DVD

DVD

(Digital Video Disc)的縮寫,又被稱為高密度數字視頻光碟。它是比VCD更新一代的產品。DVD分別採用MPEG—2技術和AC—3標準對視頻和音頻信號進行壓縮編碼。它可以記錄135分鐘的圖像畫面。與VCD不同的是它的圖像清晰度可達720線。

基本信息

發展歷史

DVD DVD

DVD在誕生之初的全稱是“Digital Video Disc”(數 字視頻光碟),後來則被稱為“Digital Versatile Disc”, 即“數字通用光碟”,是LD/CD/VCD等光存儲產品的接班人。

從1994年下半年提出DVD的初步規格,到1996年年初DVD樣機的出現,前後只用了一年多的時間,其發展速度可謂非常之快。

DVD DVD

DVD的誕生及其標準的確立與娛樂業有著很大的關係,就像當年索尼公司(Sony)開發CD光碟時也是主 要針對娛樂業,九十年代初,美國電影製片業顧問委員會起草了一份代表好萊塢七大 電影製片公司的願望書,其中一項就是要求能在一張CD中記錄一部標準長度(135分鐘)的視頻節目,並要求高於LD的圖像和聲音質量。上述要求於1990年提出, 在1994年正式得到確定。要知道VCD的圖像解析度只 有352×240(NTSC制式)或352×288(PAL制式),顯然,單靠提升視頻編碼技術是無法滿足上述要求的。鑒於好萊塢影視集團在世界娛樂業中的影響力,硬體廠商又開始了新的努力,可以說這是研究開發DVD的最初動因。

1994年12月16日,大名鼎鼎的索尼公司和飛利浦公司(Philips)率先發布了“單面雙層12cm(5.25英寸)高密度多媒體CD的格式與技術指標”,簡稱多媒體光碟系統(MMCD: Multi Media Compact Disc),可以說這是第一個準DVD技術規格。

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在1995年1月初的拉斯維 加斯國際消費電子設備大展上,索尼公司轟轟烈烈的開始為DVD製造聲勢,並暗示自己將在DVD領域中領 先一步。這意味著DVD競爭的完全公開化,因為另外 一家同樣著名且實力雄厚的公司做出了針鋒相對的決 定,發誓要與索尼一爭高下,那就是對DVD蓄勢已久的日本東芝公司(Toshiba)。

在那次大展之後不久,1995年1月24日東芝公司就發布了另一個DVD規格——“超密度光碟系統”,簡稱SD(Super Density),這一簡寫仍用在目前東芝公司的相關DVD產品的型號中。

對於DVD來說,1995年9月15日是一個關鍵的日 子,兩大陣營終於達成了統一DVD標準的協定在最後關頭,索尼公司做出了重大的、關鍵性的讓步,放棄了自己的光碟結構,同意採取東芝公司獨具匠心且較為先進的雙盤對接的光碟結構,而東芝公司則相應 的在數據調製和信號處理等方面向擁有豐富的CD生產、開發經驗的索尼公司妥協。

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雖然這場空前激烈的DVD規格大戰最後達成 了統一的格式,但也從此埋下了禍根。表面上看, MMCD與SD在規格上是一軟一硬,雙方各占一項, 平分秋色。可事實上,採用MMCD的部分按照索尼 技術人員的話說是“象徵性的”,這讓一向以技術領先著稱的索尼很沒面子。從此,索尼與飛利浦的“復 仇”之心時刻沒有停止跳動,而可錄DVD與下一代藍 光高密度光碟時代,就是其反擊的開始!

由於有CD刻錄技術的基礎,可錄DVD技術的發展 速度很快。在1995年DVD規格走向統一併於1996年中期推出產品後,世界上第一個DVD可重寫刻錄規格— —DVD-RAM在1997年誕生了。

此後的二十年,DVD仍在有條不紊的發展。

DVD光存儲是在CD類光存儲之後的又一次重要的技術飛躍,它不僅在技術方面獲得了很大的成功,而且並迅速的推向市場,成為CD類產品的替代者。直到 今天,儘管藍光光碟產品已經陸續上市,DVD光碟依舊是大多數市場中的主要產品,並且為大多數消費者 提供服務。可以預見,在不久的將來新一代高密度藍光光碟最終會取代DVD光碟,但是DVD光碟已經在光存儲的發展史上留下了光輝的一頁,它的發展歷程將 為世人所銘記。

刻錄規格

DVD-RAM

1919年,由松下主導的 DVD-RAM刻錄機和播放機就 已面世,並在市場上占據了一席之地,成為行業的先驅者,但由於其根本無法兼容當時的DVD碟片和播放機 (即DVD-RAM 驅動 器不能播放DVD碟片,而DVD播放機也不能播放DVD一RAM碟片) 因此松下一直無法打開DVD刻錄機的市場局 面。

由於DVD-RAM在數據存儲萬式上與硬碟極為相似(透明式操作 ) 並且可重寫 次數遠高於DVD-RW和DVD+RW ,重複使 用 的 次數允許有10萬次之多,所以只要不 考慮與傳統DVD驅動器和播放機之間的兼容問題,它是非常理想的數據存儲與備份手段。但是由於大多數用戶對於以上兩種設備使用的機會都非常高,因此迫切需要兼容性更強的格式 。

