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剖析DVD新储存规格技术发展趋势
势不可挡的光储存容量「大」革命

【作者: 黃欣怡】2005年02月01日 星期二

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DVD新储存规格市场现况

在2005 CES展场上,蓝光光碟以DVD接班产品之姿登场,HD DVD与Blu-ray大张旗鼓各矗一方,反覆宣示蓝光光碟的势在必行。运作积极的SONY,甚已宣布将在2006年停止DVD录放影机研发人员的配置,将资源转移至蓝光光碟。


但是,DVD不够吗?


1995年DVD规格设定之初,是以储存133分钟影片为容量依据,当时影片解析度为720×480。时至今日,当科技已进展至1280×720,甚至1920×1080的高解析画面,伴随增加的资料量,两小时内容需21至28GB的空间,现有DVD单面单层仅4.7GB,显然不足。



《图一 DVD画质(左)与高画质(右)图片比较》
《图一 DVD画质(左)与高画质(右)图片比较》

<资料来源:工研院光电所(2004/08);工研院IEK(2004/08)>


根据雷利(Rayleigh)方程式,光点大小与波长呈正比、NA值呈反比。在日亚化学成功开发蓝光雷射半导体后,遂有以蓝光做为光源的DVD下一代产品,包括2002年先后提出的「Blu-ray Disc(简称BD)」规格,以及「HD DVD(原名AOD )」规格。


物理规格的改变,可以提升储存密度;压缩比率的提升,也可使储存容量增加。延续DVD的红光雷射物理规格,2004年4月5日由我国前瞻储存研发联盟提出,工研院光电所与Microsoft主导,采用WMV压缩技术的FVD(Forward Video Disc)规格。


DVD新储存规格之技术优劣分析

BD vs. HD DVD

Blu-ray Disc于2002年1月发表,是最早问世的蓝光雷射光碟规格。当时由九家厂商共同署名,分别为SONY、Philips、Pioneer、Sharp、Hitachi、Matsushita、LG、Samsung与Thomson,简称9C(9 Companies)。 2003年5月Mitsubishi加入,2004年1月获资讯大厂Dell与HP支持,3月又增加TDK,现已有成员13家,此联盟统称BDA (Blu-ray Disc Association)。 2003年4月已有SONY的「BDZ-S77」蓝光录放影机上市,商场上售价为26.8万日圆;2004年6月Matsushita也推出「DMR-E700BD」,售价为27.8万日圆。


Toshiba则与NEC,在2002年8月发表「HD DVD」规格。 2004年底结合Toshiba、Sanyo、NEC与Memory-Tech,联合成立HD DVD-PG (HD DVD Promotion Group),致力于HD DVD规格的推广。 Toshiba预计在2005年第四季推出首台产品,目标售价在1000美元左右。虽然推出时间较晚,技术发展时程也较落后,但在DVD Forum的表决过程中,「HD DVD」以些微差距胜出,成为目前唯一由DVD Forum认可的蓝光雷射光碟规格。


HD DVD发表时间虽然晚于BD,但却能后发先至,获得DVD Forum支持,和其所设定的产品发展策略有很大的关系。 BD发展之初的应用目标,主要为录制电视节目,因此一开始即以记录型规格为发展方向,联盟厂商皆为硬体业者。 HD DVD则拉拢好莱坞影业,同时也是DVD最高指导委员会的成员Time Warner,由预录片开始着手。内容业者的影响力不容小觑,着实影响了DVD Forum内的厂商态度,甚至使得BDA也积极补强唯读型规格的制定。


除发展策略的不同,产品规格上的最大差异,在于NA值的不同。 BD的NA值,采用较DVD之0.65技术难度更高的0.85,储存密度得以提升至单面单层23.3~27GB。但因NA值的改变,使得碟片组成为基板1.1mm与保护层0.1mm的贴合,和DVD两片0.6mm的贴合不同,制造设备需全部更新。


HD DVD的NA值,则采用与DVD相同的0.65,碟片组成和DVD同为两片0.6mm贴合,制造设备可就现有DVD设备改装,对厂商而言,制造成本较低。但较小的NA值,也使得储存密度较低,单面单层容量最大为20GB。


对于台湾厂商而言,可延续旧机台改造生产的HD DVD,因转换成本较低,技术衔接也较平顺,是较容易投入的规格;而BD因技术跳跃,设备需全数更新,在日商掌握资源,未外释技术、设备的情况下,台湾厂商切入困难。


BD与HD DVD规格比较

规格名称

Blu-ray Disc

HD DVD

规格发表日期

2002/01/19

2002/08/28

主导组织

BDA ( Blu-ray Disc Association )

SONY 、 Philips 、 Pioneer 、 Sharp 、 Hitachi 、 Matsushita 、 LG 、 Samsung 、 Thomson 、 Mitsubishi 、 Dell 、 HP 、 TDK

HD DVD-PG ( HD DVD Promotion Group )

Toshiba 、 Sanyo 、 NEC 、 Memory-Tech

支援制片公司

Disney 、 SONY ( SPE 、 MGM )

