第六章 DVD影碟机第一节 DVD影碟机
MPEG-1在现行的计算机和广播电视系统得到了广泛的应用，但图像质量稍差，1993年7月，动态图像专家组提出广播级质量的MPEG-2标准。
DVD采用MPEG-2标准，图像达到广播级质量，并且兼容以前的碟片。
一、DVD影碟机的特点
1．DVD规格
⑴种类
（见课本P74表6-1）
DVD除了可以播放影视节目以外，和可以记录和播放其它类型的数据信息。
⑵存储容量
（见课本P75表6-2）
DVD比CD、VCD容量大的多，最高达到17GB。
⑶技术规格
（见课本P75表6-3）
①DVD使用的激光波长更短。DVD：635/650nm；CD/VCD：780nm。
②DVD光盘信号编码冗余度减小。
DVD：采用8～14bit加2位（EFM-PLUS）方式；
CD/VCD：采用8～14bit加3位（EFM）方式。
③DVD系统可靠性更高。
DVD：采用RS-PC（里德索罗门乘积码）误码校正系统；
CD/VCD：采用CIEC（交叉交织、里德索罗门码）误码校正系统。.
④容量大大提高。
DVD减少了CD光盘信号中的EDC（检错码）、ECC（纠错码）等纠错数据位。
2．DVD图像标准
（见课本P76表6-4）
DVD图像处理采用CCIR601标准（演播室质量的数字电视编码标准）。
⑴编码技术按照MPEG-2格式采用可变速率VBR编码技术（对大信号量化比特数较高，对小信号量化比特数较小），减小总的比特数。
⑵传输码率
（见课本P77表6-5）
信息传输码率平均值为VCD的4倍。最大传输码率10.7Mbps；平均4.69Mbps。
3．DVD音频标准
DVD光盘记录音频由三种标准：
①MPEG- 1 Audio 立体声
②MPEG- 2 Audio 环绕立体声（5.1声道、7.1声道）——PAL、SECAM制采用。
③Dolby AC-3 5.1声道——NTSC制采用。
说明：7.1声道是在5.1声道的基础上加上2个环绕而组成的。（见课本P77图6-2）
4．DVD系统标准
MPEG-2有两种编码格式：
⑴传输数据流格式——可以同时传输多套节目，用于多种网络传输数字电视节目；
⑵节目数据流格式——用于多媒体软件，与MPEG-1兼容，并进行了扩充。
二、DVD影碟机的基本结构
（见课本P76图6-3）
1．光盘信号读出部分包括：激光头、伺服电路、主轴电机、进给电机
2．DVDP部分
DVDP称为DVD的数字信号处理器。将光盘上读出的脉冲信号转换成解码器能够识别的数据信号，类似于CD/VCD中的CD-DSP。
完成对EFM-Plus信号的解调（16位——8位）；对RS-PC信号的解码（恢复数据位原来的排列顺序）。
3．解扰对加密的DVD光盘数据进行解密。
4．MPEG-2系统层解码作用：将多路复用的节目流（视频位流、音频位流、辅助数据流）合成系统位流（视频位流、音频位流、辅助数据流）。类似将并行数据转换成串行数据。
5．MPEG-2视频解码
⑴MPEG-2视频解码及显示格式转换
①MPEG-2视频解码：将视频位流恢复为原始像素数据Y、CB、CR。
②显示格式转换：（见课本P79图6-4）
利用信箱式或拉移式方法将16:9（视频源）变为4:3（显示）。
⑵子画面解码将辅助数据位流解码形成菜单、字幕、卡拉OK歌词、简单动画的视频流。
⑶混合将子画面像素覆盖到MPEG-2视频数据流上。
6．NTSC/PAL编码及D/A转换确定以哪一种制式输出。
7．视频输出两种方式输出：
⑴复合视频输出（Video输出）；
⑵亮色分离输出（S-Video输出），高清晰度。
8．MPEG-2音频解码将MPEG-2音频位流解码形成原始音频PCM数据。
9．CD-DA/VDV音频选择确定采用哪种伴音。
10．音频D/A转换
11．音频输出两种方式输出：
