什么是DVD  

　　近年来，随着生活水平的提高，人们再也不能满足于VCD的画质和CD的容量了，在这种情况下，更大容量、能存储更高画质和音质的新形态存储设备呼之欲出。而DVD正是凭借其海量的存储以及高画质高保真的音效，迅速成为人们新一轮的追逐对象。


　　随着厂商研发力度与宣传推广力度的加大，DVD光驱下降到了普通用户可以承受的价位，于是这种以前可望不可及的东东，慢慢“飞入寻常百姓家”。

　　一、DVD的由来

　　DVD（Digital Video Disc数字影碟光盘）这个继继VHS、VCD、LD之后的最新一代影音存储媒介，最初诞生于电影行业，它是由美国的八大电影公司（如哥伦比亚电影公司等）所组成的HDVA Group（Hollywood Digital Video Advisory Group）在一起讨论一种新的Video Disc之后所产生的。当初八大公司讨论的结果认为新的Video应具以下特点：

　　1、在一张碟片中能容纳135分钟的影片；
　　2、高品质的影像效果（比LD及Video-CD好）；
　　3、具有高级、逼真的音响效果；
　　4、在一个光碟片中能容纳3～5种多国语言；
　　5、需有防盗版的功能；
　　6、能适应不同长、宽比的屏幕；
　　7、一个光碟片中能有同一节目的多种版本。

　　在讨论出这一结果之后，迅速得到了众多从事的数字影音设备厂商的大力支持。不过在这个研发过程中是相当具有竞争性的，特别是随着研发时间的推移及对技术上的一些认识，在研发厂商中逐渐形成了两大支持不同规范的研发阵营。一方面是时代华纳Timer Warner/东芝Toshiba主导的SD Camp，而别一方面则是飞利浦Philips/索尼Sony主导的MMCD Camp。由于两大阵营各持已见，所订的规范也互不相容，阻碍了DVD的发展之路。就在两大阵营打得不可开交之时，在1995年8月美国的电脑厂商如IBM等提出了一个整合方案，要求两阵营达成统一的规格，因此在迫于无奈的情况下两大阵营也不得不握手言和，终于在DVD规格方面达成初步的统一协定，并由SD阵营的8家公司及MMCD阵营的Philips/Sony组成了DVD联盟(DVD Consortium)。此后随着多家厂商研发及规格整合后，在1995年底将DVD正式定名为“数字多功能光碟”(Digital Versatile Disc)，而最终也不再只是为电影行业所服务，而是集计算机技术、光学存储技术和影视技术等为一体，其目的是满足人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求。

　　目前DVD的规格主要分为下列五种：

　　DVD-ROM：只读型数字多功能光碟
　　DVD-Video：数字影音光碟
　　DVD-Audio：数字音响光碟
　　DVD-R：可读写数字多功能光碟（只能写一次）
　　DVD-RAM：可重覆读写数字多功能光碟

　　限于目前在技术开发及价格等多方面的原因，DVD数据盘、游戏盘在市面上基本上很少见，而DVD-R这种动则上千元的价格也是我们普通消费者所不能承受的。目前，市面上主要是DVD影音光盘为主。


　　二、DVD碟片的结构

　　虽然说CD和DVD同属于光存储产品，他们的尺寸也一样相同（12CM或8CM），但实质上他们的结构完全不同的。DVD是由2个厚度为0.6mm的基质层粘贴而成的，并采用了多面多层的技术，即每一面光盘可以储存双层数据，这样算下来的话，一张DVD光盘最多就可以有四层的储存空间，加上利用聚焦更集中的红色激光技术，提高了每单位面积的储存密度，大大的扩大了储存空间。

