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汽车DVD技术基础
来源:汽车电子网    发布时间:2012/11/19   浏览:()次


  1.DVD产品种类(见表)

种类
BOOK A
BOOK B
BOOK C
BOOK D
BOOK E
功能
DVD-ROM
DVD-video
DVD-AUDIO
DVD-write-once
DVD-rewriteable
只读型DVD
DVD放像机
DVD放音机
单次录入型DVD
多次录入型DVD
用途
制定了DVD光盘存储资料的方法以及档案系统等,高容量DVD只读格式
制定了影片在DVD上的影音编码方式
高质量的音乐存储格式
一次性定稿,类似CD-R,可在计算机、家电、车载播放
采用相态变化技术可以多次探险和定稿数据,类似CD-RW,可在计算机、家电、车载播放

  2.DVD光盘容量

  经过对约1000部电影的调查发现97.1%的影片记录时间在135min以内。采用MPEG-2,可将视频数据压缩到原来的几十分之一,杜比AC-3可将5.1通道的环绕立体声数据压缩到的十二分之一。要达到现行电视广播的质量,压缩后的平均数据速率必须是3Mb/s~5Mb/s。因此可以算出一部135min电影需要的记录容量为(3~5)Mb/s×(135×60)s÷8=3.04GB~5.07GB。加上字幕等辅助数据,DVD的记录容量应为4GB~6GB,约为CD的7~10倍,这意味着用变通的CD根本无法记录下如此大的信息量(见表2-10、表2-11)。

  为了提高记录容量,目前主要综合采用以下4种措施:

  1)建立盘算高密度数据标准

  普通CD,激光波长λ=780nm,孔径NA=0.45,轨距=1.6μm,最短坑长为0.83μm;DVD,λ=635nm~650nm,孔径NA=0.60,轨距=0.74μm,基本短坑长为0.4μm。则CD的光斑直径d≈1.73μm,DVD人光斑直径d≈1.05μm~1.08μm.由于DVD轨距为0.74μm,而CD光斑为1.73μm,若DVD上常用普通CD激光器来读取数据,会使激光器的光斑同时覆盖DVD光盘上的三条轨迹,这将造成数据信息的严重混乱,因此其相应光学系统、伺服系统均需重新设计。如今增加光盘数据密度已经非常成熟,但播放就把数据密度的技术问题还没完全解决(见图)

汽车DVD盘片的数据记录格式

  在提高盘片密度的同时,人们还在盘算的结构上想办法。1994年5月,IBM专家提出了一种制作多层光盘的新方法,即将多个记录面黏贴在一起,层间留空隙,上下移动聚集棱镜就可以将多层数据读出,这样可以成倍地提高数据容量(见图)

 各种DVD盘的构造

汽车DVD光盘种类

  2)需要更好的能提高画质、音质的压缩算法

  DVD采用MPEG-2、杜比AC-3作为其视频、音频压缩标准。这里。特别要提到的是MPEG-2标准中的变化比特率压缩编码技术(VBR),对快速的运动画面分配速率较高的比特率,对慢速或静止画面分配较低的比特率,从而减少视频数据,使在小型存储媒体中能记录演播室质量的画面。一般来说,MPEG-2压缩比为30:1时可以提供广播级质量的图像。

  3)采用波长理智的激光器

  用红色半导体激光器(波长635nm~650nm)代替普通CD的780nm波长的半导体激光器,再辅助以双倍密度的取样等高精度控制技术组合可以实现6Mb/s传输率。

  若想进一步提高画质到HDTV层次,DVD激光透过率要求≥70%~80%,635nm红色激光器已经无法满足需要,最直接的办法是采用蓝光激光。蓝光发光稳定性、温度稳定性等都是最重要的问题(见图)

  由于半导体激光器制造技术的限制,DVD机普遍采用波长635nm~650nm的红光半导体激光器(LD),这里LD的阈值电路一般为40mA左右,工作电流为50mA,输出光功率约3mW。

汽车DVD激光头波长的选择

  4)增大物镜孔径NA

  DVD将用于CD的NA=0.45拉回 到0.6,当激光波长为635nm时,光斑直径将从CD的1.6μm左右减小到1.0μm左右。但增大 NA会造成光轴与光盘垂直线倾斜角允差减小,例如,CD光学倾角的允差为13mrad,若NA增大到0.6,允差降低至5mrad。解决方法是给DVD增加倾角伺服机构或使基片变薄。此外,还有诸如通过改进误码纠正等信号处理降低数据冗余度的办法。

摘自:姜卫忠——《汽车多媒体导航蓝皮书》









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