DVD-9

数字多功能光盘

简介

DVD-9简称D9（也是D9数字大会的简称），即双层单面数据光碟，最大容量8.5G。以D9光碟的发行的影片一般是DTS伴音或有LPCM无损音频的影片，或者是超过100分钟的长片。

物理结构

单面双层SSDL(Single Sided, Double Layer)光盘 DVD9（简称D9）

这是指单面双层的DVD光盘。总容量达 7.98GB，可以储存大约播放241分钟的视频数据。

双层光盘有两种方案，一种是将两层记录层都放在一片片基上，而另一片是空白片基，然后黏合。这种方案在实际生产时因工艺要求高，良品率低而不被采用。另一方案是将两层记录层分别放在上下两片片基，将下面的记录层制成半透明层，上面的记录层制成反射层，然后将两片片基黏合。这是DVD-9普遍采用的方案。

激光头在读取双层光盘时，激光束先到达的记录层（下层）称为0层（L0，Layer 0），可以读取数据，因此它是反射层。但激光束又可以透过它读取上层（1层，即反射层，L1，Layer 1）的数据。因此，0层是半透明层，又称半反射层。读0层时总是从内圈开始，并从里往外读取，读完0层后再读1层。读取1层有两种方法：

(1)逆光路径OTP（Opposite Track Path）法，即读1层时从外圈开始，并从外向里移动；

(2)顺光路径PTP（Parallel Track Path）法，即读1层时从内圈开始，并从里向外移动。

顺光路径两层记录层的螺旋轨道与单层光盘是一样的，而逆光路径的1层（L1）的螺旋轨道是反向的，因此，逆光路径OTP双层光盘也被称为RSDL（Reverse Spiral Dual Layer，逆向螺旋双层盘）。制作双层DVD光盘时，可以选择是逆光路径OTP还是顺光路径PTP，并在0层数据末尾写入指令。按照这个指令，母盘刻录设备会自动按要求刻录第二层母盘。光驱在读取数据时，也是按照这个指令来采用逆光路径或是顺光路径方式读取1层数据。读数激光头在读0、1层的数据时，其光学焦点会相应改变。采用顺光路径时，激光头需要从外圈回到内圈，在播放视频节目时将会有一个小小的停顿，因此，厂商一般愿意采用逆光路径OTP的方式。

为了减少两个层之间的干扰，两个层的最小光坑长度从0.4 um 增加到 0.44 um。为了补偿，参考扫描速度也要稍微快一点，需将3.49 m/s（单层盘）提高到3.84 m/s。较长的光坑，间隔更远些，保证数据能正确读取，而不易受抖晃影响.。增加最小光坑长度意味着每圈的光坑数减少，结果导致每层的数据容量减少。

结构原理

DVD9由两片不同的基片组成，两片基片都有各自的溅镀层，这两层被分别称为DVD9的0层和1层。在DVD播放机中0层靠近播放机激光读取头，因此0层必须是半反射层，这样读取激光束才能穿透0层到达1层。1层像CD一样是全反射层，它也是用铝做溅镀层。DVD9的半反射层通常是金或硅做溅镀层, 虽然在理论上，也可以用铝溅镀半反射层，但在实际生产中是行不通的。

DVD9和CD一样有铝层，但DVD9和CD之间存在明显的不同，CD的读取光束穿过透明基片在铝反射层读取信息，而DVD播放机实际读取的是DVD9的1层的背面。这虽然不是一个重大的问题，但却意味着实际的坑点大小对读取激光而言会稍小一些（多少将取决于溅镀层的厚度），而这个问题需要在制作母盘时加以补偿。

另一个问题是在整个坑点中溅镀层的厚度增加是不一致的，在溅镀过程中，较多的铝会沉积在基片上平坦的表面，即坑底和台上，而坑壁则较少，这个因数也必须加以考虑，否则电信号将会改变。

溅镀机阴极的设计也非常重要，需要进行有效的设计以减小基片上溅镀层厚度的变化，这也是DVD9和CD溅镀工艺的重要区别。对CD而言，坑壁和坑底溅镀层厚度的不同以及溅镀层整体的均匀性相对并不重要，只要有足够的铝沉积层满足反射率的要求，那么厚度只是成本的问题而不是技术问题。

