DVD在诞生之初的全称是“Digital Video Disc”(数字视频光盘),后来则被称为“Digital Versatile Disc”,即“数字通用光盘”,是LD/CD/VCD等光存储产品的接班人。
从1994年下半年提出DVD的初步规格,到1996年年初DVD样机的出现,前后只用了一年多的时间,其发展速度可谓非常之快。
DVD的诞生及其标准的确立与娱乐业有着很大的关系,就像当年索尼公司(Sony)开发CD光盘时也是主要针对娱乐业,九十年代初,美国电影制片业顾问委员会起草了一份代表好莱坞七大电影制片公司的愿望书,其中一项就是要求能在一张CD中记录一部标准长度(135分钟)的视频节目,并要求高于LD的图像和声音质量。上述要求于1990年提出,在1994年正式得到确定。要知道VCD的图像分辨率只有352×240(NTSC制式)或352×288(PAL制式),显然,单靠提升视频编码技术是无法满足上述要求的。鉴于好莱坞影视集团在世界娱乐业中的影响力,硬件厂商又开始了新的努力,可以说这是研究开发DVD的最初动因。
1994年12月16日,大名鼎鼎的索尼公司和飞利浦公司(Philips)率先发布了“单面双层12cm(5.25英寸)高密度多媒体CD的格式与技术指标”,简称多媒体光盘系统(MMCD:Multi Media Compact Disc),可以说这是第一个准DVD技术规格。
在1995年1月初的拉斯维加斯国际消费电子设备大展上,索尼公司轰轰烈烈的开始为DVD制造声势,并暗示自己将在DVD领域中领先一步。这意味着DVD竞争的完全公开化,因为另外一家同样著名且实力雄厚的公司做出了针锋相对的决定,发誓要与索尼一争高下,那就是对DVD蓄势已久的日本东芝公司(Toshiba)。
在那次大展之后不久,1995年1月24日东芝公司就发布了另一个DVD规格——“超密度光盘系统”,简称SD(Super Density),这一简写仍用在东芝公司的相关DVD产品的型号中。
对于DVD来说,1995年9月15日是一个关键的日子,两大阵营终于达成了统一DVD标准的协议在最后关头,索尼公司做出了重大的、关键性的让步,放弃了自己的光盘结构,同意采取东芝公司独具匠心且较为先进的双盘对接的光盘结构,而东芝公司则相应的在数据调制和信号处理等方面向拥有丰富的CD生产、开发经验的索尼公司妥协。
虽然这场空前激烈的DVD规格大战最后达成了统一的格式,但也从此埋下了祸根。表面上看,MMCD与SD在规格上是一软一硬,双方各占一项,平分秋色。可事实上,采用MMCD的部分按照索尼技术人员的话说是“象征性的”,这让一向以技术领先著称的索尼很没面子。从此,索尼与飞利浦的“复仇”之心时刻没有停止跳动,而刻录DVD与下一代蓝光高密度光盘时代,就是其反击的开始!
