转贴-刻录品质经典文章之一

提起刻录机,大家都不会陌生,但也许你对刻录机的认识只停留在“用来刻刻盘,备份数据”上。那么,如何才能让刻出来的光盘被更多的光驱流畅读取?如何避免刻出来的光盘存在数据坏区?如何才能每次都刻出没有爆音的音乐光盘或者没有马赛克的VCD呢?以上这些问题都涉及刻录品质方面的知识,今天我就为大家作一番详细的讲解。


文章导读

·一、什么是刻录品质
·二、影响刻录品质的因素
·三、如何测试刻录品质

 刻录品质的测试方法
 测试刻录品质的软件
 测试实战
 通过刻录品质区分优质和劣质CD-R光盘
 如何才能刻出最好的品质


  一、什么是刻录品质

  简单地说,刻录品质决定着刻录的光盘是否能在任何支持该格式的光驱上被流畅读取而具有良好的兼容性,是否能长期正常使用而具有很好的稳定性。因为刻录品质不佳,往往出现在自己的机器上刻录的CD-R盘片在其它机器上不能读取或读取困难,或者CD-R盘片过了一两个月就无法正常读取等现象。

  二、影响刻录品质的因素

  1.CD-R盘片的刻录过程

  CD-R盘片的刻录是依赖刻录机内的读写激光头将激光聚焦在光盘的染料层上,由于激光束的高温作用,该位置的染料产生化学变化而形成Pit(凹点),使该处反射率变低,与没有被激光束照射的地带(Land,反射率高)组合,高与低不同的反射率信息就可以代表数字信息0与1,从而形成信息的记录。

  从以上过程可以看出,刻录品质与CR-R盘片自身的品质、刻录机读写激光头的写入功率的控制技术,还与写入速度的高低等因素有关。
下面我们就来仔细分析这些影响刻录品质的因素。

  2.CD-R盘片自身的因素

  CD-R盘片的品质对刻录后的最终品质有十分重要的影响,尤其在高倍速刻录的时更是如此如12倍速或更高的速度。例如,在刻录过程中,激光束刻写之处的染料都应充分反应,然而 如果CD-R盘片质量不佳,染料层反应不充分,这将使刻入的信号点Pit与Land长度出现偏差,超过标准从而造成以后资料读取时出现错误。绝大部份刻录失败或烧出来的CD-R盘片读取不良都可能是这个原因造成的。

  随着CD-R盘片的需求暴增,各大CD-R盘片生产厂都在不断加大产能,使CD-R产品很快变得如生活中的日用品一样,数量庞大且价格低廉。当然,这样的快速增长而价格下跌,也有其负面的影响。因为某些光盘生产厂为了进行低价竞争,其生产的光CD-R盘片品质已不符合橘皮书“Orange Book,CD-R光盘标准”所规范的全球标准了。我们通常在市面上看到的许多便宜的CD-R光盘,有不少都是属于不符规格的次等级产品。可是不少使用者却忽略了因为CD-R光盘品质而造成的刻录问题,在购买CD-R盘片时也很少注意其品质,往往首先考虑的还是CD-R盘片的价格。

3.刻录机本身的因素

  不同刻录机的设计和制造工艺不同,也会对刻录品质产生影响。

  (1)转速控制

  转速控制,是指在对CD-R盘片从内圈到外圈的刻录过程中,刻录机对电机转速的控制方法。通常使用低速能刻录出较高质量的CD-R盘片,但不能一概而论。严格地说只有使用与CD-R盘片本身的染料相适合的刻录速度,才能刻出较好品质的盘片。例如,当我们使用低倍速去刻录采用高速染料的CD-R盘片时就不见得能刻出好品质的盘片了。

  CLV(恒定线速度)。早期的低速刻录机多为这个刻录模式。当此模式的速度超过16×之后,对电机的技术要求就开始高起来。使用这个转速控制的时候CD-R盘片转速较低,震动较少,容易刻录出较高品质的CD-R盘片。

  Z-CLV(区域内等线速度)。在该模式下,刻录速度逐级提升,每个区域采用了不同的刻录功率,CD-R盘片染料的化学反应不同,自然刻录品质也不同,一般是内圈的颜色较外圈深,内圈品质要高些。并且区域与区域之间有断点产生,只不过现在的刻录机都有防刻死技术,仍然可以保证整个刻录完成。这种刻录方式不适合刻录CD音乐光盘。