⑴数字输出：将MPEG-2音频位流进行IEC958格式编码，形成IEC958格式的数字音频信号输出。
⑵模拟输出,5.1或7.1声道输出。
12．系统微处理器对整个系统进行控制，确保正常工作。遇有故障，采取保护措施。
三、VDV影碟机的解码芯片三大功能模块：系统解码、视频解码、音频解码
1．多片式解码系统系统解码、视频解码、音频解码用三块或以上的芯片完成。
典型芯片：
①先锋公司 PD4696A（视频）、μPD61221（系统、视频）、PD4696A（面板）
②Zoran公司 ZR38521（AC-3音频）
③摩托罗拉 DSP56011（音频）
2．两片式解码系统系统解码、视音频解码用两块芯片完成。
典型芯片：
①松下公司 MN617130（音频）、MN67740（系统、视频）
②东芝公司 TC90×××F（音频）、TC81×××F（系统、视频）
③SGS Thomason STi3550（视频、音频）
④三菱公司 M65773FP（视频、音频）
3．单片式解码系统系统解码、视频解码、音频解码用一块芯片完成。
典型芯片：
①现代公司 HDM8211
②C-Cube ZiVA-D5、ZiVA-D6
③索尼公司 CXD19XX
④富士通 MB86371
⑤ESS公司 ES3309
第二节 几种MPEG-2标准的影碟机一、CVD影碟机
1996年12月，先科、爱多等厂家与美国C-Cube公司共同研讨提高VCD清晰度的问题，先科公司提议命名为“CVD”——CHINA VIDEO DISC （中国视频光盘）。
1998年6月，长虹、先科、爱多、万利达、厦新联合美国C-Cube公司在上海公布CVD标准。
CVD标准：
VCD碟片规格
VCD激光头技术
MPEG-2编码技术
2倍速机芯可变速率编码VBR技术码率2.8Mbps
四声道立体声
5.1声道伴音
CD-ROM XA记录载体
350线分辨率
45分钟播放时间二、S-VCD影碟机
1997年上半年，原电子部、新科、索尼、松下、JVC、飞利浦等提出使VCD的清晰度从250线提高到350线，取名S-VCD或HQ-VCD（高画质VCD）。
1998年8月15日，通过了《S-VCD技术规范》。
S-VCD技术规范：
2倍速机芯
MPEG-2编码技术
350线分辨率可变速率编码VBR技术四声道立体声
5.1声道伴音
CD-ROM XA记录载体
45分钟播放时间三、超级VCD影碟机
CVD与S-VCD标准接近，但不兼容。
1998年9月，信息产业部提出统一标准，出现超级VCD，英文名称SUPER VCD或HD-VCD。
超级VCD兼容CD、VCD、CVD、S-VCD等盘片。市面上真正的超级VCD盘片较少，因此，超级VCD只能播放VCD盘片。超级VCD是VCD到DVD的过渡产品，并没有普及到各个家庭。
作业：思考题
MPEG-1在现行的计算机和广播电视系统得到了广泛的应用，但图像质量稍差，1993年7月，动态图像专家组提出广播级质量的MPEG-2标准。
DVD采用MPEG-2标准，图像达到广播级质量，并且兼容以前的碟片。
一、DVD影碟机的特点
1．DVD规格
⑴种类
（见课本P74表6-1）
DVD除了可以播放影视节目以外，和可以记录和播放其它类型的数据信息。
⑵存储容量
（见课本P75表6-2）
DVD比CD、VCD容量大的多，最高达到17GB。
⑶技术规格
（见课本P75表6-3）
①DVD使用的激光波长更短。DVD：635/650nm；CD/VCD：780nm。
②DVD光盘信号编码冗余度减小。
DVD：采用8～14bit加2位（EFM-PLUS）方式；
CD/VCD：采用8～14bit加3位（EFM）方式。
③DVD系统可靠性更高。
DVD：采用RS-PC（里德索罗门乘积码）误码校正系统；
CD/VCD：采用CIEC（交叉交织、里德索罗门码）误码校正系统。.
