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作者:存储时代——赵效民 2004年11月24日
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题外话:红光DVD扩展技术有希望吗?
上文我们提到了一套DVD——极限版的《终结者2》,其中带有一张格式为1920X1080i的高清晰影碟,使用WMV-9编码制作。在一张DVD-9的光盘中,成功的装入了一个HDTV级别的影片,让人不禁欣喜若狂。而《终结者2》的制片商华纳公司,则将这种格式的DVD推荐给了DVD论坛,这就是HD DVD-9格式。从命名上看,不难看出其与HD DVD之间的某种关系,也因此华纳也成为了HD DVD的一个“很明显的”支持者。
HD DVD-9就是在DVD-9光盘基础上加入了WMV-9编码而形成的一种基于DVD的HDTV光盘标准。虽然最后它没有被批准(据悉,已融入现在的HD DVD标准之中),但它可以让我们更清楚的了解其它基于现有DVD规格的HDTV光盘标准,大体上都是采用了新的视频或音频编码,以争取在一张DVD光盘上保存HDTV节目。
按照东芝的说法,一张DVD-9光盘,若以8Mb/s的码率进行MPEG-4 AVC或VC-1编码,可以保存90分钟的HDTV节目外加三个音轨。若降低视频的码率或减少音轨数量,电影长度还可以增加。
目前,中国大陆与中国台湾都提出了自己的红光DVD扩展设计方案。其中,中国大陆有3个,分别是EVD(Enhanced Versatile Disc,增强型通用光盘)、HVD(High-clearness Video Disc,高清晰度视频光盘)和HDV(High Definition Video,高分辨率视频光盘),中国台湾则有一个,称之为FVD(Forward Versatile Discs, 前卫通用光盘)。有关它们的简要规格见下表:
在此我先发发牢骚,在笔者搜集资料的过程中,深深的感受到中国大陆厂商在技术宣传上远不及其产品的炒作。可能是我的功力有限,费了九牛二虎之力,才搜集到残缺不全的信息。相比之下,EVD的表现稍好,HDV与HVD简直有点像游击队而不是正规军,真让笔者怀疑,是不是规格至今仍没有完全定型?相比国外乃至中国台湾的ITRI,中国大陆的技术厂商在相关资料的提供上显得太过幼稚!如果不让人们知道你的技术细节又如何让人信服你呢?下面,就根据现有的信息给出笔者的看法。总体上说,我不看好这4个方案中的任何一个,它们有可能在边缘市场生存,但不会成为市场上的主流。
在中国大陆的三个标准中,只有EVD采用了新的音频编码,但沿用与DVD一样的MPEG-2视频编码(虽然将VP5和VP6列入支持计划,可没有看到实施,北京阜国数字技术有限公司技术总监和波先生也只强调了EVD的音频特性)。这多少有点让人奇怪,要知道音频编码所占的容量并不多,视频才是大头,而若使用16Mbps码率(EVD目前的实际最高码率标准),EVD的HDTV节目时间长度最多也只有105分钟,这远不足以存放一部标准长度的电影。据和波介绍,日后会有多级(ML,MultiLevel)DVD-9光盘出现,将容量提升到16GB(笔者注:这里应该不是指双层光盘,而单面单层的ML DVD),这样一算大约可以存放200分钟左右的片子,不错不错。但反过来一想,这种ML DVD-9光盘谁生产呢?成本呢?看来还是太过遥远也不太实际。最近有消息说,EVD正在评估更先进的视频编码技术,包括H.264和在其基础由中国自己改进而来的AVS(Audio Visual-coding Standard,音视频编码标准)。与H.264相比,AVS在编码速度上较快,但由于缺少4X4宏块处理,因此在细碎场景处理方面的质量不如H.264。
