21寸显示器

DVD基础知识

由模拟信号向数字信息转变的革命浪潮中，最显而易见的产物之一是那些迅速淹没我们

这个世界的海量数据。上个世纪最后十几年时间里，曾经无比辉煌的CD技术非常圆满的承

担了过渡任务。这项由SONY和Philips联盟在1981年创造的光介质存储技术至今仍应用于

包括音频、视频、数据等各个领域。但对于越来越庞大的“数字巨兽”来说，CD最多几百

M的身材着实显得单薄了些，该由位更强壮的勇士来承担驯服工作，CD则脱离不了在抽屉

里享受退休隐居生活的命运。这次Pioneer（先锋）走在了时代的前沿。PC用CD-ROM开

始成为流行产品标准被大众接受的时候，Pioneer在1994年9月推出一种尺寸同CD-ROM

相同，容量却要大出8倍的光介质存储格式。接着CD-ROM缔造者做出了迅速反应，3个

月后SONY、Philips联盟发表MMCD（MultiMediaCD）格式，其容量为每单面3GB。另一

方面，早已投入研发新一代光存储介质多时的Toshiba与TimeWarner阵营，亦于1995年

1月发表SD（SuperDisc）规格。

或许有些人还记得磁记录时代的VHS与Beta之争，SONY方面显然觉得如此的争执并

不能为自己带来多大的利益，于是双方于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DVDConsortium。1997年4月DVDConsortium更名为DVD

联盟，其成员共十家，包括七家日本厂商：Sony、Matsushita、Hitachi（日立）、Toshiba（东

芝）、Pioneer（先锋）、JVC（胜利）、Mitsubishi（三菱），两家欧洲厂商：Thomson（法国）、

Philips（荷兰）和一家美国厂商TimeWarner。

在标准确认之初，新的大容量光介质存储格式被命名为DigitalVideoDisc。其主要应用

是提供相比LD（LarDisc）更廉价，而容量全面超过CD-ROM的高质量视频存储解决方

案。但随后的发展使得新格式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：DigitalVersatileDisc，意即用途广泛的数字化储存光碟媒体，也就是目

前我们所熟知的接替CD承担历史重任的下一代勇士：DVD。

1997年：全世界第一批DVD播放机正式面世，超过500套片同时推出。1998年：全

球第一批DVD-ROM以及驱动器正式在高端计算机上应用。2002年：大量的厂商推出各类

家用、PC用DVD产品，DVD-ROM驱动器的价格几乎已经接近CD-ROM驱动器。

根据不同的应用领域，目前DVD总共有5种规格，分别名为BookABCDE，这些规

格是由DVDForum的10个会员所制定。

①BookA：DVD-ROM，高容量的DVD只读资料格式，制定了DVD光碟储存资料

的方法以及档案系统等。

②BookB：DVD-Video，制定了影片在DVD上的影音编码方式。这是现时DVD的

最普遍之用途，所以有人称DVD为数码影音光碟(DigitalVideoDisc)。DVD-Video是采用

MPEG-2的视讯压缩技术，所使用的是可变位速率技术，MPEG-2它提高了画质并减低了失

真率，所以在整体的画质上提升很多。

③BookC：DVD-Audio，制定了储存高质素音效在DVD上所采用的音乐储存格式。

用来读取数字音乐资料的DVD光盘片，大多着重于超高音质的表现。DVDAudio可以高达

8声道，取样频率高达96KHz，精确度达24bit，以无失真之LinearPCM格式录制之音效。

除LinearPCM之外，DVD-Audio亦有机会用到AC-3(AudioCodeNumber3，即Dolby

Digital)，DTS(DigitalTheaterSystem)，SDDS(SonyDynamicDigitalSound)等格式。

④BookD：DVD-R，一次性可录(write-once)的DVD格式。DVD-R是用有机染料当

作纪录，其原理与CD-R的烧录方式相类似，是利用雷射在染料层上刻出pit纪录资料，可

以提供DVD-ROM读取，也可以在DVD-Video播放机里播放。

⑤BookE：DVD-RAM，可无限次读写的DVD格式，提供了每面2.6GB的容量。由

于DVD-RAM不是以「圆碟」的形式存在，所以对现在的DVD-ROM驱动器(DVD-ROM

Drive)不兼容，有鉴于此，一些厂商便「另起炉灶」，制定一些名为DVD-RWDVD-R/W等

制式的DVD无限次读写之规格。

DVD按照容量可以分成4种：

①DVD-5:4.7GB单层单面②DVD-9:8.5GB单面双层

③DVD-10:9.4GB双面单层④DVD-18:17.0GB双面双层

物理格式

12cm

DISC(GB)

