激光视盘机

（一）概况

激光数字视盘（DVD: Digital Versatile Disc）技术及其系列产品（DVD家族）是当今世界普遍称为21世纪的数字化技术和产品，是消费电子领域和计算机多媒体存储系统的一次革命。DVD是从LD、CD、VCD逐步发展过来的。早在70年代未，荷兰philips等公司就开始研究用激光或其它方式通过圆盘介质存储图像，先后产生过CED、LD、VHD等多种方式和产品。但这些都是模拟方式的，并且只有LD（LaserDisc）方式的得以流行和批量生产。1982年产生了激光式PCM数字音频唱片CD，1985年这一成果以CD-ROM方式进入计算机领域，1992年产生一次性写的CD-R。90年代初，随着视音频压缩编码技术的进步和标准化（MPEG1和MPEG2），应用CD光盘存储数字式活动图像应运而生，1993年产生了VCD（Video-CD），并且率先在我国实现产业化。VCD存储的是按MPEG1压缩编码的活动图像及其伴音，图像质量与VHS录像机的相当。一张VCD盘可播放74分钟。1994年，日本东芝和SONY等公司研究激光数字视盘DVD，它存储的是按MPEG2压缩编码的活动图像，其图像质量达到现在电视演播室水平（清晰度≥480线）。DVD的盘片材料和尺寸与VCD的一样，都是采用碳酸聚酯透明材料作为衬底，直径为12cm和8cm两种，两者都是在透明的圆形薄片上，从一定直径的内圆开始，沿螺旋形轨迹刻录一系列长短不等的凹坑（称信息坑），直至圆盘的外缘。播放时利用凹坑对光的散射和无凹坑平面对光的反向作用，通过激光头读取轨迹信息。DVD盘片的单面单层存储容量为CD的7倍，可播放133分钟。VCD记录的只有单面一层，而DVD的记录层面有四种：单面单层（4.7GB），单面双层（8.5GB），双面单层（9.4GB），双面双层（17GB）。DVD技术将产生一系列DVD产品，同时在数字广播电视。数字图像和声音通信、计算机多媒体等方面得到广泛应用。

（二）主要技术内容

DVD技术与消费电子视声产品、广播电视、图像和声音通信、计算机多媒体数据存储等行业有密切关系。DVD技术的开发可以形成一系列DVD产品，包括DVD盘片播放或录放设备，如用于当前标准数字电视和伴音存储的DVD-Vidio，用于计算机多媒体数据存储的DVD-ROM，可一次写的DVD-R，可随机写的DVD-RAM。这些产品既是21世纪的数字化视听娱乐设备，又是计算机多媒体的海量存储设备，是当今和未来的文化教育、信息交流和传递的重要工具。DVD所涉及的MPEG2压缩编码解码技术，数据格式化、传输及误码校正技术，数字信号处理技术，激光头技术、精密伺服技术，以及包含这些技术的IC，是数字电视广播 DVB（包括数字卫星电视DVB-S，电缆数字电视DVB-C）的接收和发送、数字磁带录象机（DVC）、家庭影院、计算机多媒体数据存储，以及HDTV等离不开的，有的可直接使用，有的稍加改变就可使用。DVD的这些技术和产品的开发，将带动整个消费电子数字化视声产品和计算机多媒体存储设备，以及相关产业和元器件的发展，形成一个新的数字化信息电子产业，成为本世纪末到21世纪前半叶新的经济增长点。

1．主要技术经济指标

DVD视盘目前记录的信号是按MPEG2压缩编码的视频及其伴音实现的，系统格式符合国际通用标准，单面单层播放时间为133分钟。图像和声音的质量达到当前电视演播室水平，清晰度≥480线，视频信噪比S/N≥52dB。DVD-ROM采用国际通信盘片格式（UDF）。 DVD系列产品中，DVD视盘机和视盘（DVD-Video）、DVD-ROM驱动器已经开始上市。目前视盘机价格在600美元左右，盘片价格在20美元左右，DVD-ROM驱动器价格在200美元左右。预计DVD视盘机大量上市后，最终稳定价格在300美元左右（人民币2000-3000 元），盘片价格在50元左右（单面单层），DVD-ROM驱动器在1000元左右。其它产品，如DVD-R、DVD-RAM、DVD-Audio还在开发中。预计DVD-Audio会略低于DVD-Video，而DVD-R和DVD-RAM在开始阶段会较昂贵，但随着技术进步和大量生产，其价格会逐步降低，最终价格会在800美元左右。