Warner-Bros 、 Paramount 、 Universal

波长

405nm

405nm

NA

0.85

0.65

厚度

1.1mm + 0.1mm

0.6mm + 0.6mm

单面单层容量

23.3~27GB

15~20GB


FVD

FVD之中文名称为「红光高画质影音光碟」,顾名思义仍以与DVD相同的红光雷射为光源,透过Microsoft之WMV-9(Window Media Video-9)视讯压缩技术,可储存135分钟1280×720之高画质影片内容。加上工研院光电所物理规格上之专利,使碟片单面单层容量提升至5.4~6GB,并支援多节目同时播放、子母画面选择播放等功能。为吸引内容业者的采用,FVD也采用工研院光电所AES(Advanced Encryption Standard)内容防拷机制之专利技术。


目前参与FVD产品开发的厂商以国内业者为主,包括碟片厂商中环、铼德;碟机厂商威刚、鸿友、建兴、大同;晶片厂商扬智与内容厂商延平影业、台北影业与广电基金。推展成效上,FVD已正式在DVD Forum提案,2004年2月获准于TCG成立AdHoc-14小组讨论规格内容,由工研院担任主席。


DVD与DVD规格比较

规格名称

DVD

第一代 FVD

第二代 DVD

雷射波长

650nm

650nm

650nm

NA

0.6~0.65

0.6~0.65

0.6~0.65

容量

单面单层 4.7G B
单面双层 8.5G B

单面单层 5.4G B
单面双层 9.8G B

单面单层 6.0G B
单面双层 11.0G B

轨道宽度

0.74 m m

0.64 m m

0.64 m m

讯号点最小长度

单面单层 0.4 m m
单面双层 0.44 m m

单面单层 0.4 m m
单面双层 0.44 m m

单面单层 0.4 m m
单面双层 0.44 m m

影片压缩编码

MPEG-2

WMV-9

WMV-9

影片解析度

720x480

1280 × 720p

1920 × 1080i

防拷系统

Single mode CSS

Dual mode AES

Dual mode AES


各种储存规格之前景与整体DVD市场之发展趋势

DVD新储存规格需有相对应的高画质电视支援,才能为消费者带来感官上的震撼。值此DVD录放影机尚未普及之时,高画质电视正处起步阶段,蓝光光碟的成长,恐在2008年北京奥运之后;2005年仍将是DVD的世代。



《图二 2002~2006年全球消费性DVD光驱市场产量》
《图二 2002~2006年全球消费性DVD光驱市场产量》

<资料来源:工研院IEK(2004/12)>


产品型态上,虽然现在以蓝光光碟录放影机为主推产品,未来,除价格因素,在数位传输成熟之际,VOD﹙Video on Demand﹚等机制将可强化影音内容即时传输,或者以硬碟作为主要储存工具,所以蓝光光碟的播放功能将强于储存功能,也就是播放机(player)的需求将大于录放影机(recorder)。


一般消费者重视的是内容,而非科技本身。目前的好莱坞影业市场,以HD DVD阵营成员之一的Time Warner发行影片数最多,约6500部。第二为MGM的4100部,其后是Universal Studio的3600部和SPE的3500部;而SONY已先后买下SPE与MGM,共有7600部影片,未来将以Blu-ray规格发行。


FVD号称大中华规格的系统,除了作为谈判筹码的策略目的,若寄望在蓝光光碟前抢占市场,运作上必须更加积极,并获得大型影业的宣示合作,才能握有商机。


结论与建议

蓝光已俨然成为DVD的接班产品,关键技术仍掌握于日本厂商手中;韩国的厂商凭借其累积的研发能量,得以用合资方式与日商联盟。台湾厂商夹于其中,又得面对来自中国厂商的威胁,如何把握仍居领先的制造能力优势,确立产业链中的​​角色定位,以及华人市场的整合运用,是未来发展上的思考课题。


延 伸 阅 读

随着行动通讯、汽车电子及个人化数位多媒体风潮的兴起,数位光碟机 (DVD) 是否会开发出更多令人耳目一新的应用?相关介绍请见「HD-DVD/BD预约新商机」一文。

DVD 则从使用较短波长的雷射光束着手,并提高光碟片资料的密度,推出第一代的 DVD 储存容量即高达 4.7GB 。你可在「光碟机产品与技术规格」一文中得到进一步的介绍。

对于从事影像工作的人来说,辛辛苦苦拍摄完成的影片,经过后制剪辑完成的作品,是不是常常有储存在什么媒介上的困扰。在「跨世纪的储存媒介DVD V.S VCD」一文为你做了相关的评析。

市场动态
从CD到DVD,从游戏参与者到规则制定者,光电所FVD新规格要为台湾缔造 兆元年产值的光储存产业。相关介绍请见「FVD新规格展现国内光储存实力」一文。
FVD 是台湾的自发研制的新一代 DVD 标准,据官方的一家调研机构预计,在明年初, FVD 的驱动器将会大量上市。你可在「DVD的未来?DVD驱动器准备量产」一文中得到进一步的介绍。
在电脑储存装置中,最主要的产品的莫过于硬碟和烧录机,今年硬碟已经换上传输速度更快的 SATA ( Serial ATA )介面, DVD 光​​碟机的容量则朝 8.5G 挺进。在「电脑采购新趋势」一文为你做了相关的评析。
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