CY T 41-2007 可录类光盘DVD-RDVD+R常规检测参数.pdf

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1、 ICS A 14 备案号：21783-2007 中华 人 民共 和 国 新闻 出 版行 业 标 准 CY CY/T 412007 可录类光盘 DVD-R/DVD+R 常规检测参数 General parameters of Recordable Optical Disc (DVD-R/DVD+R) 2007-09-29 发布 2007-09-29 实施 中华人民共和国新闻出版总署 发布 CY/T 412007 I 目 次 前言 I 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 可录类光盘DVD-R/DVD+R常规检测参数. 7 5 环境试验 . 8 6 检测条件和

2、检测仪器 . 8 附录A（规范性附录） 检测光路和光学头（Testing Optical System）. 9 附录B（规范性附录） 可录类光盘DVD-R/DVD+R的环境试验（Climate Testing） . 10 附录C（资料性附录） 最佳写功率控制（OPC）. 11 附录D（资料性附录） DVD-R/DVD+R数据刻录的写策略（Write Strategy）. 12 附录E（资料性附录） DVD-R/DVD+R高速刻录参数TE 、FE（Tracking error& Focus error） 14 附录F（资料性附录） “坑”、“台”、“岸”的说明（Pit & Land） 15 CY

3、/T 412007 I 前 言 本标准规定了可录类光盘DVD-R/DVD+R光盘的常规检测参数。本标准适用于DVD-R/DVD+R产品的主要质量参数检测，为我国光盘行业的产品质量管理和质量评估提供技术依据。 本标准的附录A和附录B为规范性附录，附录C、附录D、附录E和附录F为资料性附录。 本标准由中华人民共和国新闻出版总署印刷复制管理司和中国音像协会光盘工作委员会共同提出。 本标准由全国信息与文献标准化委员会第七分会归口。 本标准起草单位：清华大学光盘国家工程研究中心，北京保利星数据光盘有限公司。 本标准主要起草人：陈垦、潘龙法、岳宏达、许斌、苏辰宇、刘建民、路洲、黄晓新。 CY/T 4120

4、07 1 可录类光盘DVD-R/DVD+R 常规检测参数 1 范围 本标准规定了可录类光盘DVD-R/DVD+R的常规检测参数。 本标准适用于DVD-R/DVD+R产品的主要质量参数检测。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 17576-1998 CD数字音频系统 GB/T 16969-1997 信息技术 只读120mm数据光盘（CD-ROM）的数

5、据交换 GB/T 17933-1999 电子出版物 术语 CY/T 38-2001 可记录光盘（CD-R）常规检测参数 ISO 105-B02 光老化 Colorfastness to Light 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 DVD-R DVD-recordable DVD-R是一种一次写入多次读出的基于DVD格式的可录类光盘。采用频率为141kHz摆动沟槽（Wobble Groove）进行轨道跟踪刻录和岸预录凹坑（LPP，Land Pre-Pit）寻址。 3.2 DVD+R DVD+recordable. DVD+R是一种一次写入多次读出的基于DVD格式的可录类光盘

6、。采用频率为817kHz摆动沟槽进行轨道跟踪刻录和预刻槽内地址（ADIP，ADdress In Pre-groove）寻址。 DVD+R和DVD-R互不兼容。 3.3 双折射(BR) birefringence 一束入射光在各向异性的光盘介质中，分解成为两束正交偏振折射光的光程差。单位nm。 3.4 偏心(ECC) eccentricity DVD-R/DVD+R预刻槽几何中心与盘中心孔几何中心间的偏差。单位m。 3.5 翘曲 tilt 又称为角偏差，是垂直于参考面P入射的平行光与反射光之间的角度（见图1），包含入射面的翘曲以及记录面和入射面间的不平行度，用径向翘曲和切向翘曲来表示。单位度。

