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圖1　雙層DVD結(jié)構(gòu)讀示意圖

　　因此，在實(shí)際運(yùn)用中，除單層單面的4．7GB DVD盤片外，還可只對(duì)一面進(jìn)行雙層數(shù)據(jù)記錄，其容量達(dá)8．5GB，也有單層雙面結(jié)構(gòu)，而最多可對(duì)DVD進(jìn)行4層數(shù)據(jù)的讀／寫，即雙面雙層（見(jiàn)圖2），此時(shí)DVD容量達(dá)17GB，能夠存放8小時(shí)的廣播級(jí)播出節(jié)目。

圖2　雙面雙層DVD結(jié)構(gòu)讀示意圖

1．2　高圖像和聲音質(zhì)量－－DVD的壓縮編碼技術(shù)
　　下面以DVD－Video為例來(lái)說(shuō)明DVD的視音頻壓縮、編碼技術(shù)，其所要記錄的內(nèi)容包括視頻、聲音和字幕子圖三部分，由于各自信號(hào)的不同特點(diǎn)，處理方式也不盡相同（見(jiàn)表2）。但總的原則是：在固定的DVD總?cè)萘肯�，通過(guò)壓縮碼率的有效控制和數(shù)據(jù)資源的最優(yōu)分配，來(lái)得到最佳的畫面和聲音質(zhì)量。

表2　DVD-Video的視頻、聲音和字幕子圖編碼的有關(guān)參數(shù)

1．2．1　視頻編碼
1．2．1．1　變比特率編碼
　　DVD技術(shù)采用MPEG－2 變比特率VBR（Variable Bit Rate）對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼，達(dá)到MP ＠ML（Main Profile ＠ Main Level）的4：2：0。
　　在MPEG－2中有三種幀：幀內(nèi)幀I幀（Intra Frame），預(yù)測(cè)幀P幀（Predicated Frame）和雙向幀B幀（Bidirectional Frame）。I幀包含了表達(dá)畫面中的每個(gè)像素的編碼信息，攜帶有最多的視頻數(shù)據(jù)，是組成圖像組GOP（Group Of Pictures）的基礎(chǔ)；P，B幀又常被稱為非幀內(nèi)幀，它們主要包含了當(dāng)前幀和1或2個(gè)參考畫面間的運(yùn)動(dòng)差異，用于表示此差異的比特?cái)?shù)要比I幀編碼所需要的少得多，因此，P，B幀的編碼數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于I幀，由這三種幀組成一個(gè)叫做圖像組GOP的幀序列。
　　在MPEG－2 MP＠ML中通常是一個(gè)長(zhǎng)度為15的GOP：I－B－B－P－B－B－P－B－B－P－B－B－P－B－B－I（長(zhǎng)度15表示在兩個(gè)I幀間有15幀）。當(dāng)處理復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)或有快速場(chǎng)景轉(zhuǎn)換的畫面時(shí)，序列中就要多加入I幀來(lái)提供更多的畫面信息，給復(fù)雜畫面分配更多的編碼比特率，提高畫面質(zhì)量，同時(shí)兩個(gè)I幀的間隔長(zhǎng)度變小，也利于快速、光滑的畫面搜尋和存取。
　　畫面復(fù)雜程度的變化是隨機(jī)、不可預(yù)測(cè)的，因此，要達(dá)到最好的圖像質(zhì)量就不能用一個(gè)固定的編碼率來(lái)完成視頻編碼，而是需要根據(jù)畫面變化，用一種“動(dòng)態(tài)”跟蹤的機(jī)制來(lái)控制和調(diào)節(jié)比特率。對(duì)編碼比特率的有效控制是視頻編碼的關(guān)鍵，通常用圖3所示的雙通道編碼方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。它包含虛擬和實(shí)際編碼兩部分，兩者的運(yùn)行過(guò)程基本相似，不同之處在于虛擬編碼沒(méi)有用比特率控制，而是為第二步的實(shí)際編碼搜尋、分析和保存如下有用信息：
　　*每個(gè)宏塊（16×16像素）產(chǎn)生的總數(shù)據(jù)量
　　*表示幀間預(yù)測(cè)信息的數(shù)據(jù)量
　　*來(lái)自圖像離散余弦變換DCT（Discrete Co sine Transform）的數(shù)據(jù)量
　　*與運(yùn)動(dòng)矢量和處理模式有關(guān)的數(shù)據(jù)
　　*與場(chǎng)景變換有關(guān)的數(shù)據(jù)
　　實(shí)際編碼速率受控于目標(biāo)速率GOP，而運(yùn)動(dòng)矢量和幀間預(yù)測(cè)信息則決定量化等級(jí)以及幀間處理模式。

