DVD简明技术资料 刘寅斌 1997-01-01 　　电子消费品市场，正在进行着一场轰轰烈烈的技术革命，它将完全改变我们对家庭娱乐系统的传统观念——这就是ＤＶＤ。目前数字音频和视频领域的最先进技术。ＤＶＤ的出现，极大地推动了电子消费品领域的发展。 　　●一、ＤＶＤ技术简介 #3　　１．什么是ＤＶＤＤＶＤ，既被称为数字化视频光盘（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｉｄｅｏ　Ｄｉｓｃ），又被称作数字化多功能光盘（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ），是新一代的光盘存储技术。它实际上是一种新型的、海量存储的、可实现高速查找的ＣＤ，可以用于存储视频、音频以及计算机数据。ＤＶＤ的诞生，适应了家庭娱乐、计算机大容量存储的需要，它必将最终取代目前的磁带、ＣＤ唱盘、ＶＣＤ，而成为新一代家庭娱乐系统的主流产品。ＤＶＤ技术已获得世界上主要的电子产品公司、计算机硬件厂商的支持，并取得了相应的产品服务和技术支撑。在娱乐界，ＤＶＤ业已得到电影公司、唱片公司巨头们的青睐，不断有用ＤＶＤ技术制作的影碟面世。 　　　目前，ＤＶＤ产品分为三类：ＤＶＤ唱盘（ＤＶＤ－Ａｕｄｉｏ），ＤＶＤ视盘（ＤＶＤ－Ｖｉｄｅｏ）和　只读ＤＶＤ（ＤＶＤ－ＲＯＭ）。ＤＶＤ唱盘用于存放音频资料，ＤＶＤ视盘（常被简称为ＤＶＤ）存储视频节目，依靠挂接在电视上的ＤＶＤ播放器来播放，ＤＶＤ－ＲＯＭ只能通过接在计算机上的ＤＶＤ驱动器读取其中的数据。ＤＶＤ视盘与ＤＶＤ－ＲＯＭ的差异类似于ＣＤ唱盘和ＣＤ－ＲＯＭ之间的差异。随着ＤＶＤ－ＲＯＭ的发展，将会陆续产生只能被记录一次的ＤＶＤ－Ｒ和可多次重写的ＤＶＤ－ＲＡＭ。相对于ＤＶＤ视盘，大多数的人们都在期待着ＤＶＤ－ＲＯＭ。因为，在装有ＤＶＤ－ＲＯＭ驱动器的新一代的计算机中，同样可以播放ＤＶＤ视盘。 #3　　２．ＤＶＤ的特性及技术规范 　　与ＣＤ一样，ＤＶＤ的直径是１２０毫米（４．２５英寸），厚度为１．２毫米，由２块厚度为０．６毫米的基面组成。新型的ＤＶＤ播放器可以播放数以亿计的ＣＤ唱盘。ＤＶＤ的数据存储量是ＣＤ的７倍，单面可以存储４．７ＧＢ的数据，而一张ＣＤ仅有６８０兆字节的存储容量。ＤＶＤ同时提供了一种更大存储量的双层、双面选择，每一面可存储８．５ＧＢ的数据，双面的存储量就有１７ＧＢ。 　　ＤＶＤ与ＣＤ相比，各个方面都有了长足进展，因此其存储容量才有可能达到ＣＤ的７倍之多。相对于ＣＤ而言，ＤＶＤ的盘面凹坑更小，轨道的间距更近，而且激光的波长更短，这就充分保证了ＤＶＤ比ＣＤ高得多的存储密度。常规的ＣＤ机和ＣＤ－ＲＯＭ驱动器通过发射波长为７８０ｎｍ的激光读取ＣＤ上的数据，而新型的ＤＶＤ机和ＤＶＤ－ＲＯＭ驱动器所使用的激光的波长为６３５ｎｍ和６５０ｎｍ。这种较短的波长专门用于读取ＤＶＤ上又小又密的凹坑。