　　此外，我们知道平常在观看DVD时，可以直接在画面上自由选择某个片断进行观看，而VCD则不行，这也是DVD特殊的光盘结构所产生的。在一张DVD光盘中，必须包含一个逻辑卷。对于多层的DVD光盘来说，逻辑卷被分成与层数相对应的区，逻辑卷里的基本逻辑单元就是一个逻辑扇区，包含了2048个字节，与一个物理扇区相对应。一般情况下，一个卷主要包含有文件结构、DVD-Video区和非DVD-Video区。视频文件放在DVD-Video区内，而计算机数据则是放在非DVD-Video区内。这样我们就可以在同一张DVD光盘上存放音频文件和计算机数据了。此外，DVD-Video区还包含了一个视频管理器（VMG）和1到99个视频节目集（VTS），简单的说这两部分，就是实现在DVD影视画面中进行选择的功能。

　　根据目前的技术规范和记录方式，DVD的规格和容量分为以下以种，如下表：




　　注：SS/DL表示单面/双面，SL/DL/ML表示单层/双层/混盒层（盘片一面有一层，而另一面有两层）

　　看到了吧，这就是DVD的海量存储，想想比以前笔者的老硬盘还要大。呵呵，不过目前又前又出了一种新的超大容量的存储技术FMD/FMC（Fluorescent Multi-layer Disk/Card），它的最大容量将可达到1TB（1000GB）。呵呵，说远了这只是题外话而已。

　　三、DVD影片的安全保护措施

　　目前满大街“盛行”的盗版CD及VCD，虽然“方便”了一些经济比较拮据的朋友，但对于出版商、影片发行商、歌手以至国家都造成了很大经济损失。好莱坞的电影公司们在这方面的吃的苦头可谓是太多了。在新的DVD影音光盘中，加入了诸多保护影音版权的措施，主要有区码保护机制与四种防止拷贝的CPS、CGMS、CSS（内容扰乱系统）和DCPS（数码拷贝保护系统）。

　　CSS主要是防止DVD影片被非法拷贝而设计，我们虽然可以通过电脑打开光盘也能看到里面有目录结果，不过却不能将内容复制到硬盘上去，尤其是影片文件（*.vob），各位如果不信的话可以去试。这是为什么呢？其实很简单，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）。其次，退一步来说，就算你将DVD中的内容拷了出来，但由于影片的内容是经过加密的扰乱（Scramble）处理，所以播放时是无法得到还原的。

　　一些读者可能会问，如果我将DVD影片输出至录像机上，进行转录可不可呢？呵呵，是个好想法，不过电影公司也想到这一点了，这就是DCPS保护系。由于DCPS将对转录时的模拟讯号进行了干扰，因此录像带是肯定无法录制的。如果你说，我用带视频输出显卡可不可以呢？同转录的道理一样，这个方法也是行不通的。

　　此外，八大电影公司制定的区码保护机制，也同样有效的防止了盗版的流行。比如，以前看VCD时，影片刚在美国上影，国内的盗版市场上就出了碟片，而当影片真正在国内上影的时候我们已经不需要了。现在在各地贩售的家用DVD播放机或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。

　　按八大电影公司的划分，全球共分为八个区域，除了第七区为保留区域及第八区是一些较为特殊性的区域之外，剩余的六个区域分别代表了全球中的某几个特定区域，请看下面：

　　第一区: 加拿大、美国、东太平洋岛屿区
　　第二区：日本、欧洲、西亚、阿拉伯半岛、南非、埃及、格陵兰
　　第三区：中国台湾、中国香港特别行政区、韩国、东南亚地区
　　第四区：澳大利亚、新西兰、中南美洲、南太平洋岛屿
　　第五区：非洲、印度半岛、中亚、蒙古、俄罗斯
　　第六区：中国

　　不过俗话说，万事都有一个解决的办法，呵呵，人类的智慧是无限的，什么事办不到呢？何管区区的几个保护措施呢？在随后的文章中我们会讲到这一点。


　　四、DVD影片的特色

　　为什么一些在了解了DVD影片特色的朋友之后，会完全抛弃VCD呢？当是这是和DVD影片诸多引人入胜的特点是分不开的！DVD吸引人的主要特点主要有以下几点：

　　高清晰的画质

　　如果你看过DVD的话，我想你是再也不会忍受VCD碟片所带来的粗糙画面了，反正笔者的感觉就是这样。由于DVD影片采用MPEG-2的图像压缩技术，其分辨率可高达4800*720dpi，远远超过了VCD的2400*352dpi。

