关于蓝光技术的发展与中国标准

从蓝光技术的发展看中国标准激光唱片的发明给人们的生活带来了无法估量的影响。而作为其核心技术的红色半导体激光器更是在人们生活的各方面得到了广泛的应用。在诸如激光唱机和光盘驱动器的核心部件都得益于红色激光（以下简称红光）。它通过塑料盘片对激光束的反射，从而读取盘面上由规则排列的代表1和0的凹陷所组成的数字化信息。这正是科技的力量所带给我们的成果。在数十年前，当人们还在广泛应用以磁带为存储介质的时候，谁又曾想到现如今，仅仅一片厚度不超过3mm，面积不到40C㎡的塑料盘片上，竟能有存储过去近百米的磁带才能存放的信息。这种塑料盘片的表面由许许多多凹凸不平的突起所构成,而这些突起和凹陷所代表的意义就是0和1,而激光器通过读取这些排列不等的0和1经过一系列的分析转换成我们所能读懂的声像文字及其他信息.目前市面上所能见到的普通CD-ROM盘片，其容量大约在500～600MB，而采用新工艺生产的DVD盘片拥有比CD-ROM更为密集的凹凸由于红光的波长约为660纳米，这就意味着激光器可以读取单面DVD（即所谓的D5）型碟片上存储的4.7GB的数据或双面型（D9）高达9GB的数据。如此庞大的容量已经足以满足人们目前的需求。但随着科技的进步，尤其是高清电视技术的发展，使得人们对影像资迅的画质及音质有了更高的要求。以画面为例，早期的VCD同屏线数大约在350i（由于电视画面是由一帧一帧的静止画面组成的,而一帧画面又是由一条条的横向线条所组成的。所以，同一帧画上线数越多，画面也就越清晰）。普通DVD为576i，而高清格式DVD的同屏线数则高达760p或1080i.面对这种高线数的视频影像，普通的DVD已无法存储如此海量的信息。人们急需一种更先进的存储方式。由此蓝色激光器便蕴育而生。其实，早在1990年日本科学家中村秀二就已经开始了蓝色激光器的研究。在说明蓝色激光器是如何的神奇之前,让我们先来了解一下蓝色激光器发的工作机制。从本质上说，构成激光器主体的发光二极管是一个上下两层装有电极，中间有导电材料的夹层结构。当电流通过时，带正电荷的空穴（holes）就会与电子在夹层结构中间结合，从而释放出光子。而光的颜色依据使用的材料性质的不同会有所区别。普遍采用的材料有硒化锌(zincselenide)和氮化镓(galliumnitride),中村秀二使用的是氮化镓。从理论上说,使用氮化镓应该可以产生蓝色光，但事实证明，要制成发光二极管所需的氮化镓薄膜是极其困难的，它通过一种叫做金属－有机物化学蒸汽沉积(metal-organicchemicalvapordeposition)的半导体加工方法，使气体在特定温度下被吹入容器腔内部并发生反应，从而在基层上面形成一层薄膜。制造氮化镓薄膜基层必须要加热至100℃的高温，这远远高于加工其它材料所需的温度。而高温会激发对流电流，干扰薄膜的形成。因此，中村秀二在容器腔上方增加了一个二次喷射，以抵消对流所产生的不利影响，使气流得以直接到达基层，从而顺利形成氮化镓薄膜。但这是在近100℃的条件下形成的,而在常温下所进行实验往往坚持不到数小时半导体发生器便烧毁了.这是由于氮化镓与蓝宝石基层晶体结构相互之间的不匹配而造成的薄膜表面的裂缝和穿孔而造成的高能耗和热应力使晶体结果受损.为了能使激光器在常温下正常工作,中村秀二在网格图案上(或直接在蓝宝石基层上或氮化镓内)加一个由软材料做成的缓冲层，不论那种方法氮化镓均可以通过网眼透过缓冲层，使电子得以自由流动，同时又可以防止裂缝扩展到缓冲上方的氮化镓薄膜，便可制造出符合要求的薄膜。他自主研发的这两项技术。蓝光发生器的使用寿命达到1万小时的商业化要求。利用初中所学的知识我们就知道。蓝色光谱在红色光谱的后面，即蓝光的波长要小于红光波长。蓝光的波长约为440纳米。这样就可以将DVD碟片表面的凹凸做的更为密集从而增大数据存储量。目前，松下公司已经开发出容量为50GB的蓝光型双面DVD。这样，在单张DVD碟片上存储高清格式的视频文件成为可能。