DVD,也称数字影像光碟,是光碟媒体的下一代产品。从外表上看尽管一张DVD光碟与目前使用的CD唱碟和VCD影碟相似(同为直径12cm,厚度1.2mm),但在容量、清晰度、音响质量及播放功能上前者都远远超过后者。下面以日本松下公司新生产的DVD-A300数字影碟机为例做一介绍。
一、高密度、大容量
DVD的物理空间与CD、VCD相同,同样经过压缩都可保存更多的数据信息。例如一张普通VCD影碟存储能力为650MB,播放时间约为1小时14分钟,而一个DVD碟存储能力是VCD碟的7倍(单面)约4.7GB,播放时间为2小时15分钟。如果DVD碟为双层或双面,其存储能力为8.5GB,最大为9.4GB,播放时间高达4小时或4小时30分钟,也就是说一张单面的DVD光碟可以播放到2小时15分钟的视频图像(正好是一部电影的存储量)。一张双层DVD光碟可提供4小时的视频图像,而不需要翻碟。一张单层双面DVD光碟可提供4小时30分钟的视频图像(见图1)。

DVD光碟的超大容量是通过几种方式实现的,第一,它的磁迹排列更加紧凑,而且每条磁迹的坑纹尺寸更小,仅是CD碟坑纹尺寸的一半(0.4μm与0.83μm),它的磁迹间隔大约是CD碟的1/2(0.74μm与1.6μm)(见图2)。第二,新的高效率数据压缩技术能有效地减小重复和不必要的信息存储数据,在制作DVD光碟中采用MPEG-2编码器对影像进行压缩(1/100)。这样经MPEG-2编码器再现或“解压缩”图像,结果仍是逼真的色彩,高清晰的细节和平滑的运动,与未压缩影像相比毫无分别。例如相邻的两帧图像是相关的,则不需要全部再存,仅把两幅画间的差别编码成一个新的数据(见图3)。第三,两个分离的磁迹层被组合在一片DVD内。在一张双层、单面光碟中,两个薄的基片(每片厚度0.6mm)被相对粘合在一起,第二个基片是反转放置的。靠近激光捡拾器的单层上有一半透明涂层,只需对捡拾器位置少许调整,激光束就可以从同一个方向读取另一层的数据。因此,不需要翻转光碟就可以对双层中每层进行读取。在一张单层双面光碟中,两个单层光碟反相地粘合在一起,则具有双倍的数据存储能力。光学捡拾器读取每一面时,就像在读取一个单层单面的光碟(见图4)。



二、高清晰度
为获取高清晰度,在DVD光碟制作上采用紫外光接合技术,使紫外光辐射光聚合物树脂,并使之固化而产生一个超平粘合光碟,它支持精确的导迹,确保画面和声音的稳定和清晰。DVD机采用650mm(纳米)自激发振荡红激光,也称短波长红激光,因它具有较短的波长,可与DVD微小的坑纹相配合。这种激光具有减少噪音、滑除干扰和在较高温度中(60℃)产生稳定振荡的功能。DVD采用数字会成影像技术,可防止色彩失真和图像抖动。通过校验图案可以显示细节程度(见图5):在720×480像素上(NTSC)水平解像度超过500线(根据电视机和软件的功能),而激光影碟为430线,S-VHS为400线。标准VHS为240线,小型影碟(12cm)为240线。真正的逼真色彩是由于DVD使用合成影像和较宽的彩色带宽,从而不存在图像拖尾,人为的图像抖动和色彩位移,能保证获取较高的图像清晰度。

三、音响质量
DVD在音响设计上采用杜比数字(AC-3)。杜比数字(AC-3)被称为5.1声道系统,因为它有5个全频率声道(20Hz至20kHz)和一个低音声道(低于120Hz)(见图6)。杜比AC-3是根据人耳感知声音的方式而设计的,其特点是只对那些保持高质音响所需要的音频信号进行确码,而这种“知觉编码”以前一直用于音频媒体中,杜比数字(AC-3)第一个把它应用到多声道数字音频设备中,从而获取逼真的音响。杜比数字系统(AC-3)具有下混频功能,它可用来把解码器中的5.1声道环绕音频数据,转换成杜比专业逻辑体式两通道立体声信号输出,所以采用未装置杜比AC-3数字系统的设备播放时,仍可用普通环绕声式立体声放音。

四、播放功能
松下设计制造的DVD-A300数字影碟机除内置杜比数字(AC-3)解码器和卡拉OK功能外,其显著的特点是DVD光碟可以包含高达8种不同语言的声迹和32种不同语言的字幕,只需通过遥控器来选择、组合、锁定、跳过等控制功能即可实现;并可通过输入四位密码以防止无意中改变设置以实现在播放运动比赛时多种拍摄角度的选择等。但由于DVD数字影碟使用地区管理号码的限制,需要匹配使用或使用“ALL”号码(通用)碟(DVD-A300MU:地区管理码6号是中国地区)。由于DVD-A300数码影碟机采用单镜双聚焦全息影像捡拾器,使用单束激光,单个镜头创建两个分离的激光光点,故同样可以播放VCD影碟和CD唱碟,这就是与CD、VCD兼容,而其效果要优于VCD机的播放。(马龙胜)