  P-CAV(部分等角速)。在该模式下刻录的品质有一定的保证,因为电机转动过程相对稳定。

  CAV(恒定角速度)。主要应用在40×~54×的刻录机上。该模式对CD-R盘片的染料和外圈的制造工艺有较高要求。同时在刻录外圈的时候,对电机的性能要求较高。

  (2)Firmware与刻录方式

  Firmware,即固件。Firmware里面存放着控制刻录机内部各个单元的指令,以及对各种刻录CD-R盘片的最佳刻录速度和应采取相应功率控制的信息,并且这个信息库越详细,刻录出来的CD-R盘片品质就越高。通常我们可以从刻录机制造商的网站上下载最新的Firmware对刻录机进行刷新,以提高对CD-R盘片的兼容性和刻录品质。

  对于刻录机来说,首先需要对各种CD-R盘片使用的染料进行判别,然后自动采用最适合这种CD-R盘片的刻录方法来刻录,所以刻录机的激光强度是不能固定的。简单地说就是对于使用对激光照射反应敏感染料的CD-R盘片使用的激光强度就低,反之则使用的激光强度就高。而这种刻录时调整激光强度的技术就是刻录机厂商的技术所在,通常我们称其为“刻录方式”。

  (3)温度因素

  温度对刻录品质是有一定影响的。通常刻录机内部的温度在15℃~30℃之间时有较好的刻录质量。但由于激光头和电机以及控制芯片等部件都会发出许多热量,并且随着连续刻录时间的提高而猛增。当刻录机内部温度上升到一定程度之后就非常容易刻坏CD-R盘片。因此,要得到较好的刻录品质必须控制好刻录机内部的温度。对于厂商来说,需要在产品设计上加以考虑,如有厂商采用全黑物料的机器内胆,包括黑色的塑料机架、黑色的托盘等。因为黑色物料对于吸热和散热的速度较一般奶白色物料要快,比较容易控制在理想的温度下进行刻录。而对于普通用户来说,则不要长时间连续刻录,刻录一段时间后最好让机器休息一下,以保证刻录品质。

  (4)电机因素

  一台良好的刻录机,其电机应该有稳定的性能和较高的寿命,适合长时间连续工作。而一般的电机则会在长时间工作后出现不稳定的情况,导致在刻录过程中出现飞盘等现象。

  (5)刻录速度与写入功率的因素

  一般在进行低速刻录的时候,激光照射时间较长,CD-R盘片染料层的化学反应较充分,烧痕的形状比较好;而在高速刻录的时候,激光照射时间短,为了保证品质,在高速下刻录机会提高每时间单位内的写入功率,这时候对电机和激光头写入功率的控制要求都很高,对CD-R盘片的品质要求更高。因此染料和制造工艺不好的CD-R盘片,在这种环境下的化学反应会不均匀反应不足或者反应过分而导致很高的错误率,甚至容易飞盘。

  从上文中,我们不难得出这样的结论:刻录品质的好坏与CD-R盘片本身的品质还有刻录机的设计都有关系,而CD-R盘片本身的质量更为重要。

  当我们使用相同的刻录机而染料和做工都不同的CD-R盘片时,CD-R盘片本身品质较差,刻录后的品质就差。当CD-R盘片品质一样的时候,不同设计和做工的刻录机产生的刻录品质也会不同。其中,刻录机的电路设计、电机的性能、光头的品质、相关电路的设计,还有Firmware的设计都会对刻录品质产生影响。因此,如果希望实现高品质刻录(尤其是音响发烧友),就必须从影响刻录品质的CD-R盘片和刻录机这两个方面同时着手加以完善。

  由于刻录机制造商远比国内大家见到的刻录机品牌少,因此要选择一款公认的高品质刻录是很容易的事情。国内出售的常见高品质刻录机有刻录品质之王Plextor(浦科特) PX4012TA/PX4824TA,以及即将于5月上市的PX5232TA,还有专门刻录音乐CD的YAMAHA F1系列。至于CD-R盘片方面,我们可以通过对CD-R盘片进行测试从而找到高质量的产品。

  三、如何测试刻录品质

  由于CD光盘的格式已经被标准化,大家可以通过标准中的规范参数来保证光盘的品质。任何按照这个规范制作的光盘,都能在任何光驱中读取,并有较长的使用寿命。但“标准规范”中定义了50多种不同的参数,如果去逐一测量这些参数将需要使用百万级美元的测试仪器和专业人士来进行。对于一般用户,用这种方法显然是不可行的。

  那么对于一般用户而言,测试刻录品质有什么途径呢?

  刻录品质的测试方法

  方法一:最基本的方法

  把刻录好的CD-R上的数据Copy回硬盘上去,看是否能流畅而完整地读取全部数据。

方法二:CD Speed的ScanDisc

  普通用户一般可以用Nero CD Speed的ScanDisc来对自己刻录的CD-R盘片进行测试。

  优点:免费,快速,高效!

