由於DVD播放機的價格下滑,全球的市場得以迅速擴展。展望未來數年,DVD播放機在亞太地區將呈現穩定的成長。就統計資料來看,DVD播放機是史上銷售量成長最迅速的消費性產品,市場普及的速度超越音樂CD。另一方面,DVD錄影機亦伴隨DVD播放機呈現迅速的成長。根據市調機構In-Stat/MDR的報告,全球DVD錄影機在2003年至2005年間的出貨量將成長一倍。特別是日本與亞太地區,DVD錄影機的出貨量將持續成長,預估在2006年日本地區的DVD錄影機出貨量將達到5600萬部,亞太地區的出貨量則將略低於這個數據。
DVD的發展源起
與CD相容的DVD,最初發展的目標是取代錄影帶以及電射光碟。它能以更小的電射孔儲存資料,每片光碟能儲存4.7 Gigabytes(GB)的資料。然而光靠如此的大容量還是不足以儲存一部電影。要在一張DVD光碟中存入一整部的電影,播放機須使用MPEG-2技術壓縮影片資料,在播放時再以即時模式進行解壓縮。隨著儲存技術的發展,業界亦及時開發出各種高速處理器以及相關軟體,讓DVD播放機擁有與高階桌上型電腦相近的運算能力,能在電視螢幕上播放高畫質的影像。
DVD是比錄影帶更優秀的影片儲存媒介,其畫質更為出色,充裕的儲存容量能容納多國語言配音以及多部專輯短片。使用者亦能立即跳至光碟中的某個播放點。DVD即使經過多次播放亦不會減損其影音品質,在合理的使用狀況下幾乎能永久保存。DVD比錄影帶更容易製造,雖然DVD播放機中有可移動的零組件,但DVD的零組件比錄影機零組件更為簡化且更為精準。
DVD播放機架構
DVD播放機基本上包含三個部份:前端、後端以及應用。前端包含電機與光電系統,其中包括移動托盤(放置DVD)、旋轉碟片、以及控制雷射讀寫頭的驅動馬達。控制引擎晶片掌控的範圍涵蓋錯誤校正工具,修正包括刮痕等實體瑕疵所造成的精準度問題。它會傳送一組數位位元資料到後端系統,在電腦用DVD光碟機中,則是將資料直接傳至磁碟介面,例如像Integrated Drive Electronics(IDE)硬碟機。
後端系統則負責訊號處理、解壓縮以及與電視或音響系統之間的通訊介面。後端系統將前端控制引擎傳來的修正後位元資料,利用MPEG解碼引擎進行解壓縮-影片部份採用MPEG-2技術,音效部份則使用MPEG-2或Dolby AC3壓縮技術。除了解壓縮影像與音效資料外,解壓縮引擎亦能執行影像強化功能,以及將繪圖影像加入影片等作業,最後再將影像資料傳送至電視或音響系統。包括採用引擎的品質、處理器的速度、解壓縮與修正影像所使用的演算法,都是決定最終影音品質的關鍵因素。
在光碟讀/寫方面,後端系統內含一組輸入影像處理器(將輸入的類比音效與影像轉換成數位訊號)以及一組MPEG編碼器,負責將數位影音資料壓縮成MPEG格式的資料。錄製影片的品質主要取決於MPEG編碼器的品質。在各種個人錄影裝置中,一組高品質的MPEG編碼器能支援更高的壓縮效率,進而提高硬碟機空間的使用效率,同時維持良好的畫質。
量產型消費性電子裝置的一項成功因素就是操作的簡易性。產品透過一組播放器就能輕易操作,讓使用者能操控各種作業-從觀看DVD到瀏覽光碟片的內容。最理想的狀況是消費者僅須按一個按鈕就能錄下喜愛的電視節目。在建置這些功能以及管理不同子系統方面,軟體扮演重要的角色,其中包括開啟托盤一直到編碼與轉碼等各種功能。此外,使用者介面若能透過軟體進行設定,可讓製造商為其最終產品融入具吸引力的特色。
控制引擎為關鍵零組件
市場上有許多DVD機械零組件製造商,設計業者希望能選用符合本身特殊需求的零組件。設計業者亦希望能使用特殊的MPEG解碼器。DVD解碼引擎能搭配各種機制,為MPEG解碼器提供多重介面。