与此同时，ＤＶＤ机的光头技术也取得很大进步，这样就可以产生狭窄密集的激光束。 　　更为重要的是，ＤＶＤ的纠错系统是专门针对ＤＶＤ扩大了的容量而特别设计的。ＤＶＤ的ＲＳ－ＰＣ（Ｒｅｅｄ　Ｓｏｌｏｍｏｎ　Ｐｒｏｄｕｃｔ　Ｃｏｄｅ）纠错系统与现在通用的ＣＤ的纠错系统相比，功能强大得多。所有这些在技术上的巨大进步与改进，是ＤＶＤ卓越功能的保证。这强有力地说明，在可以预见的不远的将来，ＤＶＤ必将取代ＣＤ、ＶＣＤ而成为家庭视听娱乐系统和计算机存储系统的主流产品。 　　ＤＶＤ的产品模式提供了多种ＤＶＤ产品结构：单面单层（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｓｉｄｅ，Ｓｉｎｇｌｅ　Ｌａｙｅｒ）、单面双层（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｓｉｄｅ，Ｄｕａｌ　Ｌａｙｅｒ）、双面单层（Ｄｏｕｂｌｅ　Ｓｉｄｅ，Ｓｉｎｇｌｅ　Ｌａｙｅｒ）、双面双层（Ｄｏｕｂｌｅ　Ｓｉｄｅ，Ｄｕａｌ　Ｌａｙｅｒ）。 　　（１）单面单层（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｓｉｄｅ，Ｓｉｎｇｌｅ　Ｌａｙｅｒ）是ＤＶＤ产品的基本结构，其存储容量为４．７ＧＢ，是ＣＤ和ＣＤ－ＲＯＭ存储容量的７倍（见图１）。 　　（２）单面双层（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｓｉｄｅ，Ｄｕａｌ　Ｌａｙｅｒ）结构的存储总量为８．５ＧＢ，其第二层可存储３．８ＧＢ的内容。单面双层ＤＶＤ的存储容量已超过ＣＤ的１３倍之多（见图２）。 　　（３）双面单层（Ｄｏｕｂｌｅ　Ｓｉｄｅ，Ｓｉｎｇｌｅ　Ｌａｙｅｒ）结构的ＤＶＤ，每一面的存储容量为４．７ＧＢ，总容量为９．４ＧＢ。双面单层ＤＶＤ的容量与单面双层ＤＶＤ相比，只有少量增加。但因为单面双层ＤＶＤ的第二层存储了一半的数据量，所以对于播放此种类型ＤＶＤ的ＤＶＤ机，就要求必须具备双面回放功能（见图３）。 　　（４）双面双层（Ｄｏｕｂｌｅ　Ｓｉｄｅ，　Ｄｏｕｂｌｅ　Ｌａｙｅｒ）结构ＤＶＤ，每一面的存储容量为８．５ＧＢ，总存储量为１７ＧＢ。同双面单层ＤＶＤ一样，它也要求相应的ＤＶＤ机具备双面回放功能（见图４）。 　　　正如早期ＣＤ的出现，在音频产品领域掀起了一股热潮，ＤＶＤ的诞生，为家庭娱乐和大容量存储提供了新的技术手段，必将引发电子消费品领域一场新的技术革命。ＤＶＤ极大地提高了家庭视频娱乐系统的画面质量。实际上，ＤＶＤ的画面质量已接近“Ｄ－１”标准（ＣＣＩＲ－６０１数字化视频产品标准）。采用ＤＶＤ的家庭视频娱乐系统，色彩更丰富、画面更生动，音效更纯正，动作更逼真，远远超过目前市面上流行的激光视盘的播放标准。