數碼多功能光碟

DVD

載體格式

一種採用紅色激光讀取的數字光學存儲格式,通過單面或雙面、單層或雙層結構提供約 4.7 GB 至 17 GB 容量,並衍生出視頻、音頻、數據及可錄規格。

詳細說明

DVD 是一種數字光學存儲格式。

1990 年代中期,消費電子與計算機企業將原本相互競爭的高清晰度光盤方案和多媒體光盤方案合併為統一規格,DVD 規範於 1995 年形成,首批播放機和 DVD-Video 影碟於 1996 年在日本上市。Digital Video Disc 和 Digital Versatile Disc 都曾被用來解釋這一名稱;DVD Forum 的規範通常直接把 DVD 作為格式名使用,不要求在產品上展開縮寫。

標準 DVD 的直徑為 120 毫米、厚度為 1.2 毫米,另有直徑 80 毫米的小型盤。盤片通常由兩片約 0.6 毫米厚的聚碳酸酯基片粘合而成,數據層可位於一面或兩面,每面又可設置單層或雙層。讀取系統使用約 650 納米的紅色激光;相較 CD,DVD 具有更短的記錄標記和更窄的軌道間距,並採用 EFMPlus 調製與相應的糾錯結構,從而在相同直徑內容納更多數據。單面單層盤的標稱容量為 4.7 GB,行業稱 DVD-5;單面雙層約為 8.5 GB,稱 DVD-9。雙面單層 DVD-10 約為 9.4 GB,雙面雙層 DVD-18 約為 17 GB。這些數字按十進制容量近似命名,操作系統按二進制單位顯示時數值會較小。雙層盤的第二層可採用平行軌道路徑或相反軌道路徑,後者使讀取頭在層切換後沿相反方向繼續讀取,常用於連續播放的長節目。播放器重新聚焦時可能出現短暫停頓。

DVD 是介質家族,不專指電影影碟。

DVD-ROM 用於工廠壓制的只讀數據,DVD-Video 規定視頻節目、音軌、字幕和導航結構,DVD-Audio 面向高規格音頻。DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW 和 DVD-RAM 使用不同的一次寫入或可擦寫技術;雙層可錄盤又分為 DVD-R DL 與 DVD+R DL。外形一致不能保證早期驅動器或播放器能夠識別所有分支。

DVD-Video 的主要視頻編碼為 MPEG-2 Video,也允許若干低分辨率 MPEG-1 模式。面向 525/60 系統的完整畫面通常為 720×480,面向 625/50 系統通常為 720×576,並可標記為 4:3 或 16:9。寬屏節目一般以非方形像素變形儲存,播放時按顯示比例展開。電影來源內容可使用逐行編碼配合重複場標誌,也可在製版階段轉換為隔行視頻;因此 DVD 不能僅由分辨率標籤判斷其掃描與運動處理方式。典型 DVD-Video 使用 UDF 與 ISO 9660 的兼容文件系統,並把節目放在 VIDEO_TS 目錄。VOB 文件複用視頻、音頻、子圖字幕和導航數據,IFO 文件保存標題、節目鏈、章節、菜單和流屬性,BUP 文件是關鍵 IFO 資訊的備份。單個 VOB 文件受文件系統兼容要求限制,長節目通常被拆成連續編號的文件,但播放時仍可組成一個標題。

音頻可採用線性 PCM、Dolby Digital、DTS 或 MPEG Audio 等格式,具體必選能力隨地區和電視制式規範而異。光盤能夠同時收錄多種語言、評論音軌與不同聲道版本;視頻、音頻、字幕和導航包共享 DVD-Video 的系統碼率與盤片容量。字幕通常以子圖位圖保存,不是由播放器自由選擇字體排版的純文本。多角度功能則通過交錯儲存多個視頻分支實現,會顯著增加數據佔用。

商業 DVD-Video 可設置區域碼,將光盤和播放器劃分為不同銷售區域;區域 0 或 All 通常表示未限制到單一區域。CSS 用於加擾預錄視頻數據,Macrovision 等機制曾用於影響模擬複製。區域碼與加密屬於訪問控制層,不改變盤片容量、視頻制式或編碼規格;PAL、NTSC 等制式差異也不等同於區域碼。

可錄 DVD 在 1990 年代末至 2000 年代形成不同產業體系。DVD Forum 推動 DVD-R、DVD-RW 和 DVD-RAM,DVD+RW Alliance 推動 DVD+R 與 DVD+RW。後期多格式光驅通常同時支持兩類可錄盤,但寫入策略、導入區、缺陷管理和封盤方式仍有差異。DVD-RAM 採用更接近隨機存取介質的扇區管理,部分盤片裝在保護匣中,兼容範圍與普通 DVD-R/RW 不同。