  缺点:如果不同CD-R盘片测试结果都为全绿,则不能区分不同CD-R盘片之间的品质差异。误差大,品质测试不太可靠。因为测试依赖光驱的纠错性能,性能强的错误率低;相同的CD-R盘片在不同的机器上检测的结果有较大的误差(如图1和图2所示)。

[img SCANDISC01]
[img SCANDISC02]



  如果使用这个软件检测CD-R盘片品质只能达到普通数据的备份检验,即数据被写到CD-R盘片上了。

  当我们希望了解在ScanDisc下结果为全绿的不同CD-R盘片之间刻录品质有无区别时,就需要借助更高级的测试工具。

方法三:C1/C2/CU检测

  CD的读取方式是非接触式光学读取,从原理上来说读取出错的发生是不可避免的,在此基础上只能加强光驱的纠错功能了。实际上现在的CD纠错功能(CIRC)已非常强劲。

  CD的纠错分2阶段进行,第一阶段(C1阶段)中完成的纠错部分称为C1出错(基本上的出错都在此时被纠正)。C1出错后纠正不了的部分会在第二阶段(C2阶段)被纠正,此部分称为C2出错。在C2阶段也纠正不了的部分就成为CU出错Uncorrectable Error),如果是音乐CD-R盘片就会出现杂音。发生C2出错的原因,一般为CD-R盘片的刻录品质不好,刻录机的读取性能差。

  虽然C1出错的发生不可避免,但是发生次数总是越低越好。所以对刻录机来说,在对CD-R盘片进行刻录时采用最佳刻录激光强度就可以减少C1出错。

  如果C1/C2出错纠正的次数在一定范围以内,对音乐CD-R盘片的音质来说影响不大,但如果是数据CD-R盘片的话,就会影响CD-R盘片的读取容易度(即会发生用CD-ROM的最高速度无法读取数据的现象)。

  并且,对于C1出错的纠正,即使用同一台CD-RW刻录机来刻录也会因CD-R盘片的制造商不同而有不同结果。

  因此,即使在ScanDisk测试中为全绿的CD-R盘片,可能在C1/C2的测试中也会出现较大的区别。我们可以通过C1/C2的测试来分辨出更高品质的CD-R盘片。可以说,ScanDisk是数据备份完整性级的检测,而C1/C2则是刻录品质级的检测。

  一般C1值越低越好,需要看最大值(波动特性)和平均值(相对特性)。按照橘皮书的标准,C1平均值应在7以下;如果平均值在5以下,刻录VCD效果会不错;平均值在2以下刻录CD会有不错的品质。而C2一般为零,超过0,则不好。

  目前国内大多散装CD-R盘片的质量都是不敢恭维的,要从这些CD-R盘片中挑出品质好的,在没有专业人员和百万元级设备的情况下,使用C1/C2的测试是一个折衷的办法。如图3所示,该软件就是Plextor(浦科特)刻录机使用的C1/C2品质检测软件,通过该软件可以很直观地了解CD-R盘片的刻录品质。

[img PXTOOLS]

方法四:时基抖动(Jitter)检测

  对于CD音乐光盘的回放品质有更高敏感度的场合,通常使用Jitter的大小来衡量读取的品质。Jitter即由于电机不稳或CD-R盘片质量分布不均匀而引起震动,导致刻录凹坑和刻录槽的不规范而产生的读取偏差。当Jitter较大的时候容易发生爆音和声音的失真。简单理解Jitter,就是刻录中Pit、Land长度的偏差程度。某种CD-R盘片的最佳刻录方式,是要经过在各种条件下的反复试验并找出最适合条件后得到的。如达到这一点,就意味着对其它各种CD-R盘片也能使用最适合它们的刻录方式来达到高精度刻录。而代表这个高精度的数值就是Jitter值。

  当我们希望检测刻录的CD音乐光盘的品质时,就需要对CD-R盘片的Jitter特性进行测试。以前只有价格昂贵的专用仪器可以测试。但最近出了一款刻录机可以进行Jitter的测试,这点值得大家关注。

  测试刻录品质的软件

  Check on CD-R Tester(工业版,不零售)

  能检测CD-R光盘的C1/C2的密度等,Cu、TE、FE等参数。

  优点:专业测试仪器,准确度高。

  缺点:是专门的品质测试仪器的终端控制软件,和普通用户无缘。


  LITEON 的WSES工业软件:

  能测试C1/C2的曲线和C1/C2的平均值(如图4)。

[img WSES]

  优点:可以配合使用MTK芯片的建兴系列刻录机进行C1/C2曲线测试,如果要测试C1/C2平均值,则需要使用建兴的CD-ROM/DVD-ROM。

  缺点:只能在DOS系统下运行,操作不方便!测试准确性视刻录机器的读取性能而变化。

SANYO的UM DOCTOR/UM DOCTOR PRO商业软件

  这是三洋电子出品的测试刻录品质的软件,需要配合特定型号的三洋及其OEM的刻录机方可运行。同样可以测试C1/C2的曲线和最大值以及平均值。

  优点:基于Windows 98/2000/XP系统界面,C1/C2平均值能精确到小数点后一位,容易操作,峰值能随机变大,软件内置针对测试刻录机的读取能力自动调整功能,测试准确度远高于其他非工业软件。适合非工业级的专业测试。

  缺点:价格昂贵;需要专用型号的三洋刻录机,并且国内很难买到这些特定型号的三洋刻录机。


  CD Doctor (大众化的测试软件)

  在出现WSES和UM DOCTOR Pro之后,日本软件玩家把UM的界面和WSES的内核合并,重新编写了一个基于WSES内核但运行于Windows 9X/2000/XP界面下的软件,命名为CD Doctor。

  优点:操作方便,基本上3个步骤就可以完成测试。

  缺点:由于是基于建兴的测试内核,因此只限于建兴以及建兴OEM的刻录机(某些三洋刻录机也可以使用)。测试坐标限制在100,曲线图的自由度不高。


  CD/DVD Probe(大众化的测试软件)

  这是建兴测试部门的一位工程师开发的测试软件,结合了CDSpeed的测试功能和WSES的C1C2刻录品质测试(如图5)。

[IMG Probe]

  优点:基于Windows下的测试软件,功能十分强大,升级速度快,完全是针对刻录玩家开发的。

  缺点:处于开发过程中,测试的数值还不是十分准确。
既然可以测试读时候出现的错误率那么C1错码会对光盘的文件造成什么样的影响?或者严重到什么程度才会使文件无法使用?下面就用SANYO UM Doctor来说明一下。该软件根据C1/C2的测试值,将测试的结果分为6个等级,代表盘片的不同质量:

  1.C1<50,C2 = 0

  读取流畅度高。读取数据的时候,没有数据错误和噪声的问题。

  2.C1>50,C2 = 0

  读取流畅度稍成问题。读取数据的时候,没有数据错误和噪声的问题。

  3.C1>250,C2 = 0

  读取流畅度有重大问题。读取数据的时候,没有数据错误和噪声的问题。

  4.C1>1000,C2 = 0

  读取流畅度有非常严重的问题。读取数据的时候,有发生数据错误和噪声的可能。

  5.-(错误数据太大),C2 < 10

  难读取数据,发生数据错误和噪声;

  6.-(错误数据太大),C2 > 10

  极难读取数据,发生数据错误和噪声。

  测试实战

  下面就用目前国内玩家普遍使用的CD Doctor V1.4汉化版来向大家介绍如何测试刻录品质吧。

  由于软件是基于ASPI驱动 V4.6版开发的,安装其他版本的ASPI将会影响软件的运行。因此,要稳定使用CD Doctor必须先安装ASPI V4.6。安装ASPI驱动以后,运行CD Doctor出现主界面(如图6)。

[IMG CD DOCTOR]

然后我们把一张已经刻录好的CD-R光盘放进建兴刻录机里面,点击“刷新信息”按钮即可看见CD-R光盘的基本信息。然后点击“开始测试”按钮就进入测试状态了。稍等片刻之后出现测试结果图(如图7)。

[IMG CD GRF VIWER]

  测试结果图中有两行数据:C1 Min、Max、Avg和C2 Min、Max、Avg。分别是C1和C2的最小值、最大值和平均值。C1 Avg代表平均值,即相对特性;C1 Max代表波动特性。一般情况下,数值越小代表读取品质越好,也就是刻录的品质越好。

  最顶部是测试结果的标注,可以通过菜单输入。软件还有一个使用最高读取速度的测试选项,这个选项选中后,测试速度会提高,同时错误率也相应提高!如果两种情况下的测试结果相近,说明CD-R光盘品质稳定!最后通过软件的文件菜单,可以将测试结果保存为PNG格式的图片。

