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PS3は
BDビデオやDVDビデオ、AVCHD(ハイビジョン映像記録規格)
MPEG-2（PS、TS）、MPEG-1、H.264/MPEG-4 AVC
MPEG-4 SP、DivX、VC-1(WMV 9)に対応しています。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%AC%E3%82%A4%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B33#.E3.83.93.E3.83.87.E3.82.AA.E3.83.BB.E3.83.9F.E3.83.A5.E3.83.BC.E3.82.B8.E3.83.83.E3.82.AF.E3.83.BB.E3.83.95.E3.82.A9.E3.83.88
aviがDivXならば、aviをそのままDVDに焼けば
再生できるでしょう。

もしも再生できなかったら
aviファイルをDivXToDVD等でDVD-Video化してから
DVDに焼けば間違いなく再生できます。
ダウンロード
http://www.geocities.jp/montty_jp/download/DivXtoDVD.htm
使い方
http://www.best-info.jp/s/divx_02/original/4.php
必須ではないですが、ISOにしてから焼けば万全でしょうね…。
http://takenori.gozaru.jp/dvd-iso.html
http://takenori.gozaru.jp/dvd-writing.html

補足
原因は「非対応」だ、という事でしょう。
aviっていうのは「入れ物」で、中には色々と入れる事ができます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/Audio_Video_Interleave#AVI.E3.83.95.E3.82.A1.E3.82.A4.E3.83.AB.E3.81.A7.E4.BD.BF.E3.82.8F.E3.82.8C.E3.82.8B.E3.82.B3.E3.83.BC.E3.83.87.E3.83.83.E3.82.AF

非対応の動画は、対応しているコーデックのavi等に変換するか
またはDVD-Video化しなければ見れないでしょうね…。
データとしてDVDに焼くのではなく、DVDオーサリング・ソフトで
DVD-Videoとして構築してから焼く必要があります。
ただドラッグして焼くと、「データとして」焼いてしまう事になります。

「プロファイルとレベルについて」を読んでみて下さい。
http://homepage2.nifty.com/netwarp/format/mpeg2.html
こちらはMPEG4についてです。
http://plusd.itmedia.co.jp/lifestyle/articles/0704/26/news039.html

DVD Flickは
ビットレートを変更する事ができる数少ないフリーソフトです。
http://www.gigafree.net/media/dvdconv/dvdflick.html
たくさん詰め込みたいなら「Target bitrate」の
指定を低めに設定してみると良いです。
http://www.oshiete-kun.net/archives/image07/0805/0805-ura01-004.png
4Mbit/secに設定すれば、動画約2時間分は入れる事ができるでしょう。
(30分ものなら4個、1時間ものなら2個です。)
(あまり小さくすると、見るに耐えない画質になるので注意して下さい。)