虽说蓝色激光器的前景无限,但作为红色激光器推广者的SONY公司却遇到了意想不到的麻烦,让我们先来看看SONY公司的红色激光器推广史.1995年，SONY公司推出了以CD-ROM为载体的第一代家用游戏机平台PS(Playstation),令SONY惊讶的是，PS的销售量扶摇直上。短短的三，四年时间，全球就卖出了上亿台。由于PS集成了VCD的功能，因次VCD也迅速的得以普及。尝到甜头的SONY公司于1999年推出了以DVD为载体的下一代游戏主机PS2,同样以过亿的销售量成功普及了DVD。毫不夸张的说VCD与DVD的普及应用在很大程度上应归功于SONY公司的PS及PS2.现如今，蓝光技术已趋成熟。看到前景如此广阔的SONY公司自然不能无视蓝光的存在，于2004年便宣布了以蓝光为载体的PS3的研制.经过近二年的研发，PS3的发售已进入倒计时，但此时幸运女神似乎不在隽顾SONY。由于蓝光半导体机光器的材料成本和制作工艺要远远高于红光DVD。所以PS3的价格也近乎疯狂到了5万日元（约合4千元人民币）。这样高的发售价格使得许多玩家望而却步，另外来自微软（Unrosoft）公司的XBUX360主机与任天堂（Nintendo）公司的Wii主机也对PS3的市场份额产生了巨大的冲击，看来想要像普及PS及PS2那样的推广PS3,SONY还要下一番苦功夫。不知道有多少人知道，早在1993年9月世界上第一台VCD诞生在了中国的万燕公司。可想而知，这在当时是多大的一笔无形资产，直到今天，VCD仍然占据着中国的半壁江山，但我们现在所使知的品牌只有如新科，万利达等等，几乎没有多少人知道甚至听说过万燕，为什么？首先，万燕没有为自己的VCD申请专利，这一重大的决策失误使得万燕失去了将VCD提升为自有标准的机会。首批上市的100台VCD先后被两家日本公司仿制（我们不难想象其中一家是谁），随后又遭到国内厂家的仿制。对此万燕毫无办法；其次，万燕前期研发投入的1600万元和2000万元的广告费使得在他打开了市场的大门之时却发现自己已经没有一分钱拿去生产环节，只能眼睁睁的看着自己拿钱砸开的巨大市场拱手让给了别人。不难想象，一年之后万燕就无奈的退出了市场。目前，作为最大的DVD生产国，全世界有70%的DVD机是中国制造的，如此巨大的市场份额理应带来丰厚的利润，但事实并非如此。国内无数的企业纷纷倒闭或转型，剩下的也多是苟延残喘，这又是为什么？一中国为例，在DVD进入市场初期树千元一台的售价确实带来了丰厚的利润，吸引了无数国产厂商进入这一行业。随着制造工艺的日趋成熟和竞争的日益激烈，DVD制造商开始陷入了价格战的泥潭。每台机器的价格从数千元降到现如今的几百元，利润也随之跌入了谷地。情急之下国产厂商们纷纷想到了进军国外市场，他们相信凭借着比国外产品低的多的价格一定能狠捞一笔。在进军国外市场的初期，他们确实赚到了不少钱，但得意之下的国产厂商们却忘了国外市场是6C（日立、松下、东之、JVC、三菱电机、时代华纳）和3C（飞利浦、索尼、先锋）——DVD标准的定制者的地盘。6C、3C们自然无法容忍我国厂商这种老虎嘴里夺食的行为它们一方面用反倾销法来压制我国厂商，另一方面开始征收每台DVD机近9美圆的专利费。对一台售价仅三、四百元RMB的DVD碟机来说，9美圆的专利费意味着什么，似乎并不难以想象。这是很典型的遭受内忧外患夹击的案例，尽管后来的中国厂商都学会了及时申请专利来保护自己，但事实证明，来自内忧外患的威胁不仅没有减少，反而愈演愈烈，高清晰影碟机大战就是最好的例子。其实，很多的中国厂商已经提出新的高清晰影碟标准。在短短的时间里，出现了4种国产的高清晰影碟标准，它们分别是EVD、HVD、HDV和FVD。EVD(EnhancedVersatileDisc,增强型多用光盘）。是北京阜国数字技术有限公司开发的高清晰影碟标准，根据以公布的数据来看，EVD的分辨率已经达到了1920×1080i和1280×720p，并且采用了拥有自主知识产权的技术。