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档案光盘测试参数与测试设备

档案光盘测试参数与测试设备. 清华大学光盘国家工程研究中心. 主要内容. 一、档案光盘的测试原理及方案设计 二、 CDR 光盘测试参数 三、 DVDR 光盘测试参数 四、档案光盘测试设备. 一、档案光盘的测试原理及方案设计. 档案光盘的检测需求. 确保档案光盘的盘片质量 满足长期保存需要 预测保存期限 提高重要数据的可靠性 避免盘片访问时间过长. 档案光盘检测参数的设定依据. 空白盘片：档案光盘由于其数据重要性，其生产工艺更为严格，出厂前需要对空白盘片经过严格的测试。

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档案光盘测试参数与测试设备

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Presentation Transcript

  1. 档案光盘测试参数与测试设备 清华大学光盘国家工程研究中心

  2. 主要内容 • 一、档案光盘的测试原理及方案设计 • 二、CDR光盘测试参数 • 三、DVDR光盘测试参数 • 四、档案光盘测试设备

  3. 一、档案光盘的测试原理及方案设计

  4. 档案光盘的检测需求 • 确保档案光盘的盘片质量 • 满足长期保存需要 • 预测保存期限 • 提高重要数据的可靠性 • 避免盘片访问时间过长

  5. 档案光盘检测参数的设定依据 • 空白盘片：档案光盘由于其数据重要性，其生产工艺更为严格，出厂前需要对空白盘片经过严格的测试。 • 刻录后光盘：利用档案光盘检测仪进行检测，对于反应盘片质量最重要的参数（误码率、Jitter）进行严格把关。 • 根据检测结果，及分级预警门限，预测使用寿命，及时备份数据。

  6. 档案光盘检测仪的设计方案 • 快速、便捷、低成本、高精度。 • 快速测试：对盘片进行多点测试，5分钟内给出检测结果。 • 完全测试：扫描整张盘片，给出整张盘片的检测报告。 • 区域测试：选择区域进行测试。

  7. 二、CDR档案光盘测试参数

  8. CDR 光盘解码系统 CD/刻录后的CDR 采用CIRC 2级解码纠错方式，在1级解码中不能纠正的错误，在2级解码中继续纠错。 误码率参数有：E11，E21，E31, E12, E22, E32。分别表明存在错误的不同严重性。 E11表示每秒测量中一级解码中出现的单个可纠正错误； E21表示每秒测量中一级解码中出现的两个可纠正错误； E31指每秒测量计数中出现一级解码中不可纠正的错误的数量。 E12：E12指出二级解码中出现的单个符号可纠正错误。 E22：E22指出二级解码中出现的两个符号可纠正错误。 E32：E32指出C2解码器中的不可纠正错误或盘中存在不可读数据。

  9. CDR 光盘误码率参数 根据错误的特征将误码率参数分为三类： 1、由于盘片自身工艺原因、刻录机的质量、刻录机盘片间的兼容性引起的错误：E11，E21，E31 2、由于盘片复制过程中引入的（染料、PC料、金属层）缺陷，以及保存过程中引入的划痕、灰尘、指纹等物理损伤等引起的错误：E21, E22 3、由于以上两种原因引起的盘片的不可纠正错误E32

  10. CDR 档案光盘－主要测试参数 主要测试参数： 块错误率BLER<50；E32=0； BLER=E11+E21+E31，表示一级解码中出现的错误数。BLER要求严格是由于错误要求保持最少以便保证数据的完整性。 E32表示不可纠正错误，不能在盘中出现。

  11. CDR 档案光盘－辅助测试参数 辅助测试参数： E11，E21，E31，E12，E22 E11，E21，E31通常由于盘片及刻录机的原因引起。其中E31在一级解码中不可纠正，所以通常会传递到二级解码中。 E12和E22通常表示突发错误，由于指纹、划痕等物理损坏引起。 档案光盘较长时间放置：光盘自身材料的老化、分解引起E11、E21的增加。而灰尘、划痕等物理损伤引起E12和E22的增加。 标准中并没有指出这些参数的规范，所以将这些参数作为辅助测试参数，通过监视这些参数，可以清晰的反应出错误来源。 其他辅助测试参数： 高频信号对称性beta， -0.10 ~ 0.15，表明了不同频率高频信号的调制幅度差异。

  12. CDR 档案光盘－加速老化实验 光盘温湿度老化试验 环境条件： 温度55℃ 相对湿度50% 放置96小时， 测试结果应符合： 块错误率 BLER < 150，E32=0。

  13. 三、DVDR档案光盘测试参数

  14. DVDR 光盘解码系统 DVDR光盘包括DVD+R和DVD-R。DVDR使用里德-所罗门乘积码进行纠错。采用内码、外码奇偶校验的纠错方式。 误码参数有：PIE，PIF，POE，POF。 奇偶校验内码错误PIE： 1级解码(内码)中出现的错误。 奇偶校验内码失败PIF： 1级解码(内码)中错误修正失败。 奇偶校验外码错误POE：2级解码(外码)中出现的错误。 奇偶校验外码错误POF：2级解码(外码)中错误修正失败。

