产业有重要影响力的因素在发挥着作用。
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分析:BD全新的光盘结构 是福还是祸?
BD为了追求更大容量并配合高NA值以保证极低的光盘倾斜误差,在光盘结构上完全脱离了DVD光盘0.6mm+0.6mm的设计,采用了全新的1.1mm盘基+0.1mm保护层的结构,而东芝仍使用了传统DVD的设计。对于这一点,东芝数字媒体网络公司首席技术官山田尚志表示,在传统的0.6mm保护层设计中,为了控制由光盘弯曲和扭曲造成的倾斜角,就需要有倾斜伺服装置。 0.1mm 保护层规格由于对倾斜角的容许量较大,因此不需要倾斜伺服。但是由于 0.1mm 覆盖层规格容易出现由厚度误差引起的球面象差,所以就必须嵌入补偿装置。双方各有利弊,而东芝公司也对 0.1mm保护层规格进行了两年时间的开发,但通过权衡这两种规格的各种优缺点,最后决定采用 0.65NA/0.6mm 规格。事实上,从上面规格对比表中,我们也能发现,除了倾斜允许误差极限,在聚集深度(焦点精度与深度的误差性指标,数值越小意味着要求更高,易受到干扰)、保护层厚度误差与灰尘噪音方面的指标,BD都要逊色于HD DVD,这都与0.1mm保护层的设计息息相关。

Blu-ray Disc与DVD、CD之间的激光波长、NA(数值孔径)值、基板/保护层厚度、轨道间距等参数之间的差异。1.1mm基板+0.1mm保护层的设计决定它与DVD分道扬镳,而同样采用405nm激光的HD DVD在盘片结构上与DVD相同,NA值为0.65,完全可以使用现有的DVD光盘生产线来生产HD DVD光盘。
其实,全新的光盘结构最大的问题是,不可能使用现有的DVD生产线来完成光盘的生产,但HD DVD的兼容设计(由两张0.6mm基板粘贴而成)却能做到这一点,尤其是双层光盘的生产具有独特的优势。东芝表示,Memory-Tech公司目前生产一张单面双层HD DVD光盘所用的时间为3秒,成品率高达90-95%,预计未来可缩短至2秒。而且同一条生产线生产HD DVD与DVD光盘的切换时间仅需5分钟。最重要的是,即使厂商只使用现有的DVD光盘生产线,也只需7秒即可生产一张HD DVD光盘,这些都是BD目前所不能比拟的优势(索尼开发的BD生产线,单面双层BD生产速度为4秒,预计最终可缩短至3.5秒,双层光盘则为5秒,成品率70%左右)。另外,Memory-Tech公司表示,新的HD DVD生产线的成本大约在1350万人民币,索尼最新的BD-ROM生产线的造价则为2300万人民币,这对于光盘生产商来说,成本的差异非常明显。在这里还需要指出的是,目前单面单层BD可复写光盘(23.3GB)的价格大约在25美元(合人民币200元)左右,这个数字也远远超出了大部分用户可接受的范围。

Memory-Tech的厂房,就在这里诞生了3秒钟生产一张单面双层HD DVD-ROM光盘的纪录,耐人寻味的是,生产线的合伙人除了东芝、NEC之处还包括BDA成员日立集团下属的日立计算机外设设备公司
不要小看这种差别,对于光盘大规模生产来说,与现有设备间的兼容性对于投资者来说非常重要,因为这将涉及到生产成本与最终的光盘价格。也因此,它成为了HD DVD最有力的竞争武器。有厂商开玩笑说,要玩BD的话必须得有钱,而HD DVD则可以让我们在低成本下享受高清晰的乐趣,这可以说是很多光盘生产商的一种典型想法。因为与VCD和DVD的竞争不一样,两者的画面质量就不在一个档次,因此后者的高画质所需要的高成本也容易被人接受,但HD DVD与BD所能提供的画面质量基本相同,此时成本的因素就自然而然的变得更为重要。另外,对于PC用户而言,对光盘数据存储容量的需求程度增长幅度已经放缓,并不像企业级存储那样,一味的越大越好。当然,在PC市场上普及需要成本的支持,如果价钱与目前的DVD相同,则就另说了,但对于下一代光盘而言,尤其是BD,能否做到这一点以吸引PC用户的注意,并不是很乐观。
另一方面,也因为光盘的设计与DVD毫不兼容,而提高了激光头的设计难度与生产成本。显然,HD DVD与DVD相兼容的盘片结构设计,让光头的设计难度大幅降低,从而间接降低了新光头的成本,这也将给业界带来不小的影响。光头生产大厂三洋电机公司,也正是因为这一点而加入HD DVD阵营。