2．关键技术及技术难点

围绕DVD盘片及其播放或读写设备，关键技术为：（1）完整的DVD系统技术标准。完整的DVD系统技术标准，包括DVD-ROM、DVD-- Video、DVD-Audio、DVD-R、DVD-RAM的盘片及放或读写设备，这实际是DVD大系统的系统设计技术。目前世界十大公司已经统一制定了用于当前标准数字电视（SDTV）的DVD- ROM、DVD-Video、DVD-R、DVD-RAM标准，未来还要制定用于GHTV的DVD标准。（2）DVD播放设备和读写设备技术。这包括图像和声音的压缩编码和解码技术，数据格式化、误码校正、数据传输和恢复技术，激光头读出技术，精密机械和模具设计技术，以及包含这些技术的专用IC、激光头（包含进一步的蓝光激光头）、机械驱动结构和整机系统的设计与制造技术。其技术难点是IC、激光头和整机的系统设计与制造技术。（3）盘片材料和制造技术。这主要指DVD-RAM可读写盘片的相变材料，DVD双层或双面盘片的粘接等制造技术。

（三）国内外现状

国外的DVD于1994年开始研究，并有两种格式。一种是以日本东芝公司为首的SD格式，另一种以日本SONY和荷兰philips公司为首的MMCD格式，1995年9月两个格式集团达成统一协议，并于1996年8月，世界十大公司（东芝、菲利浦、索尼、松下、先锋、日立、三菱、汤姆逊、时代华纳、JVC）制定了DVD-ROM、DVD-Video 1.0版本的标准规范A、规范B； 1997年8月，制定了DVD-R和DVD-RAM0．9版本的标准规范D、规范E。 1996年底，日本松下、东芝、索尼、先锋等公司的DVD视盘机已经上市，第一批产品的价位在600美元左右。世界上研究生产DVD产品的除上述制定标准的十个公司外，还有韩国三星公司等。

我国许多单位开始研究DVD，如熊猫电子集团、原电子工业部XX研究所、镇江江奎集团，深圳先科激光电视公司等。至1999年底，全国共有11条DVD生产线。

（四）国内外市场分析

DVD采用最新的数字压缩技术，以单一媒体记录和重放所有类型的信息，不管是计算机数据还是视音频信息，所以它在消费电子和计算机领域都得到广泛应用，市场前景十分广阔。1982年全世界CD音频光盘和播放机产量仅40万张和3万台，经过十年发展，1993年达到17亿张和5000万台，VCD仅用三年时间就发展到的年产1000万台，DVD的发展不会像VCD那样快，但较CD的发展会快得多。美国一公司估计，到2000年，DVD-ROM 驱动器和DVD视盘机年产量将达3800万台，其中视盘机1000万台（美国市场400万台，欧洲市场230万台，日本200万台）。日本东芝公司估计更乐观，到2000年DVD硬件市场达到1.2亿台，其中DVD-ROM驱动器为7900万台，音频和视频播放机各2000万台。日本松下公司估计DVD播放设备1997年为800万台，1998年为2500万台，1999年为4500万台， 2000年为7900万台。另外，预计到2000年CD一R0M光盘产量将达15亿张，DVD光盘达10亿张。还预计到2000年，DVD系列产品可形成500亿～700亿美元的产值。国内以VCD视盘机为例，1994年产量为2万台，1995年产量为20多万台，1996年为200万台，1997年1000万台。预计今年（2000年）DVD会形成较大的市场，国内销售量在230万台左右，比去年增长15％，出口300万台左右。

　　（五）本技术（产品）发展趋势

DVD技术及其系列产品，现阶段主要为只读式的DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio，其存储的是计算机多媒体数据和标准数字电视和伴音信息，以及高质量PCM音频信息。到2000年，一次性写DVD-R和随机读写DVD-RAM将加入这一系列产品；2000年以后，将逐步开发和HDTV相适应的DVD系列产品。