DVD-R

DVD-R就好像CD-R一樣,都是採用有機染料的方法製成,大部分DVD閱讀器和播放器都支持DVD-R,初出的DVD-R容量只有3.95GB ,後期才擴充至4.7GB,早期DVD-R是分為兩類:DVD-R(G)和DVD-R(A),DVD-R(A) 是針對專業市場,利用635-nm雷射寫入數據,早於1997年10月由PIONEER推出1.0版本,直至1999年5月推出4.7G DVD-R(A) 1.9版本

特點:DVD-R(A)刻錄機不能寫入DVD-R(G),相反DVD-R(G)刻錄機也不能寫入DVD-R(A)

DVD-RW

最早的DVD-RW刻錄機是不能刻錄CD-R和CD-RW的,但是目前市場上可以見到的DVD-RW刻錄機都增加了對CD-R/RW的刻錄功能了。

DVD-RW的優點是兼容性好,能夠以DVD視頻格式來保存數據,因此可以在影碟機上進行播放。但是,它一個很大的缺點就是格式化需要花費一個半小時的時間,由於使用很不方便,碟片在一些DVD-RW上有兼容性問題,因此,DVD-RW被認為不太適合普通的商業用途。

DVD+R

DVD+R其實是可寫入一次的DVD+RW 之變種,DVD+R的染色方法和DVD-R很類似,因此DVD+R也兼容一部分的DVD-R。

特點:DVD+R可以CLV格式寫入數據。

DVD+RW

DVD+RW的重寫技術建基於CD-RW之上,約2001年底面世。Philips 、SONY、HP、Dell、Ricoh 和Yamaha 都支持DVD-RW,DVD+RW刻錄機可讀取DVD-ROM和CD-ROM,也可能讀取DVD-R和DVD-RW,但是不能讀取DVD-RAM。相反,大部分的DVD-ROM和DVD播放器也能閱讀DVD+RW。

DVD+RW 刻錄機除刻錄DVD+RW外,也可刻錄CD-R和CD-RW。DVD+RW現有的容量為每面4.7GB,早期的1.0版本,每面只有2.8GB,並且不兼容於大部份的播放器和DVD-ROM。

特點:易用性強,而且提高了DVD-RW光碟機的兼容性,從刻錄開始即可以在後台進行格式化,因此一分鐘以後就可以開始刻錄數據。DVD+RW碟支持兩種刻錄格式,分別是Sequential Video Acess CLV格式,以及Random Acess的CLV格式。不再支持DVD-R以及DVD-RW規範的碟片

DVD-Video

DVD-Video是用來讀取數字影音資料的DVD規格,套用於消費性電子領域,硬體產品稱為DVD雷射視頻機(即DVD-Video光碟機)。

DVD-Audio

DVD-Audio是用來讀取數字音樂資料的DVD規格,著重於超高音質的表現,主要套用於消費性電子領域,硬體產品稱為DVD音樂光碟機(DVD-Audio光碟機),而且有些DVD雷射視頻機也會提供DVD-Audio的播放功能。

DVD Multi

DVD Multi技術以DVD-RAM為主要架構,兼容DVD-R、DVD-RW等規格。

DVD Dual

DVD Dual將DVD+R/RW和DVD-R/RW整合在一起,DVD Dual超越了DVD-RW和DVD+RW單一規格刻錄的門檻,可以刻錄DVD-RW和DVD+RW兩種規格的DVD糟片,而且由於刻錄晶片所具有的彈性設計,即使以後兩種規格的趨勢產生了變化,在設計上都可以進行靈活調整,從而避免重複開發的資源和時間上的浪費。

刻錄模式

一次性寫入

顧名思義 ,一次性寫入就是用戶將所要備份的數據一次性的寫入4.7GB的DVD-R碟片內。本機電腦在刻錄 的過程中必須 能夠提供至少11.O8 Mibt/s的數據吞吐量,這不僅指的是DVD驅動器的刻錄速度,還有硬碟等電腦其他子系統 的數據吞吐量,否則就會發生緩衝區溢出的錯誤,使刻錄過程失敗,這很有可能使DVD一R碟片報廢。為此,一般的DVD刻錄機都配備了較大容量的快取。

當一次性寫入完成後,導入區、用戶數據區、導出區的數據都一次性地燒錄完成 。但是這同典型DVD-R碟片的燒錄方式卻有所不同 。DVD-R燒錄時是先寫入用 戶數據區,隨後才燒錄導入區與導出區的內容。 一般來說 ,一 次性燒錄通常歸屬於那些視頻創作人員,因為他們往往需要備份很多大型的視頻檔案。它也可能用 於多媒體或其他軟體出版商,這些專業人員可以在正式大規模拷貝成品光碟前預覽整個程式。