典型控制引擎的核心是一套系統微控制器,DVD-CD資料解碼器(以及支援讀/寫系統的編碼器)、搭配各種緩衝區管理以及錯誤修正功能。系統配置的專屬電路讓光碟機馬達能配合雷射與控制器運作。快閃記憶體可讓系統進行軟體升級,尤其是提高光碟片讀取能力;而DRAM記憶體則支援緩衝區的管理工作。系統中亦含有一組使用者介面,負責接收輸入訊號、控制播放機、以及顯示狀況與其它資訊。
這些領域中的軟體相當複雜。不過市場上已有部分廠商開發出完整的軟體函式庫,採用階層化的模組架構,涵蓋低層的趨動程式、各功能層、一直到應用程式以及使用者介面。
包括亞太地區在內的許多市場,都有一項特色就是眾多DVD光碟製造商的產品品質良莠不齊。故這些市場中,光碟機的讀片能力是相當重要的因素,因此光碟機製造商是否具備開發高容錯度的播放程式、持續針對雷射控制器軟體以及錯誤修正演算研發相關升級程式等的能力都相當重要。
提高的整合度(將更多的功能整合至單一晶片)不僅提高效能,更可減少元件數量以及製造成本。將所有核心整合至單一元件的一項關鍵,就是為MPEG解碼器提供各種序列與平行介面,其中包括I2S/S2B、IDE、UDE或各種ATAPI型技術。
系統亦須為核心元件提供相關的支援晶片,負責執行各種輔助功能以及提供軟體函式庫。由於核心、晶片以及軟體皆設計成一套完整的系列方案,讓設計業者有信心能迅速將設計產品推入市場。
DVD+RW/+R燒錄器
DVD+RW/+R是可錄式DVD的技術標準,已獲得包括戴爾、惠普、飛利浦、新力、理光(Ricoh)以及Thomson等大廠的支持。這些廠商與其它業者組成DVD+RW聯盟,並與包括消費性電子和PC領域的製造商合作開發出一套可複寫標準,能與現有的DVD規格相容,並支援即時錄製的功能。現有的DVD影片光碟能在DVD+RW/+R系統上播放,且DVD+RW/+R光碟片亦能在現有的DVD播放機中播放。DVD+RW/+R標準由於具備使用簡易以及相容性,故能為顧客提供許多利益。例如,空白的DVD+RW/+R光碟在經過數秒的快速格式化後,就能立即在DVD+RW/+R光碟機中使用,讓消費者進行即時錄影,使它成為取代VCR錄影機的理想方案。
一般說來,一套完整的DVD+RW/+R系統。除了編碼器之外,系統內含一套數位主機板(搭載編碼、解碼以及前端引擎)、一組含有選臺器與IEEE1394介面的類比機板、一組使用者介面前端面板、支援一組電源供應器。應用程式工具組內含軟體、軔體以及所有的相關文件,如(圖二)所示。
《圖二 參考設計方案(包括研發平台、軟體工具以及硬體)》 |
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DVD市場的未來
與DVD播放機市場相似,市調機構In-Stat/MDR預測應用在數位客廳環境的DVD錄影機,在未來數年內將大幅成長,DVD錄影機在2006年的出貨量預計將超過3100萬台。DVD可觀的成長率將持續延伸。DVD-ROM的銷售量將成長超過兩倍,在2002年已達到1.4億單位的成績。顯然DVD正逐漸取代VHS錄影帶。DVD迅速普及化的一項重要因素,就是顧客的滿意口碑。消費性電子協會(CEA)進行的一項調查顯示,94%的DVD用戶對於其播放機感到滿意,也會向其它人推薦。
CD普及化所耗費的時間是DVD播放機的兩倍,VCR錄影機耗費比DVD高出三倍的時間才達到2000萬台的銷售量水準。而且VCR用25年的時間才成為美國家庭的普及家電,而DVD普及化的時間預估將少於10到12年。規格的演進、半導體技術的發展以及業者的持續研發,將繼續推動DVD的成長並加快市場的接納速度。(作者為飛利浦半導體消費性產品與多媒體部門總經理)