④容量大大提高。
DVD减少了CD光盘信号中的EDC（检错码）、ECC（纠错码）等纠错数据位。
2．DVD图像标准
（见课本P76表6-4）
DVD图像处理采用CCIR601标准（演播室质量的数字电视编码标准）。
⑴编码技术按照MPEG-2格式采用可变速率VBR编码技术（对大信号量化比特数较高，对小信号量化比特数较小），减小总的比特数。
⑵传输码率
（见课本P77表6-5）
信息传输码率平均值为VCD的4倍。最大传输码率10.7Mbps；平均4.69Mbps。
3．DVD音频标准
DVD光盘记录音频由三种标准：
①MPEG- 1 Audio 立体声
②MPEG- 2 Audio 环绕立体声（5.1声道、7.1声道）——PAL、SECAM制采用。
③Dolby AC-3 5.1声道——NTSC制采用。
说明：7.1声道是在5.1声道的基础上加上2个环绕而组成的。（见课本P77图6-2）
4．DVD系统标准
MPEG-2有两种编码格式：
⑴传输数据流格式——可以同时传输多套节目，用于多种网络传输数字电视节目；
⑵节目数据流格式——用于多媒体软件，与MPEG-1兼容，并进行了扩充。
二、DVD影碟机的基本结构
（见课本P76图6-3）
1．光盘信号读出部分包括：激光头、伺服电路、主轴电机、进给电机
2．DVDP部分
DVDP称为DVD的数字信号处理器。将光盘上读出的脉冲信号转换成解码器能够识别的数据信号，类似于CD/VCD中的CD-DSP。
完成对EFM-Plus信号的解调（16位——8位）；对RS-PC信号的解码（恢复数据位原来的排列顺序）。
3．解扰对加密的DVD光盘数据进行解密。
4．MPEG-2系统层解码作用：将多路复用的节目流（视频位流、音频位流、辅助数据流）合成系统位流（视频位流、音频位流、辅助数据流）。类似将并行数据转换成串行数据。
5．MPEG-2视频解码
⑴MPEG-2视频解码及显示格式转换
①MPEG-2视频解码：将视频位流恢复为原始像素数据Y、CB、CR。
②显示格式转换：（见课本P79图6-4）
利用信箱式或拉移式方法将16:9（视频源）变为4:3（显示）。
⑵子画面解码将辅助数据位流解码形成菜单、字幕、卡拉OK歌词、简单动画的视频流。
⑶混合将子画面像素覆盖到MPEG-2视频数据流上。
6．NTSC/PAL编码及D/A转换确定以哪一种制式输出。
7．视频输出两种方式输出：
⑴复合视频输出（Video输出）；
⑵亮色分离输出（S-Video输出），高清晰度。
8．MPEG-2音频解码将MPEG-2音频位流解码形成原始音频PCM数据。
9．CD-DA/VDV音频选择确定采用哪种伴音。
10．音频D/A转换
11．音频输出两种方式输出：
⑴数字输出：将MPEG-2音频位流进行IEC958格式编码，形成IEC958格式的数字音频信号输出。
⑵模拟输出,5.1或7.1声道输出。
12．系统微处理器对整个系统进行控制，确保正常工作。遇有故障，采取保护措施。
三、VDV影碟机的解码芯片三大功能模块：系统解码、视频解码、音频解码
1．多片式解码系统系统解码、视频解码、音频解码用三块或以上的芯片完成。
典型芯片：
①先锋公司 PD4696A（视频）、μPD61221（系统、视频）、PD4696A（面板）
②Zoran公司 ZR38521（AC-3音频）
③摩托罗拉 DSP56011（音频）
2．两片式解码系统系统解码、视音频解码用两块芯片完成。
典型芯片：
①松下公司 MN617130（音频）、MN67740（系统、视频）
②东芝公司 TC90×××F（音频）、TC81×××F（系统、视频）
③SGS Thomason STi3550（视频、音频）
④三菱公司 M65773FP（视频、音频）
3．单片式解码系统系统解码、视频解码、音频解码用一块芯片完成。
典型芯片：
①现代公司 HDM8211
②C-Cube ZiVA-D5、ZiVA-D6
③索尼公司 CXD19XX
④富士通 MB86371
⑤ESS公司 ES3309
第二节 几种MPEG-2标准的影碟机一、CVD影碟机
1996年12月，先科、爱多等厂家与美国C-Cube公司共同研讨提高VCD清晰度的问题，先科公司提议命名为“CVD”——CHINA VIDEO DISC （中国视频光盘）。
1998年6月，长虹、先科、爱多、万利达、厦新联合美国C-Cube公司在上海公布CVD标准。
CVD标准：
VCD碟片规格
VCD激光头技术
MPEG-2编码技术
2倍速机芯可变速率编码VBR技术码率2.8Mbps
四声道立体声
5.1声道伴音
CD-ROM XA记录载体
350线分辨率
45分钟播放时间二、S-VCD影碟机
1997年上半年，原电子部、新科、索尼、松下、JVC、飞利浦等提出使VCD的清晰度从250线提高到350线，取名S-VCD或HQ-VCD（高画质VCD）。
1998年8月15日，通过了《S-VCD技术规范》。
S-VCD技术规范：
2倍速机芯
MPEG-2编码技术
350线分辨率可变速率编码VBR技术四声道立体声
5.1声道伴音
CD-ROM XA记录载体
45分钟播放时间三、超级VCD影碟机
CVD与S-VCD标准接近，但不兼容。
1998年9月，信息产业部提出统一标准，出现超级VCD，英文名称SUPER VCD或HD-VCD。
超级VCD兼容CD、VCD、CVD、S-VCD等盘片。市面上真正的超级VCD盘片较少，因此，超级VCD只能播放VCD盘片。超级VCD是VCD到DVD的过渡产品，并没有普及到各个家庭。
作业：思考题