追加寫入

這是一種類似於DVD-R中的封裝寫入的技術, 追加寫入允許用戶向已經刻錄好的DVD-R碟片中追加檔案,同時會更換上一次刻錄的目錄檔案。

刻錄技術

Lossless link(無損連線)技術

刻錄時遇到快取欠載運行(buffer under run)或機體震顫(vibration)等系統問題,Lossless Link便會被激活並暫時停止刻錄,同時自行將刻錄斷點記錄下來。當數據流量恢復正常時,再延續上次錄入的位置繼續進行刻錄。其刻錄斷點之間的間隙,被控制在了1微米以內,足以確保刻錄的品質。

Buffer Underrun(廢片終結)技術

Buffer Underrun的廢片終結刻錄技術,可充分保障碟片的刻錄品質,同時散熱孔設計可方便將熱空氣排出,避免因機器內部工作溫度過高而對機器本身或光碟片造成不良的影響。其不僅可以穩定光碟的運作,更可確保良好的刻錄品質。

Tilt control技術

Tilt control被稱為“雷射智導”技術,其作用是自行調整雷射讀寫功率,從而保障碟片刻錄過程的一致性。在理想情況下,碟片與刻錄機主軸馬達之間應該以90度保持垂直。

而在實際刻錄操作中,由於刻錄盤本身選用的材質不同、製程等方面的原因,會造成刻錄盤從裡到外的傾斜角不同,進而導致雷射傳導到碟片表面的功率產生波動。而配備了雷射智導技術的刻錄機,則可以根據碟片品質以及運轉狀態,智慧型地調整雷射功率,從而保證整個刻錄過程的一致性。

Defect management技術

Defect management又叫智慧型化糾錯系統技術,其作用是對光碟上存在瑕疵的部分進行有效偵測,一旦發現有問題的點便會將它們記錄下來。在讀取和刻錄光碟過程中,刻錄機自動跳過這些被記錄的區域,從而確保讀盤以及刻錄的品質。這樣哪怕消費者無意中使用了品質較差的碟片,也不用為讀不出盤或刻錄效果差而擔心。

Quick Background Formatting快速格式化技術

這是DVD+RW刻錄機的獨有技術,相比DVD-RW刻錄機必須在刻錄前完成整張碟片格式化(耗時20-30分鐘),DVD+RW刻錄機可以進行快速後台格式化功能,在刻錄碟片被放入刻錄機之後,自動在後台對碟片進行快速格式化,如果在放入光碟的同時開始刻錄也可以同時進行,完全不必等到整張碟片格式化完成再開始刻錄。

Mt.Rainier技術

在部分CD-RW中也有這個技術的加入,Mt.Rainier(拖拉刻錄)的作用是在硬碟上直接通過滑鼠拖曳,不需要複雜的軟體操作來達到刻錄的目的,讓刻錄工作和硬碟複製檔案一樣簡單和人性化。

接口類型

硬碟作為一個外部的數據存儲設備,與主機交換數據總是通過接口來完成的,因此接口技術的好壞對於數據傳輸的速度起著至關重要的作用。 同理,決定光儲存產品數據傳輸速度的就是接口的好壞,常見的連線光存儲產品與系統接口類型:

ATA/ATAPI接口

USB接口

IEEE1394接口

SCSI 接口

並行接口

最早期的光儲產品還採用過一些專用接口,如索尼、美上美、松下等光碟機廠商,都開發了該公司專用的光碟機接口。此類接口之間互不兼容,如SONY的是34芯接口,而松下的則是40芯的接口。因此,這類專用接口需要額外的硬體支持,例如隨機附帶的驅動卡。另外,一些音效卡如Sound Blaster、Pro Audio Spectrum等,也在卡上集成這類專用的光碟機接口。

安裝

光碟 光碟

光存儲為外置和內置兩種,內置式就是安裝在計算機主機內部,外置式則是通過外部接口連線在主機上。

內置式是DIY市場中最為普遍的光存儲產品類型,幾乎所有的光儲廠商都生產了內置式的ATA/ATAPI接口的產品。

外置式光儲產品主要是針對需要移動工作的用戶,更多的是強調移動性,在性能方面要遜色於內置式光碟機。其數據傳輸率要受到外部接口的限制。而基於便攜性的需求,外置式光儲產品的體積、重量都受到制約,因此在家用市場的外置式光儲產品性能要遠低於內置式;而在專業市場性能又基本與內置式相當,但便攜性又大大折扣,而且價格要遠遠高於內置式。

性能指標

最大DVD刻錄速度

按照當前的標準,DVD刻錄過程是1隻(單倍速) 或實時(1.32MB/Sec傳輸速率)的,這意味著刻滿一張3.95GB的碟片費時長達50分鐘,而刻滿4.7GB的碟片則更需長達近一個小時,我們來比較一下,以當初每秒為0.15MB (IX) 的速率刻滿一張CD-R碟片要72分鐘,採用 目前最快的8倍速設備 (1.17MB/Sec) 則只需9分鐘。對於CD-R而言,8倍速通常被認為是單頭、單光速刻錄的實際限制 。

