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全面了解DVD

全面了解DVD


DVD,它对大家来说并不是一个陌生的话题。相信每个人都多多少少听说过它,的确,早在几年前它就被制定出来并由此引发过一段沸沸扬扬的讨论,那它究竟有什幺神秘之处,为什幺直到今天我们还没有用上它呢?相信看了下面这篇文章会给你一个全面的答复……
DVD的全称是Digital Video Disc,从它的名字我们就可以看出来它的用途就在于数字影像。的确,由于采用了数据存储的新标准,它让人们对于计算机及影音设备的方方面面都有了崭新的认识。别看它其貌不扬,看起来跟普通的CD没什幺两样,但它能存储的信息量却是相当惊人的:4.7GB、8.5GB、9.4GB甚至是17GB。如此巨大的容量不要说普通的电脑数据,就连高清晰的图象影像、高保真的音效它也可以毫不费力的存储下来。
那幺它是如何达到这幺高的存储容量的呢?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象现在的CD-ROM那幺厚的塑料体,而是在更小的区域聚焦,所以存放信息的物理坑点能做的更小,排布得更加紧密,从而提高了存储量。不过这幺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越多,也不至于误认坑点内的信息。所以现在的CD-ROM是不能读DVD盘片的哦,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。为解决这一问题,几大著名公司可谓各显神通。SONY公司的方法比较直截了当,将两个激光发射管波长不同,物镜焦距不同的激光头连为一体,就能解决对DVD和CD两种盘片的兼容,这种方法无疑是最快捷的,但未免有种急于求成的嫌疑,而且,在同一个激光头上使用两套光学系统,成本上也是不合算的。Panasonic采用的激光头则使用双焦点的编程透镜,通过自动识别CD和DVD,选择对应的激光头焦距,从而正确地读取盘片上的信号。有了这个保证,DVD-ROM就不存在兼容性的问题了。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的读过去!
由于DVD盘片的厚度比较薄,所以它可以由两层0.6mm的盘片粘合在一起,从而将其容量扩大一倍达到9.4GB,这就是单层双面的DVD盘片。此外,每一层介质还可以分为两层,激光束能读取两个层上的物理坑点。这样单面的容量就可以扩大到8.5GB,再将两面粘合起来就得到了双层双面的17GB DVD盘片。
好了,让我们看看如此大的容量DVD带来了什幺?第一个要说的当然是它在娱乐方面的贡献。最早设计推出DVD盘片,并不是为了用在电脑上,而是在数字影像方面。从制定它标准的几大公司就可以看出来,东芝、松夏、华纳兄弟、SONY、飞利浦等都是以家用电子或影视器材为主的公司。自然它们要将DVD用在最能为它们赚取丰厚利润的电影片身上了。果然,DVD一出手便显现出它在电影存储方面不可替代的优势,首先它利用数字方式存储,无论画面、音效均非同类产品例如VCD、VHS可比。在画面上,它采用MPEG II解压缩标准,要比以往的VHS(视频信号)或MPEG I标准要清晰的多。VHS和我们目前常用的VCD(MPEG I压缩标准)的分辨率最多能达到240线,而MPEG II轻而易举的将其提升至500~1000线,几乎可以和电影相媲美,远非现在的VCD效果能比的了的,同时它与LD相比也有过之而无不及。DVD的画面已经彻底的消除了马赛克、锯齿等现象,如果你仔细观察屏幕上影象就会发现,取而代之的是一个一个很微小的点,由此达到的清晰度是相当高的。
在音效上,它也有惊人的表现,所有的DVD电影都提供了杜比数码环绕立体声效果,也就是我们常说的Dolby AC-3 5.1声道效果。它的效果如何?呵呵,如果你是个Hi-Fi发烧友我自不比多说,如果不是的话,就听听我这并不专业的论断吧!杜比AC-3是一种全数字化音频编码技术,它同以往的hi-fi立体声和DOLBY SURROUND不同,是全新的一种声音技术,它提供6个完全独立的声道,除了5个全频带的声道外,还有一个效果声道,用来表现如爆炸声等特殊效果,俗称0.1声道。在AC-3的帮助下,我们不但可以听到分离度相当高的声音,还可以明显的感觉到电影那身临其境的三维效果。此时的音效比CD音效还要略胜一筹。还是一句话,远非普通的VCD可比……。不过要想达到此效果,你的硬件配置要够硬,除了6个杜比认证的全频带音箱外,还要有AC-3解码器、AC-3功放、AC-3线材、AC-3……,以上配置至少要上万元。嘿嘿,不要打我,不要打,如果没有也不要紧,AC-3还支持5.1声道的立体声模拟,你用两个音箱也可以达到比较好的效果,当然比不了那个配置,但同以前的VCD相比可要明显的好一大块哦!