圖3　包含虛擬和實(shí)際兩過(guò)程的雙通道編碼

1．2．1．2　其它因素的考慮
　　除此之外，其它方面細(xì)節(jié)的準(zhǔn)備和考慮也有利于提高DVD的編碼效率和畫面質(zhì)量。
　　首先，在壓縮編碼前將圖像轉(zhuǎn)換成分量數(shù)字信號(hào)。雖然復(fù)合信號(hào)也可以進(jìn)行MPEG－2壓縮編碼，但它卻使壓縮過(guò)程變得復(fù)雜困難，并產(chǎn)生明顯的壓縮失真。
　　其次，進(jìn)行降噪處理，包括與節(jié)目源有關(guān)的噪聲，如膠片、錄像帶上的顆粒、灰塵、擦痕等�熀团c設(shè)備轉(zhuǎn)換過(guò)程有關(guān)的電噪聲，另外保證圖像穩(wěn)定性也都利于MPEG－2對(duì)幀間冗余信息的有效檢測(cè)和消除。
　　還有，用于補(bǔ)償圖像高頻細(xì)節(jié)的孔闌校正（Aperture Correction）也要適當(dāng)，否則過(guò)強(qiáng)的孔闌校正會(huì)在物體邊緣引起“振鈴”干擾（Ringing Interference）現(xiàn)象，并和高頻圖像細(xì)節(jié)一起，消耗不必要的編碼數(shù)據(jù)資源。
1．2．2　 聲音編碼
　　聲音部分采用固定碼率CBR（Constant Bit Rate）進(jìn)行壓縮編碼，抽樣頻率可達(dá)44．8kHz，而MPEG－1對(duì)聲音的抽樣頻率只有44．1kHz。同時(shí)， LPCM（Linear Pulse Code Modulation）線性脈沖編碼調(diào)制方法可以使其音響系統(tǒng)聲道數(shù)達(dá)8路，不僅能錄制立體聲伴音，還可實(shí)現(xiàn)8種語(yǔ)言配音和32種文字字幕。
　　DVD－Video可以傳送多數(shù)據(jù)流的Dolby數(shù)字（AC－3）5．1通道立體聲，即5個(gè)聲音信號(hào)通道再加1個(gè)低音擴(kuò)音器，能夠使最多8個(gè)獨(dú)立的語(yǔ)言軌和視頻一起傳送，數(shù)字聲音比特流可以通過(guò)7種不同的聲音方式編碼：
　　*單聲道
　　*左右立體聲
　　*左－中－右
　　*單環(huán)繞的左右立體聲
　　*左右環(huán)繞的左右立體聲
　　*單環(huán)繞的左－中－右
　　*左右環(huán)繞的左－中－右
　　有低音效果的限帶寬子低音軌（即“5．1”中的“．1”）可以加入到以上任意一個(gè)通道中。
　　DVD還支持有外語(yǔ)配音的多語(yǔ)言版本，當(dāng)然這時(shí)候需要獨(dú)立的音樂(lè)和對(duì)話軌。為了適應(yīng)家庭影院效果，一般還要對(duì)聲音做平衡、降噪和限峰處理。
1．2．3　字幕子圖
　　字幕子圖也是DVD編碼的一部分，它主要包括字幕及在片頭、片尾出現(xiàn)的其他文本說(shuō)明，它們可能是單色的，也可以是彩色的，甚至是多種藝術(shù)或特技效果，所以，這部分的編碼數(shù)據(jù)會(huì)由于內(nèi)容復(fù)雜程度的變化而有很大的差異，同時(shí)，其總數(shù)據(jù)量相對(duì)于視、音頻編碼來(lái)說(shuō)都極小，且沒(méi)有嚴(yán)格的實(shí)時(shí)要求，因此，一般總是在視頻編碼前運(yùn)用游長(zhǎng)編碼RLC（Running Length Coding）壓縮技術(shù)對(duì)其進(jìn)行軟件編碼，而將余下的絕大多數(shù)確定空間用于對(duì)DVD的最主要部分－－視頻圖像的壓縮編碼處理。
　　綜上敘述，一個(gè)典型的4．7GB的單層DVD盤片能夠存放132分鐘、3種語(yǔ)言、4種文字字幕的影視節(jié)目。
1．3　強(qiáng)糾錯(cuò)能力－－EFMPlus調(diào)制碼和RS－PC糾錯(cuò)碼
　　DVD的糾錯(cuò)能力也是用戶很關(guān)心的問(wèn)題。在CD中采用EFM（Eight－to－ Fourteen Modulation）和交叉交織里德所羅門糾錯(cuò)碼CIRC（Cross Interleaved Reed－Solomon Code）分別對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和糾錯(cuò)，而在DVD中則相應(yīng)地運(yùn)用更有效的EFMPlus 調(diào)制碼和里德所羅門乘積糾錯(cuò)碼RS－PC（Reed－Solomon Product Code）。