同樣, 從技術挑戰的角度而言,2倍速的DVD一R刻錄技術大致與8倍速CD一R相當。在VDD論壇的內部 ,存在著不同的意見,認為VDD一R會遇到一個速度的障礙 , 使得其未來的成長無法延伸至一些挑剔的行業,如處於熱望中的出版業與複製業。這主要是由於VDD一R依賴於基於染料的介質,而染料在光的敏感性方面存在著限制。要克服光敏感性問題,就得用上複雜的刻錄策略,而突破刻錄機調製刻錄脈衝的速度限制,又使得刻錄的策略變得更為複雜。認識到這種染料上的限制,一些公司在他們的DVD一R介質的發展項目中,接受一種長遠的觀點,開始尋求替代染料。伊士曼柯達公司的CD一R全球市場經理Dankern說,他的公司正在開發一種混合材料,不僅具有更高的敏感度,而且具有連貫的標記機制。可實現高速刻錄 。

最大DVD讀取速度

最大DVD讀取速度是指光存儲產品在讀取DVD-ROM光碟時,所能達到最大光碟機倍速。該速度是以DVD-ROM倍速來定義的。目前DVD-ROM驅動器的所能達到的最大DVD讀取速度是16倍速;DVD刻錄機所能達到的最大DVD讀取速度也是16倍速;目前商場中Combo產品所支持的最大DVD讀取速度主要有8倍速和16倍速兩種。

最大DVD複寫速度

DVD複寫速度是指DVD刻錄機在刻錄相應規格的DVD刻錄光碟,在光碟上存儲有數據時,對其進行數據擦除並刻錄新數據的最大刻錄速度。目前各種制式的DVD刻錄機中最大能達到的最大DVD複寫速度為4倍速,也就是每秒約5.4MB/s的速度。

DVD平均尋道時間

平均尋道時間是衡量光存儲產品的一項重要指標,是指光存儲產品查找一條位於光碟可讀取區域中的數據道所花費的平均時間,單位是毫秒平均尋道時間是購買光存儲產品的關鍵參數之一,更快的平均尋道時間可以提供更高的數據傳輸速度。

光存儲產品的速度一直在提高,數據傳輸速度低下的問題得到了較好的解決,但速度提升之後卻帶來了一些其它新的問題。高速度鏇轉的碟片容易產生震動、發出噪音、產生更大的熱量,其中震動會使雷射頭定位難度增加,必然導致尋道時間變長。因此在光碟機倍速增加的同時,雷射頭的傳動機構和定位系統也一直在發展,這樣才能保障在提高倍速的同時,降低尋道時間。第一代單倍速光碟機的平均尋道時間為400ms,而最新的40~56倍速光存儲產品的尋道時間為80~100ms,速度上有了很大的提高。刻錄機的平均尋道時間一般都比CD-ROM的平均尋道時間要長,平均尋道時間越短,代表光儲所能提供的數據傳輸速度越快,連續傳輸表現也會更好。

快取區容量

由於在碟 片及635nm雷射光源等技術方面的限制,第一代DVD一R的容量要小於模壓DVD一ROM。目前單面12cm碟片的容量為3.95GB,而sem碟片為1.23GB 容量_ L的差異主要是由循跡間隔 (0.80/0.74) , 最小陷坑長度 ( 0.44/0.4) 及參考速率 (3.84m/S,3.48m/s) 的不同造成的。

刻錄機產品一般有2MB、4MB、8MB,COMBO產品一般有2MB、4MB、8MB的快取容量,受製造成本的限制,快取不可能製作到足夠大。但適量的快取容量還是選擇光儲需要考慮的關鍵之一。

寫入方式

一次寫盤(Disk At Once)

一次寫盤 一次寫盤

一次寫盤方式(Disk At Once),一般縮寫為DAO。一次寫盤是單次的寫入方式,引導區、數據磁軌以及導出區都是一次性寫入,一次寫完之後光碟就關閉,即便此次寫入沒有寫滿整個刻錄盤,也無法再寫入其它數據。當引導區寫入到光碟上時,並沒有在該引導區標示出下一個可用的地址,因此光碟就被視為關閉,再就無法寫入更多的數據。

這種寫入模式主要用於光碟的複製,一次完成整張光碟的刻錄。其特點是能使複製出來的光碟與源盤毫無二致。DAO寫入方式可以輕鬆完成對於音樂CD、混合或特殊類型CD-ROM等數據軌之間存在間隙的光碟的複製,且可以確保數據結構與間隙長度都完全相同。值得一提的是,由於DAO寫入方式把整張光碟當作一個區段來處理,一些小的失誤都有可能導致整張光碟徹底報廢,所以它對數據傳送的穩定性和驅動器的性能有較高的要求。

軌道寫入(Track At Once)

軌道寫入方式(Track At Once),一般縮寫為TAO,與DAO的單次寫入不同,TAO是種多次寫入的方式。TAO是以軌為單位的寫入方式,在一個寫入過程中逐個寫入所有軌道,如果多於一個軌道,則在上一軌道寫入結束後再寫下一軌道,且上一軌道寫入結束後不關閉區段。

因為是用這種方式刻錄各個軌道,也就是說刻錄前一軌道結束後,雷射頭要關閉,刻錄下一軌道時再將其打開。因此,以TAO方式刻錄的軌道之間有間隔縫隙。如果是數據軌道和音軌之間,則間隔為2到3秒,如果是音軌之間則間隔為2秒。這一點對於刻錄數據光碟沒有影響。