这幺好的东西只供DVD影碟机读而不能在电脑上用岂不是失败,果然,在DVD推出没多久,专门供其在电脑上使用的DVD-ROM就问世了。并且它也象CD-ROM那样分为单倍速、2X、4X等。DVD-ROM除了支持DVD-Video格式外,它支持DVD-ROM格式(同CD-ROM一样的电脑数据格式)、CD-R、CD-RW、DVD-Audio(象CD片那样的DVD CD,单面单层的DVD片就能存储133分钟的CD音源)、DVD-RW、DVD-RAM(可擦写的DVD盘片)等等。怎幺样,比专门的DVD影碟机的功能要好吧!目前,国内已经有2X的DVD-ROM上市,它们就能支持1X 的DVD-ROM不支持的CD-R,并且它的传输速率能达到3MB每秒,而且它的价格也不是很高,只有1500元左右。其实真正限制它在中国普及的原因是它的片源问题。不过,我们都能看出来,DVD的优势实在是太大,它取代CD-ROM只是一个时间长短的问题。
从DVD诞生之日起,美国影业联盟即担心DVD的出现也会像VCD一样疯狂地盗版和翻版,因此采取了一项DVD技术生产的限制措施--即分区制。他们将全球划分为六个不同级别的DVD系统播放软件区域,规定各区号的DVD机只能播放区号相同的DVD盘片。具体划分范围:第一区为北美州即美国和加拿大等;第二区为欧洲和日本;第三是港台地区;第四区为中美州、南美州和澳州;第五区为俄罗斯、朝鲜、印度和韩国;第六区即为中国大陆,各区域的编码相互不能兼容,因此,在我国市场上只能买到标明为“第六区”或“中国地区”的机型和正版盘片。(盗版可能是别的区码)。
不过这只能限制那些买DVD影碟机的人,对DVD-ROM来说可没有什幺区码的限制。因为DVD-ROM的格式比较特殊,它可是什幺区的DVD盘都能读的哦!至于如何才能利用这一点看全区的DVD影片,则是后话。
在电脑上放DVD影碟的方法共有两种,一种是利用解码芯片,如C-Cube公司的CLM4400和CLM4700系列,进行MPEG II的解压缩;一种是用软件模拟,例如SoftDVD、XingDVD、PowerDVD等等。就象以前的软解硬解VCD的道理一样。利用硬件解的效果当然要好一些,画面的输出清晰、稳定,音效也比较好,同时硬解压卡上一般还带SP/DIF接口提供AC-3信号输出,我们可以外接AC-3声音系统。例如我这块Creative的Dxr2就是这幺一块DVD硬解压卡。它用的就是C-Cube的解码芯片,支持MPEG II、MPEG I、DVD 1.0视频回放;支持AC-3音效输出;最大支持1280*1024全屏幕分辨率,它还带了一个2倍速的DVD-ROM。这块卡的解压效果就非常好,除了很完美的DVD画面效果外,它的音效也尤为值得称赞,它支持AC-3的立体声模拟,在普通的音箱上就能基本上有很好的三维音效,我的一对60W音箱就得到了相当出色的声音效果,这让我吃惊。在区域码的问题上,解压卡同DVD机的解决方式一样也分区域销售,中国区卖的卡只能看中国区的电影。这块卡还算不错,它提供你5次修改区码的机会,一旦改过5次后就不能再改了。
用软件方式解压MPEG II则是近期才开始兴起的。因为MPEG II自身的特点,除非你有很强大的CPU,否则很难靠软件方式解压。这与以前的软解VCD很相似。但随着现在Pentium II和K6-2的日益普及,软解DVD并不是什幺难事了。另外目前新推出的显卡也都内建了MPEG II解压的线路,这使得软解DVD的效果几乎可以和硬解相媲美。我曾经用内建MPEG II解压线路的SiS 6326加速卡和PowerDVD软件配合解压,它的画面效果可以说跟Creative的Dxr2基本差不多,不过它的音效要比硬解差的多,基本没体现出DVD的特色,但做到这一点已经很不容易了,你想想,你除了DVD-ROM可是多余的一点都没有投入啊。另外据说现在已经有软件可以模拟AC-3音效,不知是那一款DVD软件。不管怎幺说,软解DVD必然是今后的一个发展方向。其实软解DVD最大的好处还不在于此,而是它的全区码解压,由于它是软件模拟方式,区码问题很容易被解决的,所以幺……我的软件就是全区码的。
在深入了解,尤其是亲自使用过DVD以后,相信你对DVD的兴趣会越来越大。毫无疑问,它真正是那种跨时代性的产品。也许不久以后,它会亲自向我们证明,一个CD时代的结束,一个DVD时代的到来。


爆发视听空间-全面了解DVD(上)
DVD规格的制定
  DVD(Digital Versatile Disc,数字多用途光盘)的概念早在1994年就已经提出来了,当时美国好莱坞八大影业公司提倡共同开发一种新的光盘类型,称做DVD(Digital Video CD,数字视频光盘),它定义的规格是能够应用在未来的视听娱乐方面,使影片的画质高于LD、VHS录像带及VCD,而且每张盘片可以存储两个小时以上的影片,音质也必须高于现有的立体声系统,还能够兼容以前的CD、CD-ROM等产品。当年12月,家电厂商索尼和飞利浦率先发表了MMCD(Multimedia CD,多媒体光盘)规格,随后日立、松下、华纳等公司也发布了SD(Super Density Disk,超密度磁盘)规格,而由此也引发两大阵营为争夺未来业界标准的纷争,牵涉进来的厂商也逐渐增多。但由于两大阵营的规格互不兼容,给最终的消费者的选择带来了极大的麻烦,市场反应自然也不如当初各大厂商预测的那幺热烈。1995年8月IBM等美国几大电脑厂商提出整合方案,要求两大阵营进行协调并统一规格。经过两大阵营的激烈辩论之后,终于将SD与MMCD规格合二为一,成为规格统一的DVD(表1),其全称也改为“Digital Versatile Disc”。DVD的作用不再只限于存储影音资料的光盘,还可以作为DVD数据光盘、DVD音乐光盘等。因而它的规格标准的定义应用在电影业和电脑界不是完全相同的。
  ●电影业界的普遍标准:
  每面可容纳一部电影的容量(约133分钟);
  可支持5.1声道矩阵环绕音效(AC-3、PCM、DTS); 每片光盘可容纳3~5个音轨(多国语言用);
  每片光盘可容纳4~6个字幕;
  具备防拷贝功能;
  支持不同的画面长宽比(4∶3或16∶9);
  可作为音乐CD碟来播放(DVD Audio)。
  ●电脑业界的普遍标准:
  与早期的CD兼容(向下兼容);
  可以在TV及PC上共享;
  具有可擦写型DVD光盘的兼容性(DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM);
  具有统一数据格式;
  具有高容量扩充性、高读写速率。
DVD的类型
  DVD规格标准统一以后,索尼、东芝、飞利浦等家电厂商和IBM、Intel等厂商联合组成了DVD论坛(DVD Forum),定义了各种不同的DVD光盘的标准。
  1.DVD-ROM
  DVD-ROM是只读的DVD光盘,它在制作阶段时将需要储存的数据刻写在光盘的记录层面上,数据只能读取而不能删除或增加,目前市场能看到的DVD光盘都属于这一类型。它的基本容量为单面单层4.7GB,提供了远比普通的650MB CD大得多的存储空间,以后也将用来代替电脑中数据存储的CD-ROM。
  2.DVD Video
  DVD Video是储存影音数据的DVD盘片,在它的规格中,规定了影片画面的分辨率与音频取样、编码方式,DVD影碟即是按照这种格式制作的。DVD Video与现在流行的Video CD有着很大的不同,VCD仅支持352×288的分辨率,水平扫描线为240线;而DVD为720×480的分辨率,水平扫描线为500线,比起当初画质出众的LD的标准还要高出许多。同时DVD Video与Video CD相比,视频信号压缩技术也要高明得多,Video CD采用固定的位速率压缩的MPEG-1技术,DVD Video则采用MPEG-2的压缩算法,不仅可以提高画质减少失真率,而且不会影响整体的读取速率。
  3.DVD Audio
  DVD Audio是用来储存音乐资料的光盘,它是CD Audio的换代产品,采用192KHz的取样频率,量化位数为24位,每秒数据传输率为384Kbps。虽然DVD Audio规格已经推出较长时间,但目前市场还看不到这种格式的产品。
  4.DVD-R与DVD-RW
  DVD-R是一次写入可多次读出的DVD光盘,它采用有机染料介质作记录层,记录原理与CD-R的刻录方式相似,都是利用激光在染料层打出“坑”来记录数据。它不仅可以被DVD驱动器所读取,也可以在DVD播放机上播放。DVD-RW是可多次重复写入读出的光盘,但写入次数有所限制。现在不少的DVD驱动器都采用DVD-ROM+DVD-RW的组合,能够读取CD-ROM、DVD-ROM、DVD-R/RW盘片等。
  5.DVD-RAM
  DVD-RAM是不仅多次重复写入,也可多次重复读取,与DVD-RW不同的是,它刻录的盘片只能在DVD-RAM驱动器才能读出,在兼容性上较其它产品有所差距。松下公司是DVD-RAM的有力倡导者,它的部分DVD驱动器都附加了DVD-RAM功能,但普及和应用还要待以时日。
DVD的优势
  DVD作为新一代影音产品逐渐被用户所认同,主要是它提供了比以前CD光盘更强大的功能。它用一张光盘就能保存一部影片,画质也远超过普通的VCD或录像带,声音处理方面不再限制于简单的立体声,而是AC-3、DTS等更高层次的音乐感受。随着技术深入发展,DVD产品的性能也渐入佳境。
  1.存储容量大
  DVD与CD的外表看起来非常相似,驱动器的读取光头通过激光在记录面上的“凹坑 (Pit)”与“平面(Land)”的光线反射,接收到信号之后将转换为0或1的数据,达到数据读取的目的。它的“坑”长仅是CD“坑”长尺寸的一半(0.4μm与0.83μm),“坑”间间隔密度大约是CD的两倍(0.74μm与1.6μm)。由于它使用更小的“坑”长来记录数据,因而在单位密度可记录的数据量越多,单张盘片的容量也就越大。根据这个原理,DVD的盘片不仅能单面存储数据,还能使用单面双层、双面单层、双面双层等存储方式,分为DVD-5、DVD-9、DVD-10和DVD-18四种规格,盘片容量分别为 4.7GB、8.5GB、9.4GB、17GB。
  2.MPEG-2压缩技术
  DVD由于采取了MPEG-2的动态影像压缩技术,才能保证它具有高画质的回放效果,它是MPEG(Moving Picture Experts Group,电影画面专家组织)于1993年推出的新一代影像压缩标准。它采用了可变位速率(VBR,Variable Bit Rate)技术,能够根据动态画面的复杂程度,适时地改变数据传输速率来获得较好的编码的效果,在较单调画面数据量不多的情况下,采用2Mbps位速率进行编码;在复杂程度较高的画面时则采用10Mbps位速率进行编码,而不像MPEG-1技术那样采用单一固定传输速率进行编码工作,从而减少在复杂或快速移动画面时杂波或马赛克的发生。
  3.杜比AC-3环绕音效
  杜比AC-3环绕音效是杜比公司所制定的环绕声场技术,它提供了6声道的清晰的数码音频,而没有相互间的干扰。对话、背景音乐和效果,几乎是又完美又真实和清晰地再现。由于DVD规格支持多达8个音轨,无疑给AC-3环绕音效的录制和回放带来极大的便利,使DVD的视频影像与音频环境完美地结合,获得令人震撼的效果。 爆发视听空间——全面
了解DVD(下)
DVD播放机与DVD-ROM驱动器
  前面已经提到,完美的DVD标准包括电影业标准和电脑业标准,因此在应用上也派生出DVD播放机与DVD-ROM驱动器两类界限分明而功能近似的系列。对普通用户来说,大家熟悉的莫过于DVD播放机,它究竟与DVD-ROM驱动器存在何种区别呢?