　　DVD的扫描方式也是一个很重要的环节，我们知道传统的隔行扫描方式（interlaced Scanning）是把每格画面分行为480行，并以1/60秒的高速先扫描单数行（240行），同样再以1/60秒的速度招描余下的双数行（另外的240行），这样一幅完整的画面就是由2个场境图所构成的。但DVD的逐行扫描技术则能把480行直接在1/60秒下招描出来，也就是说一个画面只需一幅图像。这样图像细节损失少，消除了闪烁、拖尾、跳幀等缺陷，画面的连贯程度好，所以更加清晰。大家可以去找两张同样内容的VCD和DVD对比观察就知道了。

　　更加逼真的音质

　　自1992杜比公司制定出杜比AC-3的环绕声场技术之后，在影院及碟片中的应用可说是相当广泛。它的六个完全独立的声道，彼此负责不同的声音效果，可带给你一个逼真的声场环境，让你在欣赏影片时有身临其境的感觉。目前，还有种DTS的音效，它的作用类似于AC-3，只是他们彼所采用的压缩方式不同而已。DVD规格支持多达8个音轨，这样最多可有7.1声道音箱。

　　更加丰富的内容

　　我们知道，DVD本身就具有的海量储存，加上DVD所采用的MPEG-2压缩方式具有可弹性调整视频图像读取速率能力，这样可以在保持原画面品质的情况下，大量节省视频图像的储存空间。因此，我们除了在光盘中可以欣赏到影片之外，有时还能还看影片拍摄时的一些花絮，及一些影片资料。据国内的一个DVD网站透露，在一些DVD中你还可以找到里面的彩蛋（正版光盘才有）。这样除了欣赏影片之外，还给我们增添了一些乐趣。

　　更多有趣、实用的功能

　　首先，多角度功能可以让你从不同的角度去观看DVD影碟；其次，在观看DVD影碟时你可以选择多达8种的语言环境及32种语言对白字幕。注意：一些DVD播放软件只支持双字幕功能，如上边显英文，下面显中文。这样对者英语爱好者也说也是一件好事；第三，在一些互动式的影片中，你可根据剧情的发展，自已的心情，去选结局；第四，对于DVD的输出画面你可以自行进行调整的，画面长宽比可以选择全景扫描、4:3普通屏幕和16:9宽屏幕3种方式；最后，还有一点不得不说的是，父母具有很强的控制功能，因为一部DVD影片可分成很多级别，并且带有密码保护,如果小孩要看某一部分的话,没有密码是看不到的，这样可以避免一些暴力、色情片断对小孩身心健康的不良影响。

　　DVD的英文全名是Digital Video Disk，即数字视频光盘或数字影盘，它利用MPEG2的压缩技术来储存影像。也有人称DVD是Digital Versatile Disk，是数字多用途的光盘，它集计算机技术、光学记录技术和影视技术等为一体，其目的是满足人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求。DVD光盘不仅已在音/视频领域内得到了广泛应用，而且将会带动出版、广播、通信、WWW等行业的发展。它的用途非常广泛，这一点可以从它设定的五种规格中看出来：

　　DVD－ROM——电脑软件只读光盘，用途类似CD－ROM；

　　DVD－Video——家用的影音光盘，用途类似LD或Video CD；

　　DVD－Audio——音乐盘片，用途类似音乐CD；

　　DVD－R（或称DVD－Write－Once)——限写一次的DVD，用途类似CD－R；

　　DVD－RAM(或称DVD－Rewritable)——可多次读写的光盘，用途类似MO。

　　从下面几个方面，我们可以看出DVD优于CD、VCD：

　　1、大容量和快速读取∶大多DVD与一般CD的大小相同，直径约12公分（也有8公分的），由二个厚度各为0.6mm的基质层粘贴而成，采用多面多层的技术，即每一面光盘可以储存双层信息，一张光盘最多可有四面的储存空间，DVD利用聚焦更集中的红光镭射提高了每单位面积的储存密度，因此可说其储存空间是空前的大，（表一）将各种不同储存形式的储存容量和适用规格做了整理。此外，利用较短波长的镭射和较密集的信息坑制作，可以使单层DVD的最大读取率达11.08 Mbit/sec，相当于八倍速的光盘机。

