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DVD技术简介

作者:佚名    转贴自:不详    点击数:5692


历史与诞生

    Philips与Sony于1994年12月提出高密度多媒体光碟CD(MMCD)规格,而早已投入研发新一代CD多时的Toshiba与Time Warner, 亦于1995年1月发表SD(Super Disc)规格,两个联盟都希望对方参照遵从自己的技术规格。为避免陷入VHS与Beta之争的窘境,两大联盟于是1995年9月在IBM的调停协商之下,达成规格统一协定,并于1995年9月组成DVD Consortium。1997年4月DVD Consortium更名为DVD联盟,其成员共十家,包括七家日本厂商:Sony、Matsushita、Hitachi、Toshiba、Pioneer、JVC、Mitsubishi,两家欧洲厂商:Thomson(法)、Philips(荷)和一家美国厂商Time Warner。

    DVD在标准确认之初的全名为Digital Video Disc,因DVD的涵盖规模已超过当初设定的视频播映的范围,因此后来又有人提出了新的名称:Digital Versatile Disc,意即用途广泛的数字化储存光碟媒体,可译为“数字多功能光碟”或“数字多用途光盘”。它集计算机技术、光学记录技术和影视技术等为一体,其目的是满足人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求。DVD光盘不仅已在音/视频领域内得到了广泛应用,而且将会带动出版、广播、通信、WWW等行业的发展。

技术与原理

    DVD-ROM技术类似于CD-ROM技术,但是可以提供更高的存储容量。从表面上看,DVD盘与CD/VCD盘也很相似,其直径为80mm或120mm,厚度为1.2mm。但实质上,两者之间有本质的差别。按单/双面与单/双层结构的各种组合,DVD可以分为单面单层、单面双层、双面单层和双面双层四种物理结构。相对于CD-ROM光碟650MB的存储容量,DVD-ROM光碟的存储容量可达到17GB。CD的最小凹坑长度为0.834μm,道间距为1.6μm,采用波长为780~790nm的红外激光器读取数据,而DVD的最小凹坑长度仅为0.4μm,道间距为0.74μm,采用波长为635~650nm的红外激光器读取数据。


图 DVD与CD凹坑比较

    CD-ROM的单速传输速率是150KB/s,而 DVD-ROM的1×则是1358KB/s。相比较而言,DVD-ROM的1×就等于CD-ROM 9.053×。如果只是单纯看DVD影碟,其实1×的DVD速度就够了。

表 dvd与cd的主要技术参数比较

技术手段

cd/vcd

dvd

镜数值孔径na

0.45

0.6

影像质量

240线

540-720线

影音质量

16比特

24比特,96k hz

纠错编码冗余度

31%

15.4%

通道码调制方式

8/17调制

8/16调制

激光波长λ

780nm

650nm/635nm

光斑直径

1.74μm

1.08μm

道间距

1.6μm

0.74μm

凹坑最小长度

0.83μm

0.4μm

凹坑宽度

0.6μm

0.4μm

容量

650mb

4.7gb(单层单面)


    那么DVD是如何达到远高于CD-ROM的存储容量的呢?大家知道,现在的CD光盘(包括CD,VCD,CD-ROM等)厚度是1.2mm。而单层的DVD盘片是0.6mm,这样使得从盘片表面到存放信息的物理坑点的距离大大减少,读取信息的激光束不用再穿越像现在的CD-ROM那么厚的塑料体,而是在更小的区域聚焦,所以存放信息的物理坑点能做得更小,排布得更加紧密,从而提高了存储量。不过这么高密度的盘片可不是一般的激光头能读的,读DVD盘片的激光波长要短一些,这样它每次能识别的坑点就更多,也不至于误认坑点内的信息。所以现在的CD-ROM是不能读DVD盘片的,同时,为了让DVD和现在的CD-ROM盘片兼容,DVD的光头也要特别的设计。另外,DVD采用的纠错方式也比较特殊,比以往的CD方式要强数十倍,即使你的DVD盘片很差也可以毫不费力地读过去。

DVD的兼容性

    音乐CD 所有 DVD 播放器和驱动器均可以读取音乐CD。

    CD-ROM 所有 DVD-ROM 驱动器均可以读取 CD-ROM。

    CD-R 视光盘而定。读取CD-R和 DVD的激光波长是不相同的。现在许多DVD光驱使用两种不同的波长:一种用于读取 DVD,另一种用于读取其它盘片。所以这种DVD对CD-R也具有很好的兼容性。

    CD-RW CD-RW盘片在一些CD播放机和普通光驱上可读性并不是很好,但在DVD上,若DVD 驱动器使用了自动获取控制电路,则是可读取的。

    VCD VCD实际上就是某种规定格式的普通CD-ROM。几乎任何DVD播放器都可以播放VCD的。

    增强型CD 这是一种数据和音乐的混合光盘。DVD作为新出的光驱,有自动区分数据和音乐的能力,因此能正常播放增强型音乐 CD 中的音乐,也可以读取增强型CD中的数据。目前新生产的光驱都有这一能力。

    CDV CDV(即单独视频)是CD和激光影碟的组合。一部分包含20分钟可在CD或DVD播放器上播放的数字音频。另一部分包含5分钟激光影碟格式并仅可以在CDV兼容的系统上播放的模拟视频(和数字音频)。DVD光驱多数情况下兼容此格式。