ＤＶＤ同时可以提供更高质量的图形分辨率，视频图象发生扭曲的可能性降低，大大减少了视频的色彩干扰。 　　ＣＣＩＲ－６０１数字化视频产品标准规定视频的播放标准为每秒传送的位（ｂｉｔ）数为１６７Ｍ。每秒１６７Ｍ的位传输速度对于存储容量为４．７ＧＢ的标准ＤＶＤ而言，仅仅能够存放不到４分钟的数字视频信息。因此，即使对于象ＤＶＤ这样大容量的存储设备，同样需要对数据进行压缩。ＤＶＤ所使用的数据压缩采用ＭＰＥＧ２标准。 #3　　ＤＶＤ技术规范（与ＣＤ作比较，见图５） 　　　　　ＣＤ　　　　 　　光盘直径：１２０ｍｍ 　　光盘厚度：１．２ｍｍ 　　光盘结构：单层基座　 　　激光波长：７８０ｎｍ 　　数字光圈ＮＡ：０．４５ 　　轨道间距：１．６ｕｍ 　　最小的凹坑：０．８３ｕｍ 　　数据层：１ 　　数据存储量：近６８０ＭＢ 　　　　　ＤＶＤ 　　光盘直径：１２０ｍｍ 　　光盘厚度：１．２ｍｍ　 　　光盘结构：双层基座联结而成，每层厚度为０．６ｍｍ　　 　　激光波长：６５０和６３５ｎｍ 　　数字光圈ＮＡ：０．６０ 　　轨道间距：０．７４ｕｍ 　　最小的凹坑：０．４ｕｍ 　　数据层：１或２ 　　数据存储量：单层：４．７ＧＢｘ２，双层：８．５ＧＢｘ２　 #3　　ＤＶＤ与ＶＣＤ的技术比较 　　　　　ＶＣＤ 　　视频数据传输率：１．４４Ｍｂｉｔ／ｓ 　　数据压缩标准：ＭＰＥＧ１ 　　副题：开放式字幕说明 　　　　　ＤＶＤ 　　视频数据传输率：１－１０Ｍｂｉｔ／ｓ 　　数据压缩标准：ＭＰＥＧ２ 　　副题：多达３２种语言 　　●二、ＤＶＤ产品简介 #3　　１．ＳＯＮＹ　ＤＶＰ－Ｓ７０００ 　　下面我们将以ＳＯＮＹ　ＤＶＰ－Ｓ７０００为主，向你介绍几款ＤＶＤ产品。你自己可以感受它的高超性能和特征，那也许将永远改变你的视听习惯．．．　．．． 　　作为你所能期望从厂商处获得的第一台原型ＤＶＤ机，索尼公司的ＤＶＰ－Ｓ７０００提供了在音频的与视频技术上的参考标准。 　　索尼公司专为满足视听发烧友需要，设计了ＤＵＡＬ　ＤＩＳＣＲＥＴＥＴＭ（双重离散器）；视频拾取器，ＭＰＥＧ－２解码器，１０－ｂｉｔ视频Ｄ／Ａ（数模转换器），３２－ｂｉｔ　ＲＩＳＣ晶片Ｓｍｏｏｔｈ　Ｓｃａｎ　ＴＭ（平滑扫描器）；图片搜索，电子脉冲Ｄ／Ａ（数模）转换器等部件，使得人们可以享受高质量的视听效果。 #3　　ＳＯＮＹ　ＤＶＰ－Ｓ７０００产品特性 　　和音频ＣＤ、视频ＣＤ及ＣＤ－Ｒ格式兼容 　　数字视频图像达到演播室画质 　　信令终端数字解码调制，Ｄｏｌｂｙ　Ｐｒｏ－Ｌｏｇｉｃ　ＴＭ（环绕音响）或Ｄｏｌｂｙ　Ｄｉｇｉｔａｌ　ＴＭ（（ＡＣ３） 　　ＤＵＡＬ　ＤＩＳＣＲＥＴＥ　ＴＭ；（双焦距视频拾取） 　　Ｓｍｏｏｔｈ　ＳｃａｎＴＭ（平滑扫描）； 　　３２－ｂｉｔ　ＲＩＳＣ处理器进行图片搜索 　　独创的Ｓｏｎｙ　ＭＰＥＧ－２解码器ＬＳＩ 　　１０－ｂｉｔ视频数／模转换器 　　数字视频降噪器 　　数字视频均衡器 　　数字静像、帧进、变速播放 　　标题文字；全景扫描；１６：９宽屏输出 　　双亲锁定控制功能（防止儿童误动） 　　兼容的杜比数字（ＡＣ－３）输出（同轴电缆或光缆） 　　电脉冲Ｄ／Ａ（数／模）转换器 　　全速向前数字过滤器 　　视频输出、Ｓ－Ｖｉｄｅｏ输出、复合视频输出 　　（１）惊人的图像技术 　　在任意家用影像工具中，ＤＶＤ具有最好的图片质量。 　　