0层和1层的反射率最初设定为25-40%，但已降至18-30%，因为读取激光束必须穿过0层到达1层，0层的厚度直接影响到将有多少光实际到达下一层，当读取激光束通过0层反射回播放机时，对信号的强度也有同样的影响。信号强度的衰减量不但与溅镀层厚度相关，也和所用溅镀材料的不同而随之变化。

铝的溅镀厚度沉积窗口很窄，在靶材的使用寿命内，很难设计出这种阴极能达到所需的一致性，这也是为什么铝不适合在生产状态下使用的原因。虽然金是非常昂贵的材料，但能提供大得多的工艺窗口。

硅、氮化硅、碳化硅等电介质与纯金属的铝、金等材料在反射性能方面有点不同，由于它们的折射率与基片（聚碳酸酯）的折射率不同而产生所需的反射率，反射率的大小与读取激光束的波长有关。这些电介质的另一个优点是它们吸收的光比金属少，这使它们在这个领域里有很有用的优点。铝的吸收值k如果为5.5，那么硅只有0.35（与其化学计量有关）。虽然这些电介质有这种优点，并且使用时能很容易达到DVD规格的要求，但在使用SiN和SiC时，实际的溅镀工艺需要非常复杂的设备和丰富的工艺知识，这是因为需要使用活性气体来生成这些反射层。就如SiN，在实际的溅镀过程中，硅靶只有在充满氮气的情况下，原子才能合成产生SiN。这使得象金这样的金属有机会应用于生产中，因为溅镀金或铝等良导体类材料是相对容易的，当然这也关系到溅镀系统的制造成本。

在使用纯硅方面取得了进展，降低了在溅镀室内引入活性气体的复杂性。

有趣的是所谓的“纯”硅层无论是真的由纯硅组成，还是由实际上硅已与存在于溅镀室本底压力内部分氮、氧、氢等发生反应后产生的纯硅、SiN和各种其它氧化物的混合物，如果不同盘片进料室真空度稍有不同，溅镀室的剩余压力随之变化，这意味着剩余气体的量将会随机改变，因此很难推断出半反射层的最终成分及其反射率。

迄今为止，结果显示可以用纯硅做DVD9的靶材，许多客户也有兴趣使用。

虽然硅引起了人们的广泛兴趣，事实上每个刚开始着手做DVD9的人最初都使用金靶，但一旦人们熟悉了DVD9的生产工艺，那么他们将会改用硅靶，就如设备一样，实际的靶材切换并不困难。如果你在使用金靶，那改用硅靶只是时间问题，也许在将来能见到用铝作为半反射层的生产工艺--当然这有助于降低靶材的成本。

优势

一、音效差别

D5的音效一般是杜比数码，其码率为384~448kbps。而D9一般都有DTS（只要正片不太长），而且还有THX认证的，DTS的码率远高于杜比数码，最低是768kbps，高者可达1.5Mbps。而且DTS编码容量也大的惊人。有时D9还可配上LPCM无损音效。所以D9格式的盘片，音效当然毋庸置疑。

二、D9容量大，画面质量也高

所有D5都是单面单层，容量4.5GB左右（也就是130分钟左右的内容）；D9有单面双层、双面双层等格式，通俗地说，一张D9就是两张D5的容量，而DVD5为了容纳同样的内容，只能减低数据流，牺牲了画面质量和音乐效果。

三、技术先进，保护版权

DVD9无论从制作还是在生产方面，技术含量都相当高。DVD5的制作生产技术已经成熟，盗版市场中，绝大多数都是DVD5。而DVD9的制作复杂程度远高于DVD5，整个过程中每一个步骤与选项都不能出现错误，DVD9的检测还存在一个主要问题，DVD刻录机可以刻录DVD5，DVD9刻录成本与难度更大，因此检测相对要烦琐些，时间要多一点。DVD9的刻模与压碟技术国内尚未完善，只有少数的厂家可以生产，而DVD5的生产厂家相对来说要多得多。

四、节目内容丰富

一般来看，DVD5的内容比较单一，还没有达到DVD标准中的诸多功能。从以往的VCD来看，只是在画面质量上有所提高，并没有太多的内容。DVD9由于容量大，可以提供一些同样精彩的附加内容。比如影片制作花絮、删减片段、预告片、脚本图集、主题曲MV等。让消费者能够真正体会到DVD的优点。

五、品质高

DVD9的总体品质高于DVD5，DVD9采用纯金作为反射层，在外观上是黄金色，而DVD5却是银色。