1．3．1　EFMPlus 調(diào)制碼 EFMPlus的8／16（表示有8bit輸入，16bit輸出）編碼器比EFM的8／14效率要高。首先其編碼器輸出要滿足：d＝2，k＝10的條件約束，即在連續(xù)“1”之間只能有最少2個(gè)，最多10個(gè)連續(xù)“0”。另外編碼器還有表示離散時(shí)間函數(shù)的4個(gè)狀態(tài)1～4。狀態(tài)1的字特征位有最少2個(gè)，最多9個(gè)“0”，狀態(tài)4的字特征位是最多1個(gè)“0”，狀態(tài)2的字特征位X1X13＝00，狀態(tài)3的字特征位X1X13≠00。每個(gè)狀態(tài)的變化都至少要有351個(gè)字表示，而編碼器只容納256個(gè)源字，多余的95個(gè)用于控制低頻分量RDS（Running Digital Sum），它是從DVD盤開(kāi)始起積累的坑、帶之間的差異總和，與伺服系統(tǒng)的精度密切相關(guān)。
　　在解碼部分，又專門加了兩個(gè)bit位以檢測(cè)X1X13，即構(gòu)成18／8的解碼器（18bit輸入，8bit輸出）。這樣，解碼器可以容納351個(gè)源字，其中351－256＝95個(gè)字中的7個(gè)用于控制26bit的同步字，另88個(gè)用于控制RDS的絕對(duì)值。由于DVD系統(tǒng)的伺服系統(tǒng)（包括跟蹤伺服和聚焦伺服）是由低頻分量RDS控制的，因此，降低RDS值可以提高伺服系統(tǒng)的精確度。這樣，整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題：伺服精確度和同步恢復(fù)就得到了有效解決。
　　雖然，還有人也提出了8／15“類EFM”碼，它可以使DVD的容量密度提高6％，但其低頻分量要比EFMPlus高出許多，不利于伺服系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)恢復(fù)，因此在實(shí)際中多不采用。
1．3．2　RS－PC糾錯(cuò)碼
　　RS－PC的高糾錯(cuò)能力來(lái)自于：
　�、潘�的兩級(jí)校正碼C1［208，192］和C2［182，172］要比CD中CIRC的C′1［32，28］和C′2［28，24］大許多，［n��k］表示有k個(gè)輸入和n個(gè)輸出。因此，RS－PC的碼字利用率為(192／208)×(172／182)＝0．872，遠(yuǎn)高于CIRC的(28／32)×(24／28)＝0．75。
　　⑵RS－PC采用矩陣式結(jié)構(gòu)，C1中的均勢(shì)在C2中也可被利用，比CIRC的纏繞式結(jié)構(gòu)—只在列和對(duì)角線上產(chǎn)生碼字更能提高糾錯(cuò)能力。
　　由于以上特點(diǎn)，采用RS－PC的糾錯(cuò)編碼系統(tǒng)大大降低了糾錯(cuò)碼與用戶數(shù)據(jù)間的比例，提高了編碼效率和糾錯(cuò)能力，RS－PC的最大正確脈沖長(zhǎng)度可達(dá)2 200 B（4．6mm），而CIRC的只有500 B（2．4mm）。
1．4　多交互功能
　　隨著信息交流的進(jìn)一步深入和推廣，人們希望從簡(jiǎn)單、被動(dòng)的信息接受轉(zhuǎn)向更為主動(dòng)的交互式學(xué)習(xí)。
　　綜觀從CD到DVD的發(fā)展，交互性也一直伴隨著其它技術(shù)的更新在不斷進(jìn)步。例如，1996年頒布的CD－I（CD Interactive）標(biāo)準(zhǔn)就是將CD－ROM的搜尋和“導(dǎo)航”（Navigation）等功能進(jìn)行增加和標(biāo)準(zhǔn)化的。DVD不僅具有了以往CD－ROM，VCD的各種功能，而且增添了許多新項(xiàng)目，如多攝影角度觀看選擇，拉移（Pan－Scan）顯示等。
　　“多攝影角度觀看”可以讓觀眾對(duì)節(jié)目中的每個(gè)場(chǎng)景畫面從自己所喜愛(ài)、選擇的拍攝角度來(lái)組合、觀看。這些多視角數(shù)據(jù)流在很短的時(shí)間內(nèi)事先被多路復(fù)用在一起，每個(gè)視角畫面所占的時(shí)間是一樣的，以保證在它們之間進(jìn)行選擇、轉(zhuǎn)換時(shí)的無(wú)縫回放（見(jiàn)圖4）。S₁～S₆為節(jié)目素材段，其中S₂～S₆各自分別都有A，B，C三種拍攝角度。