8cm

DISC(GB)

DVD-ROM

单面单层

4.71.4

单面双层

8.52.6

双面单层

9.42.9

双面双层

175.3

DVD-R

单面

3.81.2

双面

7.62.4

DVD-RAM

单面

2.60.7

双面

5.21.4

杜比AC-3立体环绕音效

杜比公司所制定出的数字环绕音场技术AC-3(Audiocodenumber3)，也称Dolby

Digital，共有5.1个声道的声音讯号，分别由6个喇叭输出，其中5个为其主要声讯号，分

别为左、右、中央声道与左、右环绕声道。其实在一般喇叭里的低音部分大多都不理想，

AC-3将比较低音的声音讯号输出到重低音喇叭里，以补足低音不足的部分，低音的频率范

围其实只有3~120Hz，所以归类于1个声道。因为是由5个全频声道加上1个低频声道，就

是AC-35.1的由来。左、右声道为前方喇叭，摆放在使用者前方，重点在于摆放的高度与

整体距离。中央声道为中置喇叭，摆放在使用者的正前方，好让使用者感觉声音是从前方

传来，顺应一般人在听觉上的习惯，有助声音定位与立体感。左、右环绕声道为环绕喇叭，

摆放在使用者后方，与前方的喇叭有一样的输出功能，同样的也可以制造出声音定位与立体

感。其重低音喇叭是用混合滤波的技术LFE(LowFrequencyEffect)，将主声道中120Hz以

下的低音滤出，以补足音场低音不足部分。接上这5.1声道的喇叭，就可以身历其境的体验

数字环绕音效的震撼。

DTS（DigitalTheaterSystems）

DTS（DigitalTheaterSystems）来源于电影院音响系统，是一种营造真正三维空间感、

追求身临其境的极端高保真的数码立体环绕音响系统。它是从多角度采集，到制作、合成为

前左、前右、中置、后左、后右及低音多达六个声道的重放系统，让您在家也能充分感受宛

如置身现场的聆听感觉。以DTS-CD等新兴技术为代表，展示了音乐载体总的发展方向—

“高保真度、高临场感”。

多视角（Multi-Angle）、多语发音及多国字幕

多视角功能是可以让使用者自己去挑选观看的角度，然而在DVD规格的定义中，多视

角最多可以在同一段剧情中放置9种不同的拍摄角度的画面，并且在观赏的过程中来做切

换。所以DVD在播放时，就可以从多视角的功能中拥有较多不同的观赏组合，可以有多种

不同的感受。

DVD规格的定义中，DVDVideo里最多可以储存8国的语言发音，像是第六区的外语

片，也可以选用中文的配音，对使用者来说是一项很便利的功能。

DVD规格的定义中，DVDVideo里最多可以有32种字幕，在播放的时候可以依照个

人所需求来选择不同的字幕。

区码保护

所谓区码保护就是将全世界按照地域分成六区，在各地贩售的家用DVDPlayer或计算

机DVD-ROM只能播放对应区码的DVD影片。例如在我国购买的机器只能播放六区的DVD

影片。也有所谓「全区」的DVD影片，这种DVD影片则不受各地区码的限制，可以在所

有的机器上播放；另外还有所谓的「破区码」，将机器的区码保护给破解，让它可以通吃所

有区域的片子，不过当然这是违法行为就是了。不过要提醒朋友们的是，只有美国八大电影

公司出版的DVD影片才有这样的限制，而非DVD原始规格的规定，也就是说，非美国八

大电影公司出版的DVD影片都没有区域限制，一般称为自由区域码(FreeRegionCode)或称

全区片。

美国八大电影公司：1、华纳(WarnerBros")2、哥伦比亚(Colombia)3、20世纪

福斯(20thCenturyFOX)4、派拉蒙(Paramount)5、环球(Universal)6、

UA(UnitedArtist)(007)7、MGM(MetroDogwynMayer)8、华德迪斯尼(WaltDisney)