事实上，ＤＶＰ－Ｓ７０００图片质量可达到“Ｄ－１"xlh（ＣＣＩＲ－６０１　ＴＶ数字化视频产品标准）。数字编码保持色彩的亮度更加逼真。超过５００线的水平分辨率意味着异常清晰的图片细节。视频信噪比如此之低以至它消除了全部的雪花现像。 　　·惊人的图像质量归功于ＤＶＤ的数字视频技术。该系统是基于４：２：２合成数字视频，利用ＭＰＥＧ－２压缩技术将全部电影信息存储在一张４．７５英寸的光碟上。 　　·超过５００线的水平分辨率带来惊人的图像效果，是ＶＨＳ制录像的二倍，好于广播（通信）电视图像，超过ＬＤ激光视盘。 　　·单侧盘能存储１３３分钟的录相，９７％的电影可在不翻转磁盘或换盘的情况下播送完毕。由于ＤＶＤ为双层，因此一张ＤＶＤ盘能存储到四小时录相节目。 　　·Ｓｍｏｏｔｈ　ＳｃａｎＴＭ（平滑扫描器）；３２－ｂｉｔ　ＲＩＳＣ微处理器进行高速高质图片搜索；　慢动作、帧进模式向前或反转。 　　·ＤＵＡＬ　ＤＩＳＣＲＥＴＥＴＭ（双重离散器）；视频拾取器可分别稳定提供优化激光波长：ＣＤ（７８０ｎｍ）ＤＶＤ（６３５ｎｍ），精确的重放两个类型光盘，消除镜头切换、扩展激光头寿命。 　　·独创的Ｓｏｎｙ　ＭＰＥＧ－２　ＬＳＩ译码器极其精确地在低比特视频下提供超高质量的画面。 　　·１０－ｂｉｔ视频数／模转换器。不同于典型的８或９ｂｉｔ设计，Ｓｏｎｙ　的１０－ｂｉｔ设计缩小数字的人为误差，使图片质量更接近到原先的电影效果。 　　·数字视频降噪控制。用数字处理可减少小斑点和微粒，把它们从你的图片中消除。 　　·数字视频均衡。屏幕显示中会提供控制选择，调整：锐度、亮度、对比度及最佳的颜色选择。也提供了３种习惯设置存放于内存中。 　　·视频输出部件。支持最可能高像质，保持视频图片为它原来的Ｙ／Ｒ－Ｙ／Ｂ－Ｙ形式。连接到高质的录相设备和视频输入部件。 　　·Ｓ－ｖｉｄｅｏ及复合视频输出，连接到高质量消费者录相设备。 　　·标题文字／全景扫描／１６：９宽屏输出能力。你能选择电影在屏幕上的播放方式。标题文字是在剧场宽屏幕格式下时在顶部或底部显示的黑色按钮；全景扫描能满屏幕显示图像。 　　（２）发烧音响效果 　　索尼公司ＤＶＰ－Ｓ７０００的电脉冲Ｄ／Ａ（数／模）转换器与数字过滤器和内部的４５－ｂｉｔ精度，为高分辨ＣＤ重放提供了可能。ＤＶＰ－Ｓ７０００支持Ｄｏｌｂｙ　Ｐｒｏ－Ｌｏｇｉｃ环绕声，将剧院娱乐带入你的家中。你还可从索尼公司得到其它高新技术，包括高度稳定的Ｒ－Ｃｏｒｅ（核）转换器及抗干扰音频电路。