圖4　多拍攝角度觀看

　　拉移顯示可以保證16：9的寬銀幕影片在普通4：3的電視上播放時(shí)仍有很好的視覺(jué)效果。有關(guān)畫面中心點(diǎn)的信息事先記錄在編碼數(shù)據(jù)流中，播放時(shí)用戶選定的畫面中心會(huì)自動(dòng)定位在顯示屏中心，而畫面的左、右邊也將相應(yīng)地自動(dòng)調(diào)整。當(dāng)然，也可以選擇“信箱”（Letter－Box）模式，這時(shí)，整個(gè)銀幕畫面都會(huì)顯示出來(lái)，只是屏幕的上、下邊會(huì)有黑背景區(qū)域。
　　DVD中的“導(dǎo)航”功能包括瀏覽和快速翻頁(yè)。由于DVD數(shù)據(jù)流中包含了有關(guān)“I”幀位置的信息，因此，無(wú)論是快進(jìn)、還是快倒搜尋，都可實(shí)現(xiàn)快速解碼和流暢的無(wú)縫回放。

2　DVD應(yīng)用

　　目前，已有各種獨(dú)立應(yīng)用的DVD播放機(jī)和計(jì)算機(jī)上配置的DVD－ROM驅(qū)動(dòng)器面市，并受到廣大消費(fèi)者的青睞，下面以DVD－ROM驅(qū)動(dòng)器為例來(lái)說(shuō)明。
2．1　數(shù)據(jù)格式
　　數(shù)據(jù)格式是用來(lái)描述數(shù)據(jù)在DVD盤上的分布、記錄屬性的，如文件、容量、塊、路徑、分區(qū)、文件分配表、時(shí)間標(biāo)識(shí)、字型及讀寫方式等。
　　DVD－Video，Audio和ROM所用的格式是一種叫做UDF橋的標(biāo)準(zhǔn)。UDF橋是UDF和已用于CD的ISO－9660格式的組合。UDF（Universal Disk Format）是光學(xué)存儲(chǔ)技術(shù)協(xié)會(huì)OSTA（Optical Storage Technology Association）制定的通用磁盤格式，它應(yīng)用靈活，已用于DVD，并向下兼容CD格式和Windows 95操作系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈兌挤��?FONT face="Times New Roman">ISO－9660標(biāo)準(zhǔn)。目前，微軟公司最新推出的Windows 98就將UDF橋定為其操作系統(tǒng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此對(duì)于各種DVD盤片有極好的完全支持，而獨(dú)立應(yīng)用的DVD播放機(jī)則只支持UDF。
2．2　數(shù)據(jù)的存取與傳輸
　　使用DVD－ROM驅(qū)動(dòng)器的用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)，DVD－ROM的數(shù)據(jù)存取速度要比CD－ROM慢，即驅(qū)動(dòng)器定位盤片上指定信息的時(shí)間加長(zhǎng)，這一絕對(duì)數(shù)值的增大并不意味著DVD技術(shù)的后退，實(shí)際上，它是由于DVD－ROM數(shù)據(jù)的大容量和高密度造成的，在同樣尺寸大小的盤片上，DVD－ROM的數(shù)據(jù)容量為CD的7倍，最高可達(dá)26倍，這是一個(gè)怎樣的相對(duì)密度概念呀！
　　但數(shù)據(jù)從DVD－ROM盤上送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率卻比CD－ROM快得多，例如，將數(shù)據(jù)直接讀到內(nèi)存中去的連續(xù)方式下的DVD－ROM的數(shù)據(jù)傳輸率為2 700kBps（2倍速DVD－ROM驅(qū)動(dòng)器），而6倍速光驅(qū)CD－ROM的速度只有900kBps；另一種通過(guò)接口將數(shù)據(jù)傳送給驅(qū)動(dòng)控制器的緩沖方式下的DVD－ROM數(shù)據(jù)傳輸率更有10MBps之多（見(jiàn)表3）。