全世界共分为六大DVD区域，所以中间数字表示可在第几区播放，例如区域码为3，

可在台湾、香港等东南亚一带的国家播放，另外区域码为ALL，皆可在六大区播放使用。

全区(ALL)：可在六大区播放使用

第1区：美国、加拿大、东太平洋岛屿

第2区：日本、西欧、北欧、南欧、中

东一带的国家

第3区：台湾、香港、南韩、泰国、印

尼等东南亚一带的国家

第4区：澳洲、纽西兰、中南美洲、南

平洋岛屿国家

第5区：西北亚、东欧、俄罗斯、蒙古

印度半岛、中亚、北韩、北非

第6区：中国大陆

现在的DVD加密防拷贝技术主要分成“数码加密”和“模拟加密”两部分。

数码加密（CSS）

CSS（ContentScramblingSystem）谓之「内容扰乱系统」。CSS保护就本质上来说是一

种加密（Encryption）的技术，主要用来防止DVD影片被非法拷贝，读者不妨可以试试看，

在窗口档案总管内虽然可以看到DVD片的目录结构和档案，不过却没有办法复制到硬盘，

尤其是影片文件（*.vob），因为影片文件资料流的合法接收端并不是硬盘，而是MPEG解压

缩引擎（软件或硬件）。虽然现在复制DVD片的机器还不是一般人有能力拥有，不过即使

将来普及如现在的CD-R、CD-RW，要复制DVD影片也不是那么简单，因为即使勉强复制

过去，由于影片内容经过加密的扰乱（Scramble），所以播放时也无法复原。由于CSS系统

的保护，所以家用DVD播放机或PC上的播放软件在播放DVD影片时都必须针对CSS系

统作「译码」的动作才能顺利播放。

模拟加密（APS）

DVD影片的另一个加密保护的重点就是防止您用录像机拷贝。在DVD影片内，有一

个APS（AnalogProtectionSystem，模拟信号保护系统），它主要是通过一块称作Macrovision

7的芯片，利用特殊信号影响录像机的录像功能。如果您是用电脑播放DVD影片，并希望

把它接到电视上欣赏，但假如您的显卡没有APSMacrovision认证的话，您依旧无法在电视

上享受DVD影片的优秀画面，只能被迫蹲在电脑前，望着那只有15英寸的显示器，虽然

可以清晰一点，但总是让人觉得视野太少，当然您有21英寸的显示器例外。

CD/VCDDVD

镜数值孔径NA

0.450.6

影像质量240线540-720线

影音质量16比特24比特96kHz

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

780nm650nm/635nm

光斑直径

1.74μm1.08μm

道间距

1.6μm0.74μm

凹坑最小长度

0.83μm0.4μm

凹坑宽度

0.6μm0.4μm

容量

650MB

4.7GB(单层单面)