  1.DVD播放机
  DVD播放机目前包括视频的DVD Video Player和音频的DVD Audio Player,现在大家常见的都是DVD Video Player,用于回放高画质的DVD影碟。第一代的DVD视频播放机基本上是日本的松下、东芝、索尼与韩国的三星、LG等公司的产品,初期产品由于保护版权的原因,大都采用了区码限制技术。但在后续的升级产品中,索尼公司率先推出了全区码播放机,使得产品的普及率进一步提高。国内的第三代DVD播放机如新科、爱多等厂商推出的大都是全区码产品。
  作为一台典型的DVD播放机至少应该包括两个核心部分:解码芯片和机芯。解码芯片的作用是对激光头读取的信号进行解码处理,它的质量好坏直接影响到图像清晰度的高低、音频处理是否100%数字化等各项功能。
  DVD机芯负责DVD影碟的转动,通过DVD激光头完成信号的读取。DVD播放机从初期的第一代发展到今天的第三代甚至第四代,其关键器件激光头的结构也发生很大变化,单光头取代双光头成为大势所趋。第一代DVD播放机为了能更好地兼容CD/VCD影碟,采用了双光头读盘技术,但随着现有技术的不断更新,双光头成本高、线圈多、机械结构复杂等缺点逐渐暴露出来,单光头的光路结构简单、组件数量少、反应灵敏、性能稳定等优点开始显露出来,加上读片能力更好,兼容能力更强,成为目前DVD播放机的主流趋势。
  在功能上,DVD播放机的功能与其它视频播放设备也有着很大的不同,由于DVD采用了先进的国际标准MPEG-2影像压缩技术和VBR技术,使得DVD可达到500线以上的水平解像度。如果要欣赏到DVD完美的画质,用户最好购买大屏幕的彩电(29英寸以上)或数字电视机与之相匹配,但即使使用普通电视机,DVD的图像也会比VCD或超级VCD的图像更清晰、更流畅。在音频方面,DVD播放机可以兼容杜比AC-3、MPEG-2、DTS等声音回放技术,除了具有较高的图像和声音质量外,DVD还具有各种独特的功能:
  ●多角度功能(Multi-Angle) 可以在任何时候从不同的角度观看DVD影碟。配有多角度选择功能的播放机和影碟,播放时可以从多达四个不同的角度观看。
  ●多剧情功能(Multi-Story) 可以让用户选择不同的剧情发展片断,根据个人的喜好编排节目。
  ●多语言功能(Multi-Language) 可以通过此功能选择不同的语言观看DVD影碟,最多能够提供八种语言选择。
  ●多字幕功能(Multi-Subbtitle) 此功能可以让用户挑选其中一种语言对白字幕观看DVD影碟,最多可以有三十二种语言对白字幕进行选择。
  ●多电视画面比例功能(Multi-Aspect) 可以通过电视屏幕设置观看宽高比为169的电影,即使是普通宽高比为43电视机,也可根据影碟的设定画面比例来观看影碟画面或全景画面。
  另外,DVD播放机还包括童锁功能、分级的快进、快退、慢放及编程等功能,满足用户的一些基本操作要求。从本质上说,它所提供的功能就是同VCD相似的影碟回放,但它的画质和音质都提升到一个相当的高度。
  2.DVD-ROM驱动器
  与DVD播放机单纯的影碟回放不同,DVD-ROM驱动器在电脑中的应用范围要广得多,在很大程度上,DVD技术的提高也是个人电脑和电视合二为一的契机,微软、英特尔和康柏等公司甚至计划在十年内把现在个人电脑、模拟电视和数字电视分三个阶段互相融合。DVD-ROM驱动器的发展与DVD播放机相近,最初也是由日本的东芝、松下,美国的IBM、康柏和新加坡的创新公司等于1996年率先推出,经过几年的发展,DVD-ROM驱动器已理所当然地成为CD-ROM驱动器的替代者。
  既然是DVD-ROM驱动器,它的定义自然也与CD-ROM驱动器相同,以单倍速DVD-ROM驱动器为例,它的数据传输率为1350KB/s,是单倍速CD-ROM驱动器150KB/s的9倍。它的速度发展也像CD-ROM驱动器一样,经历了从单倍速到4倍速、与倍速以及正在成为主流的8倍速或10倍速产品的过程,每一次速度的提升也代表某一代产品的终结。DVD-ROM驱动器的结构也远没有DVD播放机那幺复杂,它的整体是由机芯、伺服电路、控制电路等简单部分组成,但由于机芯结构有着与DVD播放机相似的特点,一些低价的DVD播放机也使用了DVD-ROM驱动器的机芯进行制造,以降低生产成本,实际性能与配有专用机芯的产品相比自然要大打折扣。同时DVD-ROM驱动器只是单体设备,它能够与CD、VCD以及数据光盘相兼容,这一点是DVD播放机无法相比的,但DVD-ROM驱动器没有设计解码芯片电路,在回放DVD影碟时必须借助硬件产品或软件产品。
版权保护技术