还有同轴电缆或光缆数字音频输出。 　　·利用Ｓｏｎｙ　ＳＤＰ－Ｅ８００或是ＳＤＰ－ＥＰ９ＥＳ，为外部译码器设计的与数字输出兼容的Ｄｏｌｂｙ　Ｄｉｇｉｔａｌ（ＡＣ－３）　能让你从兼容的　ＤＶＤ视盘上听到全方位５．１信道的数字环绕声。输出也是可切换的，可从１６－ｂｉｔ线性ＰＣＭ立体声输出切换到ＤＳＰ立体声前置放大器与接收器。　 　　·环绕／正常声切换开关。它提供和杜比环绕立体声全兼容的音响效果，以及常规立体声 　　·杜比数字（ＡＣ－３）的声轨控制，以帮助在家庭环境下重现电影院效果。 　　·Ｆｕｌｌ　Ｆｅｅｄ向前数字过滤器可以在索尼公司ＥＳ系列ＣＤ游戏机中发现，这一具备特殊处理功能的过滤器为减少数字噪声而进行的三级取样使用了八倍的取样，以及在内部的４５－ｂｉｔ处理与２０－ｂｉｔ输出。 　　·　电脉冲数／模转换器作为应用于索尼公司ＥＳ系列的ＣＤ游戏机的技术使用了高精度电流源而替代了电压源。这使得在电压波动或过零时减少了失真的可能，而这往往是在ＣＤ播放中的最易产生声音失真的原因。 　　·Ｒ－核心转换器能减小漏磁与嗡嗡声，那可能影响图像及音响效果。　 　　·动态音域选择允许调节音频的动态范围，甚至衰减到在降低声级时也保证全声道的音响。 　　·双单声道部件为两个音频的信道提供了同一的电路路径以使和外部元件的交互作用保留到最小。该设计帮助减少了内部信道调制及串音的可能。 　　·耳机输出为私人的听音提供了可能。　　 　　（３）灵活控制功能 　　一个简单易读的菜单界面使你能方便灵活地控制ＤＶＰ－Ｓ７０００。 　　从图像控制，到防止儿童误动锁定控制及子标题选择，你能迅速从屏幕上访问到全部重放功能选项。附加功能还包含时间显示、Ｓ－ＬＩＮＫＴＭ控制、荧光显示等。 　　·高级的屏幕菜单接口。只须轻巧地点一下菜单项，你就可完成以下操作：播放模式下的控制，图像控制，定制习惯选项，初始化设置，防止儿童误动锁定控制等。 　　·全盘重放模式。包括数字静像、帧进、慢动作播放功能（可在１／１０及１／５　标准速度下播放）、平滑扫描功能、图像向前向后搜索功能（以２倍１０倍及３０倍速下搜索）。 　　·比特率计量器让你可以监视每一帧图像、每一张光碟的平均比特率。　　　　 　　·Ｓ－ＬｉｎｋＴＭ。控制并帮助你设置一套你所想操作的Ａ／Ｖ系统，就好像你做的一样 　　·在自控电能与自动选择函数器的控制下，ＤＶＰ－Ｓ７０００能自动启动Ｓｏｎｙ　Ｓ－Ｌｉｎｋ音视频元件。 　　·Ａ／Ｖ时间显示。通过它，你就能确定已播放的ＤＶＤ章节及ＣＤ轨道的具体位置。 　　·３２种子标题文字选择在各种兼容的ＤＶＤ上均能看到。　　　　　　　　 　　·多角度切换开关，让你选择在某段时间以某种摄影角度播放视盘。 　　·声轨选择（多语言选择功能），你可能在ＤＶＤ上选择收听８种不同语言中的任意一种。 　　（４）精巧的结构 　　Ｓｏｎｙ　ＤＶＰ－Ｓ７０００的设计与构造确保了最适宜的视觉与音响的表现。 　　