DVD全接触

怪鸭兽 
2001年 13期

    最早出现的DVD是Digital Video Disk（数字视频光盘），它是一种只读型DVD光盘，必须由专用的影碟机播放。随着技术的不断发展及革新，IBM、HP（惠普）、APPLE（苹果）等五家公司召集了SONY（索尼）、Philips（飞利浦）、HITACH（日立）、PIONEER（先锋）等众多厂商于1995年12月共同制定统一的DVD规格，并且将原先的Digital Video Disk改成现在的Digital Versatile Disk（数字通用光盘）。DVD是以MPEG-2为标准，每张光盘可储存的容量可以达到4.7GB以上（大约是133分钟高压缩比的节目，内含AC-3 5.1声道输出译码）。
　　#1    DVD的主要规格
　　    DVD的主要产品有：DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM等。
　　    1.DVD-ROM（^13030901a^）
　　    DVD-ROM是用来读取数字资料的DVD规格，总共有四种容量，分别为4.7GB、8.5GB、9.4GB、17GB，硬件产品称为只读式DVD-ROM光驱。
　　    2.DVD-Video
　　    DVD-Video是用来读取数字影音资料的DVD规格，应用于消费性电子领域，硬件产品称为DVD激光视频机（即DVD-Video光驱）。
　　    3.DVD-Audio
　　    DVD-Audio是用来读取数字音乐资料的DVD规格，着重于超高音质的表现，主要应用于消费性电子领域，硬件产品称为DVD音乐光驱（DVD-Audio光驱），而且有些DVD激光视频机也会提供DVD-Audio的播放功能。
　　    4.DVD-R（^13030901b^）
　　    DVD-R（DVD Recorder）是一次写入数据资料的DVD规格，硬件产品称为一次写入式数字多功能光驱（DVD-R光驱）。由于第一代3.95GB容量的无法配合4.7GB规格的DVD-ROM在软件制作方面的应用，因此第二代4.7GB DVD-R应运而生。与CD-R一样，DVD-R光盘可与DVD-ROM兼容。
　　    5.DVD-RAM（^13030901c^）
　　    DVD-RAM的用途较广，但主要分为计算机专用以及家电专用两种。在计算机方面，硬件产品称为可擦写式数字多功能光驱（DVD-RAM光驱），然而第一代2.6GB的容量与DVD-ROM容量相差太大，因此就诞生了第二代4.7GB DVD-RAM。DVD-RAM也是采用相变技术来存储数据。
　　    6.DVD-RW（^13030901d^）
　　    DVD-RW是DVD联盟继DVD-RAM之后提出的第二种可以重复读写数字资料的DVD规格，硬件产品称为可擦写式数字多功能光驱（DVD-RW光驱），DVD-RW与DVD-RAM擦写方式不同，应用的领域也不相同。DVD-RAM的记录格式也是采用CD-R中常见的相变技术，容量为3.0GB。但是DVD-RW不能与DVD-ROM兼容。
　　#1    DVD-ROM的工作原理
　　    DVD-ROM工作原理与CD-ROM差不多，也是先将激光二极管发出的激光经过光学系统形成光束射向盘片，然后从盘片上反射回来的光束照射到光电接收器上，再转变成电信号。
　　    由于DVD必须兼容CD-ROM光盘，而不同的光盘所刻录的坑点和密度均不相同，当然对激光的要求也有不同，这就要求DVD激光头在读取不同盘片时要采用不同的光功率。为了兼容CD-ROM光盘，目前DVD的激光头读取方式可以分为以下几种：
　　    1.单激光头双焦点透镜
　　    单激光头双焦点透镜方式是松下率先采用的一种方式，它采用特别的全息技术，在透镜上做环状切割。通过透镜中间部分的激光束形成CD的聚焦点，在透镜边缘部分的激光束形成DVD的聚焦点。
　　    2.单激光头双透镜
　　    它是采用同一个镜头，同一组激光接收发射器，利用液晶快门的技术分别产生650nm、780nm波长的激光信号，来达到控制焦距的目的，分别进行读取DVD、CD。Pioneer（先锋）的产品大多采用这种方式。
　　    3.双激光头单透镜
　　    这是东芝最早应用的方式。它采用两个激光头，透镜则利用棱镜实现公用，通过转换不同的透镜来分别读取DVD和CD。
　　    4.独立双激光头
　　    SONY公司采用独立双激光头方式来分别读取不同的光盘，将两个波长不同，不同焦距的激光头和透镜连为一体，来分别读取DVD和CD。
　　#1    DVD的特点
　　    1.DVD光盘的生产成本极低，是最符合经济效益的大型资料储存媒体。
　　    2.DVD光盘虽然与CD光盘的大小均为12cm，但DVD具有4.7GB～17GB四种不同大小的存储容量。最小的单面单层DVD光盘的容量为4.7GB是CD-ROM 光盘的7倍左右，是3.5英寸软盘的3000多倍，能够存放长达133分钟的高品质影音资料。
　　    3.DVD采用国际通用的MPEG-2数字动态影像压缩技术，画质超越录影带、LD，可播放高分辨率的超高画质动态影像。