由于有CD刻录技术的基础,刻录DVD技术的发展速度很快。在1995年DVD规格走向统一并于1996年中期推出产品后,世界上第一个DVD可重写刻录规格——DVD-RAM在1997年诞生了。
此后的二十年,DVD仍在有条不紊的发展。
DVD光存储是在CD类光存储之后的又一次重要的技术飞跃,它不仅在技术方面获得了很大的成功,而且并迅速的推向市场,成为CD类产品的替代者。直到今天,尽管蓝光光盘产品已经陆续上市,DVD光盘依旧是大多数市场中的主要产品,并且为大多数消费者提供服务。可以预见,在不久的将来新一代高密度蓝光光盘最终会取代DVD光盘,但是DVD光盘已经在光存储的发展史上留下了光辉的一页,它的发展历程将为世人所铭记。
DVD的刻录规格如下:
1、DVD-RAM
1999年,由松下主导的DVD-RAM刻录机和播放机就已面世,并在市场上占据了一席之地,成为行业的先驱者,但由于其根本无法兼容当时的DVD碟片和播放机(即DVD-RAM驱动器不能播放DVD碟片,而DVD播放机也不能播放DVD一RAM碟片)因此松下一直无法打开DVD刻录机的市场局面。
由于DVD-RAM在数据存储万式上与硬盘极为相似(透明式操作)并且可重写次数远高于DVD-RW和DVD+RW,重复使用的次数允许有10万次之多,所以只要不考虑与传统DVD驱动器和播放机之间的兼容问题,它是非常理想的数据存储与备份手段。但是由于大多数用户对于以上两种设备使用的机会都非常高,因此迫切需要兼容性更强的格式。
2、DVD-R
DVD-R就好像CD-R一样,都是采用有机染料的方法制成,大部分DVD阅读器和播放器都支持DVD-R,初出的DVD-R容量只有3.95GB,后期才扩充至4.7GB,早期DVD-R是分为两类:DVD-R(G)和DVD-R(A),DVD-R(A)是针对专业市场,利用635-nm激光写入数据,早于1997年10月由PIONEER推出1.0版本,直至1999年5月推出4.7G DVD-R(A)1.9版本
特点:DVD-R(A)刻录机不能写入DVD-R(G),相反DVD-R(G)刻录机也不能写入DVD-R(A)
3、DVD-RW
最早的DVD-RW刻录机是不能刻录CD-R和CD-RW的,但是市场上可以见到的DVD-RW刻录机都增加了对CD-R/RW的刻录功能了。
DVD-RW的优点是兼容性好,能够以DVD视频格式来保存数据,因此可以在影碟机上进行播放。但是,它一个很大的缺点就是格式化需要花费一个半小时的时间,由于使用很不方便,盘片在一些DVD-RW上有兼容性问题,因此,DVD-RW被认为不太适合普通的商业用途。 [4]
4、DVD+R
DVD+R其实是可写入一次的DVD+RW之变种,DVD+R的染色方法和DVD-R很类似,因此DVD+R也兼容一部分的DVD-R。
特点:DVD+R可以CLV格式写入数据。
5、DVD+RW
DVD+RW的重写技术建基于CD-RW之上,约2001年底面世。Philips、SONY、HP、Dell、Ricoh和Yamaha都支持DVD-RW,DVD+RW刻录机可读取DVD-ROM和CD-ROM,也可能读取DVD-R和DVD-RW,但是不能读取DVD-RAM。相反,大部分的DVD-ROM和DVD播放器也能阅读
6、DVD+RW
DVD+RW刻录机除刻录DVD+RW外,也可刻录CD-R和CD-RW。DVD+RW现有的容量为每面4.7GB,早期的1.0版本,每面只有2.8GB,并且不兼容于大部份的播放器和DVD-ROM。
特点:易用性强,而且提高了DVD-RW光驱的兼容性,从刻录开始即可以在后台进行格式化,因此一分钟以后就可以开始刻录数据。DVD+RW碟支持两种刻录格式,分别是Sequential Video Acess CLV格式,以及Random Acess的CLV格式。不再支持DVD-R以及DVD-RW规范的盘片
7、DVD-Video
DVD-Video是用来读取数字影音资料的DVD规格,应用于消费性电子领域,硬件产品称为DVD激光视频机(即DVD-Video光驱)。
8、DVD-Audio
DVD-Audio是用来读取数字音乐资料的DVD规格,着重于超高音质的表现,主要应用于消费性电子领域,硬件产品称为DVD音乐光驱(DVD-Audio光驱),而且有些DVD激光视频机也会提供DVD-Audio的播放功能。