　　2、高分辨率的视频：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。MPEG2具有可弹性调整视频读取率的能力，因此可以在保有原画面品质的情况下，大量节省信息的储存空间。此外，DVD player内建的Letterbox和Pan and Scan的显示模式还可调整16:9或4:3电视的画面宽高比例。

　　3、高传真的音质∶DVD可利用更精确的取样精度转换类比信息，并且将传统的二声道扩充至5.1声道，让人们真正进入多声道的世界。

物理格式 120mm光盘存储容量(GB)   80mm光盘存储容量(GB)  
DVD-ROM
DVD-Video 单面单层   4.7
单面双层   8.5  
双面单层   9.7
双面双层   17 1.4
2.6
3.9
5.3
DVD-R
DVD-RAM 单面双层   3.9
双面双层   7.8
单面双层   2.6  
双面双层   5.2   1.2
2.4
0.7
1.4



二、关于DVD的6个区域码

　　美国电影协会为制定区域码所划分的六个地区

　　六区域码分别是:

　　第一区(Region1):美国、加拿大、东太平洋岛屿

　　第二区(Region2):日本、西欧、北欧、埃及、南非、中东

　　第三区(Region3):台湾、香港、南韩、泰国、印尼等东南亚国家

　　第四区(Region4):澳洲，纽西兰，中南美洲，南太平洋岛屿

　　第五区(Region5):俄罗斯、蒙古、印度半岛、中亚、东欧、北韩、北非、西北亚一带等

　　第六区(Region6):中国大陆

　　基本上，当某DVD影片决定不推出第六区的版本时，我们需要另外购买一套能够播放非六地区DVD片的设备，因而有买得起DVD播放机买不起DVD光盘的说法；所以才会有破解版的DVD播放设备，而DVD光盘套件也有提供数次的区域码更改机会。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)

　　DVD规格的制定要回溯到‘94年的12月。话说CD的创始者Philips和Sony在发表了利用精密编码技术和光学原理读取的单面双层光盘MMCD(Multimedia CD)规格之后不久，以Toshiba和Time Warner为首，并结合了ioneer/Zenith/Hitachi和MCA等21家厂商的加盟阵营，公布了利用贴合技术，使光盘可双层录制的SD(Super Density－Digital Video Disc)的规格。

　　两派厂商互不相让，美国的电影业者和电脑业者于是极力敦促双方协议统一规格。95年12月终于确定所谓DVD的初步规格，并组成了“DVD十大授权联盟厂商”，主导未来DVD的各项规格制定。规格虽然确立，但美国的消费电子制造商协会CEMA，和握有最多影像资源的美国电影协会MPAA，却在此时强力要求日本的DVD Player制造厂商加装“防止拷贝管制系统”，而光盘片上则要编注不同的“区域码”以资辨识。

　　美国电影协会旨在保护业者的软件不受盗版的伤害，然而不法业者其实仍然可进行整盘的拷贝。加装“防止拷贝管制系统”的电路非但没有达到防拷的意图，反而增加了硬件制造商的成本，甚至增加了软件设计的复杂程度。

　　至于区域码辨识则是将全球分为6大地区，每个地区所发行的DVD－Video只能以当地制造的光盘机来播放。美国电影协会坚持使用区域码辨识，主要是因为每部电影在世界各地上映时间不同，为避免电影未上演，DVD－Video却先行上市的利益损失，遂以区域码加以控制，让一地区的电影上映后，已加码的DVD再推出。为了顾及业者的权益，美国电影协会相当强势，但最新的决议却是让北美、日本和西欧地区的光盘机享有不受区域码的限制。

