刻录用好刀，刀刃要好钢——从刻录品质谈DVD刻录机
硬派学堂
随着网络的飞速发展，我们通过BT、eMule等P2P软件下载的文件也越来越多。比比家中的硬盘随时都处于“溢出”状态，想必和比比有着同样困扰的朋友不在少数吧！面对众多经典的HDTV电影、APE音乐又舍不得删除，怎么办？最好的办法当然是买台DVD刻录机，将它们统统刻在每张容量为4.7GB的DVD碟片上，给我们的硬盘减减负。
目前，普通DVD刻录机的价格已经从几年前的上千元降到了现在的399元以下，刻录速度也由4×发展到了现在的16×，DVD刻录盘片的价格也一降再降，因此，购买的用户也越来越多，当DVD的刻录速度已经不再是我们关心的重点时，它的刻录品质当然就成为了我们最关心的话题。
如何来衡量刻录质量？
在介绍刻录质量之前，让我们先来简单了解一下刻录机的刻录原理。刻录机刻录光盘时，是通过激光头发射高强度的激光照射盘片上的染料，在上面“烧”出一个个的小坑（图1）， 我们称之为“Pit”（凹坑），而没有被“烧”到的地方就叫“Land”（平地）。当刻录完成后，光驱要读取刻录盘片时，就会把激光照射在光盘上，因为Pit和Land对激光的反射率有所不同，就转换成了“0”和“1”。
作为用户，我们一般会以刻录机的刻录速度和刻录出来的碟片能否在其他光驱中正确读取来主观判定一款刻录机刻录品质的好坏。不过实际情况却远远没有这么简单。因为刻录质量的好坏在很大程度上和刻录光盘有直接关系。
要说清楚这个问题，我们先假设有一张质量过硬，完全没有问题的DVD刻录盘片（注：这仅仅是在理论上存在的）。
在这张“完美”的DVD刻录盘中刻完数据后，它的数据结构是以“扇区”为组成单位的。连续的16个数据扇区，构成了一个192（行）×172（列）的ECC块（奇偶校验模块，Error Correct Code Block，图2）。在这个ECC块的每一列上都增加了16字节的PO （Parity Outer，外部奇偶校验码）。这样一来，就增加了16行PO编码。变成了208行。而在ECC块的每一行后面，再增加10字节的PI（Parity Inner，内部奇偶校验码）。这样就得到了一个208（行）×182（列）的完整的ECC块。
而当刻录机质量不高时，在其中的某些ECC块中会发生一些错误。在ECC块的任何一行中发生1个以上，5个以下字节错误时，就称这些错误为PIE（Parity Inner Errors，在光驱读取过程中，依靠PI编码就能修复）。当ECC块的一行中出现超过5个字节的错误时，就变成了PIF（Parity Inner Fails），不可通过PI编码修正。
ECC块上某列中出现的错误字节数，业界并没有明确规定上限，一般而言PO至少能够纠正8个以上的错误字节数。这些错误称为POE（Parity Outer Errors）。而当ECC块中的某列数据不能被纠正时，就变成了POF（Parity Outer Fails），也就是坏扇区。
一款好的DVD刻录机在“完美”的光盘上刻录后，光盘上是绝对不允许有POF出现的。而连贯的8个ECC块的PIE字节数应该在280以下，任何1个ECC块上的PIF行数之和应该不超过4，POF则应该为0。
是什么在影响刻录品质？
刚才我们简单的介绍了如何来判定刻录质量的好坏，现在我们来看看影响刻录机刻录质量的主要因素，这些因素，无疑是刻录机的“刀刃”，“刀刃”的好坏直接关系到了刻录机的刻录质量。
1.Firmware与主控芯片：灵魂与大脑
一款刻录机的Firmware在刻录机中的地位非常特殊，相当于人类的灵魂，而主控芯片就相当于大脑，因为有Firmware的存在，作为“大脑”主控芯片才能工作，如果没有Firmware的话，刻录机就仅仅是堆不能工作的硬件。就算是两款在硬件配置上相同的刻录机，也会因为其Firmware是否完善造成它们刻录质量的差异。
Firmware和刻录质量又有什么关系呢？原来在Firmware里面存放着刻录盘片的兼容性列表，在Firmware里存放着每一种常见盘片的MID（碟片制造商识别码）。当我们将刻录盘放入刻录机准备刻录的时候，在正式刻录前，刻录机就会将盘片的MID与Firmware里的MID做对比。如果有一致的MID，自然就会使用预设的最佳刻录策略进行刻录。如果Firmware中没有该盘片的MID，就只能按照默认的刻录策略进行刻录。刻录的品质自然没有在Firmware中有该盘片MID的好。