  当初DVD标准在制定时,就把版权保护放在重要的位置上,因而才出现了初期第一二代播放机设计的区码限制及其它防盗技术等状况,这一点毫无疑问地阻碍了DVD产品技术的进一步发展,在目前全球版权意识越来越强烈的情形下,DVD播放机和DVD-ROM驱动器的版权保护技术如区码限制已开始解除。在DVD上常采取的版权保护技术包括以下几种:
  1.防拷贝CSS加密
  CSS加密(Content Scrambling System,内容乱码系统)是将DVD影片中原本连续性存储的数据,以数字运算式将它的顺序打乱,只有取得CSS授权认证的软硬件厂商才能取得解密程序,经过解密后才能把加密的影片还原到正常的方式观看。
  2.防类比设备翻录
  这是防止使用普通录像机利用DVD播放时做类比信号进行影片翻录操作,它能够利用干扰信号,直接影响录像机内部的自动增益控制电路,使录下来的画面无法正常观看,以此达到保护DVD版权的作用。
  3.区码限制
  这是使用较广的一种版权保护技术,它的动机是各大影业公司的影片在全球发行的时间不同,为了防止发行地区的影片在未发行区播放所采取的一种保护技术。在DVD 标准中规定了在特定地理区域播放特定光盘的代码,这样每台DVD播放机均有一个与销售地区对应的代码,如不是本地区发行的影片,DVD播放机将会拒绝播放,即在一个地区购买的光盘可能无法在另一个地区购买的播放机上播放。区域代码限制对于光盘制作者来说是完全可选的,没有区码限制的光盘可以在任何国家的任何播放机上播放。同样的限制也可用于DVD-ROM驱动器,但与DVD播放机不同的是,大多数DVD-ROM允许多次更改地区代码,通常为5次~ 9次,达到限制后就不能再更改,除非供应商或制造商重新设置该驱动器。而实际上现在不少发烧友都找到了更改DVD-ROM驱动器甚至DVD播放机区码限制的方法。   DVD区域代码包括六个地区:
  第一区:加拿大、美国;
  第二区:日本、欧洲、南非、中东、埃及;
  第三区:东南亚、东亚;
  第四区:澳大利亚、新西兰、南太平洋群岛、中美、墨西哥、南美;
  第五区:前苏联、印度、非洲、北朝鲜、蒙古、中亚;
  第六区:中国。
DVD走向成熟
  经过几年的技术发展,DVD标准的产品正在逐渐走向成熟,除技术不断更新的DVD播放机和DVD-ROM驱动器外,其它的一些产品也迈入商品化阶段。去年12月底,松下和先锋公司相继推出了DVD-Audio/Video机,它能够以24位进行量化,声音信号带宽达到100KHz,动态范围达144dB,无论是技术性能或音质表现,都令原来的CD望尘莫及。虽然目前DVD Audio盘片还需要专用的DVD Audio机或DVD Audio/Video机才能正常播放,但在很短的时间里,DVD Audio/Video机成为标准配置产品不会是非常困难的问题。
  而随着DVD产品的普及和技术的逐渐提高,下一代的HD-DVD标准也在悄悄浮出水面,它的产品面对的是下一代的高清晰度数字电视(HDTV),因而它的容量和画质将进一步得以提高,以容量而论,HD-DVD要获得高于如今DVD机500线的水平清晰度,4.7GB的单层DVD容量是远远不够的。根据画质数据的推算,HD-DVD盘片单层容量必须达到45GB或50GB的容量,现有的HD-DVD产品单层可以达到18GB,虽然较估算的容量还差很远,但有理由相信,随着技术的飞速发展,这一切都会很快解决,到那个时候,DVD技术或许才是真正走向成熟了。

解析环绕声系统
  杜比环绕、AC-3等近来在一些报刊上有过介绍,但介绍得比较笼统,有的根本就没有分清杜比环绕和AC-3的区别,或者认为是一回事。因此下面将杜比环绕、杜比AC-3等一些与音频有关的概念作一介绍。
杜比环绕
  虽然杜比环绕对于电脑爱好者来说比较陌生,但它并不是什幺新的概念和技术,它是美国杜比公司研究发明的用于处理影院音频系统的专利技术。早在70年代后期,该公司就将杜比立体声(Dolby Stereo)专利技术应用于35mm电影的影院系统,标志着影院多声道系统的真正开始。此后杜比公司又不断改进,推出了杜比环绕、杜比定向逻辑等一系列的音频处理技术,用于电影院和家庭影院中。
  杜比环绕技术的核心是对音频信号的4-2-4编码解码技术。即在录音时,把原来的左、右、中、环绕四个声道的信号通过特定的编码手段将其合成为二个声道的复合信号;在还原声音时,通过解码器将二个声道的复合信号解码还原成原来的四个声道信号。这样做的好处是显而易见的:能够完全兼容原有的双声道立体声系统。
  由于杜比环绕技术经历了不断改进和从专业电影院应用到家庭影院的发展过程,所以其名称和标志也有多种,常常使人困惑,现将常见的几种列出如下:
  Dolby Stereo:杜比立体声。这是最早(1976年)用于35mm电影的杜比矩阵四声道技术,为了与传统的双声道立体声区别而命名;
