DVD 简介——问答篇

也就这两三年的光景，有关介绍DVD文章大量出现在各电脑媒体上，一时间使得DVD的字号，在电脑玩家的眼中，成了一个耳熟能详的名词了。单从技术角度看，DVD确实比一般的CD-ROM来的更为优秀，尽管CD-ROM目前占有技术成熟、价格低廉、影片节目众多、内容丰富等优势，但DVD毕竟有其过人之处，否则怎能迅速占领市场呢？ 虽然目前DVD盘片在制作及节目版权方面，还有些不方便的限制，却可为全世界的媒体制作共通性带来一定程度的好处。从产品发展的眼光来看，希望这项功能不会成为它的致命伤，况且随着国际标准化时代的来临，想必这一问题已在逐步得到解决。 令人欣慰的是，进入1999年，几乎所有世界驰名的光盘驱动器生产厂家都推出了自己的DVD套装产品，只要DVD盘片节目能够跟上的话，一个家庭全面普及的时代马上就可以来临。 本文试着以问答的形式，对使用者所关心的一些问题来作一些回答。 为什么说DVD是两大集团技术的混合体？ 确有其事。DVD在正式标准出现之前，有两大集团长期以来就为技术标准问题争论不休，一方为TOSHIBA(东芝)、Panasonic(松下)等厂商为首制订的SDCD格式(Super Density CD;超密度光盘)，它能在双面盘片上提供5GB的储存容量(数据压缩率不高)。 另一方则是以SONY(索尼)、PHILIPS(飞利浦)等厂商为首建立的MMCD格式(Multi Media CD;多媒体光盘)，它能在单面盘片上提供3.7GB储存容量(数据压缩率比较高)。由于此两大集团相互对立，因而在1996年以前形成了两种光盘技术并存的局势，而且各不相让，始终没能达成统一标准，后来在IBM、Microsoft等公司的协调下，两大集团经过反复协商终于握手言和，并在1996年达成了DVD的标准。 开发DVD的意义是什么？ 最早出现的DVD是Digital Video Disc的缩写，译成中文就是数字视盘。从严格分类角度上讲，这种DVD应该叫做DVD-Video(简称是DVD)，是一种只读型DVD视盘，必须由专用的视盘机播放。随着技术的不断发展及革新，DVD如今又有了更为广泛的内涵，已不在只局限于Digital Video Disc这个范畴，而演变成为Digital Versatile Disc(数字万用光盘)。DVD是以MPEG-2为标准，每张光盘可储存容量达到4.7GB(大约可储存133分钟的视频高压缩比的节目，还包括六个数字化杜比数字声音轨道)，其容量不仅是CD-ROM(650MB)光盘的7倍左右，而且更以超群出众的播放质量使CD-ROM相形见拙。如此大的容量，如此高的性能，无论是对影视、电脑游戏领域，还是数据储存方面都会产生巨大影响。 DVD的过人之处体现在哪几个方面？ DVD的过人之处可归纳以下几点: 1.容量大，即使是单面单层光盘容量也有4.7GB。 2.视频图像质量超群出众，播放质量超过以影像品质优秀而著称的LD光盘。 3.由于使用Dolby Digital数字化格式，通过Dolby AC-3系统的5.1声道设计，能够产生五声道的高品质立体声。 4.可以兼容已有的CD-DA、CD-ROM、CD-R、CD-RW、CD-I、Photo CD、VCD等多种格式的光盘，从而保障了千万用户的投资利益。 5.性能/价格比高，尽管它比CD-ROM光盘储存更多的数据，但生产成本却高不了多少。可见，它代表着光盘机的未来发展方向。 DVD是否还有其它类型？ DVD自从形成商品化以来，就是一种新产品的统称，其实DVD系列中还有很多类型，最为常见的有:DVD-Video、DVD-ROM、DVD-R、DVD+RW、DVD-RAM等。其中DVD-Video是影视娱乐方面的产品，其它四种类型则应用于电脑领域。目前只有DVD-Video和DVD-ROM形成了比较成熟的标准，商品化及普及程度也最高。