表3　DVD-ROM和CD-ROM的主要驅(qū)動(dòng)參數(shù)

2．3　兼容性
　　DVD－ROM是否能播放已有各類CD盤片及來(lái)自其它國(guó)家、地區(qū)的DVD節(jié)目，也是大家比較關(guān)注的問(wèn)題，這就牽涉到DVD的兼容性和區(qū)域碼，下面分別介紹。
　　兼容性是衡量某種技術(shù)優(yōu)劣、可連續(xù)性發(fā)展能力的一個(gè)重要指標(biāo)，它包括對(duì)原有技術(shù)、設(shè)備的向下兼容性和以后新技術(shù)發(fā)展的擴(kuò)展可能性。如果將格式不兼容的盤片放入DVD－ROM驅(qū)動(dòng)器，不僅不能讀出盤上的數(shù)據(jù)，還有可能對(duì)盤片造成損傷。DVD－ROM驅(qū)動(dòng)器具有廣泛的兼容性，對(duì)VCD，CD－Audio，CD－ROM，CD－I（Interactive），CD－Extra，CD－ROM／XA（Extended Architecture）等多種格式的盤片都支持，但對(duì)于可向白盤中寫入聲音或數(shù)據(jù)的CD－R及柯達(dá)公司在1990年設(shè)計(jì)、頒布的用于存儲(chǔ)高質(zhì)量攝影畫面的Photo－CD則不兼容。
2．4　區(qū)域碼（Region Code）
　　區(qū)域碼是DVD標(biāo)準(zhǔn)的一部分，也是有別于現(xiàn)在的CD，VCD為保護(hù)版權(quán)而專加的一項(xiàng)規(guī)定。DVD播放機(jī)或DVD－ROM驅(qū)動(dòng)器上都有一個(gè)存放“區(qū)域碼”的芯片，它使播放機(jī)或驅(qū)動(dòng)器只能播放RC所允許的影片，沒(méi)有RC代碼的DVD盤片可在任何國(guó)家、地區(qū)的播放機(jī)或驅(qū)動(dòng)器上播放。一般計(jì)算機(jī)上的DVD－ROM驅(qū)動(dòng)程序都允許用戶對(duì)本機(jī)的RC碼進(jìn)行有限次數(shù)的更改。表4為DVD標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的區(qū)域碼。

表4　DVD區(qū)域碼

2．5　實(shí)際的DVD－ROM驅(qū)動(dòng)器
2．5．1　前面板功能鍵
　　實(shí)際的DVD－ROM驅(qū)動(dòng)器從外觀結(jié)構(gòu)上看與CD－ROM驅(qū)動(dòng)器極為相似，特別是前面板上的功能鍵：上／下載鍵、Eject彈出鍵、Busy指示燈、耳機(jī)插座、音量調(diào)節(jié)旋鈕，可以說(shuō)是一模一樣。要注意的是如果DVD－ROM被軟件“鎖定”（正在播放影片），則它不能用Eject鍵彈出，必須先關(guān)閉DVD應(yīng)用程序，才可再操作Eject鍵。
2．5．2　音頻I／O 除具備CD的音頻連線外，DVD－ROM還可接耳機(jī)、聲卡、音箱，并有數(shù)字音頻連線，可將聲音輸出連接至數(shù)字錄音磁帶DAT或其它專業(yè)音頻錄音系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字錄音。
　　另外，MPEG－2解壓卡上的Dolby數(shù)字音頻接口可接AC－3數(shù)字設(shè)備（見(jiàn)圖5）。