7、CY/T 412007 2 图1 翘曲 3.6 径向推挽信号（PP） push pull 表征光束跟踪沟槽能力的参数，记录前径向推挽信号(PPb)是记录前在开环状态下测试的径向推挽信号峰峰值(Ia + Ib) - (Ic + Id)的微分运算结果。定义为： PPb = (Ia + Ib) - (Ic + Id) a.c. / (Ia + Ib + Ic + Id) d.c. （见图2） 图2 推挽信号 3.7 岸预录凹坑（LPP） Land Pre-Pit DVD-R用预先录制在沟槽间岸上的凹坑表示位置信息。 岸预录凹坑信号幅值是岸预录凹坑对摆动信号的干扰幅度。记录前岸预录凹坑信号幅值（LPP

8、b）定义为： LPPb =| (Ia+Ib) (Ic+Id) |0-p / | (Ia+Ib+Ic+Id) |d.c. （见图3） CY/T 412007 3 图3 LPP信号 3.8 预录凹坑相位（PWP） phase wobble pre-pit LPP信号最大值点和LPP被触发时平均过零点之间的相位，定义了岸预录凹坑相对于沟槽摆动的位置关系（见图4）。 图4 PWP 3.9 预刻槽内地址（ADIP） address in pre-groove DVD+R用调制在预刻槽摆动频率上的信息提供时间码地址，称预刻槽内地址。 3.10 归一化摆动信号（NWO） normalized wobble

9、signal 摆动沟槽信号是表征DVD-R/DVD+R上沟槽特性的参数，摆动幅度大小直接影响轨道跟踪以及能否正确读取隐含的信息。记录前沟槽摆动信号幅值用WOb表示，WOb = (Ia + Ib) - (Ic + Id) pp，单位nm。归一化摆动信号是光斑跨道时记录前沟槽摆动信号幅值WOb与记录前径向推挽信号振幅峰峰值RPS的比值，NWO = WOb/RPS = Sin(2a / Tp)，其中Tp是轨道间距（见图5）。 CY/T 412007 4 图5 归一化摆动信号 3.11 记录前摆动信号载噪比（WOCNRb） CNR of Wobble before recording 载噪比（CNR）

10、是承载信号电平与信道噪声电平的比值，用来衡量频率调制信道承载数据能力的指标。 3.12 反射率（R14H） R14H是激光束聚焦在T14“台”上获得的最大反射值，亦即HF信号I14H的最大峰值（见图6）。它是在以系统每读取一兆字节数为测量周期得到的连续信号中测得的。 I14M是I14信号的归一化值，I14M = I14 / I14H = ( I14H I14L ) / I14H 。 图6 高频信号 3.13 不对称度（ASYM） asymmetry 表征DVD-R/DVD+R记录后高频读出信号的不对称性的参数，用 I3中心电平与 I14中心电平的相对位置来描述nT（n = 314）凹坑与台的长

11、度不对称状况。表示为： CY/T 412007 5 ASYM = （I14H + I14L）/ 2-（I3H + I3L）/ 2/ （I14H - I14L） （见图7） 式中（I14H + I14L）/ 2是I14的中心电平，（I3H + I3L）/ 2是I3的中心电平，（I14H - I14L）是I14幅值。 图7 ASYM 3.14 差分相位检测（DPD） differential phase detection DVD类光盘的寻道跟踪伺服采用差分相位检测（DPD）方式。 激光光斑成像在光电探测器上，零级主反射光和一级衍射光叠加后生成工作信号。接收信号总和（Ia+Ib+Ic+Id）为高频

12、（HF）信号。径向两半探测器接收信号相减（Ia + Ib）- (Ic + Id)得到径向推挽信号。对角线象限接收信号两两相加，得到（Ia+Ic）和（Ib+Id），再作相位比较：（Ia+Ic） （Ib+Id）导出径向差分相位道跟踪误差信号。当光斑跨道时，相位比较器的输出通过30kHz低通滤波器生成一个锯齿波信号，t是径向偏移引起的时差，T表示信道时钟间隔（见图 8）。 图8 差分相位检测 3.15 DPD信号幅值（DPD ampl） DPD信号幅值是在径向偏移100nm时，从相位差分的锯齿波信号正斜率过零处的测量中获得。测量电压电平并使用修正因子进行修正，所得结果即差分相位探测信号的振幅值。.