2μm(千分之二毫米)厚的超硬涂层肩负着BD摆脱光盘匣的重任
此外,由于BD的保护层过薄,因此目前仍需要一个盘匣来装载光盘,这也增加了BD光盘的生产成本,并加大了BD薄型驱动器的开发难度。为了摆脱盘匣的厚度限制,也为了满足好莱坞的要求,BD阵营计划使用2μm存的超硬涂层来加强保护层的抗磨性。不过,NEC对BD光盘的设计仍表示怀疑,“光盘真的不会落上灰尘吗?0.1mm保护层的设计将会扩大灰尘产生的噪音,而且2μm的超硬涂层真的有效吗?”,NEC的态度也代表了不少人的观点。与DVD成熟的设计相比,BD的设计的确过于“冒险”。

BD光盘由于保护层过薄需要连同盘匣使用,从而给设计用于笔记本电脑的光驱增加了难度,BDA方面计划采用超硬涂层来取代盘匣设计,但这样一来因灰尘产生噪音的机率会明显加大
未来竞争 充满悬念
展望未来的竞争态势,在民用AV领域,双方可谓势均力敌。但综合数据存储应用,BD则占据着上风,不过这并不能说明HD DVD将会是死路一条,毕竟竞争才刚刚进入正轨。

HDTV的普及时间表,2006年将是HDTV与相关设备大展鸿图的起点
1、 AV与数据应用:这方面BD显然走在了前面,索尼早在2003年4月份就推出了BD录像机,也就是说BD事实上已经商品化,而HD DVD最早要等到2005年年中才会有具体的产品上市。但是,由于先天的考虑不足使得BDA更改了编码规格,从而使现在已经上市的BD录像机(包括松下的产品)成为了过度性产品,它们将无法通过简单的升级来支持日后采用新编码录制的BD光盘。而在ROM光盘与相应的播放设备方面,由于BD开发得较晚,与HD DVD其实是处在同一起跑线上,BD并没有明显的优势。但索尼已经推出了面向广播级应用的专业BD光盘系统,中央电视台今年在转播雅典奥运会时就使用了索尼提供的BD专业广播与编辑设备。最近索尼与松下更是表示要开发8cm规格的小型BD光盘,以及与之配套的便携式BD摄像机,这无疑将进一步扩大BD在相关领域的影响力。也难怪HD DVD当前宣传的重点仅在民用级视频应用而非专业广播应用。可以说,在HD DVD阵营中,缺乏索尼、松下这类的重量级消费电子硬件提供商,是HD DVD阵营的最大软肋。 不过,最近由PC World组织的BD测试表明,不同厂商的设备之间还存在着兼容性问题,A厂商产品录制好的BD光盘可能在B厂商的机器上不能播放,这一点也反映出BD产品虽然在2003年就上市了,但实际上并不成熟。

索尼公司是最早向市场推出BD录像机的厂商(2004年4月),虽然象征意义大于实际意义

松下公司是第二家推出BD录像机的厂商,但需要注意的是,现有的BD录像机都不支持2005年推出的BD-ROM光盘
2、 数据存储应用:虽然在HDTV节目光盘方面,BD并没有体现出相对于HD DVD的绝对优势,但由于HD DVD在容量上的先天不足,使其在数据存储领域里竞争压力大大增加。目前索尼已经推出了面向企业应用的基于BD设计的ProDATA专业光盘存储系统,而面向PC的BD光驱设备,索尼表示将会在2005年下半年推出与目前DVD驱动器同等尺寸的BD刻录机,先锋公司也展示了BD驱动器样品,再加上戴尔与惠普两大PC厂商表示将在未来的PC产品中采用BD驱动器,使BD在数据存储方面的应用占据了较大的优势。不过,NEC与三洋电子在光驱方面的技术实力也是有目共睹的,不生产HD DVD影音设备的NEC更是把工作的重点放在了PC用驱动器方面,NEC计划在2005年夏天推出HD DVD-ROM驱动器,最终目标则是用于笔记本电脑的薄型HD DVD刻录机。东芝也计划在2005年年底推出配备HD DVD驱动器的笔记本电脑。在这方面,由于光盘匣的存在,BD薄型光驱在设计上还是有一定难度。这里需要指出的是,虽然TDK已经成功开发出了超硬涂层(SHC,Super Hard Coat),但即使解决了抗磨性,其抗灰尘的能力则又将成为人们担心的问题(这不同于指纹那样容易对付)。而且,目前使用SHC的DVD-R光盘的价格将近是同级TDK非SHC光盘的5倍,因此在成本上也很可能会加重BD的负担(TDK强调这与量产数量有很大关系,但不管怎么说,比不使用SHC的光盘更贵将是肯定的了)。