前不久,笔者有幸遇见了信息产业部新一代高密度激光视盘系统标准工作组组长、阜国数字副总裁刘丹女士,她向笔者表示,在红光DVD之后,由于与很多BDA的成员都保持着良好关系,EVD有意向BD方面靠拢,推出基于BD的EVD产品。看得出,EVD很可能是想通过专利交叉授权,来换取在BD平台上良好的发展环境(如最敏感的权利金问题)。
小资料:多级/多层光盘技术简介 |
1、多级(MultiLevel) EVD在未来的计划中,打算采用多级光盘,这是Calimetrics有限公司开发的一种新的光盘技术,它可以采用DVD-ROM的生产设备来生产容量更大的光盘。那么它的原理是什么呢?其关键就在于凹坑深度调制(PDM,Pit Depth Modulation)。 ML-DVD光盘示意图,光盘上的凹坑深度不再统一,而是根据编码调制成不同深浅的凹坑 ML技术的历史,最早可以追溯到1980年,Calimetrics则于1995年开始研究ML的实用化产品。ML的关键技术在于控制光盘上的凹坑深度来使激光的反射功率多级化,配合特有的编码调制技术来使单个信息点存储更多的信息,理论上每个数据单元(Data Cell,也可称为信息点)可以存储Log2×(M)个信息位(Bit),其中的M就代表深度的等级数。目前所达到的水平是,可划分12个深度等级,从而使每个信息点的存储量达到3.6bit,这也许就是EVD所宣称的16GB红光DVD所采用的技术。不过较为成熟的ML技术是8级,每个信息点可存储2.5bit。目前阜国数字技术有限公司正是在与Calimetrics在此方面展开合作(我国的清华大学也在ML研究方面有所建树),计划推出采用ML技术的EVD光盘。 然而,由于采用了新的编码调制技术,传统的DVD机并不能识别ML-DVD,因此它还需要专用的播放设备。在2002年,日本三洋公司曾推出过面向ML-CD的主控芯片,但对于ML-DVD主控制芯片似乎还鲜有报道。 PDM原理图,ML光盘将使用统一的信息点长度,理论上已经没有了Pit与Land之分(Land可以算成一个深度级),通过特殊的编码调制,使每个信息点代表多于一位的信息 ML技术从原理上看,的确是一个非常出众的技术。可是,由于对反射率的变化相对更敏感,因此PDM在抗干扰力方面的能力值得怀疑,尤其是指纹与灰尘所产生的噪音很有可能会造成等级错误率(LER,Level Error Rate)大幅度上升,虽然ML DVD也拥有专用的等级校验措施。 ML光盘技术在21世纪初得到了广泛的重视,当今蓝光光盘标准争夺的主角两大阵营BDA与HD DVD-PG中的许多厂商都曾关注过ML-DVD,包括索尼、东芝、NEC、日立、松下、LG、先锋、三菱、TDK等,中国台湾的建兴、中环、英群、铼德等公司也对ML技术感兴趣。但如今,关注程度似乎在下降,光存储产业的大厂没有一个采用ML技术,这一现象不能不让人深思。 2、多层(MultiLayer) 多层光盘也成为了红光DVD发展的另一亮点,凑巧的是它的缩写也可写成ML。目前我们常见的双层DVD-9光盘,其实是用两张0.6mm基板进行(信息)面对(信息)面的贴合而成,并不算是真正的双层光盘。事实上,只有DVD-18才是真正的在每个0.6mm基板中划分出两个信息层的产品,但它的生产难度很大,很多光盘生产设备并不支持DVD-18光盘的生产。 前不久,新介质事业有限公司(NMEI,New Medium Enterprises Inc)宣布推出了采用红光技术的通用多层光盘(VMD,Versatile MultiLayer Disc),单面4个存储层,容量从20GB起步,未来计划达到50GB的容量。目前,有关它的技术细节还不太清楚。不过,当前的DVD光盘生产设备相信是很难顺利转产VMD了。 除此之外,与多级光盘所遇到的问题有些相似,那就是抗干扰能力也令人担心,DVD-9光盘相对于DVD-5来说更娇气,原因也在于此,除非有更好的保护措施,否则很难保证拥有4个记录层的VMD在使用周期中不影响读取能力。 |