HDV（High-definitionVersatileDisc,高清晰多用光盘）是上海晶晨半导体研制生产的自有高清晰影碟标准。其声称支持1080i/720p的分辨率。HDV（HighDefinitionVideo.高清晰视频）是由北京凯成高清电子技术有限公司研制的自有高清晰影碟标准。据称HDV不仅具有高清晰视频播放功能，还具有互联网的浏览和下载功能。其支持的最高分辨率为1920×1080p以及1920×1080i,同时支持1280×720p。FVD（ForwardVersatileDisc.先进多用光盘）标准是最近才公布的。由台湾省威刚科技代表台湾省工业技术研究院推出的高清晰影碟机标准。与其它三种格式不同的是，FVD影碟机采用了标准分辨率为1280×720。即常说的720p的微软WMV9为视频压缩格式。这样做的好处是能够利用微软在中国的影响以及微软推行的WMV标准给自己影碟机的推广带来便利。无论怎么说出现这样的群雄纷争的局面是谁也没有想到的，因为每一家公司都希望自己的产品成为国家的通用标准。并在国际上形成与DVD分庭抗争之势，但事实上恰恰是因为标准众多，导致国家标准的选择一拖再拖。而另一方面，任何一家公司都不得不面对诸多问题，比如与现有DVD标准兼容，与呼之欲出的下一代DVD标准竞争，以及几个国内标准的竞争/合作关系等等。高清晰影碟国家标准之所以还没有最后定论，与EVD、HDV、HVD、FVD这国内四大标准之间的竞争密不可分。另人尴尬的是，这些国家标准并没有专心于技术的研发，而是把大量的精力放在了就口水战上。几家公司今口舌之能时事，互相拆台，反复强调对方是伪高清标准。自己才是真正的高清标准，前段时间EVD出版了一张正版电影《孙悟空》，号称采用了先进的防盗版加密技术。然后HDV却在标准工作组内部会议上拿出了盗版光盘。并生成EVD的防盗版技术并没有声称的那么好。之后便是“标准”的口水战。EVD：我的技术即使被盗版，也要花费数倍于正版的成本，这样的盗版毫无意义。HDV：我只需三秒钟就能做出一张盗版EVD，而且只要5元钱。EVD：我们采用了1024位的加密算法，即使用3000台目前最高配置的计算机群共同运行也需要整整1年的时间才能破解，你们拿出的只是拷贝刻录的DVD-9格式刻录盘，并不是真正意义上的盗版。HDV：你们把密钥放在盘上，就等于把钥匙和保险箱放在了一起。只要做出来的盘和EVD一模一样，就是盗版。你要是签订合同收购盗版，我随时可以以5元钱一张的价格大规模生产。EVD：如果你能做盗版，你做多少我们买多少。如果你只是希望诋毁我们的技术，那你不如去美国买10000张正版碟然后在过街天桥上当盗版卖……很难想象这种如同黄口小童斗嘴般的争论是出自号称制订标准的厂商之口，不禁另人汗颜。在他们上演口水战的同时，国外公司却早已开始着手准备采用蓝光（EVD、HVD、HDV、FVD都是采用的红色激光的光盘技术）的下一代数字光盘技术。目前，国际市场上已经形成了以索尼、松下电器、飞利浦等16家电器生产商组成的“蓝光”阵营和以微软、东芝、日本电气公司为代表的“HD”（有别于蓝光的另一种高清格式）阵营。在这里其聚了全球所有的知名电器生产厂商，但遗憾的是没有一家是我们中国的厂商，那么在知名厂商们为争夺DVD的下一代技术标准而忙的不可开交时，中国的厂商们在做些什么？这些国外厂商目前关心的问题是如何尽快的降低成本，进早占领中国市场——换句话说，它们根本没有把EVD等看成是威胁，因为他们还在为谁将成为标准而忙的不可开交。他们不去考虑要兼容DVD格式就仍需要支付专利费，不去考虑自己昂贵的影碟机在商场里被四五百元一台的名牌DVD挤压的几乎没有生存空间。不去考虑自己少的可怜的片源完全无法和DVD相提并论……他们不去考虑这些迫在眉睫的问题，却在这里颠来倒去的玩弄文字游戏，不只疲倦的用口水互相撕杀，这也难怪国外厂商不把他们放在眼里。无论如何，蓝光DVD的普及还要有很长的一段时间，如何把握住这段宝贵的时间，制订出符合市场规则的策