DVD（Digital Video／Versatile Disc——数字视频／多用光盘）是一种世人瞩目已久的产品，远在其产品问世之前已成为公众关注的焦点。自1995年9月TOSHIBA、National与SONY、PHILIPS两大阵营达成统一标准协议以来，已有多家公司研制出了自己的产品，其中SD-3000（TOSHIBA）、DVD-A300、DVD-A100（Panasonic）、DVL9、DV-7、DV-F21（SONY）等几种DVD影音播放机已在日本等地上市销售，在我国北京、上海等城市也有产品出售，成为DVD市场的先锋。
DVD影音播放机采用MPEG2数码压缩技术在光盘上记录图像、声音等数据。DVD的盘片尺寸与CD相当，单面单层盘片可记载133分钟较高清晰度的图像，单面双层盘片则可记载242分钟，水平解像度可达500线，优于LD、VCD及S-VHS，适用于4：3、16：9或信箱式、拉移式等宽高比观看方式。DVD可在同一盘片上录制多角度或多情节的图像，以便观看时通过屏幕菜单选择体育比赛的不同观看角度（最多可达9个），或观看故事片时自由选择剧情的发展。DVD还可提供3路独立的杜比AC-3 5.1声道数码环绕声，或两声道立体声，以及4种不同语言的字幕。
DVD影音播放机的原理与VCD相似，图1为NTSC制DVD影音播放机的原理框图。数据由激光头读取，经前置放大及预处理，再对其进行系统解码，将主画面信号与未解码的副画面数据、音频数据分离，对音频数据做杜比AC-3解码并输出，副画面数据解码后与主画面信号混合，然后进行NTSC编码，输出视频信号。DVD的视频输出有3种方式，分别为VIDEO、S-VIDOE及Y、Cr、C\(_{b}\)分离输出，音频信号的输出有L＋R模拟信号、AC-3数字信号两种，数字信号可由光缆接口或同轴电缆接口输出。图2为采用DVD构成的AV系统连线示意图。
DVD的文件管理结构采用了ISO9660＋MICROUDF格式，视频信号采用MPEG2编码方式压缩，编码率可变。压缩编码时先对图像的复杂程度加以区分，对复杂的图像采用高比特率，简单图像则采用低比特率，编码率平均值为3.5Mbps，最高可达10Mbps。视频信号的调制采用8～16方式（EFM＋），编码纠错采用RS-PC方式（里德所罗门产品码），其字符串误码校正能力相当于可允许盘片上4～5mm的划痕。DVD可达到的视频信号解像度，PAL制为720×576，NTSC制为720×480，视频信噪比可达65dB。音频信号采用了杜比AC－3压缩编码方式（对应于NTSC制），压缩算法编码率384kbps，此外还兼容线性PCM编码模式（16-24bit，48／96kHz），用于产生杜比Pro Logic立体声，此时单一盘片上最多可录入8种语言对白及32种副画面（720×480，16色）。对应于PAL制、SECAM制的音频处理则采用了PHILIPS的MUSICAM多通道的音频编解码系统。
DVD盘片分单面单层、单面双层、双面单层、双面双层等几种，材料为PC，厚度均为1.2mm，由两片0.6mm的盘片粘合而成，盘片的外形几何尺寸与CD相同，外径φ120mm，内孔φ15mm，数据起始记录区直径φ46mm，记录区最大直径φ16mm。DVD采用等线速度控制（CLV），速度为4m／s。激光头读取数据时（见图3），光线首先聚焦在第一层半反射膜上，读取该层数据，第一层数据读完后激光透过半反射膜聚焦在第二层全反射膜上，读取第二层的数据。半反射膜的透射率为75％，因而读取第二层数据时需加大激光强度。对于普通CD盘片的数据读取，各公司采用了不同的方法，National和PIONEER等公司采用DVD的激光头改变聚焦点的方法读CD盘片，TOSHIBA则采用了双镜头切换，即激光头上有两个物镜，分别用于读DVD盘片及CD盘片，使用时根据盘片类型自动切换。