9、DVD Multi
DVD Multi技术以DVD-RAM为主要架构,兼容DVD-R、DVD-RW等规格。
10、DVD Dual
DVD Dual将DVD+R/RW和DVD-R/RW整合在一起,DVD Dual超越了DVD-RW和DVD+RW单一规格刻录的门槛,可以刻录DVD-RW和DVD+RW两种规格的DVD盘片,而且由于刻录芯片所具有的弹性设计,即使以后两种规格的趋势产生了变化,在设计上都可以进行灵活调整,从而避免重复开发的资源和时间上的浪费。
1、一次性写入
顾名思义,一次性写入就是用户将所要备份的数据一次性的写入4.7GB的DVD-R碟片内。本机电脑在刻录的过程中必须能够提供至少11.O8 Mibt/s的数据吞吐量,这不仅指的是DVD驱动器的刻录速度,还有硬盘等电脑其他子系统 的数据吞吐量,否则就会发生缓冲区溢出的错误,使刻录过程失败,这很有可能使DVD一R盘片报废。为此,一般的DVD刻录机都配备了较大容量的缓存。
当一次性写入完成后,导入区、用户数据区、导出区的数据都一次性地烧录完成。但是这同典型DVD-R碟片的烧录方式却有所不同。DVD-R烧录时是先写入用户数据区,随后才烧录导入区与导出区的内容。一般来说,一次性烧录通常归属于那些视频创作人员,因为他们往往需要备份很多大型的视频文件。它也可能用于多媒体或其他软件出版商,这些专业人员可以在正式大规模拷贝成品光盘前预览整个程序。
2、追加写入
这是一种类似于DVD-R中的封装写入的技术,追加写入允许用户向已经刻录好的DVD-R碟片中追加文件,同时会更换上一次刻录的目录文件。
硬盘作为一个外部的数据存储设备,与主机交换数据总是通过接口来完成的,因此接口技术的好坏对于数据传输的速度起着至关重要的作用。 同理,决定光储存产品数据传输速度的就是接口的好坏,常见的连接光存储产品与系统接口类型:
ATA/ATAPI接口
USB接口
IEEE1394接口
SCSI 接口
并行接口
最早期的光储产品还采用过一些专用接口,如索尼、美上美、松下等光驱厂商,都开发了该公司专用的光驱接口。此类接口之间互不兼容,如SONY的是34芯接口,而松下的则是40芯的接口。因此,这类专用接口需要额外的硬件支持,例如随机附带的驱动卡。另外,一些声卡如Sound Blaster、Pro Audio Spectrum等,也在卡上集成这类专用的光驱接口。
判断DVD的性能可参考下面这些方面的参数:
1、最大DVD刻录速度
按照当前的标准,DVD刻录过程是1只(单倍速)或实时(1.32MB/Sec传输速率)的,这意味着刻满一张3.95GB的碟片费时长达50分钟,而刻满4.7GB的碟片则更需长达近一个小时,我们来比较一下,以当初每秒为0.15MB(IX) 的速率刻满一张CD-R碟片要72分钟,采用最快的8倍速设备(1.17MB/Sec)则只需9分钟。对于CD-R而言,8倍速通常被认为是单头、单光速刻录的实际限制。
同样,从技术挑战的角度而言,2倍速的DVD一R刻录技术大致与8倍速CD一R相当。在VDD论坛的内部,存在着不同的意见,认为VDD一R会遇到一个速度的障碍,使得其未来的成长无法延伸至一些挑剔的行业,如处于热望中的出版业与复制业。这主要是由于VDD一R依赖于基于染料的介质,而染料在光的敏感性方面存在着限制。要克服光敏感性问题,就得用上复杂的刻录策略,而突破刻录机调制刻录脉冲的速度限制,又使得刻录的策略变得更为复杂。认识到这种染料上的限制,一些公司在他们的DVD一R介质的发展项目中,接受一种长远的观点,开始寻求替代染料。伊士曼柯达公司的CD一R全球市场经理Dankern说,他的公司正在开发一种混合材料,不仅具有更高的敏感度,而且具有连贯的标记机制。可实现高速刻录。
2、最大DVD读取速度
最大DVD读取速度是指光存储产品在读取DVD-ROM光盘时,所能达到最大光驱倍速。该速度是以DVD-ROM倍速来定义的。DVD-ROM驱动器的所能达到的最大DVD读取速度是16倍速;DVD刻录机所能达到的最大DVD读取速度也是16倍速;商场中Combo产品所支持的最大DVD读取速度主要有8倍速和16倍速两种。