DVD-R和DVD+RW已于1997年进入市场，DVD-RAM则是从1998年二季度起与使用者见面。对应不同类型的DVD盘片，用于播放或运作的设备也分成两大类:一类是家用电器设备(专用播放机);另一类是电脑设备(DVD光驱)。 DVD-ROM特点是什么？ DVD-ROM是只读型DVD。这与CD-ROM很相似，同样是用于保存资料（数据），需要由电脑系统的DVD-ROM光驱读出。这类DVD-ROM光驱绝大部分可以播放DVD-Video并兼容CD-ROM，但是否能够兼容CD-R则要视产品层次而定。一般而言，只要是第二代DVD-ROM光驱就可以正常读出CD-R盘片的数据。目前市场上，二倍速产品的市场零售价约在900~1000元左右，五倍速产品在1100~1300元左右。 何谓第二代DVD光驱？ 本文所说的第二代DVD光驱是指1997年以后出现的全功能型DVD产品。它比第一代DVD光驱有两个方面的改进:一是速度上的区别，第一代DVD光驱读DVD光盘的速度只有1350KB/s，读CD光盘时的速度为900KB/s，大致与六倍速CD-ROM光驱相当。 而第二代DVD光驱读DVD光盘的速度比第一代提高了一倍，达到2700KB/s，读CD光盘的速度提高得更快，能达到3000KB/s，大约相当于20倍速光驱的速度;能支持的盘片格式也较多，譬如第一代不支持的CD-R光盘格式它也能提供支持。 DVD-R特点是什么? DVD-R是可一次写入型DVD，全名为DVD Recorder(刻录机)，这与CD-R的功能类似，特点是只能按顺序一次写入数据(但可反复读出)。早期所使用的盘片容量为3.95GB，到1999年中期将会统一到4.7GB以上。与CD-R一样，该光盘可在多种DVD光驱中正确读出。目前，一片空白的DVD-R盘片市场参考价为25美元左右。主要生产厂商有Pioneer（先锋）、MITSUBISHI（三菱）、TDK、Maxell等。 DVD+RW与DVD-R的区别是什么？ 两者的不同之处是，DVD+RW是可反复读写(寿命约为数千次)型DVD;DVD-R则是只能一次写入型DVD。它们之间的差别与CD-RW和CD-R之间的差别毫无二致。 DVD+RW采用了CD-RW中常见的相变技术，为获得较高的数据传输速率和随机搜寻速率，同时采用了CAV(恒定角速度)技术。目前光盘的容量为3.0GB。单从外形看DVD+RW和DVD-R没什么不同，但这两类写入方式有很大区别。DVD+RW不能与DVD-ROM兼容，而DVD-R则能与DVD-ROM兼容(但早期部分商品化的产品，不能保证可以实现出良好之兼容性)。 DVD-RAM特点是什么？ DVD-RAM即可多重读写型DVD。它可以说是DVD系列中推进速度最快的产品。自1997年公布有关技术资料后，1998年第二季度即有实用化产品进入市场。DVD-RAM的记录格式也是采用相变技术。储存容量有两种规格:单面盘为2.58GB，双面盘为5.2GB。需要特别注意的是，用该格式做的光盘不能在早期的DVD-ROM光驱中读出，但可在绝大多数1998年底以后生产的第三代DVD-ROM光驱中正常读出。 DVD盘片为什么又有单面与双面之分？ 对于我们常见的DVD光盘，如果没有做特别说明，一般是指容量为4.7GB的盘片，其实在DVD系列家族中除4.7GB容量的单面单层光盘外，还包含其它几类产品。比较有代表性的是容量为8.5GB的双层光盘。另外，DVD光盘还可以做成双面盘，将两个盘面粘到一起，而双面盘也有单层和双层两种，其中，单层双面盘容量为9.4GB，而双层双面盘的容量可高达17GB，这比26张CD-ROM光盘容量的总和还多。 为什么DVD的储存容量能有如此之高？ DVD光盘能达到这样高的储存容量得益于三个方面:它用于纪录信号点之间的距离只有CD-ROM的50%左右;它的光学读写头所采用的是红宝石半导体激光发生器，所发出的激光波长比CD-ROM短15%左右。