NEC所展示的HD DVD驱动器样品原型,并进行了HD DVD播放试验

东芝公司给出的试验数据显示,HD DVD的抗尘性与DVD相当,而BD在灰尘噪音方面则高于前两者10至20分贝
3、 业界的支持:不久前BDA宣布有超过70家厂商加入了BDA,这大大增大了BDA在业界的份量。最引人注目的是好莱坞著名的电影制作与发行商——二十世纪福克斯公司成为了BDA的董事会成员,要知道内容丰富与否将决定新的光盘格式能否大规模向民众普及,近两年DVD的火速发展就证明了内容提供商的重要性。而在其它新加入的厂商中也不乏知名的大厂,如佳能、健伍、理光、杜比实验室、DTS公司、德州仪器、JVC、柯尼卡-美能达、怡敏信、TEAC、铼德、中环等等。与之相比,HD DVD-PG目前仍只有4家创始厂商。不过,这并不能完全代表业界的态度,很多公司可以同时参加多个组织而不受影响,因此完全不排除,BDA里的成员今后也会成为HD DVD-PG中的一员,比如中国台湾的三大光盘生产商中的中环与铼德(也是BDA的会员)都表示将同时生产BD与HD DVD刻录光盘,三大厂商的另外一员精碟公司也在早前展示了HD DVD光盘样品。而且,最为重要的是,还有很多巨头没有表态,如好莱坞的大哥大——时代华纳、PC操作系统的主宰——微软、PC硬件的领军人物——Intel、动画片大王——迪斯尼等等。事实上,由于索尼在娱乐界的逐渐崛起与在IT领域里的强势状态,已经引起了同业巨头的警惕,这些巨头并不会轻易地投奔索尼,因此相比之下东芝与NEC在这类的圈子中似乎更有人缘。在SD与MMCD竞争过程中,就是华纳为东芝撑腰,而在HD DVD艰难地通过DVD论坛的批准过程中(DVD论坛的理事会成员大多是BDA的创始人,他们当然不希望HD DVD被批准),新加入DVD论坛指导委员会(DVD论坛最高决策机构)的迪斯尼、微软、Intel都投了赞成票,另一个投赞成票的三洋电机则最终正式加入了HD DVD阵营。而微软更是率先宣布将在其下一代重量级操作系统Longhorn中支持HD DVD。因此,随着HD DVD-PG明年春天的正式开张,其成员绝不会是目前的区区4人。

目前好莱坞八大片商的实力一览,不久前著名的商业财经杂志《商业周刊》(Business Weekly)报道,华纳兄弟、派拉蒙与环球将宣布支持HD DVD格式,迪斯尼也很可能加入HD DVD一方,如果果真如此,那么业界支持的天平就会倾向HD DVD一方
4、 内容支持:如果没有节目可提供,那么再强大的光盘也只是摆设。对此,竞争的双方都身知肚明,片源对双方来说都是极为宝贵的“粮食”。9月中旬,索尼正式宣布,联合其它相关公司组建的财团战胜了华纳公司,成功的以50亿美元巨资收购了好莱坞著名的电影制片商米高梅公司,加上现归索尼娱乐公司的哥伦比亚公司,使索尼公司拥有了世界上最丰富的片源库,近8000部影片无疑将成为推广BD光盘应用的有效动力,这其中包括《007》系列、《蜘蛛侠》系列、《宾虚》等著名的影片。不过,这一点在山田尚志的眼中恰恰是索尼对BD不太自信的表现——如果相信BD能够绝对胜出,索尼也就不会花大价钱收购米高梅了。另外,索尼还宣布将在新一代游戏机PS3中使用BD为软件载体,想想PS在游戏界的地位,就不能不憧憬BD的美好未来。与之相对照的是,HD DVD方面的厂商没有一家是制作电影的,东芝下属的娱乐公司虽负责在日本发行一些DVD影片,但规模远不及索尼。虽然日本佳音唱片(Pony Canyon Enterprise)最早宣布发行HD DVD影碟,但最近它也成为了BDA中的一员,并不是HD DVD独享的资源。相比之下,索尼(哥伦比亚、米高梅)基本上可以肯定不会发行HD DVD影碟。不过,好莱坞其它影片商如果联合起来,索尼也不是对手,就著名的影片拥有量来说,光一个时代华纳就够索尼抵挡一阵了,而且成为BDA董事的二十世纪福克斯公司也并没有承诺使用BD来发行影片(值得注意的是福克斯在宣布加入BDA的同时,也表示了将继续与HD DVD方面保持密切的合作关系),因此对它们的争夺就是重中之重了。另外也有传闻,微软会在XBOX-2中使用HD DVD为软件载体,但至今并没有明确的说法。

好莱坞制片厂部分经典电影与剧集列表,这些经典的影片在高清时代很可能再次在碟友中抛起“洗碟”浪潮。由于迪斯尼由于大多是动画片,特征明显,所以没有列入其中,不过一些著名的电影也是出自迪斯尼集团,如《珍珠港》、《杀死比尔》、《华氏911》、《加勒比海盗》等,这里需要指出的是,华纳公司拥有大部分米高梅公司作品的版权(如著名的《宾虚》),所以完全归米高梅所有的著名作品就以《007》系列为主了 |
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