以TAO方式寫入時,可以選擇不關閉區段,以後還可以添加軌道到光碟的這一區段,一般用於音樂CD的刻錄,而對數據光碟無效。沒有關閉區段的音樂CD不能在CD或VCD播放機上播放,沒有關閉的區段可以在刻錄軟體中進行關閉,關閉後就可以在CD或VCD播放機上播放了。TAO模式主要套用於製作音樂光碟或混合、特殊類型的光碟。

區段寫入(Session At Once)

區段寫入方式(Session At Once),一般簡寫為SAO。這種寫入模式一次只刻錄一個區段而非整張光碟,餘下的光碟空間下次可以繼續使用;常用於多區段CD-ROM的製作。其優點是適合於製作合輯類型的光碟。但每次刻錄新區段時都要占用約13MB左右的光碟空間用於存儲該區段的結構以及上一區段的聯接信息,並為建立下個區段作好準備。因此區段過多會浪費較多的光碟空間。

飛速寫入(On The Fly)

飛速寫入方式(On The Fly),一般簡寫為OTF。一種很常用的寫入方式,在早期,由於計算機運算速度無法滿足要求,所以只能在刻錄前將數據預先轉換成使用ISO-9660格式的Image File(映像檔案),然後再進行刻錄;電腦處理速度已經可以實現完全實時轉換,這種將數據自動實時轉換成ISO-9660格式,然後進行燒錄的方式就叫飛速寫入。

多區段寫入(Multi Session)

多區段寫入方式(Multi Session),一般簡寫為MS。每個刻錄過程只刻錄並且關閉一個區段,剩餘空間下次可以繼續刻錄下一區段。因此,往往光碟上存在多個區段,稱為多區段光碟。如果光碟中只有一個區段,但光碟沒有關閉,也可成為多區段光碟。這種方式多用於數據光碟的刻錄,方便之處在於不必一次刻滿整盤。

數據包寫入(Packet Writing)

數據包寫入是一種磁軌內多次寫入的方式,可以有效的減少刻錄盤空間的浪費。每個數據包使用4個扇區,一個用作“進入”、2個用作“離開”、一個用作“連結”。數據報可以固定大小,也可以調整,不過大多數的刻錄機和刻錄軟體都使用固定大小的數據包,這樣會在處理檔案系統時更為方便、有效。數據包寫入通常使用UDF(Universal Disk Format,通用磁碟格式)檔案系統,不過直到Windows2000都不直接支持數據包寫入或UDF檔案系統,必須要載入一些特殊的驅動程式。

雙層刻錄

提到雙層刻錄首先要說明一下DVD光碟的規格。DVD光碟依記錄方式區分有單面單/雙層與雙面單/雙層的規格,所以依照規格的不同,會有不同的容量,因此根據容量的不同可將DVD分成四種規格,分別是DVD-5、DVD-9、DVD-10與DVD-l8。市面上比較常見的是DVD-5和DVD-9碟片。

DVD-5的規格:單面單層,所以標準的資料記錄量為4.7GB。市場中以這種規格的DVD光碟居多,因為這個規格的生產成熟度最高。DVD-9的規格:單面雙層,也就是將資料層增加到兩層,中間夾入一個半透明反射層,如此一來讀取第二層資料的時候,不需要將DVD糟片翻面,直接切換雷射讀取頭的聚焦位置就可以了。理論上來說,資料記錄量可以提升到9.4GB ,但是由於雙層的構造會干擾信號的穩定度,所以實際上的最高資料記錄量只能夠達到8.5GB。

支持雙層刻錄的功能就是指支持單面雙層DVD光碟刻錄功能,也就是支持DVD-9規格刻錄的DVD刻錄機。當然,要想實現雙層刻錄,除了刻錄機需要支持外,還要碟片和刻錄軟體的支持。隨著寬頻網路和DV、DC等數碼產品的普及,人們對於存儲容量的要求已經越來越大。上網下載電影、音樂,即使80G的硬碟,也很快被壓縮到極限,這樣,用戶急需一種方便、經濟的存儲方式和介質來騰出硬碟更多的空間記憶新的東西。過去,一張普通的CD刻錄盤可以存儲約700MB的數據,基本可以解決海量存儲的需要,但在多媒體娛樂時代,一張普通DVD糟片的容量就是CD光碟的7倍,優勢非常明顯。單面雙層DVD 刻錄是最新的DVD 模式,並且也是未來DVD刻錄發展的最終趨勢單面雙層刻錄技術使DVD糟片的存儲量由4.7GB擴大到8.5GB。業界認為,容量增大比單純刻錄速度的提升更具實際意義。

DVD論壇

DVD論壇,成立於1997年,是一個由硬體製造商、軟體公司及其它DVD用戶自發組成的國際組織,它的前身前身是DVD聯盟,1995年由日立、松下、三菱、飛利浦、先鋒、索尼、湯姆遜、時代-華納、東芝和JVC十家公司發起組成。