13、3.16 DPD信号不对称度（DPD asym） DPD信号不对称度由相位差分的锯齿波信号测量，DPD asym = |T1-T2| / |T1+T2| ，其中T1和T2分别是DPD信号的正峰值和负峰值（见图 9）。DPD信号不对称度意味着记录坑的沿径向两侧对称区域的坡度不同，它表示驱动器使用的DPD方式寻轨过程中出现非预期寻轨偏移而导致的不对称性。 CY/T 412007 6 图9 DPD信号不对称度 3.17 数据对时钟抖晃（DC Jitter） data to clock jitter DC Jitter即数据对时钟的抖晃，是读出高频信号（HF）与判定电平（Decision Level）

14、相交处的计时变化。DC Jitter测量所有数据边缘（指凹坑和台交界处）与参考时钟脉冲边缘相比较的标准偏差，用系统时钟长度的百分比来表示（见图10）。 图10 DC Jitter 3.18 纠错码块（ECC Block） error correct code block DVD-R/DVD+R按DVD数据编码格式记录，为实现读出数据纠错，除了记录用户数据外还增添了奇偶校验数据，构成ECC数据块（见图11）。 图11 ECC数据块 CY/T 412007 7 3.19 奇偶校检内码错误（PIE） PI error 首轮通过使用PI行纠错的解码器被校正的错误数据，是每兆字节数据的一个连续测量值。一

15、个ECC块中的某一行如果有一个或更多的字节出现错误，就意味着出现一个PI错误，PIE是指在8个连续的ECC数据块的奇偶校验中出现错误的行数。 3.20 奇偶校验外码失败（POF) PO fails 首轮通过使用奇偶外码校验的解码器不能校正的数据，是每兆字节数据的一个连续测量值。当解码器经过第一轮PI行纠错和PO列纠错后，不能校正ECC数据块内所有的数据时，就会发生奇偶校验外码失败POF。POF相当于CD光盘中的E32。 4 可录类光盘 DVD-R/DVD+R常规检测参数 4.1 可录类光盘 DVD-R/DVD+R机械尺寸参数 可录类光盘DVD-R/DVD+R机械尺寸参数应符合表1要求。 表1

16、可录类光盘 DVD-R/DVD+R机械尺寸参数 单位为毫米 名称 DVD-R DVD+R 光盘直径 120.0 0.30 80.0 0.30 120.0 0.30 80.0 0.30 中心孔直径 15.00+0.15-0.00 15.00+0.15-0.00 光盘总厚度 1.20 +0.30-0.10 1.20 +0.30-0.10 夹持区盘厚 1.20 +0.20-0.10 1.20 +0.20-0.10 数据区起始直径 48+0.0-0.2 48+0.0-0.2 数据区最大直径 116 116 导出区外径 118 117.5 4.2 可录类光盘DVD-R/DVD+R记录前常规检测参数 可录

17、类光盘DVD-R/DVD+R记录前常规检测参数应符合表2要求。 表2 可录类光盘 DVD-R/DVD+R记录前常规检测参数 名称 缩写 DVD-R DVD+R 偏心 Eccentricity ECC 40m 40m 记录前推挽信号（道串扰） Push Pull before (track cross) PPb 0.22 0.44 0.30 0.60 双折射 Birefraction BR 100nm 100nm 岸预录凹坑信号 Land Pre-Pits Signal LPPb 0.18 0.28 预录凹坑相位 Pre-Pits Phase PWP -9010 记录前归一化摆动信号 Norma

18、lized Wobble before NOW 0.06 0.12 0.15 0.25 记录前摆动信噪比（RBW=1kHz） Wobble SNR before (RBW=1kHz) WOCNRb 35 dB 45 dB 径向翘曲 Radial Tilt 切向翘曲 Tangential Tilt Tilt 0.8 0.30 0.7 0.30 CY/T 412007 8 4.3 可录类光盘 DVD-R/DVD+R记录后常规检测参数 可录类光盘DVD-R/DVD+R记录后常规检测参数应符合表3要求。 表3 可录类光盘 DVD-R/DVD+R记录后常规检测参数 名称 缩写 DVD-R DVD+R I