　 DVD在NTSC视频格式方面最显著的进步就是“变形宽银幕”的能力，资深的DVD迷们在购买时都会注意这点，如果影片发行公司忽略了DVD能提供这种更优质图象的能力，DVD社区的FANS就会“众皆哗然”，但大多数人，包括刚刚对自己的家庭影院系统产生兴趣，对“变形宽银幕”的概念都会很迷惑，而制片公司方面不会有说明，只能在DVD盒背看到“enhanced for 16x9 televisions‘- 增16:9电视画面；‘enhanced for widescreen televisions‘-增强宽银幕电视画面；‘enhanced for 16x9‘-16：9增强；‘widescreen 16x9‘-16：9宽银幕；‘16x9 anamorphic‘ -16：9变形银幕，还有将在下面谈到的“变形宽银幕”：

　　在谈“变形宽银幕”以前一定要先理解“纵横比”的概念，纵横比是表达电影银幕画面比例的数字，由画面水平长度和垂直长度的比率构成，举例来说，最早期电影的标准纵横比是1.37:1，为了计算方便，垂直高度为设为固定的“1”，这样五十英尺宽的银幕高度就应该是36.5英尺（50/36=1.37/1)。当NTSC-全国电视系统委员会制式电视标准推出之际，虽然决定要仿效电影，但也许是为了取整的关系（无从考究，也不是本文讨论重点-jing），比例修改为4：3或者说1.33:1

    当电视开始渐渐侵蚀电影上座率，电影业界尝试以各种增强观众观感，容易造成视觉冲击的电影宽银幕格式予以反击，当多年后DVD开始发展壮大，两种电影的纵横比格式占据了领导地位，它们就是2.35:1和1.85:1。


1.85:1 和 2.35:1 宽银幕电影纵横比


标准电影和全国电视系统委员会制式电视标准纵横比

    DVD发展联盟认识到在1.33：1的电视上观赏宽银幕电影的不便，于是采用了两种后来一度流行的方法试图解决问题：它们是“PAN & SCAN”-平移和扫描（多用于VHS录象带和电视广播）和“LETTERBOXING”（多用于LD）。

　　Pan & scan 是安排一个1.33:1的窗体随着宽银幕电影每一帧来回移动从而捕捉画面的主要部分，这样当然有许多问题:随意改变了导演的拍摄意念和美学观，更糟糕的是忽略掉了许多重要的画面信息，几乎有43%的画面是在P & S 的取景框外。


Pan & Scan


Letterboxing

    Letterboxing有也自己的一大堆问题，大家知道，电影（FILM）画面是由一系列静态图象画面构成的，每秒用电影放映机投射到银幕的图象有24幅，每一幅都是一个完整体，完整的图象，类似于35毫米幻灯片。而视频（VIDEO），可见的影像都是由水平线或叫水平扫描线构成，在全国电视系统委员会制式电视影像内包含了480根视频扫描线-也就是水平扫描线-来反映画面信息（忽略掉逐行扫描和隔行扫描，因为和我们讨论的问题关系不大），每根扫描线有可测的高度而扫描线之间也有可测的空间，这样大家可以理解到：视频画面是由480根水平扫描线和线与线之间的黑色部分一起自然地构成的。

　　电影院里，当纵横比从1.85：1上升到2.35：1，只是画面更宽，投影图象上下方的黑色条块和图象高度不变,但在缩进4：3的视频里，电影画面的宽度占满视频画面的宽度，而由于宽银幕电影格式纵横比的关系，影像的高度却填不满视频的高度，那些填不满的地方一般制作成黑色，也就成了电视画面上下的黑色条块。