  15. DVDR 光盘高频信号抖动－DC Jitter DVD 数据时钟Jitter的定义是高频信号对PLL时钟的抖动：DC Jitter。表示高频信号的下降沿或上升沿相对于PLL时钟上升沿的间距值的标准偏差。PLL时钟从数字化的高频信号数据流中产生。由于PLL CLOCK是从HF信号中的再生的用以判定信号的长度，所以使用信号中的上升和下降沿来与PLL CLOCK上升沿的差的可有效判定信号的一致性。 DC Jitter反应了DVDR刻录后坑型的清晰程度，反应了刻录机和盘片的兼容性（写策略），是衡量DVDR盘片质量的重要检测参数。

  16. DVDR 档案光盘－主要测试参数 奇偶校验内码错误：PIE<80 奇偶校验外码失败（不可纠正错误）：PIF＝0 数据时钟Jitter：DC Jitter <8% PIE表明盘片的复制工艺质量，PIF表明盘片上出现的不可读错误。DC Jitter反应了盘片和刻录机的兼容性。

  17. DVDR 档案光盘－辅助测试参数 奇偶校验内码失败：PIF。PIF在内码校验中失败，传递到外码校验中。 奇偶校验外码错误：POE。POE的产生原因有两部分，一部分是内码校验失败的PIF，另一部分是指纹、划痕、灰尘等物理损伤。 高频信号不对称性：Beta，－0.15~0.15，表明了不同频率信号的调制幅度差异。

  18. DVDR 档案光盘－加速老化实验 光盘温湿度老化试验 环境条件： 温度55℃ 相对湿度50% 放置96小时， 测试结果应符合： PIE < 180，POF=0。

  19. 三、档案光盘检测仪

  20. 档案光盘检测仪 档案光盘检测仪结构 1 高精度光驱 （由Philips提供） 2 工业计算机 3 检测板卡 4 测试软件

  21. 档案光盘检测仪 快速检测：可任意选点进行检测。 全盘扫描：扫描整张盘片，给出整张盘片的检测报告。 区域测试：对易损区域进行测试。

  22. 档案光盘检测仪－快速测试 如右图所示，对刻录后的DVD+R，选择5点测试。测试点分别选在：内径24mm； 内中径31mm； 中径43mm； 中外径49mm； 外径56mm。 其中24mm和56mm属于盘片工艺的临界位置，质量不稳定。

  23. 档案光盘检测仪－快速测试 上图给出了快速测试的测试结果。 其中PI8/POF/Jit/Beta作为测试结果给出 图中所有测试数据均符合规范，盘片质量为：合格。 如果有数据显示为红色，则表示该参数超标，盘片质量不合格。

  24. 档案光盘检测仪－全盘扫描 全盘扫描：从内径至外径进行连续测试，查看整张盘片的质量

  25. 档案光盘检测仪－区域测试 区域测试：对盘片的指定区域进行测试，给出指定区域内检测参数的最大值、最小值、平均值。 如下图所示：对半径40mm～45mm的区域内，进行测试，监测该区域的质量状况。

  26. 档案光盘检测仪－其他测试功能 • 检测仪同时也具备非常丰富的检测功能，协助用户分析空白盘片质量的优劣。 1. 变倍速分区刻录 2. OPC测试 3. 功率扫描 4. TEFE测试

  27. 档案光盘检测仪－变倍速分区刻录 结论： 1、盘片适合4～8x刻录 2、盘片的最优刻录倍速是4x、6x 3、2.4x 的刻录性能不稳定，内径较差，随着半径的增大，刻录性能逐渐变好 4、8x 在内径和外径的刻录性能稍差，在中径处的刻录性能最好

  28. 档案光盘检测仪－OPC测试 利用检测仪提供的OPC测试功能： 1分钟内获得CDR/DVDR盘片在各种倍速下的最优刻录功率。 利用快速的OPC测试来迅速判断空白盘片的刻录性能。

  29. 档案光盘检测仪－功率扫描 功率扫描结果表明盘片的可刻录性能：刻录窗口反映了盘片的兼容性 Jitter-Power 曲线低于8％的部分 Beta等于target_Beta处的功率值 监视工艺稳定性，优化刻录策略

  30. 档案光盘检测仪－ TEFE测试 • TE和FE表示盘片在读写过程中产生的寻轨错误和聚焦错误，通常用跟踪误差信号的幅度与伺服S曲线（在伺服环路关闭后强制产生）峰峰值的比值表示。 • TE和FE如果超出规范值，可能会导致盘片在刻录过程中掉速，影响刻录效果。

  31. 谢 谢 ！

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