这样的DVD信号，在读取效率明显高于CD-ROM许多，且由于传送速率是可变的，对于正在处理中移动速度不同的图像数据，其储存数据的大小也不一样，在影像播放时，使用不同的传送速率，可以获得更真实的影像播放效果。随着新技术的不断发展，DVD光驱以后所使用的激光器将可能会改为蓝宝石半导体激光器，这样可以更进一步提高读写的效率密度，因为只有提高读写效率与读写密度，才能使DVD的速度变快，并且加大其储存的容量。 DVD-ROM光驱中的集成电路方面有哪些进展？ 随着新科技与新技术的高度发展，DVD-ROM光驱中的LSI(大规模集成电路)也朝向着密度更高的方向发展。自第一代DVD-ROM光驱的问世以来，LSI也经历了不同的发展阶段。 在1996年的一倍速DVD-ROM光驱产品中，它使用了十多颗的LSI，到了1997年的两部速DVD-ROM产品时，它仅使用了5~6颗LSI，1998年4月以后五倍速DVD-ROM光驱上市时，其内部的LSI集成度更大为提高，只有两、三块LSI即可满足要求，分别用于RF信号处理、DVD信号处理、图像与声音的混合处理等，预计1999年更新一代DVD-ROM进入市场时，用于RF信号处理和DVD信号处理的LSI将会集成在单一的芯片内，届时所有电路分用两颗LSI即可组成。 DVD与CD-ROM比较起来，各有什么优缺点？ 单从外型上看来，DVD光驱和CD-ROM光驱好像没什么不同，但实际两者却有着本质的区别。DVD比CD-ROM更优秀，这虽是无可争议的事实，但CD-ROM在通用性，普及程度与价格方面，它所具有的优势是不可否认的，而且CD-ROM电影节目的来源丰富，使得DVD短期取代CD-ROM更是难上加难。 换一个角度想，DVD是这个领域未来发展趋势，Microsoft公司制定的PC97标准中已将DVD-ROM光驱纳入了个人电脑的基本配备中;在Windows 98的DirectShow V5.2中也包含了对DVD-Video方面的支持;Windows NT 5.0(也就是未来的Windows2000)也会同样的支持其规格。 但由于在成本、制作技术及节目版权方面的许多限制下，也相对的影响到发片厂商对其全面商品化的意愿。目前大多数的厂商，仅部分选择性地推出有关DVD方面的影片与节目。若说想要吸引更多欲进入DVD领域过过瘾的电脑玩家，则必须要能够提供大量且多样化的DVD光盘产品给使用者来作选择，才可能吸引更多潜在的消费者，接受这个更多元化且更丰富的储存媒体。 虽说目前DVD光驱的价格，已较能为大众所接受，但DVD电影光盘的价格，实在还是偏高了点，相比之下，CD-ROM的Video CD电影光盘则便宜了许多。这也会是DVD目前所无法快速普及的一大难题。谈到此，笔者的看法是，DVD与CD-ROM这两类的产品，应该在未来的一两年之内，依然是并驾齐驱，各自保有已经拓展的市场。 市场上有哪些品牌的DVD光驱？ 当前市场上，电脑系统的DVD光驱产品主要还是以两倍速DVD-ROM为主。可说是世界有名CD-ROM生产厂商都有产品进入这个市场。从市场占有率看，日本Panasonic、TOSHIBA、Pioneer、SONY、HITACHI（日立）等厂商的比例最大，其次新加坡Creative(创新)与Aztech(爱捷特)，再就是荷兰的PHILIPS。纵观其原因大致为，起先很多CD-ROM及VCD厂商，一开始对DVD市场及技术的成熟面，大多持较观望与保守的态度，且因为制造并销售DVD光驱，需先支付一笔所费不菲的制作技术授权费，这原因或多或少地延缓了DVD大量商品化的时间，也导致DVD及其相关设备上市的进度相对较慢。如今DVD取代CD-ROM的时代已经渐渐的展开，各个厂商(包括一些韩国厂商在内)也将为这一笔代价昂贵的所谓制作技术授权费，寻求一个合理的价位，并尽早取得制造的授权，以期抢先推出自己的产品时，抢占市场先机。 DVD的发展方向是什么？ DVD产品自商品化以来，一直是以多媒体向前发展。