DVD論壇有兩個目的:1.為每一個DVD產品制定統一的標準格式,以保證消費者和用戶的最大利益。2.促進DVD產品在最大範圍內,如被娛樂業、電子消費、IT業以及其他行業接受和套用。

物理結構

碟片直徑:120 mm

碟片厚度:0.6 mm /面

雷射波長:635-650 nm

數值孔徑:0.6

光道間距:0.74 μm

最小凹凸坑長度:0.4 μm

糾錯碼的長度:RS-PC

修改信號調製方式:8-16

碟片表面的利用率:86.6平方厘米

每個扇區位元組數:2048-2060位元組/扇區

格式分類

格式

各種DVD 各種DVD

現在 DVD家族已經包括唯讀式的 DVD-ROM、DVD-Video和 DVDAudio,可一次記錄的 DVD-R和 DVD+R, 可多次讀寫的 DVD-RW、DVD+RW 和 DVD-RAM,以及複合型的 DVD-Multi。 這其中只有DVD+R和 DVD+RW 技術和 產品未得到 DVD論壇的認可,但其技術 和產品同樣來自論壇的成員,並得到一些 廠家的支持。

DVD-Video用於觀看電影和其他可視娛樂。如果採用雙面且每面又雙層,總容量可達17GB。

DVD-ROM 基本技術與DVD Video相同,但它包含與計算機兼容的檔案格式。用於存儲數據。

DVD-R 其容量是4.7GB。實際上又用於專業創作和一般用戶使用兩個的版本。用戶使用DVD-R只能寫一次。

DVD-RAM 這使DVD可以用做虛擬硬碟,能隨機存取。原始是2.6GB的驅動器,容量可以增至每面4.7GB。可以重寫100000次。

DVD-RW類似DVD-RAM,但是採用順序讀-寫存取,更像DVD-R而不是硬碟。每面的讀-寫容量是4.7GB。可以重寫1000次。

DVD-Audio最新的音頻格式比標準CD的保真度好一倍。

DVD通常播放的電影格式為VOB。

格式標準

視頻標準

DVD Video因為源於八大影業的推動,所以其表現出來的性能都在為電影服務。它採用了MPEG2標準(ISO/IEC13818)來壓縮畫面,這個標準有如下兩個顯著的參數:畫面解析度為720×480,碼率達到1M至10Mbps。

MPEG2比VCD的MPEG1的320×240解析度提高了四倍多,數據量當然也增大了很多,加之音效質量也有所提高,達到了24bit/96kHz的標準,並支持外掛的字幕和聲道,以及多角度欣賞等數碼控制功能,因此在單位時間內播出的數據流量大增。原來的VCD數據流量只有150Kbytes/s,大約是1.15Mbps,現在的DVD則最高峰值達到了10Mbps。

音頻標準

老式DVD不提供AC3與DTS的解碼,這個任務由特殊的功放來完成,因此老DVD機放新片子可能會沒有聲音。電器商店銷售的DVD機上,都會寫著“雙解碼”字樣,指的就是AC3和DTS兩種聲音編碼的解碼。

AC3是DOLBY實驗室推出的傳統音響標準,它是專為電影院而設計的。先鋒與DOLBY合作,改進了AC3的標準,使其能支持到5.1聲道。AC3的數據流量(也就是音頻碼率)標準的是384kbps,它還兼容兩聲道的立體聲和單聲道等,AC3兩聲道碼率只有128kbps,這其實就是MP3的聲音數據碼率。最高細節的AC3標準,碼率在448kbps,因其壓縮合理,體積不大,所以被DVD廣泛採用作為電影音頻的存貯標準。

區碼制度

DVD聯盟為保護智慧財產權,將全世界依地理區域分為1-6區,載入碟片前,請檢查光碟包裝上的區域碼。若與影碟機的區域碼不符,則可能無法播放。部分碟片和影碟機會擁有多於1個區的支持(或全區支持)

DVD 6分區圖 DVD 6分區圖

第一區:美國、加拿大、東太平洋島嶼區。

第二區:日本、西歐、中東、南非、格陵蘭、法屬蓋亞那。

第三區:中國台灣地區、韓國、東南亞。

第四區:美國以南的美洲國家(除法屬蓋亞那)、澳大利亞、紐西蘭、南太平洋島嶼。

第五區:非洲大部分地區、中南半島、蒙古、朝鮮、前蘇聯等地區。

第六區:中國大陸。

還有一個特殊區域:只能在飛機上使用的八區碟。

設定區域碼實際意義並不大,它雖是為保護智慧財產權,但有時也會造成一些麻煩(碟片無法播放)。而且很多碟片和影碟機都擁有全區支持。也正因此,新一代藍光(BD)光碟僅將世界分為3個區。即A區、B區、C區

碟片規格

類型面 層容量

Read Only Standard Definition

DVD-Video/DVD-ROM 1 1 4.7GB (DVD-5)

DVD-Video/DVD-ROM 1 2 8.5GB (DVD-9)

DVD-Video/DVD-ROM 2 1 9.4GB (DVD-10)

DVD-Video/DVD-ROM 2 2 17.0GB (DVD-18)