19、14信号的归一化值 I14M 0.5 0.6 反射率 Reflection R14Ha 45 85 45 85 信号不对称度 Signal Asymmetry Asym -0.05 0.15 -0.05 0.15 DPD信号幅值 DPD Amplitude DPD ampl. (DPT) 0.5 1.1 0.5 1.1 DPD信号不对称度 DPD Asymmetry DPD asym. -0.20 0.20 -0.20 0.20 奇偶校验内码错误（连续8个ECC） PI error (over 8 continuous ECC) PIE (8ECC) 280 280 奇偶校验外码失败 PO F

20、ails POF 0 0 数据对时钟抖晃 DC Jitter DC Jitter 9 9 a 反射率R14H检测光学头带偏振分光棱镜。 5 环境试验 5.1 温湿度试验 DVD-R/DVD+R在产品在模拟室外湿热大气的人工气候加速老化环境条件下，性能参数仍须符合本标准规定。加速老化温度湿条件为：温度80、相对湿度85。加速老化时间为：96小时。（见附录B） 5.2 光照试验 DVD-R/DVD+R在产品在光老化环境条件下，性能参数仍须符合本标准规定。光老化条件参照ISO-105-B02标准。（见附录B） 6 检测条件和检测仪器 6.1 检测环境 除非特殊说明，光盘的测试在下列条件进行： 温度：

21、232 相对湿度：505 大气压力：60kpa 106kpa 测试前存储于此环境下不少于24小时，不允许在盘片上出现冷凝现象。 6.2 检测仪器要求 6.2.1 采用国家质量技术监督部门认可的仪器进行DVD-R/DVD+R的检测。 6.2.2 光学头要求： DVD-R：波长为6505nm，圆偏振光，数值孔径为0.60.01。 DVD+R：波长为655 +10-5 nm ，圆偏振光，数值孔径为0.650.01。（见附录A） 6.2.3 扫描速度： 单层为3.49 m/s0.03m/s 或3.84 m/s0.03m/s，双层为3.84 m/s0.03m/s。 6.2.4 盘片夹持力： 2N0.5N

22、。 CY/T 412007 9 附 录 A （规范性附录） 检测光路和光学头（Testing Optical System） 可录光盘 DVD-R/DVD+R的常规检测参数的检测光学系统应符合图A所示要求。 图A 检测光学系统 其中，A 半导体激光器，B 准直透镜，C 偏振分光棱镜，D /4 波片，E 物镜，F 光盘，G 像散法光学系统，H 四象限探测器 Ia、Ib、Ic、Id 分别为各象限输出信号，J 直流放大器。 可录光盘DVD-R/DVD+R的常规检测参数的检测光学头特性如下： DVD-R DVD+R 波长（） 650 5 nm 655 +10-5 nm 偏振光 圆偏振光 圆偏振光 数值

23、孔径 0.60 0.01 0.65 0.01 物镜部分边缘的光强度 径向：6070Imax 切向： 90Imax 径向：3550Imax 切向：4560Imax 象差 0.033rms 0.033rms CY/T 412007 10 附 录 B （规范性附录） 可录类光盘 DVD-R/DVD+R的环境试验（Climate Testing） 为考核光盘生产原材料抗温湿度和耐光照的能力，并比较相似保护工艺下的产品质量，规定DVD-R/DVD+R产品在模拟室外湿热大气或光照的人工气候加速老化环境条件下，光盘仍能达到规定的技术指标。 B.1 温湿度试验 温湿度试验：将待测DVD-R/DVD+R盘片垂直