经过几年探索和考验，得出了DVD的两个方向:一个是以增加功能求发展，让DVD从最初的DVD-ROM向DVD-R推进，加速DVD-RAM的商品化进程;再一个是在DVD光盘储存容量上求发展，并尝试各种光盘产品、技术上兼容性的考验，且在改善缩短光源波长、光学阵列技术、激光脉冲磁场调节技术、光磁调变解析度、光学调节技术、读写激光脉冲信号、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)等技术提高DVD光盘的储存密度，进一步提高DVD光盘储存容量。 　 本文涉及到的名词与术语解释 CD-ROM格式 CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory:只读光盘)是由SONY与PHILIPS两家公司于1984年发布的(1983年制定)，即黄皮书标准。它定义了用于电脑数据储存的MODE 1和用于压缩视频图像的MODE 2两种标准，是CD家族使用最普遍一种格式。 SDCD格式 SDCD (Super Density CD:超密度光盘)是由TOSHIBA、Panasonic、JVC、Pioneer、HITACHI、Mitsubishi等厂商联合制订一种格式标准。 MMCD格式 MMCD(Multi Media CD:多媒体光盘)是由SONY、PHILIPS等厂商建立的一种格式，它能在单面盘上提供3.7GB的储存容量，数据压缩比较高。 杜比数字系统 杜比数字系统，是以美国杜比实验室研制的Dolby Pro-Logic(杜比定向逻辑)技术为核心构成的声音还原系统。它最大特点是可将前、后、左、右四声道原始声音预先进行编码，形成立体声道信号，在放音时先通过解码器再送功率放大器，借助中置及环绕声音箱，烘托出有临场感的数字环绕立体声效果，使人感觉比一个双声道更真实的临场效果。它彻底改变了传统立体声的平面音场。 5.1声道设计 5.1声道在音响中的解释就是通常所说的数码环绕系统，它采用五个声道，即左(L)、中置(C)、右(R)、左后(LS)和右后(RS)进行放音，这五个声道彼此独立，5.1声道中的1声道，则是一个专为增强重低音的效果而专门设计的超低音声道，为单声道，产生频率响应范围20~120Hz超重低音。 CD-DA格式 CD-DA(CD-Digital Audio:数字声音光盘)是由SONY与PHILIPS两公司于1980年推出(1981年公布)的，即红皮书标准。有些媒体也叫它CD-Audio，它是最早投入使用的光盘。今天CD家族系统产品几乎都是在它基础上发展起来的。 CD-I格式 CD-I(CD-Interactive:交互式光盘，也是由SONY与PHILIPS两公司于1988年发表(1987年公布)，即绿皮书标准。随后于1992年实现了全动态视频图像的播放技术。 CD-R格式 CD-R(CD-Recordable:可写入光盘)即橘皮书标准。它需要专用的刻录软件来搭配使用。其刻写的速度与所使用刻录机的倍速有密切的关系。早期的双倍速刻录机刻一片74分钟CD-R光盘要用近50分钟，而用新推出的八倍速CD-R刻录一张同等长度的CD-R盘只需不到10分钟的时间。 Photo CD格式 Photo CD(相片光盘)是由KODAK公司于1989年公布的，并于1992年投入使用，即橘皮书标准。它将照片、图像等扫描后将数据输入电脑，再配上说明文字、旁白及背景音乐后，即成为有声电子图片集。其读出格式与CD-ROM XA兼容。 VCD格式 VCD(Video CD)意思即视频光盘，它是由SONY、JVC、Panasonic、PHILIPS等多家厂商所共同制订的规格，于1993年投入使用，即白皮书标准。它所储存的视频与音频数据格式均遵循MPEG-I的压缩标准。VCD光盘能在CD-ROM/XA、CD-I、卡拉OK播放机中播放。