圖5　MPEG-2壓縮／解壓卡

2．5．3　視頻I／O
　　由于計(jì)算機(jī)CPU、總線速度及操作系統(tǒng)的發(fā)展，目前在計(jì)算機(jī)上對(duì)VCD進(jìn)行軟解壓已不成問(wèn)題，但由于DVD存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大容量、高密度特性，MPEG－2的高達(dá)15Mbps的數(shù)據(jù)流量不僅會(huì)在畫面、聲音的實(shí)時(shí)回放時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)總線造成數(shù)據(jù)擁擠和阻塞，而且對(duì)這樣大的壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件解壓，也會(huì)加重系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，形成阻礙。因此，需要一個(gè)不受限于操作系統(tǒng)的MPEG－2解壓卡對(duì)DVD節(jié)目進(jìn)行硬解壓，這樣播放的畫面才沒(méi)有跳躍感和“馬賽克”塊，才會(huì)更流暢、自然。
　　經(jīng)過(guò)MPEG－2解壓卡的DVD視頻輸出S－Video（即Y／C）端子可直接接至電視機(jī)上。同時(shí)，解壓卡還有兩個(gè)VGA回送線纜接口，輸入口接受從VGA顯示卡送來(lái)的信號(hào)，輸出口將經(jīng)解壓處理的視頻送至顯示器。MPEG－2解壓卡輸出的圖像分辨率達(dá)480線，具有模擬視頻覆蓋功能，支持同步電視和計(jì)算機(jī)顯示（見(jiàn)圖5）。
2．5．4　數(shù)據(jù)連線接口
　　由于DVD解壓縮后的數(shù)據(jù)流量很大，所以最好使用傳輸速度較快的增強(qiáng)EIDE或更快的SCSI（Small Computer System Interface，意為小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）接口總線。目前的Ultra Wide SCSI總線接口速度已達(dá)80Mbps，足夠?yàn)閷?shí)時(shí)視／音頻回放提供暢通的道路，不致造成對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i。
2．6　使用注意
　　DVD是高精度的光學(xué)存儲(chǔ)媒體，其保守使用壽命可達(dá)100年。但是，如果使用不當(dāng)，也會(huì)使它的數(shù)據(jù)保存質(zhì)量和使用年限受到影響，因此在使用DVD的過(guò)程中要特別注意：
　�、� 不要彎曲或折裂盤。
　�、� 不要刮擦盤，特別是沿著螺旋軌道方向的圓形擦痕會(huì)造成數(shù)據(jù)的不可恢復(fù)性損壞。
　�、� 要注意保持盤面清潔，過(guò)量的灰塵和手指印會(huì)阻礙激光束正確讀取數(shù)據(jù)。擦拭時(shí)要沿著放射形（從中心到邊緣）軌跡，不要沿圓形擦拭；可以用干的、柔軟的、無(wú)棉的布來(lái)擦，也可以用酒精潤(rùn)濕擦拭，但不要用水。
　　④ 避免使盤受熱變形。
　　⑤ 不要在盤面上滴灑有機(jī)溶劑等化學(xué)物質(zhì)。

3　DVD節(jié)目素材片庫(kù)管理系統(tǒng)

　　DVD的應(yīng)用不僅在于大家所喜聞樂(lè)見(jiàn)的DVD盤片音樂(lè)、影片欣賞等個(gè)人娛樂(lè)，以及計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)、程序存儲(chǔ)，更重要的是它為廣大的電視、新聞工作者提供了一個(gè)優(yōu)質(zhì)、高效、安全的視音頻節(jié)目素材存儲(chǔ)和管理的全新方式。因此，在這里將DVD在廣播電視節(jié)目素材管理方面的應(yīng)用單獨(dú)提出來(lái)加以說(shuō)明。
　　傳統(tǒng)的錄像帶在保存素材、節(jié)目上存在著多方面的問(wèn)題，主要表現(xiàn)有：溫度變化造成的磁帶延伸率（即磁帶長(zhǎng)度）的改變會(huì)導(dǎo)致時(shí)基誤差、同步不穩(wěn)，磁粉脫落引起的信號(hào)失落使畫面上出現(xiàn)刺眼的黑白條或點(diǎn)狀干擾，這些都是錄像帶技術(shù)不可避免的難題，在溫差變化大的環(huán)境中和我國(guó)南方潮濕氣候下表現(xiàn)更為明顯。另外，磁帶工作方式中的磁化、磁飽和現(xiàn)象也易使視頻信號(hào)的記錄和重放發(fā)生失真，同時(shí)磁帶同磁頭高速摩擦及磁帶輸送過(guò)程中同固定部分間的接觸，都將對(duì)素材帶表面造成磨損或擦傷，因此經(jīng)反復(fù)使用、多版合成后的錄像帶圖像質(zhì)量都明顯下降。
　　用DVD光盤保存節(jié)目可以完全避免以上這些問(wèn)題，并具有極高的技術(shù)和安全保證，除電視臺(tái)日常播出用節(jié)目外，還很適合于長(zhǎng)期保存具有重大歷史意義和科研價(jià)值的重要文獻(xiàn)資料。在新近結(jié)束的BIRTV ’98北京國(guó)際廣播電視設(shè)備展覽會(huì)上已有眾多的視頻廠商瞄準(zhǔn)了這一巨大的市場(chǎng)需求和發(fā)展?jié)摿Γ�紛紛推出了自己�?FONT face="Times New Roman">DVD節(jié)目素材片庫(kù)管理系統(tǒng)，下面以一種DVD片庫(kù)管理系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明（見(jiàn)圖6）。