　　    4.DVD采用当今最流行的两种数字环绕音效规格──杜比AC-3和DTS，让用户在家中就能享受顶级电影院才有的环绕音效效果。
　　    5.DVD提供多种电视屏幕比例的选择，另外也可以挑选不同剧情版本的影片以及选择从何种角度去观赏影片，让用户享受到前所未有的影音观赏乐趣。
　　    6.DVD可以收录多达8种不同语言的配音，另外也可以提供32种不同文字的字幕，让我们在选择影片语言和文字方面获得最大的弹性。
　　    7.DVD的音源采样频率高达192KHz，是目前CD的2倍以上，用户在享受超高画质动态影像的同时，还能够聆听到超高音质。
　　    8.DVD能够实时跳到某一个片段，不像录放影带那样需要向后倒带或向前快转寻找想要看的片段。
　　    9.DVD除了提供原音重现的功能之外，还能提供实时文字信息和影像画面，让用户能够对单纯的音乐储存媒体进行多元化应用。
　　    10.各种应用层面的DVD影碟机和DVD驱动器，都能够部分或全部彼此拥有兼容性，DVD驱动器也可读取CD-ROM光盘。
　　#1    DVD光盘的物理结构
　　    DVD光盘与CD-ROM光盘的外观很相似，直径为120mm、厚度为1.2mm，它是由两层基底组成，每片基底的厚度均为0.6mm。CD的最小凹槽长度为0.834μm，道间距为1.6μm，采用波长为780nm～790nm的红外激光器读取数据，而DVD的最小凹槽长度仅为0.4μm，道间距为0.74μm，采用波长为635nm～650nm的红外激光器读取数据。由于基片上的凹槽更细、道间距更小，所以数据存储量比CD-ROM大得多。DVD的存储方式主要有两种，即单面存储和双面存储，而且每一面还可以存储两层资料，其主要存储方式有四种物理结构：单面单层（DVD-5）的存储容量为4.7GB、单面双层（DVD-9）的存储容量为8.5GB、双面单层（DVD-10）的存储容量为9.4GB、双面双层（DVD-18）的存储容量为17GB。（^13030901e^）
　　    对于单面而言，只有在基层的下层存放数据，上层基底没有存放数据。对于双面而言，上下层基底均存放有数据。在读取数据时有两种方法：一种是读完一面之后，将盘从光驱之中取出，翻面之后再放入光驱中继续读取第二面的数据；另一种是在光驱中装有两个激光头，分别从盘的上下两面读取数据，或者只装有一个激光头，在读完第一面时可以自动地跳到另一面继续读取。双层是指将两层盘叠加一起，下层是反射层，透过它可以读取上层的数据。读取下层时总是从内圈开始，并从里往外；读完下层后再读上层。读取上层有两种方法：一种是逆光道路径OTP（Opposite Track Path），即读上层盘时从外圈开始，并从外向里移动；另一种是顺光道路径PTP（Parallel Track Path），即读上层时从内圈开始，并从里向外移动。
　　#1    DVD的加密防拷技术
　　    现在的DVD加密防拷技术主要有“数字防拷保护”和“类比信号保护系统”两种。
　　#2    1.数字防拷保护
　　    CSS（Content Scrambling System，数字防拷保护）就是所有存入DVD影片内容的数据都要经过编码程序，而要播放这些影片数据必须先经过解码才能播放。也就是我们经常听到的区域码限制，它的作法就是将DVD上面的资料加以锁码与分区，所以任何解压缩的设备（不论是硬件解压缩，软件解压缩或是半软半硬解压缩），都必需经过CSS的认证与授权，才能将CSS译码器放到产品上进行合法的使用。
　　    从理论上讲，在美国发行的第一区DVD光盘就无法在中国销售的第六区DVD上播放。不过，只有美国八大电影公司出版的DVD影片才有这样的限制，而非DVD原始规格的规定。也就是说，非美国八大电影公司出版的DVD影片都没有区域限制，一般称为自由区域码（Free Region Code）或称全区片。六大区域码分别是：
　　    第一区（Region1）美国、加拿大、东太平洋岛屿。
　　    第二区（Region2）日本、西欧、北欧、埃及、南非、中东。
　　    第三区（Region3）中国台湾、中国香港、南韩、泰国、印尼等东南亚国家和地区。
　　    第四区（Region4）澳洲、新西兰、中南美洲、南太平洋岛屿。
　　    第五区（Region5）俄罗斯、蒙古、印度半岛、中亚、东欧、北韩、北非、西北亚一带等。
　　    第六区（Region6）中国大陆。
　　#2   2.类比信号保护系统
　　    APS（Analog Protection System，类比信号保护系统）可以防止用DVD播放机进行拷贝。它主要是通过一颗Macrovision 7的芯片，在影像数据中加入特殊信号，这个特殊信号不断变化录像设备的自动增益控制线路数值（Automatic Gain Control：AGC）来防止拷贝。所以如果使用者硬把画面录下来的话，得到的结果将会是一个忽明忽暗、变化不定、根本无法观看的画面。类比加密防拷设备还有一个限制，那就是这类设备及其所用到的电视输出零件都必需经过Macrovision7的认证与授权。
　　
　　 
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