  Dolby Stereo SR:这是1987年推出的对Dobly Stereo的改进型,主要是克服Dolby Stereo声道隔离度不好的缺陷,采用了杜比矩阵四声道SR型编解码技术,而Dolby Stereo采用的是杜比矩阵四声道A型编解码技术;
  Dolby Surround Basic:杜比环绕。前面介绍的两种杜比技术是应用于专业电影院的,20世纪80年代初杜比公司又将其发展为应用于家庭影院系统。由于民用产品在价格上必须大大低于专业产品,所以采用的技术及解码设备都有所不同,Dolby Surround Basic只有左、右、环绕三个声道;
  Dolby Surround Pro.Logic:杜比定向逻辑。这是杜比公司于1987年推出的,由Dolby Stereo SR发展而来的用于家庭影院的杜比技术,它克服了Dolby Surround Basic因采用廉价解码器而带来的部分声音信号丢失等缺陷,而且与专业影院系统一样含有四个声道,在解码器中使用了一种方位增强电路,故称为杜比定向逻辑。
  目前的家庭影院杜比解码器基本上都采用的是杜比定向逻辑四声道解码技术,但习惯上人们并不严格加以区分,仍然称其为杜比环绕。
杜比AC-3
  杜比AC-3,也称Dolby Digital(杜比数字),它与前面介绍的杜比环绕技术最根本的区别是:杜比环绕处理的是模拟音频信号,而AC-3处理的是数字信号。AC-3目前被广泛用于DVD影碟中,美国的高清晰度电视也采用AC-3作为音频标准。
  AC-3音频系统是全音域的5.1声道系统(五个声道的频率响应都为20Hz~20KHz,±0.5dB),这五个声道是左、右、中、左环绕、右环绕,5.1声道中的.1声道是超重低音声道,频响范围为20Hz~120Hz。AC就是Audio Coding(音频编码)的意思,AC-3将5.1声道的数字音频信号经过压缩编码以后形成单一的比特流,在还原声音时,通过AC-3解码器将比特流解码还原成5.1声道的音频信号。由于编码解码器处理的是数字信号,所以就不会出现杜比环绕技术中的声道分离度不佳等缺陷。
  AC-3是如何对音频信号进行压缩的呢?它是采用了一种称为ATC的第三代感觉编码技术,利用人耳的听觉效果来达到压缩信息的目的。举例来说,假设在你的周围有两个声音频率相近的人在讲话,其中一个声音很大而另一个声音较小,那幺你就听不到较小的声音,这就是人耳的遮蔽效应。AC-3在压缩编码时,通过分析音频数据,将频率相近、音量较低的会被遮蔽的信息删除,将音量低于聆听界限的信息删除,这样将大量人耳听不到的音频信息去掉,达到压缩信息的目的。
  AC-3中的3是什幺意思呢?当然表示序号啦!既然如此,也就有AC-1和AC-2。AC-1是杜比公司为DBS(直播卫星)而设计的,特点是解码器价格便宜,性能也较好,数据比特率为220Kbps~325Kbps;AC-2主要用于专业音响传输技术上,其压缩率和音质都比AC-1好,数据比特率为128 Kbps~192Kbps。 数字影院系统(DTS)
  如果说DTS还不为大家所熟悉的话,那幺说到电影《侏罗纪公园》、《生死时速》,恐怕是无人不晓了吧。《侏罗纪公园》就是第一部采用DTS音频编码技术的具有多声道环绕效果的电影。
  DTS(Digital Theater System,数字影院系统),是DTS公司于1993年研究推出的全数字化多声道环绕声音频系统,采用了相干声学编码(CAC: Coherent Acoustics Coding)方式。DTS同AC-3一样具有全音域的5.1声道,但编码的压缩比为3∶1~4∶1,比AC-3(12∶1)低,所以能够比AC-3保留更多的音频信息,使得声场的层次性、细腻性等均优于AC-3,因此大有后来居上之势。实际情况也是如此,现在市场上的第三代DVD播放机均增加了DTS读取功能,采用DTS技术的DVD影碟也越来越多。
THX家庭影院系统
  20世纪80年代,美国卢卡斯电影公司为了改善影片在电影院的声音回放效果,制定了专供电影院使用的THX声音系统。之后,为了能在家庭环境中再现电影院里的完美音响效果, 在杜比定向逻辑解码器的基础上成功地开发出用于家庭影院的Home THX Audio 系统。THX并不是一种独立的声音回放系统,它是对经过杜比定向逻辑处理的立体声信号进行适当的后期处理, 以便获得定位更为准确、动态范围较大的更为真实的音响效果。THX实际是建立在杜比定向逻辑基础上的家庭影院音响系统标准。
  THX系统比杜比定向逻辑环绕系统中的解码器多了个THX控制器, 它由超低频电子分频 (Subwoofer EleGtric Crossover)、 再均衡处理 (Re-Equalizer)、 去相关处理 (De-Correlation) 和音色匹配处理 (Timbre Matching) 四部分组成。其中的超低频电子分频的作用是从左、中、右三个前置声道中分离出超低频声道,以增加这三个声道的动态效果。再均衡电路的作用就是对声音进行再次均衡, 使声音不过于明亮。去相关电路的作用是将输入的单声道信号用模拟的方式转换成左右两个声道, 使音响效果更具临场感。音质匹配电路的作用是修饰前置声道和环绕声道之间音色的差异,当声音从前方向两侧和后方移动时使聆听者感觉不到音色的变化。 数字声场处理系统 (Cinema DSP)