3、最大DVD复写速度
DVD复写速度是指DVD刻录机在刻录相应规格的DVD刻录光盘,在光盘上存储有数据时,对其进行数据擦除并刻录新数据的最大刻录速度。各种制式的DVD刻录机中最大能达到的最大DVD复写速度为4倍速,也就是每秒约5.4MB/s的速度。
4、DVD平均寻道时间
平均寻道时间是衡量光存储产品的一项重要指标,是指光存储产品查找一条位于光盘可读取区域中的数据道所花费的平均时间,单位是毫秒平均寻道时间是购买光存储产品的关键参数之一,更快的平均寻道时间可以提供更高的数据传输速度。
光存储产品的速度一直在提高,数据传输速度低下的问题得到了较好的解决,但速度提升之后却带来了一些其它新的问题。高速度旋转的盘片容易产生震动、发出噪音、产生更大的热量,其中震动会使激光头定位难度增加,必然导致寻道时间变长。因此在光驱倍速增加的同时,激光头的传动机构和定位系统也一直在发展,这样才能保障在提高倍速的同时,降低寻道时间。第一代单倍速光驱的平均寻道时间为400ms,而最新的40~56倍速光存储产品的寻道时间为80~100ms,速度上有了很大的提高。刻录机的平均寻道时间一般都比CD-ROM的平均寻道时间要长,平均寻道时间越短,代表光储所能提供的数据传输速度越快,连续传输表现也会更好。
5、缓存区容量
由于在碟片及635nm激光光源等技术方面的限制,第一代DVD一R的容量要小于模压DVD一ROM。单面12cm碟片的容量为3.95GB,而sem碟片为1.23GB 容量_ L的差异主要是由循迹间隔(0.80/0.74),最小陷坑长度(0.44/0.4) 及参考速率(3.84m/S,3.48m/s)的不同造成的。
刻录机产品一般有2MB、4MB、8MB,COMBO产品一般有2MB、4MB、8MB的缓存容量,受制造成本的限制,缓存不可能制作到足够大。但适量的缓存容量还是选择光储需要考虑的关键之一。
DVD家族已经包括只读式的 DVD-ROM、DVD-Video和 DVDAudio,可一次记录的 DVD-R和 DVD+R, 可多次读写的 DVD-RW、DVD+RW 和 DVD-RAM,以及复合型的 DVD-Multi。 这其中只有DVD+R和 DVD+RW 技术和 产品未得到 DVD论坛的认可,但其技术 和产品同样来自论坛的成员,并得到一些 厂家的支持。
DVD-Video用于观看电影和其他可视娱乐。如果采用双面且每面又双层,总容量可达17GB。
DVD-ROM 基本技术与DVD Video相同,但它包含与计算机兼容的文件格式。用于存储数据。
DVD-R 其容量是4.7GB。实际上又用于专业创作和一般用户使用两个的版本。用户使用DVD-R只能写一次。
DVD-RAM 这使DVD可以用做虚拟硬盘,能随机存取。原始是2.6GB的驱动器,容量可以增至每面4.7GB。可以重写100000次。
DVD-RW类似DVD-RAM,但是采用顺序读-写存取,更像DVD-R而不是硬盘。每面的读-写容量是4.7GB。可以重写1000次。
DVD-Audio最新的音频格式比标准CD的保真度好一倍。
DVD通常播放的电影格式为VOB。
DVD与VCD的主要区别如下:
1、标准不同
VCD采用的是MPEG-1解码技术标准,清晰度在250线左右,仅相当于普通录像机的水平。
CVD采用目前最先进的数字影音压缩技术标准MPEG-2,如使用2/3D1格式,可使画面的清晰度达到350线,这一清晰度已经是我国目前家庭用小屏幕电视机的清晰度的极限。
DVD与CD的时间长度或者画面质量是不一样的。
2、分辨率不同
VCD的图像分辨率只有352×240(NTSC制式)或352×288。采用MPEG2标准影像压缩技术的DVD,其分辨率可达720×480,远超过VCD的352×240。
3、存储容量不同
DVD和VCD盘片结构差异很大,导致容量有很大区别,一般VCD储存为600~700MB左右;而DVD一般储存量为4.3GB左右,存储的数据量也不同。
4、音频效果不同
DVD可提供2个立体声声道和1个5+1杜比AC-3环绕立体声声道,可提供高质量的环绕立体声;VCD是1路立体声输出,唱卡拉OK时两个声道可分别存储原唱和纯伴音两路信号。