HDV在宣传中号称可以在一张4.7GB的DVD光盘中放下2-3部高清晰度节目,不知是怎么实现的,其HD12是在MPEG-2基础上优化而来,效率能有如此高,真是令人惊讶,但笔者对此深表怀疑,如果真有此功效,MPEG-4就不应该开发了。笔者虽然下载了HDV编码库,但由于没有HDV KC27B影碟机,所以无法进行验证。但最近的一些测试表明,某些HDV节目的品质不敢恭维。
HVD则与HDV大同小异,使用改进的MPEG-2编码格式,但最长的节目时间未知,估计与HDV不相上下。
相对来说,中国台湾的FVD比较务实,只提供了标准的720p的分辨率,视频与音频都采用了标准的WMV-9格式,属于实用性的HD光盘方案,按理宏观世界要流行起来的难度最低,BD与HD DVD设备可能仅需修改Firmware就可支持它(说着说着越像HD DVD-9)。但关键在问题在于,也许是想突出与HD DVD-9的不同,它的存储介质需要重新设计(数据轨道间距变窄),因此需要光盘与相关硬件厂商的强力配合。目前,精碟公司已经表示将会生产FVD光盘,而且FVD影碟机也已经推出,中国台湾的影音发行商也准备在内容上予以支持。
其实,物理与逻辑规格上的制约和不足还都不是太大的问题,片源能否得到充足的供应才是最为关键的事情。没有好的影片,这四种光盘的规格再强,也会被“饿死”。这个道理,显然大家都是非常明白的。EVD已经取得在好莱坞在防版权保护方面的认同,FVD也有自己的高级加密标准(AES,Advanced Encryption Standard)为支撑,相较之下,HVD与HDV可能仍在沿用DVD的方法。从最近的市场表现上来看,无论是EVD、HVD还是HDV的片源远不够丰富,虽然正版的影碟价格仅在12-28元之间(HDV最便宜,EVD最贵)。但说实话,好片子并不多,在高清晰电视没有大规模普及的时候,肯定不是DVD-9的对手。
可话又说回来,高清晰电视的大规模普及也为未来蓝光盘的进入打下了伏笔。面对蓝光光盘,国内的厂商似乎不愿意去提及。虽然可以借助人家的成果,推出蓝光EVD、蓝光HVD、蓝光HDV……但我仍然觉得有些尴尬。红光DVD时代,EVD、HVD、HDV也并没有少交多少专利费?蓝光时代,用着自己的编码系统,可外壳与还是要用人家的专利设计,另外,MPEG-2、VC-1与H.264编码就不支持了?再有,到那时,已经站好边的好莱坞制片商还会大方的提供优秀的片源吗?有人可能会说,只要帮助他们卖出更多的利润,他们会提供的,但就如当时的SVCD一样,面对DVD,似乎并没有得到多少支持。
2005年年底,BD与HD DVD阵营就将开始发力,虽不能迅速向市场普及,但就像当年的SVCD与DVD的竞争一样,抱着过时的物理身躯,即使使用先进的编码,红光DVD也终究不是对手。就算不用BD和HD DVD,基于现有DVD的HD DVD-9就够国内三个标准伤脑筋的。展望未来,SVCD的悲剧很可能会重演——这些基于红光DVD的标准成为未来主流设备顺带支持的一个光盘规格,就如现在的DVD机都支持SVCD一样,但除了刻盘之外,谁还在看SVCD呢?
中国台湾ITRI的确是值得中国同行学习的榜样,它凭借自己的努力升任DVD论坛理事会成员,它也是中国在DVD论坛最高决策层中的唯一成员。在红光DVD时代,ITRI属于追随者,而在蓝光时代它敢于提出自己的设计,虽然与BD和HD DVD有些雷同,但可以看出它的努力,而它也带动了中国台湾光存储行业的兴起,AOSRA组织的成立就是很好的证明,这与中国大陆多家厂商各自为战形成了鲜明的对比,也使得FVD有了更大的发言权。显然,中国大陆也需要类似于AOSRA这样的企业合作组织,将中国的光存储行业渐渐带入正轨。
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