Read Only High Definition

Blu-ray (BD-ROM) 1 1 25.0GB

Blu-ray (BD-ROM) 1 2 50.0GB

HD DVD-ROM 1 1 15.0GB

HD DVD-ROM 1 2 30.0GB

Write Once Standard Definition

DVD-R (A) 1 1 4.7GB

DVD-R (G) 1 1 4.7GB

DVD-R (G) 2 1 9.4GB

GB DVD-R DL 1 2 8.5GB

DVD+R 1 1 4.7GB

DVD+R DL1 2 8.5GB

Write Once High Definition

Blu-ray (BD-R) 1 1 25.0GB

Blu-ray (BD-R) 1 2 50.0GB

HD DVD-R 1 1 15.0GB

HD DVD-R 1 2 30.0GB

數據保護

DVD-Video採用了Content Scrambling System方式進行數據保護,但該方案由於可以從一個泄漏的密鑰推算出所有可能的密鑰而遭到DVD John的破解。DVD-Audio採用了Content Protection for Prerecorded Media方式進行數據保護,由於該方案在一個密鑰泄漏後將該密鑰所在組從合法密鑰中剔除,因此有更好的安全性。

著作權保護

當初DVD標準在制定時,就把著作權保護放在重要的位置上,因而才出現了初期第一二代播放機設計的區碼限制及其他防盜技術等狀況,這一點毫無疑問地阻礙了DVD產品技術的進一步發展,在全球著作權意識越來越強烈的情形下,DVD播放機和DVD-ROM驅動器的著作權保護技術如區碼限制已開始解除。在DVD上常採取的著作權保護技術包括以下幾種:

1.防拷貝CSS加密

CSS加密(Content Scrambling System,內容亂碼系統)是將DVD影片中原本連續性存儲的數據,以數字運算式將它的順序打亂,只有取得CSS授權認證的軟硬體廠商才能取得解密程式,經過解密後才能把加密的影片還原到正常的方式觀看。

2.防類比設備翻錄

這是防止使用普通錄像機利用DVD播放時做類比信號進行影片翻錄操作,它能夠利用干擾信號,直接影響錄像機內部的自動增益控制電路,使錄下來的畫面無法正常觀看,以此達到保護DVD著作權的作用。

3.區碼限制

這是一 種最新提出來的,是國際電影業界堅持要求採用的技術。根據國際DVD著作權保護技術工作組達成的協定,全球將被劃分為若干個編碼地區,每一編碼地 區銷售和使用的DvD光碟和DvD視盤機具有不同的地區碼。 截止1997年6月,全球被劃分為 6個地區 。

高清倍線

實現倍線DVD的方法有兩種,一種是模擬,一種是數字。

模擬倍線DVD,彩色分量(component video)輸出信號,要求數模轉換器的採樣頻率和精度夠高,才能得滿意的效果,商用化產品較少,而且價格昂貴。

數字倍線DVD,HDMI(High Definition Multimedia Interface,高精度多媒體接口),減少了數字模擬轉換的過程,降低干擾和失真,只要搭配擁有HDMI的平板電視,將可以獲得最佳的DVD欣賞體驗。同時HDMI還兼容DVI(Digital Visual Interface,數位化視像接口),能夠連線PC使用。

miniDVD

用普通的刻錄機把高品質MPEG2格式的DVD檔案刻錄在650MB CD-R碟片上, 並可以在電腦DVD驅動器和普通的家用DVD 播放機上觀看。用這個方法刻錄出來的檔案被稱為mini DVD。

保養

以往維護的目的是對設備進行例行的保養,檢查各個通路的運行狀況,並測試指標,同時做好維護日誌存檔。隨著音頻系統中的各項新技術的套用和發展,維護的意義發生了質的變化,它已經不是傳統的保證系統正常運行的概念了,而是在保證系統運行的同時,增加了對全系統的監控和調整,根據系統日誌和維護日誌,改善系統的運行狀況,為系統的完善提供科學的依據。

碟片變形

碟片的變形不只會發生在DVD糟片上面,在其他碟片上面也會出現。DVD糟片的變形會導致DVD播放機或者光碟機在轉動該碟片的時候出現異常,通常的情況是由於碟片的轉動不規則,導致數據讀取的出錯,甚至無法讀取數據。對於DVD播放機來說,一般都會有容錯晶片,可以忽略輕微的讀取錯誤。但是對於用來讀取數據的光碟機來說,為了保證數據的完整性和正確性,系統必須對讀取的數據進行奇偶校驗,所以,如果碟片轉動不規則,數據無法正常讀出,光碟機就很可能對不能夠正常讀取的部分進行反覆讀取(俗稱死讀),而最終的結果可能是加劇了碟片的損耗,數據又不能夠正常讀出。