目前市场上的新推出的盘片很多，更新速度也很快，质量也参差不齐。刻录机默认的刻录策略不一定就能对它们进行良好的支持，这也就是为什么厂商会经常推出新的Firmware供我们下载，来更新刻录机的Firmware。不过对于普通用户来说，要自己更新刻录机的Firmware不仅麻烦，还有一定风险。因此，为了提高让刻录机使用最佳的刻录策略来刻录，有的厂家如浦科特和明基就分别推出了AutoStrategy和“萨利刀”（Solid-Burn）技术来增强刻录质量。
你知道吗：AutoStrategy技术具有自我学习判定最佳写入策略的能力，它能够让刻录机对一张未知空白DVD±R光盘的各项物理参数进行分析，然后根据分析的结果判定出最佳的激光功率和写入策略，最后再进行真正的刻录。这样一来就可以对绝大部分品牌的盘片实现最佳的刻录品质，不需要更新Firmware就能拥有较好的兼容性。
2.激光头：不仅仅是读取数据
因为刻录盘片不是一个绝对的平面，盘基也有不均匀的地方。在刻录过程中，激光头发出的激光束不能及时准确地调整，从而导致刻录品质下降甚至刻录失败。这种情况在高速刻录的时候显得尤为突出（在低速刻录时，盘片的旋转稳定，不会有太大抖动，处理器要做的事情也少些，不会因为忙不过来导致刻录失败）。
为了改变这一情况，有的厂家提出了“球面光学偏移校正技术”和“激光头三维倾斜调节技术”，在激光头中嵌入一个液晶层，在刻录遇到有刻录盘片不均匀的情况时，就会向液晶层施加电压，改变液晶分子的排列方向，就能改变激光束的折射率来适应盘基的不均匀。这种方法有点像给激光头带上了一副可以任意改变度数的眼镜。“激光头三维倾斜调节技术”则是通过改变激光束的发射角度来使激光束与刻录盘片始终保持垂直关系（图3）。通过这两种技术的结合使用，也能大大提高刻录品质。
3.散热也有大学问
当DVD刻录光盘放入刻录机中，在CAV（恒定角速度模式）模式下以16×的速度进行刻录时，光盘外圈的线速度能达到210km/h。而我们乘坐的民航飞机当速度达到220km/h就可以升空了。马达转速是如此之快，所产生的热量是非常可观的。而热量过大，当然也会影响到刻录机内部各电气元件的正常工作，进而影响刻录品质。因此，对于刻录机散热问题，也是各大厂商非常关注的。DVD刻录机的散热主要有两种方式，一种通过在内部安装风扇，不过因为成本和噪音的原因，现在已经很少用这种方式了。另一种就是现在常见的专门给刻录机散热的风道。比如明基的DW1650，就采用了网状的散热孔（图4），网孔里面是一个与激光头工作区域隔离的独立区间。这样的多孔风口（ADCS）与顶盖的引流沟槽设计（AFCS）让U型引流沟在动力系统的驱动下产生流动气体，再通过侧边的网孔把热量带走，有效地解决高速刻录中温度过高的问题。
总结
从上面的介绍我们可以看出，影响刻录品质的主要因素就是Firmware、主控芯片、激光头、和散热系统。为了提高刻录品质，各大厂家也相应地推出了各种各样的解决方案，虽然各种解决方案在实现的方法上不尽相同，但最终目的都是要改善前面所说的这几个影响刻录质量的因素，进而提高刻录质量。
硬用词典
OPC：它在Firmware中主要是用来对可刻录碟片进行最佳刻录功率的控制和最佳刻录策略的调整。通过控制LD（激光头的发光二极管）和LDD（LD的驱动IC），OPC能对所支持的可刻录碟片设定最佳的刻录功率和最佳的刻录策略,这样能让刻录机达到最佳的刻录质量。
BETA值：业界用读取时的激光功率在Pit和Land区域相对于功率中间点的对称性作为衡量的标准，称之为BETA。BETA值越小越能证明刻录时所使用的功率越接近最佳功率，意味着光盘上的刻录点更容易被识别，也就意味与其他光驱的兼容性更好。在相关的业界标准中， CD-Audio的BETA值限制为±0.08， CD-R/RW的BETA应控制在±2%以内，而DVD的则在-10%至+5%之间。