圖6　DVD片庫(kù)管理系統(tǒng)

　　首先，要對(duì)各種視音頻節(jié)目素材進(jìn)行編輯和MPEG壓縮采集。利用以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的專業(yè)非線性編輯NLE（NonLinear Editing）系統(tǒng)可對(duì)節(jié)目素材的前后順序 、色彩等按照創(chuàng)作者的要求進(jìn)行高質(zhì)量編輯，還可添加各種特技，配以字幕及音響效果；然后，再進(jìn)行MPEG數(shù)字化采集，對(duì)于DVD片庫(kù)管理系統(tǒng)，進(jìn)行的是MPEG－2壓縮／解壓縮處理，它和NLE非編設(shè)備一起能通過(guò)RS－422通信接口實(shí)現(xiàn)對(duì)錄像機(jī)的遙控，不僅可免去繁瑣的素材上／下載過(guò)程，而且，能夠?qū)�圖像進(jìn)行精確到幀的采集、編輯和關(guān)鍵幀畫面的數(shù)字化壓縮，MPEG－2的壓縮數(shù)據(jù)速率可達(dá)15Mbps，完全符合廣播級(jí)質(zhì)量要求。
　　經(jīng)MPEG－2壓縮后的數(shù)據(jù)就可以通過(guò)DVD光盤刻錄系統(tǒng)，制成DVD光盤，放在光盤庫(kù)中存儲(chǔ)了�？捎涗浌獗PDVD－R能一次性對(duì)壓縮好的MPEG－2數(shù)據(jù)流進(jìn)行記錄，而DVD－RAM可進(jìn)行反復(fù)多次的存取，數(shù)據(jù)速率從4到15Mbps可選，每張4．7GB的單層DVD盤片可存放132分鐘的廣播級(jí)節(jié)目，非常適于大容量節(jié)目的長(zhǎng)期保存，并允許多人同時(shí)對(duì)其進(jìn)行查詢和讀／寫操作，而DVD光盤的非接觸性激光數(shù)據(jù)讀／寫方式，不會(huì)由于多次檢索、讀／寫造成對(duì)圖像質(zhì)量損傷。需要光盤時(shí)，可以利用機(jī)械手自動(dòng)換盤。同時(shí)，DVD光盤刻錄系統(tǒng)中一般還提供有DVD制作軟件，用戶可用它來(lái)制成各種DVD－Video碟片，進(jìn)行節(jié)目的出版、發(fā)行。
　　在實(shí)際DVD片庫(kù)管理系統(tǒng)中，還常有一個(gè)輔助性的視頻文件服務(wù)器（Video Files Server），也可存儲(chǔ)MPEG－2壓縮數(shù)據(jù)，它主要是對(duì)常用或暫時(shí)未來(lái)得及制成DVD盤片的節(jié)目素材進(jìn)行調(diào)用和管理，它是一個(gè)由多個(gè)大容量的SCSI硬盤組成并通過(guò)獨(dú)立磁盤冗余陣列RAID（Redundant Array of Independent Disks）來(lái)管理的硬盤陣列，RAID技術(shù)在提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量、傳輸速度的同時(shí)，提供數(shù)據(jù)保護(hù)方案、增強(qiáng)安全性，素材以文件形式在硬盤上保存，也能進(jìn)行多人的在線并發(fā)瀏覽。
　　對(duì)節(jié)目素材進(jìn)行標(biāo)引編目是為了便于查詢、索引，針對(duì)各類節(jié)目的特點(diǎn)，建立特定的內(nèi)容描述方式，例如通過(guò)分類、任務(wù)、地點(diǎn)等標(biāo)引，關(guān)鍵詞、角色、參與人員、小板塊、多媒體等編目方式，并將所有這些信息送入到查詢服務(wù)器中，可大大提高用戶檢索的準(zhǔn)確度和速度。
　　數(shù)字化的DVD光盤／硬盤陣列還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)資源共享，打破傳統(tǒng)方式上的地理、區(qū)域局限，進(jìn)行多個(gè)用戶的并發(fā)、交互式節(jié)目素材瀏覽，實(shí)時(shí)調(diào)用、點(diǎn)播、回放視頻流。
　　鑒于我國(guó)現(xiàn)階段的節(jié)目素材存儲(chǔ)、管理還多以錄像帶為主的特點(diǎn)，考慮到由磁帶向光盤庫(kù)方式的過(guò)渡，還可將光盤庫(kù)中的素材通過(guò)NLE非線性編輯系統(tǒng)中的下載回錄功能將其再存放在錄像帶上。
　　但無(wú)論怎樣，廣播電視的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的進(jìn)程已經(jīng)展開(kāi)，在不久的將來(lái)，傳統(tǒng)的錄像帶將光榮引退，電視臺(tái)、專業(yè)聲像單位及檔案館的視音頻素材、資料管理采用先進(jìn)的DVD數(shù)字化制作、存儲(chǔ)、傳輸模式已成必然，DVD技術(shù)也必將在實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。