  这是日本YAMAHA公司研究杜比定向逻辑系统时开发的技术,Cinema DSP系统主要使用了DSP(Digital Sound Field Processing,数字音场处理)技术。它将输入信号通过音频信号处理器来模拟不同要求的环绕反射声,创造出模拟环绕混响声场。在实际的处理系统中,将各种类型的环绕声场,如音乐厅、电影院、教堂、体育场等特定声场的传播参数贮存在音频信号处理器的存储器内,使用时根据 AV放大器显示屏上的菜单来选择所需要的声场模式,并直接加到固定的杜比定向逻辑解码以后的环绕声上。它实际也是在杜比定向逻辑系统解码的基础上进一步的加工,使它具有更好的临场感。对于未经杜比定向逻辑系统处理的软件,如两声道的立体声通过 DSP处理,也可以增强它的立体声效果。高档的 Cinema DSP系统除设置左、中、后置环绕声音箱外,还在听者的前方两侧配置两个环绕声音箱,四个环绕声输出将使环绕声效果更加生动逼真。
3D环绕声系统
  3D环绕声是利用人耳听觉特性和听觉心理学, 把普通的立体声信号经过一定的处理,通过两只音箱获得真实三维空间感的立体声声场的系统。目前较为常用的3D环绕声系统有SRS、Spatializer、APX、QSound、Virtual Dolby等。3D环绕声系统有三大优点:首先是对音源没有特殊的要求,无须对节目源进行处理;其次可以利用原来的双声道立体声,用两只音箱即可享受真实的环绕声效果;其三是对环境没有严格的要求。其缺点也是显而易见的,声音的定位准确性和空间感比不上前述声音系统。
CD-R光盘的种类及选购
  目前市面上的CD-R空白光盘主要有绿盘、金盘和蓝盘三种类型。它们主要区别在于使用了三种不同颜色的有机染料,从而呈现出不同的颜色。从数据记录和读取的原理来看,它们都具有相同的功能。
  1.绿盘
  绿盘是最早开发生产出的CD-R光盘,采用了日本太阳邮电公司发明的花青染料。由于CD-R标准是基于花青染料的,根据记录灵敏度、记录阈值和反射率等记录特性制定出的,所有的刻录机均按照橙皮书规格进行设计生产,因此绿盘对各种刻录机的兼容性较强。
  绿盘使用的花青染料,记录灵敏度很高,各种刻录机都能在记录层快速形成可靠的信息凹坑。但是随之而来的问题就是绿盘对强光过于敏感,例如在夏日中午阳光的曝晒下,花青染料会发生物理及化学变化而使光盘报废。为了降低绿盘对强光的敏感性,一些CD-R绿盘生产厂家,在花青染料中加入了不易感光的材料,结果使花青染料的颜色变淡,盘的颜色与金盘接近,这种CD-R光盘也被称为金绿盘。
  2.金盘
  针对花青染料对强光敏感的缺点,三井公司又开发出了酞花青染料。酞花青染料本身呈淡黄色,与反射层的金色混合后使光盘的记录面呈黄金色,因此这种光盘被称为金盘。酞花青染料具有较高的稳定性,对室内和室外强光均不敏感。但金盘对刻录机的写入激光功率要求较高,酞花青染料通常推荐的写入激光功率为6.5(±0.5)mW,而绿盘的花青染料只有5.5(±1.0)mW。
  3.蓝盘
  为了降低CD-R绿盘和金盘的成本,三菱化学公司开发生产出了一种金属化的AZO有机染料,并使用成本较低的银作反射层材料。AZO本身为深蓝色,因此与反射层的银白色混合后,使CD-R光盘的记录面呈蓝色,因此就被称为蓝盘。
  一般来说,CD-R金盘的使用寿命最长,超过100年,适于可靠地长期保存数据。而CD-R标准是基于绿盘制定出的,它具有较低的写入功率和较宽的功率范围,可降低对刻录机写入激光功率的要求,提高与刻录机的兼容性。
  在市场上我们可以看到各式各样的CD-R光盘,有散片的、有单片盒装的。究竟选择哪种?你可以根据自己的经济能力来决定。目前散装的绿盘价格为5元多,而单片盒装要十多元。对于重要的数据资料并希望保存时间长一些,你可以选择高档的金盘或名牌厂家的盒装盘片,而一般日常使用,散装绿盘就足够了。要存储多媒体影像资料及各种原始数据资料,使用CD-R光盘是最好的选择。CD-R光盘可以在普通CD-ROM上读取,兼容性很强;而CD-RW盘就未必可行。在刻录CD-R光盘时,最好关闭其它应用程序,如屏幕保护程序,病毒监视程序、媒体自动播放等。在刻录的同时请不要再运行其它的程序,必要时还应断开网络,避免因干扰产生刻坏盘的现象。在刻录时如果光盘被刻坏了,你可以尝试执行刻录软件的关闭段功能。若关闭成功,就可以继续进行刻录;若不成功可以换用新版本的刻录软件或另一种刻录软件试一试。有时使用Easy CD Creator3.5刻坏的盘片,可以使用4.0版救活。此外还可以换一种品牌的刻录机试试。