24、放置在温度80、相对湿度 85的温湿度老化试验箱的腔内光盘架上，持续96小时取出，温湿度随时间的变化如图B所示。将光盘放置在检测环境（温度：23 2，相对湿度：50 5）中24小时等待恢复后，性能指标仍须符合本标准规定。 图B 温湿度试验 B.2 耐光试验 耐光试验按 ISO-105-B02 标准，将裸盘放置在黑板温度40、相对湿度为 7080环境下。用气冷氙灯正入射透过透明盘基入射到可记录光盘的染料面。氙灯符合 European Woll Reference #5标准，经过试验的可记录光盘技术指标应符合规定的技术指标。耐光试验后，在从试验光盘读出或刻录检测前，允许有24小时的恢复时间。 CY

25、/T 412007 11 附 录 C （资料性附录） 最佳写功率控制（OPC） 光盘的记录激光功率是由光盘、刻录机及刻录速度决定的。光盘的记录层对激光波长的记录灵敏度、激光波长变化时记录灵敏度的变化及记录层凹坑形成机制，刻录机所使用的激光器类型、激光波长、波长的分布、波长随温度的变化、刻录机写策略、激光刻录功率、激光束在记录层上光斑尺寸及光学质量、所选择的刻录速度都影响实际刻录功率的选择。实际最佳记录功率PO的确定称为最佳功率控制(OPC- Optimum Power Control )。 不同功率刻录的数据标记的不对称度是不同的。通过检测不同的参考功率在功率校准区（PCA- Power Ca

26、libration Area）刻录的8-16调制随机数据所得到的高频信号HF的不对称度，选择不对称度最接近零的刻录功率为实际光盘、刻录机和刻录速度组合的最佳写功率。 为简化高频信号HF不对称度检测，定义基于均衡前交流耦合的HF信号的新参数 ，令 = (A1+A2) / (A1A2)，其中(A1+A2)为HF信号峰值电平之差，(A1A2)为HF信号的峰峰值。当被测HF信号的不对称度为零时， = 0。于是，由HF信号不对称度检测选择最佳功率转化为对的检测。对于实际光盘、刻录机和刻录速度的组合，通过如图C4的示意图OPC程序，即可获得刻录的最佳激光功率。注意到的检测在刻录机光学头中进行，而ASYM检

27、测要求在读出光学头中进行，所以在刻录机设计中两者要有个转换。 图C1 - 0 (刻录功率高) 图C4 OPC 程序 CY/T 412007 12 附 录 D （资料性附录） DVD-R/DVD+R数据刻录的写策略（Write Strategy） 写策略是光盘进行刻录操作时对刻录激光的功率和脉冲宽度进行规定，以保证光盘的数据刻录质量（正确的记录凹坑长度和形貌）。不同品牌的光盘由于使用不同染料记录层（记录灵敏度不同）和不同的生产工艺，有不同的写策略。不同倍速刻录的光盘，其写策略也不相同。 基本写策略 光盘检测所必要的刻录期间，激光功率按基本写策略调制，入射到光盘表面用于记录坑台标记的激光功率有二个

28、基本电平：写功率Po和偏置功率Pb。每个4T到11T和14T的写脉冲包含两个部分，一个Ttop脉冲和一个以T表示一个时钟周期的多脉冲序列，3T写脉冲只用Ttop脉冲。Ttop脉冲在记录数据前沿之后开始，通常在该前沿后3个时钟周期结束。Ttop脉冲宽度根据记录数据长度( Twd )按表D1基本写策略推荐值选择。多脉冲序列在记录数据前沿3个时钟周期后开始，在记录数据后沿结束。多脉冲序列的脉冲周期为T，其宽度Tmp与记录数据长度无关（见图D1 基本写策略）。 图D1 基本写策略 表 D1 3组基本写策略推荐值 其他写策略 为了更精确地刻录数据标记，可以采取其他更复杂的写策略。图D2显示的为另一种写策

29、略。与基本写策略相同，每个4T到11T和14T的写脉冲包含两个部分，一个Ttop脉冲和一个以T表示一个时钟周期的多脉冲序列，3T写脉冲只用Ttop脉冲。Ttop脉冲在记录数据前沿之后开始，通常在该前沿后3个时钟周期结束。多脉冲序列在记录数据前沿3个时钟周期后开始，在记录数据后沿结束。然而，Ttop脉冲的前沿和后沿可以沿时间轴分别偏移，前沿的偏移量Tld和后沿的偏移量Ttr由该记录标记前面的台（space）的长度Tsp和该记录标记的长度Twd决定。 CY/T 412007 13 图D2 其他写策略 在高速刻录情况下，为了优化记录层在写入一个标记后快速冷却的需要，Ttop脉冲的刻录功率Pw可以增加

