DVD影碟机的基本原理.pptVIP

第4章 DVD影碟机的基本原理 本章要点* DVD影碟机的产生与发展* DVD影碟机激光头的结构及信号读取原理* DVD影碟机的技术规格及光盘结构* DVD影碟机的组成及工作原理 采用MPEG2图像数据压缩技术的DVD （Digital Video Disc）机被称为数字影碟机，它是为适应人们对高画质的要求而开发的。由于采用MPEG2压缩标准，其图像清晰度达500线以上。DVD光盘存储信息量大，可刻录多角度、多情节图像，特别适合体育比赛中不同角度（最多达9个）的观赏。其音频输出采用杜比AC-3（5.1声道）数码环绕声或MPEG2音频。本章将介绍DVD影碟机的基本原理。 4.1 DVD影碟机的产生与发展 DVD影碟机是20世纪90年代中期开发出来的新型激光视盘播放设备，它采用了650nm短波长激光技术、高密度刻录技术、MPEG2可变码率高效编码技术，以卓越的视频性能、巨大的存储容量和出色的音质（AC-3音频系统）受到世人青睐。 4.1.1 DVD的产生 MPEG2数据编码部分标准颁布后，一些生产厂商开始研制和开发基于MPEG2的高清晰度数字视盘机（DVD）。1994年底，索尼公司和飞利浦公司公布了其多媒体MMCD（下一代高密度）数字视盘规格，并生产出样品于1995年1月的CES展览会上展出。同时东芝、时代华纳、汤姆逊、松下、日立、先锋和MCA等7家厂商联合推出SD超密度盘的多媒体数字视盘规格。这两种技术规格图像质量出色，但互不兼容，差异较大。经过一年的激烈争论，在众多软件公司的协调下，在1995年9月达成协议并将其命名为DVD。该统一标准包含的专利技术主要有松下、先锋公司发明的光盘粘合技术，松下公司发明的纠错技术，飞利浦公司发明的信号调制技术。统一后的DVD标准融合了MMCD和SD中的先进技术。 4.1.2 DVD的发展 随着DVD标准的统一、关键技术的成熟以及生产厂商与软件制作版权保护的进展，松下、东芝、先锋、飞利浦、三星、三洋等厂商纷纷推出各自的DVD样机与产品。东芝公司于1996年5月在美国纽约举行的立体音响视听展览会上展示了SD-3006、 SD-1006 DVD影碟机，并于同年11月在日本上市。松下公司于1997年推出PD2（将DVD、DVD-ROM、DVD-RAM三合一）放像机和内置DVD影碟机的电视机。与此同时，先锋公司推出平价的和高级的LD/DVD两用播放机，索尼公司推出DVD/CD播放机。松下公司还推出了DVD-A100和DVD-A300播放机，它们均兼容CD、VCD光盘，且DVD-A300内置AC-3解码器。  我国是VCD机生产大国，厂家多达几百个。随着DVD影碟机的问世，一些知名厂家与科研院校、跨国公司合作，开发、生产出DVD影碟机，如国家计委与江苏江奎集团联合开发DVD机芯，深圳先科、江苏新科电子集团公司、福建实达集团、厦门共和电子公司、TCL集团公司纷纷推出各自品牌的DVD影碟机。1998年初，原电子工业部三所与美国依雅时公司（ESS）联合开发的DVD机研制成功。此外，厦新、蚬华、海信、长虹、步步高、万利达、宏图、旭光也相继生产出自己品牌的DVD机。 由于DVD光盘从单面单层发展到单面双层、双面单层和双面双层，信息存储量由4.7GB扩展到17GB，使其不仅应用于家用视听娱乐设备，还越来越多应用于计算机领域，是可拆卸磁盘的理想替代物，得到了越来越多的软件制作商的支持，并取得了迅猛的发展。4.2 DVD影碟机的技术规格及特点MPEG2是活动图像专家组于1994年制定的视频和音频数据压缩的技术规范和标准，其图像参数如表4.1所示。 表4.1 MPEG2技术规格图像参数（隔行扫描） 4.2.1 DVD光盘 DVD光盘的规格与VCD、CD光盘一样，直径都是12cm，厚度为1.2mm（由两片粘合而成）。由于采用高密度记录方式，改进了数据压缩和解压缩技术，其存储容量很大。一张与CD光盘一样大小的DVD光盘，有4.7GB存储空间，相当于CD光盘的7倍，可以存储133min的高清晰度图像；若为双面双层，最多有17GB存储空间，可提供长达8h的节目。 4.2.2 DVD激光头 DVD机是在CD机、VCD机的基础上，通过改进光盘物理结构和读取机构来提高记录密度、存储容量和传输速度的。由于DVD光盘与VCD，CD光盘外观和尺寸一致，为了实现高密度记录，必然要缩短坑槽长度和轨迹间距。与VCD，CD光盘相比，DVD光盘的轨道间距为0.74(m（VCD为1.6(m），坑槽长度为0.4(m～2(m（VCD最短为0.83(m）。为了准确读取DVD光盘信息，DVD机激光头采用635nm～650nm（CD为680nm）的较短波长，物镜数值孔径加大到0.6（CD为0.45），使