此外,存放環境的溫度如果過高的話,也很容易引起碟片的變形,而且有可能直接損壞染料層,造成碟片的永久損壞。

對策

避免碟片的變形,主要是從碟片的存放著手。首先,我們要為DVD糟片選擇一個合適的“家”。這個“家”可以是單個的CD盒,可以是光碟保護套,也可以是光碟冊或者光碟盒。選擇這些產品的原則是外表一定要堅韌,能夠抵禦外界的一定衝擊,能夠有效防止硬物的擠壓。不過,光是簡單地把DVD光碟放到上述的保護物裡面還不能夠很好地保護DVD光碟。更正確的方法是,儘可能把DVD光碟垂直於水平面放置,儘量不要長期平放。因為長時間的平放也會引起光碟的變形。此外,對於長年不使用的碟片,最好能夠做到每隔幾個月就轉動一下,並且最好能夠播放一下或者讀取一下,檢查碟片是否讀取正常,對於出現異常的碟片要及時進行備份以確保數據的安全——千萬不要忽視時間的威力。

此外,保存檔片的時候一定要避免放在一些溫度較高的地方,避免高溫導致的碟片變形。還需要注意的是,對於需要進行標識的碟片,最好不要直接用油性筆在上面書寫,也不要在上面貼上一張小紙條。雖然這么做不會直接導致碟片的變形,但是會導致碟片在讀取的過程中出現轉動不規則、平衡不好等現象,長期這樣使用也會造成碟片出現後期的變形。

除了上述種種,在提取DVD糟片的時候也要採用正確的方法,不能夠隨隨便便用手直接接觸碟片表面,也不能夠對碟片進行擠壓、彎曲,最好能夠按照下面的圖片所指示的方法來提取碟片。

損壞形式

碟片染料層的損壞

所謂的碟片染料層,實際上是由很多種化學物質混合金屬元素製作而成的,具有其不穩定性,外界的化學物質很容易會造成染料層的損壞而導致數據的損壞。另外,強光的照射和高溫的儲存環境有可能會導致染料層物質發生化學反應而損壞。過於潮濕的環境容易使光碟印刷層受潮變質,嚴重時起層,起霉點,破壞了保護層之後反射層與染料層就非常容易氧化而使光碟報廢。

此外,硬物的劃傷也是最為常見的一種碟片損壞。

對策

除了把DVD糟片放在保護盒裡進行保存之外,還需要選擇乾爽、避光的地方來保存檔片,這樣是避免光照和潮濕對碟片影響的最根本的辦法。另外,不要使碟片與化學溶液接觸,以免產生化學反應直接損壞光碟。

還有一點是要特別注意的,很多用戶可能不知道,其實用油性筆在光碟碟片上面直接寫上標識是很不明智的。雖然這么做能夠使碟片看起來更有條理,更容易管理,但是同時也帶來了很多不良的後果。除了前面所說的會引起碟片轉動不規則之外,油性筆裡面的油墨還會隨著時間的變遷,慢慢滲透到碟片的染料層裡面,導致光碟的永久性損壞,這是一個相當嚴重的損害,可以說是“殺人於無形”。正確的方法是,放棄用筆或者紙條在碟片上直接做記號的做法,改為在光碟盒上對光碟進行標識。

對於硬物的劃傷,當然,最好的方法是養成良好的習慣,把不需要立即使用的光碟放回到儲存盒裡面,在使用的時候要注意不要不必要地接觸到其他物體。當光碟出現了污垢,需要清理的時候,要選擇柔軟的布(最好是鏡頭紙或者專用的布)由里向外呈放射性地擦拭。

為了避免在刻錄碟片的過程中,出現數據中斷現象,還要運行硬碟修復程式,可以用Windows系統內置的Scandisk磁碟掃描程式,也可以使用其他專業的掃描程式。 儘可能在配置高的機器上刻錄。筆者在多次刻錄的實踐中發現,在高性能的計算機上刻錄的成功率要明顯高於在性能低的計算機上刻錄的成功率,如果電腦的配置太低,刻錄過程中大量的數據會使機器負荷不了的。一般來說,計算機的CPU應在200MHz以上,記憶體應在64MB以上。

故障維護

一台發生故障的步步高DVD機,故障現象為播放時面板功能鍵正常,用遙控器操作則有時正常,有時失靈。

一、檢查遙控器問題

首先我們想到的是,遙控的電池是否有電,採取換新的電池。假設還是有問題,那么可以排除的電池的問題,可以接著按下面方法測試。

二、檢測發射和接收電路:

DVD DVD

1、採購遙控採用萬用表直流50ma擋串聯在電池迴路中,測得遙控器:發射時耗電電流為10ma左右,基本正常,懷疑遙控器由於平時跌落等原因導致印刷板元件引腳脫焊或晶振頻率偏移使影碟機有時接收不到遙控信號而失去作用。打開遙控器,檢查線路板元件焊點無開焊或鬆動現象,試換遙控器中晶振後試機無效,判斷故障不在遙控發射器而在遙控接收電路中。

2、拆開影碟機控制臺,見該機採用微型一體化紅外接收頭。用萬用表測得紅外接收頭的+5V供電正常,按壓遙控器的同時測紅外接收頭信號輸出腳,發現有跳變電壓,但CPU卻沒有執行遙控指令。分析產生遙控失效的原因可能是紅外接收頭的輸出信號不正常,CPU無法識別或是CPU本身有故障不能識別紅外接收頭輸出的信號。

三、遙控器更換新的紅外接收頭

元器件紅外接收頭輸出信號不正常,維修建議:更換新的紅外線接收頭。

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