与CD相比，DVD的记录密度大大提高了。为了能实现高密度记录数据并准确读取DVD采取了一系列措施。首先，DVD盘片的记录凹坑尺寸缩小了（见图4），最小凹坑长度从CD的0.83μm缩小为0.4μm，凹坑轨迹间距从CD的1.6μm缩小为0.74μm；其次，采用较短波长（635／650nm）的激光头（CD为780mm），且激光头物镜的数值孔径（NA）加大为0.6（CD为0.45），这样可以将聚焦点的尺寸缩小，以便聚焦在更小的凹坑上；第三，采用了纠错能力强的RS－PC编码纠错方式，其纠错能力较CD的纠错方式强10倍，助于降低纠错码与用户数据的比例，从而降低数据冗余度，增强了编码效率，减小轨迹间距及最小凹坑长度。
图5为TOSHIBA的DVD影音播放机电路原理框图，其产品视频制式为NTSC，音频采用杜比AC-3编解码系统，解像度720×480。其各部分功能为：
RF信号处理电路由TA1244FN、TA1236F、TA1253FN三片IC组成，TA1244FN将激光头拾取的三光束六通道信号混合、放大，进行I／V转换，并可针对不同的盘片读取方式进行光束增益的调整：TA1236F对CD、DVD的RF信号作均衡处理，具有AGC、APC功能，可控制误码率为最低，通过检测聚焦误差信号及CD三光束跟踪误差信号，产生各电机的伺服控制信号；TA1253FN检测各通道信号的相位差，生成跟踪误差信号用于伺服跟踪补偿。
TC90A19F为数据处理电路，它处理RF信号，对同步信号进行采样、保持、分离，作8－16数据解调，并作ECC＋EDC处理，实现MPEG数据的同步传送，此外还产生伺服基准频率信号，与TC9420F配合可完成对主导轴电机的CLV控制。它外接一片4MDRAM。
TC9420F为伺服控制电路，具有两个功能，其一是将CD信号从同步信号中分离、保持，进行EFM解调、纠错，作1bit DA转换并且滤波输出，另一功能是接收TA1236F的伺服控制信号对主导轴、轨迹跟踪、进给及聚焦等进行伺服控制。
TC81201F为MPEG2解码电路，用于对系统数据实时解码，外接16MSDRAM作为程序及数据存储器。该IC从系统数据中分离出主画面数据并解码，再与其余数据一起送视频处理电路。该IC主频27MHz，最大数据流40Mbps，可以选择4：3或16：9画面，且具有正常/特技放像功能。
TC90A09F为视频处理电路，与TA81201F一起完成视频处理。它将系统数据中的副画面及声音数据分离出来，声音数据送音频处理电路，对副画面数据进行解码并与主画面信号及其内部所产生的OSD信号混合，送NTSC编码电路合成图像。
TC6802AF为NTSC编码电路，它将主、副画面、OSD等混合并编码生成NTSC图像。该IC中还含有拷贝控制电路，可有效防止音像产品的非法复制。
TC6803AF将TC90A09F发出的声音数据进行杜比AC-3I／F变换，并作并／串数据变换、缓冲，然后送ZR38521作AC－3解码。该IC外接4M DRAM。
IC9425F为DVD音频输出接口电路，它内含DAC、PLL电路，可提供两路模拟输出和一路数字输出，兼容杜比AC-3 5.l通道数码环绕声及线性PCM立体声，基准频率为44.1kHz（CD）或48／96kHz（DVD），音频信噪比（S／N）可达90dB（JIS-A），非线性失真度（THD＋N）为-85dB（1kHz）。
TMP93CS42AF为16位主CPU，用于协调各部分工作并完成输入控制及显示，内含64k ROM、2k RAM、5路10bit ADC及2路8bit SIO／UART，最多可提供80个I／O口。
以上简要介绍了DVD的原理，从技术角度看，DVD比LD、S-VHS及DVC有优势但不是压倒性的，不过DVD是一种以光盘为媒体的数字化产品，其发展将遵循计算机等数字产品而非传统家电产品的规律，即随着生产规模的扩大和时间的推移其价格下降会很快，从而对现有的相关产品构成威胁。此外，DVD在计算机行业用途广泛，因为DVD-ROM的存储容量大、读取速度快，预计将来采用蓝光激光器的双面双层DVD容量将达42GB。随着可多次写入的盘片（DVD－RAM）的出现，DVD将成为数据存储的理想载体，这将对计算机行业的发展产生深远的影响。DVD必将成为一种划时代的产品。（吴祎）