　　对于Letterbox，480根水平扫描线其中部分没有用来绘制电影图象，问题又出现了，当电影的纵横比加大，就有越来越多的扫描线浪费掉了，浪费在绘制上下的黑色条块而不是绘制代表图象质量的信息上，图象损失的细节完全可以被观察出来。一个简单例子，一个完全占据白色背景高度的黑色圆体和2.35：1纵横比高度下黑色圆体（请参照下图）：


Pan & Scan 使用所有扫描线


Letterboxing 部分扫描线浪费在上下的黑色块中

    左边的圆，所有480扫描线都处于激活状态，“描绘”圆体外圈的锯齿被尽可能多的扫描线减少到最大程度。右边的圆体因为只有较少的扫描线来代表，如果按2.35：1计算，在NTSC视频里只有480线里的大约272线，锯齿数毫无疑问地增加，那怎样既能保持图象宽度，把480根线完全利用呢？

　　宽银幕电影可以用正常的球面镜头或者变形球面镜头拍摄，用球面镜拍的话，如果对着光源看电影胶片，球体看起来还是圆的，而变形球面摄像机拍摄的图象是在水平方向挤压，使得图形能适合于1.37：1的银幕画面，如果对着光源看影片胶片的话，圆体看起来就会象又瘦又长的椭圆型。当播放影片时，就用带有变形镜头的电影播放设备，利用光学原理重新把图象拉宽放映，使图象回到原来的纵横比。大家可以观察一部影片聚焦点以外的背景光源，如果看起来是瘦而长，就是用变形球面镜头拍摄的。


变形宽银幕影像（圆体被垂直方向拉伸了）

    如果同样的技术应用到DVD视频上呢？，在从电影制作成视频信号过程中弹性处理垂直方向的图象，在回放时观众选择适当的播放模式，使图象回到原来合适的纵横比和形状，这就是简单的“变形宽银幕”的概念。用480线表现的圆体看起来是椭圆形，但在视频放映时缩减图象高度使圆体恢复成圆形。

　　由于变形宽银幕视频图象多出了33%的扫描线，圆体的边缘更光滑，而扫描线之间的空隙也相对减少，请看下面两图的形象说明。


非变形宽银幕


变形宽银幕

    变形宽银幕制作的DVD的图象质量进步更为可观，对于以1.85：1纵横比摄制影片，“Letterbox”制作的图象的扫描线只有345条，变形宽银幕有461条（如果在制作过程中按1.78：1纵横比制作，忽略边上极少的图象，就可以达到全部480线）。同样地2.35：1分别是“Letterbox ”的272线和变形宽银幕的363线，在35英寸屏幕上观看差别就非常明显，如果借助扫描线加倍器（Line Doubler），DVD画面上那种线性结构感就会全部消失掉！画面清晰程度又会达到一个新的高峰！

　　因为消费者手里只有很少的16：9和4：3的显示器有能力进行垂直方向的拉伸压缩能力，许多DVD迷们只能被迫使用DVD机来进行变形宽银幕到4：3的转换，而在多数便宜的DVD机内转换处理，会丢掉25%的水平扫描线，这样出来的效果甚至比4：3Letterboxing更为差劲，锯齿现象更加“惨不忍睹”，但少数设备制造商象SONY和PIONEER，当然还有其他厂家，相继发展了更精密的运算法则去执行转换功能，效果得以显著提高。

　　我们作为DVD的消费群体，在促使硬件厂商的不断改进转换技术的同时，还应该向制片公司、软件制造商施加压力，购买变形宽银幕制作的DVD影片，保护将来自己的投资，让自己家里越来越先进的家庭影院设备有用武之地。根据“THE BIG PICTURE”网站的调查的1700个回应中，大约27%的参与调查者拥有16X9的电视设备，67%的参与调查者将购买16X9的电视设备...

　　1999年底开始，Paramount, Fox, and Buena Vista 的变形宽银幕影片的制作数量和质量都在不断提高。Paramount 看起来更为认真; Fox and BV 看上去比较象试验性质. 希望能在将来看到更多的变形宽银幕DVD，得到DVD影片最优秀的视觉享受......

技术帖~但没研究~