  C1 Avg在30以下,适合备份普通数据,例如网络下载的软件、歌曲、电影等等。C1 Avg在10以下刻录的VCD播放流畅,但一般刻录的VCD其C1 Avg在10到50之间也可以流畅播放,这取决于机器的纠错能力。C2错误代表不可纠正的错误,如果出现C2错误,CD-R光盘数据可能已经发生不可读取的严重错误(和刻录失败效果相当)。如果你是刻录普通数据(软件、歌曲、游戏、电影等),C1 Avg在10以内就很不错了(记住使用MODE1进行刻录)。

  通过刻录品质区分优质和劣质CD-R光盘

  这是刻录玩家使用刻录品质测试软件的初衷。大家在电脑市场上买CD-R光盘,JS最常说的口头禅就是:我这CD-R光盘是最好的,某某厂生产的,是A+级的……JS在欺骗人吗?现在有了C1C2测试软件就好办了。我们可以在市场上先购买一点点样品,回家进行刻录品质测试,觉得好再大量购买。并且可以在网上和大家交流测试心得,让更多的人受益。

  注意:同种染料的CD-R光盘,不同的批次,其品质也是不同的。有的批次好,有的批次差。对所购的CD-R光盘进行C1C2测试后,应尽量购买与测试样品为同一批货的光盘。

如何才能刻出最好的品质

  这个问题其实在前面已经讲了不少,要刻录出好品质,必须有两大前提。第一是要有高质量的录CD-R光盘,第二就是要有高品质的刻录机。实际上,光有这两个条件还是不能刻出最好的品质的。那么,我们要怎样才能刻出最好的品质呢?我们还必须注意刻录速度与染料对刻录品质的影响。

  大家必须明白,CD-R光盘的染料是基于一定配方的化学染料,对不同的刻录速度会有不同的反应。

  第一种情况:针对低速刻录的染料,在低速刻录的时候化学反应比较理想。而在高速刻录的时候则会反应过快而导致刻录品质下降,此时,我们可以使用降低刻录速度来提高刻录品质。通常市面上有很多散装CD-R光盘是采用的低速染料,但都私自标上高速记号进行销售,这种情况只有降回适合的低速才会有较好的刻录品质。

  第二种情况:针对高速刻录的染料。由于高速刻录机刻录的模式多为Z-CLV或者CAV方式,在刻录外圈的时候CD-R光盘转速大大提升,激光打在某个点上的时间大为缩短,为了保证刻录品质,必须在CD-R光盘外圈上的某个点上能打出足够能量的激光。通常的做法是在外圈刻录的时候,刻录机会自动提高光头的功率,让染料反应更充分些。为了让染料在高速转动下能在更短的时间里完成反应,许多高速CD-R光盘的染料在外圈的厚度均比内圈要薄。这时候,如果使用较低速度去刻录高速染料CD-R光盘的外圈,则会由于染料反应不佳而导致刻录品质下降。

  第三种情况:针对不同刻录机的同种染料。一般情况下,相同染料的CD-R光盘在相同速度下,对不同刻录机有或多或少的最终刻录品质差异。这个差异取决于刻录机的对刻录品质的设计工艺。有的机器在某个速度下刻录某种染料的CD-R光盘会有较高的品质,但在另外一台机器上则需要用另外一种刻录速度才会有较好的刻录品质。

  如果用户想知道自己的刻录机在什么速度下对某种CD-R光盘能刻出最好的刻录品质,则需要借助品质测试软件,对不同速度下刻录的CD-R光盘进行品质测试,通过比较C1/C2的数值,找出适合自己刻录机的最佳刻录速度。

  
小知识

  C1C2读取/纠错原理:光驱在读出高频信号后,放入EFM解调。然后检查有否C1和C2错码,如无错码,就假定数据完好,不用处理。如有C1错码就送给C1解码器(C1 Decoder)去“修理”好数据;如有C2错码,就送给C2解码器去看看还能不能修理,能修理就修,不能修的情况,对于数据盘,就报错;如是音乐盘,就把信号送到外推插值电路去补一补。C1 Decoder可以修理1帧中仅出现1Byte字节,8 bits的错码。如1帧中有多于 1 Byte 出错,就把整帧28 Bytes(数据和检验码)送给C2 Decoder修理。C2 Decoder 可以修好多达4Bytes错码(每一帧)。因此,如果编写的软件能读出刻录机控制芯片中出现的C1和C2错码的多少,就能估测所写的CD-R光盘C1/C2分布。由于各种刻录机所用的控制芯片不同,线路设计、软件(firmware)等也不相同同,还有的不能进行C2校正。因此,C1/C2测试软件要认定某种刻录机,有的刻录机可能根本就没有提供外读C1/C2参数的途径。

文章出自www.cdvdbest.com

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