  刻录好的CD-R光盘需要妥善保管。由于CD-R光盘不能承受高温和阳光照射,和普通CD盘片相比,更容易损坏,在保存时要避免阳光的照射,不要让它受到弯曲和挤压。大家在使用普通CD光盘时都知道要保护好光盘的数据面,不要用手触摸,更不要用硬物划伤。对于CD-R光盘也一样,但CD-R光盘的数据“存放位置”相对更靠近标签面,标签面的划伤更容易伤及数据。在使用时尽可能保护好标签面,因此,进行编号时要用软性笔书写,不可用钢笔等硬笔,以免损伤到数据。
CD光盘种类知多少
  CD是英文Compact Disc的缩写,意思是高密度盘,即光盘。光盘是七十年代末从胶木唱片发展而来的,经过不断完善和发展,种类不断增加,并获得广泛的应用。到目前为止,光盘制品有十多个规格品种,每个品种又都有对应的标准格式。国际标准化组织ISO制定和采纳了多种标准规范,定义了光盘的尺寸、转速、数据传输率、数据格式等重要参数。
  1.CD-DA:激光数字音频光盘,1981年制定了它的规范,又称CD,CD盘直径12厘米,每片盘能播放74分钟高质量的音乐节目。
  2.CD-ROM:计算机只读光盘。1985年制定了它的规范,主要用于计算机外存储器,最初CD-ROM只含计算机可读的文字信息,现在可存储声音、图形、视频、动画等。CD-ROM光盘直径12厘米,容量为650MB。
  3.CD-ROM/XA:1998年制定了它的规范。CD-ROM光驱在读混合模式光盘时(同时会有数据轨道和音频轨道的CD称为混合模式光盘),如果读计算机数据,就不能回放音乐。XA允许计算机数据和音频数据放在相同的轨道上,所以它能够在读计算机数据的同时回放音乐。
  4.CD-G:又称卡拉OK盘,1985年出现,它是利用CD唱片上剩余的信道记录一些简单的静止图形文字(如歌词等数据),可用于卡拉OK。
  5.CD-V:带视频的激光唱片,1987年出现,它是CD-DA和LD相结合的产物,同CD-G一样在影碟机上使用。
  6.CD-I:交互式光盘:用于交互式计算机多媒体CD-I系统中。1987年制定了它的规范,CD-I只能由CD-I播放机播放。
  7.CD-R:可录式光盘。1989年制定了它的规范。它可多次在空余部分写入数据,适合于小规模单一发行的CD制品或数据备份,资料存档等。
  8.Photo-CD:相片光盘。1992年制定了它的规范。Photo-CD是专为存储数字化的35mm相片设计的,一张光盘可多次录入约100张左右的相片,必要时还可以还原成底片。Photo-CD光盘可在CD-I、CD-ROM/XA和Photo-CD播放机上播放。
  9.V-CD:是Video CD的简称,意为视频小型光盘,俗称小影碟。1993年制定了VCD1.1的标准。1994年又在VCD1.1的基础上增加了播放控制(屏幕菜单)和高清晰度图像等功能,制定了VCD2.0标准。VCD标准采用了CD-ROM/XA数据格式,因此可在配置了CD-ROM驱动器的PC基础上播放,普通的CD唱机增加VCD解码板也可播放VCD。一张VCD盘可连续播放74分钟的录像节目。其图像优于VHS录像质量,伴音质量可达到CD的效果。
  10.DVI:数字电视交互技术光盘。DVI把高质量的声音和电视图像以压缩方式交叉存放在CD-ROM上,这种盘也称DVI光盘。
  11.DVD:高密度数字视盘,1995年统一规格标准,采用双面光盘结构,它以单面光盘为基础,每面的容量为4.7GB,可以播放133分钟的MPEG2的音视频信号。同时DVD具有可变的数据传输率,对于图像和声音的平均传输速率为4.69MB/s,文件结构满足ISO9660,数据格式支持CD-ROM/XA标准,采用MPEG2音频数据压缩标准,PAL分辨率为720×576,25帧/秒,支持杜比AC-3/5.1信道环绕立体声技术,图像和声音质量更高。向下兼容CD、VCD等光盘。DVD应用于消费和计算机领域,它不仅是以往录像带、CD和CD-ROM的更高密度的换代产品,还将会成为个人计算机和消费电子工业产品之间真正的会合点。
  12.LD:激光视盘,又称影碟,因此视频播放机又称影碟机。视盘的直径一般为30cm、也有20cm的。根据其信号录制方式,LD分为两种,一种是标准播放视盘(CAV),这种视盘单面播放时间为30分钟。另一种是长时间播放视盘(CLV),其单面播放时间为60分钟。
  13.CD-WORM:一次性写入光盘,信息一旦写入便不能修改。
  14.可擦写式光盘:按记录方式主要有两种,磁光盘(MO)、相变光盘(PCR),这两种光盘都在迅速发展,存储容量不断提高。

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