30、dPw，而脉冲后沿的功率直接切换到最低可能功率Pc。4T以后的写脉冲也能用单个脉冲写入（不用多脉冲序列），但脉冲的顶部可以似城垛形（见图D3）。 图D3 其他写策略 通常，光盘刻录机在刻录前先读取记录在光盘控制数据区内的预刻录信息，包括光盘制造商识别码（MID）和针对该光盘的写策略。如果刻录机中的固件能识别MID码，说明此光盘的最佳写策略是已知的，可直接利用刻录机固件中保存的写策略进行刻录。对于未知光盘，刻录机会使用最佳功率控制(OPC)方式按相应倍速的基本写策略进行刻录。有些光盘制造商根据其使用材料的各种特性送认证实验室设计适合其光盘特性的写策略，然后以预刻录方式刻录在导入区的控制数据区内。

31、刻录机将使用从光盘中读出的写策略进行刻录。 CY/T 412007 14 附 录 E （资料性附录） DVD-R/DVD+R高速刻录参数TE 、FE（Tracking error& Focus error） 在生产高倍速刻录光盘时，跟踪误差 TE和聚焦误差 FE是影响高速刻录的重要参数。DVD-R/DVD+R在高倍速读写过程中，光学头需要精确锁定径向轨道位置，跟踪误差TE太大，光学头可能失去道跟踪，导致刻录过程的掉速，甚至刻录失败。TE 通常和偏心 ECC 有关，也和盘片的翘曲 Tilt 有关。同样，DVD-R/DVD+R在高倍速读写过程中，光学头在刻录时需要精确聚焦到信息面上，如果聚焦误差F

32、E太大，光学头聚焦可能会偏离信息面，导致刻录过程的掉速，甚至刻录失败。FE 通常和偏差 DEV 有关，也和盘片的翘曲有关。 为此，将 TE和FE的定义和技术规范附录如下： 跟踪误差（TE） tracking error 表征高速旋转光盘径向跟踪能力的参数，是使用参考驱动器测量径向跟踪伺服剩余误差信号与开环跨道信号峰峰值的比值。TE 0.45 聚焦误差（FE） focus error 表征高速旋转光盘的垂直聚焦能力的参数，是使用参考驱动器测量垂直聚焦剩余误差信号与开环聚焦信号（S曲线）峰峰值的比值。FE 0.5 注： TE/FE参数指标是与使用Philips驱动器相对应的。 CY/T 41200

33、7 15 附 录 F （资料性附录） “坑”、“台”、“岸”的说明（Pit & Land） 在光盘的国际行业标准中，定义构成只读光盘CD、DVD的信息轨道上不同长度编码的信息坑为“Pit”，定义信息坑之间的间隔为“Land”。可录光盘出现以后，为了在光盘上正确记录信息，可录光盘上预先刻录了沟槽，称为预刻槽-“Pre-groove”。在可录光盘的国际标准中把两沟槽之间的区域称为 Land。可录光盘 CD-R 和 DVD-R/DVD+R 都是在槽内记录信息，信息标记对应于只读光盘也称为 Pit，而 Pit 与Pit之间也称Land。于是槽间的Land和槽内信息标记之间的Land有了混淆。 在光盘的中文标准中，为统一名称，定义只读类光盘信息轨道上的Pit为信息坑，信息坑之间的间隔“Land”为信息台（见图F1）。定义可录类光盘预刻槽之间的Land为岸，记录在槽内的记录标记Pit为信息坑，记录标记之间的 Land为信息台（见图F2）。 图 F1 只读类光盘的信息坑和台 图F2 可录类光盘的槽、岸和信息坑、台