铝制前面板构件、防共振顶盘、及高密度、复合整体铸造成型（ＢＭＣ）无不为减噪防振提供了保证。独特的蜂窝状底盘及偏离中央的防振脚墩设计进一步增强机型的表现力。正如你所期望的，ＤＶＰ－Ｓ７０００还进一步将音频与视频电路分离开，以使它们不会互相干扰。 　　·铝制前面板构件，防共振顶盘帮助防止空气共振而降低音质。 　　·索尼复合整体铸造工艺采用了高密度、低共振频率的钙碳复合树脂材料以降低振动的可能性。 　　·蜂窝状结构。这种先进的设计提供了优越的防共振特征，使共振影响声音与图片质量的可能减到最低水平。 　　·偏离中央的防振脚墩设计，它的特殊隔离脚能降低空气或机械的振动。 　　·独立的玻璃环氧树脂音频电路板也能减少由图像信号串音引起的失真。 　　（５）生产规格及参数（见表格） #3　　２．Ｔｏｓｈｉｂａ、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ、Ｈｉｔａｃｈｉ等ＤＶＤ产品 　　由于ＤＶＤ格式的统一，各大公司推出的ＤＶＤ视盘机产品均采用了大体相似的技术，但在功能及配置上又互相竞争，下面我们来看看各种产品的对比。 　　东芝公司作为ＤＶＤ的先驱之一，最早向市场推出两款优秀的ＤＶＤ视盘机，并获得了成功，这就是ＳＤ－３００６和ＳＤ－２００６。两种机型分别售价＄５４９、＄４７９，在美国市场占有率均据前列。ＳＤ－２００６具有许多先进的功能（包括帧进、静像、慢动作、快速向前向后、选择视角），采用屏幕菜单操作（可播放、锁定、小标题选择、放映尺寸比选择等），具有Ｓ－Ｖｉｄｅｏ　端子输出、ＡＣ－３数字音频输出端子、一对模拟立体声输出、复合视频输出等，提供最完美的视听效果。ＳＤ－３００６在２００６的基础上更增加了彩色差分视频输出、镀金联结等特性。 　　松下的典型产品首推Ａ－３００，除具基本ＤＶＤ机的功能外，该产品利用了同ＳＯＮＹ相似的ＭＰＥＧ－ＩＩ视频解码ＬＳＩ，对消除图象的抖动也领先其它产品。松下公司的双焦距视频拾取技术可通过单一拾取重放ＣＤ及ＶＣＤ。另外松下的ＤＶＤ电视二合一机的推出也极大地引起了市场轰动。市场价为９万日元以下。 　　日立公司则在ＤＶＤ－ＲＯＭ驱动器方面领先，他们即将推向市场的Ｈｉｔａｃｈｉ　ＧＤ－２０００号称第二代ＤＶＤ－ＲＯＭ　驱动器产品。它能识别所有ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ及ＣＤ－Ａｕｄｉｏ盘片。该产品具有极高的传输速度（打开时间ＤＶＤ为１５０ｍｓ，ＣＤ－ＲＯＭ为９０ｍｓ），数据传输速率为２．７６ＭＢ／ｓ，数据存储容量为８．５ＧＢ。 　　●三、ＤＶＤ技术前景 　　在ＤＶＤ的发展道路上，也还存在着一些问题，例如相应的视频节目还很少，以及价格还有些偏高。但我们深信，ＤＶＤ必将成为电子消费品的主流产品，并且必将引发一场轰轰烈烈的技术革命。