4　DVD發(fā)展態(tài)勢(shì)

　　目前DVD的產(chǎn)品市場(chǎng)已經(jīng)形成，由于其在容量、性能、操作性方面都有其它類存儲(chǔ)媒體，乃至CD光盤無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此，DVD巨大的潛在市場(chǎng)前景為諸多世界著名大公司所看好。
　　據(jù)日本工業(yè)協(xié)會(huì)估計(jì)，世界DVD驅(qū)動(dòng)器的需求量將從1996年的71．8萬(wàn)臺(tái)增至2000年的1 100萬(wàn)臺(tái)，DVD盤片的銷售量將達(dá)4億張，并且，到下一世紀(jì)，DVD將取代CD－ROM成為與PC機(jī)配套的主流產(chǎn)品，其發(fā)展態(tài)勢(shì)不可估量。到2005年，美國(guó)和日本的DVD－ROM ／ RAM市場(chǎng)將分別為1 400萬(wàn)臺(tái)和3 100萬(wàn)臺(tái)，而兩國(guó)用于娛樂(lè)的DVD－Video，Audio及Player播放機(jī)屆時(shí)也將分別達(dá)到1 460萬(wàn)臺(tái)和3 220萬(wàn)臺(tái)。在我國(guó)，DVD－Video播放機(jī)及DVD－ROM驅(qū)動(dòng)器也都已亮相，DVD播放機(jī)的銷售量將從今年的45萬(wàn)臺(tái)增至1999年的75萬(wàn)臺(tái)，同時(shí)DVD－ROM驅(qū)動(dòng)器及其它相關(guān)DVD產(chǎn)品市場(chǎng)也在迅速崛起。
　　隨著市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大，DVD在人們?nèi)粘Ｉ�活、工作中的�?yīng)用也越來(lái)越廣泛，從個(gè)人娛樂(lè)的DVD影碟、游戲、音樂(lè)和家庭影院，各種電子出版物形式的圖、文、聲并茂的教育圖書、字詞典、百科全書，到用做計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)的載體，文件、資料、檔案、節(jié)目的存儲(chǔ)和管理工具，乃至滿足計(jì)算機(jī)用戶在桌面排版、多媒體制作和數(shù)據(jù)交換方面的需求，DVD技術(shù)今后將著重向以下幾方面發(fā)展：
　　1）進(jìn)一步提高存儲(chǔ)密度和容量，向著容量更大、密度更高、讀取速度更快的HD－DVD方向發(fā)展。
　　2）提高與擴(kuò)展應(yīng)用功能。在讀／寫操作功能上，目前DVD有只讀式的DVD－ROM，一次寫的DVD－R，和可擦重寫的DVD－RAM，以后有望向三者兼容或多功能復(fù)合型發(fā)展，同時(shí)在應(yīng)用操作上更強(qiáng)調(diào)用戶的主動(dòng)參與性，提高和擴(kuò)大DVD的交互功能。
　　3）與其它數(shù)字技術(shù)結(jié)合，為超越平臺(tái)的應(yīng)用提供可能，成為數(shù)字壓縮技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域。

作者單位：北京新奧特集團(tuán)視頻技術(shù)公司研發(fā)中心 郵編�� 100085

參考文獻(xiàn)

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��4��Creative DVD手冊(cè)