CDDVD

NTSC:全国电视系统委员会制式(NationalTelevisionSystemsCommittee)。电子工业

协会的一个委员会，为美国、加拿大、日本以及中美和南美部分地区的商业电视广播制定标

准。NTSC格式每秒三十帧(30Hz)、分辨率为525扫描线（行）。

PAL:逐行倒相制式(PhaAlterationLine)：此标准用于大多数欧洲国家、澳大利亚、

中美和南美部分地区的商业广播。PAL格式显示时，每秒25帧(25Hz)、分辨率为625扫

描线（行）。

MP3：采用国际标准MPEG中的第三层音频压缩模式，对声音信号进行12：1压缩的

方法。

HDCD即HighDefinitionCompatibleDigital（相兼容性高解析度数码技术）的缩写，它

采用一种新的录音技术，在将母带上的模拟音频信号送入HDCD编码器的时候，以超过传

统CD制式44.1kHz，16Bit的高解析力编成数码信号，此时产生的信号将多于普通CD所能

容纳的信号。HDCD是一种比最好的模拟录音更逼真、忠实的数码录音技术，但同时又能

和现有的数码音响系统兼容。在普通的激光唱机上播放HDCD编码的唱片时，音乐会提高，

在加装了HDCD解码器的激光唱机上播放普通唱片时，音质更是突飞猛进。

1998年，柯达公司和英特尔公司合作开发了PictureCD数码相册光盘，采用普通

CD-ROM光盘作为载体，将照片以JPEG格式贮存在光盘上，并放入照片播放软件。每张

PictureCD光盘可以记录数百张的照片。JPEG(由JointPhotographicExpertsGroup“联合图形

专家组”命名)是目前应用最广泛的图像压缩存储格式，采用效率极高的有损压缩算法，即使

对原图作15～20倍的压缩，图像效果依然非常好，数据量小，应用灵活，被极大多数的图

形处理软件所支持，非常适合相片存储、网络等应用，但不适合要求极高的专业领域。

逐行扫描是使电视机的扫描方式按（1、2、3、……）的顺序一行行的显示一幅图像，

构成一幅图像的625行一次显示完成的一种扫描方式。由于每一幅完整画面由625条扫描线

组成，对观看电视时，扫描线几乎不可见，垂直分辨率较隔行扫描提高了一倍，完全克服了

大面积的闪烁的隔行扫描行固有的缺点，使图像更为细腻、稳定。逐行扫描DVD播放机可

以把隔行扫描(480i)DVD视频转变为逐行扫描(480p)格式，以便和逐行扫描显示器相连(31.5

kHz或更高)。逐行扫描显示器可以很好地播放所有标准DVD影片,但播放原始影片效果最

好。逐行扫描播放机能显著提高垂直分辨率,能很好地再现影片细节。

S-Video简称S端子，它是为了改善并确保图像信号质量而研制的Y/C(亮度/色度)分离

接口，由于将普通复合视频信号中的亮度信号和色度信号采用数字动态梳状滤波器实现了分

离传输，图像信号不必经由复杂的调制-解调过程，因此亮度信号和色度信号间的串扰大为

降低，减少了不少失真，使串色和模糊现象减少，提高了图像分辨率，水平清晰度可大大超

过400线，达600-700线。S端子的连接必须使用专用电缆，称S端子线，其端子为由Y、

Y-Gnd、C、C-Gnd4个信号组成的专用插头。使用S端子连接视频设备，能使图像质量得

到明显改善，但须是彩色电视机内设有性能好的梳状滤波器，也就是内部具有性能好的Y/C

分离电路，否则在使用长电缆及影碟机时，用了S端子反而图像质量下降，还不及用视频

同轴线来得好。而且信号源质量很差时，即使采用S端子连线，也无法提高图像的清晰度。

彩色电视的视频信号，由亮度信号和色度信号混合而成，为了提高彩色图像的重现质量，

S-Video将亮度信号与色度信号分开传输，以减小两者间的串扰引起的串色现象。但独立传

输的色度信号对解调电路的相位极为敏感，仍然难以将色彩成份完美复原。色差输出也称分

量视频输出(ComPonentVideoOut)，就是将色度信号作进一步分离为R-Y(Cr，红色色差信

号)、B-Y(Cb，蓝色色差信号)两个色差信号，这种—个亮度分量(Y)，二个色差分量(Cr、

Cb)的专业彩色图像传送方式，避免了两次复杂的调制转换过程所引起的许多使图像质量劣

化的问题，画质要比S-Video好。当然，有色差输出端子的设备，要求电视机具有相应色差

分离视频输入端子。

DVD影碟机后背上的一个角型端子，其上部标有OPTICAL，这就是光纤输出端子。光

纤连接可以实现电气隔离，阻止数字噪声通过地线传输，有利于提高DAC(数字模拟转换)

的信噪比(S/N)。但是光纤连接的信号要经过发射器和接收器的两次转换，因而会产生时基

抖动误差，从而影响声音质量。光纤线常用的材料有塑料、石英和玻璃等，其中玻璃光纤线

性能最好，但是价格昂贵。

DVD影碟机后背上靠近光纤输出端子的一个标有COAXIAL的RCA端子，就是同轴

输出端子。用于连接DVD影碟机和AV功放的同轴端子的同轴电缆阻抗为75Ω，实际上与

我们大家都很熟悉的AV线很相似，它的传输频带较宽，数字音频传输效果很好，数字同轴

端子输出的数字音频信号质量要比光纤端子输出的数字音频信号质量略高一些。因此，有一

些DVD机型就只设置了数字同轴输出而省却了光纤输出功能。