Digital Versatile (Video) Disc

ČÍTANÍ ZÁZNAMU A KAPACITA

Začať môžeme u názvu systému, čím zároveň osvetlíme prvý v praxi hojne rozšírený OOO, teda všeobecne obľúbený omyl. Skratka DVD neznamená Digital Video Disc. Tak sa volal jeden z jeho predchodcov, presadzovaný skupinou okolo firiem Pioneer, Thomson a Toshiba. Keď sa výrobcovia dohodli na jednotnom štandarde, zvolili kompromisnú, ale zároveň tiež výstižnejší označenie Digital Versatile Disc. To zdôrazňuje, že možnosti tohto média sú všestranné, neobmedzujú sa len na záznam videa (versatile = viacúčelový, univerzálna, všestranný).

Disk DVD na prvý pohľad nerozoznáte od bežného CD. Ani nemôžete, pretože má zhodný priemer i hrúbku a používa rovnaký bezkontaktný spôsob čítania dát laserovým lúčom. Avšak s tým rozdielom, že veľkosť záznamových priehlbín je oveľa menšia (0,4 namiesto 0,834 mikrometra), ich vzdialenosť výrazne kratšia (0,74 miesto 1,6 mikrometra) a záznamová kapacita mnohonásobne väčšie (obr. 1). V súvislosti s tým bola skrátená vlnová dĺžka lúčov snímacieho lasera zo 760 na 650 až 635 nanometrov.

DVD disky boli navrhnuté a teraz sa tiež už vyrábajú v štyroch prevedeniach s typovým označením DVD-5, DVD-9, DVD-10 a DVD-17, ktoré približne zodpovedá ich kapacite v gigabajtoch. Skutočná dátová kapacita jednotlivých typov je nasledujúci: jednostranný jednovrstvový 4,4 GB, jednostranný dvojvrstvový 8 GB, dvojstranný jednovrstvový 8,8 GB a dvojstranný dvojvrstvový 15,9 GB. Tým sa dostávame k druhej tradované nepresnosti. Táto dátová kapacita je o niečo nižšia, než výrobcovia udávaných 4,7, 8,7, 9,4 a 17 GB. Rozdiel je spôsobený tým, že tí ju neuvádzajú v skutočných GB, ale v miliardách bajtov, ktoré nazývajú "gigabajty". Ozajstný GigaByte, ako zodpovedá matematickým zákonitostiam v hexadecimálnej sústave, totiž nie je 1000x1000x1000, ale 1024x1024x1024 Byte. Podľa kapacity pojmú disky DVD-5 až DVD-17 od dvoch do ôsmich hodín audiovizuálneho záznamu. Ich maximálna hrací čas však nezávisí len na kapacite, ale aj na počte a kvalite obrazových a zvukových stôp, interaktívne výbave atď. Tým sme už trochu načali, čo DVD všetko nesie.

V prvom rade je to obraz, komprimovaný systémom MPEG-2, ktorého základný princíp je snáď už dostatočne známy. Zopakujme preto len stručne, že pri prepise sa komplexne ukladá až každý pätnásty snímku, a zo zvyšných mezisnímků sa zaznamenávajú len rozdiely v ich obsahu. Tento algoritmus však nie je pevný, pri dynamických premenách obrazu, napr. V miestach strihu a pod., Sa môže interval medzi kompletnými snímky skrátiť. Systém MPEG-2 účinne znižuje potrebný dátový tok pri zachovaní vysokej kvality obrazu. Jeho horizontálne rozlíšenie dosahuje až 480 riadkov, teda dvojnásobku maximálneho rozlíšenia videosystému VHS a podstatne vyššia je aj odstup videosignálu od šumu. Ostrosť a najmä pokoj obrazu pritom závisí od dátového toku. Čím je dátový tok vyšší, tým môže byť obraz dokonalejší a naopak. Systém DVD konzervuje existujúce televízne normy PAL a NTSC, prehrávače DVD si však štandardne poradí s oboma.

Druhou zložkou (pri DVD-Audio prvou) je zvuk. A práve okolo neho, presnejšie okolo spôsobu kódovania jeho priestorové verzie, sa viedli ťažké boje. Na jednej strane stál americký päťkanálový štandard Dolby Digital, na druhej až sedmikanálový európsky systém MPEG-2 (S & V 5, 6/98). Víťazstvo si nakoniec zaistil prvý z nich, avšak mnohé tituly a prehrávače podporujú aj jeho porazeného protivníka. A pretože aj tu platí, že keď sa dvaja bijú ... objavil sa na scéne ešte päťkanálový štandard DTS - Digital Theater System (S & V 12/97, 3/98). Okrem komprimovaného zvuku možno na DVD ukladať tiež nekomprimovaný zvuk, nahratý metódou pulzne kódovanej modulácie (PCM), a to s 16, 20 alebo 24 bitovým prevodom a vzorkovacím kmitočtom 48 či 96 kHz. Vyššia vzorkovacia frekvencia je pritom určený hlavne pre tituly DVD-Audio. Čo z toho všetkého vyplýva pre užívateľa? Prehrávače sú v závislosti na pôvodnej nahrávke schopné dodať stereofónny zvuk a priestorový zvuk v Dolby Pro-Logic a v Dolby Digital a podľa výbavy aj v MPEG-2. Na jednom disku pritom môže byť uložených až osem rôznych zvukových stôp, napr. S niekoľkými jazykovými mutáciami, v rozličných systémoch a pod.

Okrem obrazu a zvuku môže disk DVD niesť tiež grafické informácie, napr. Menu, viacjazyčné titulky a rozličné prevádzkové pokyny, napr. Pre delenie programu na kapitoly, pre rôzne reťazenie scén, pre viacstupňový detský zámok a pod. Niektoré z nich sú dané, iné závisí na voľbe producenta disku. Jedným z daných údajov je informácia o regióne, pre ktorý je disk určený. Pripomeňme, že pred zavedením systému DVD si veľké filmové spoločnosti vymohli rozdelenie sveta na šesť regiónov s tým, že pre každý z nich budú vyrábané inak kódované prístroje a disky. Zatiaľ čo pri prístrojoch sa počítalo, že budú určené vždy len pre konkrétny región (v zahraničí sa však už objavili aj prvé modely pre viac zón), u diskov záleží len na producentovi, či je prispôsobia pre jeden, dva, tri ... či všetky regióny. Príslušná informácia je zakódovaná v záhlaví disku a samozrejme uvedená na jeho obale. Regionálne delenie užívateľom DVD zužuje akčný rádius a vyžaduje zvýšenú opatrnosť pri nákupe diskov aj techniky v zahraničí. Pochopiteľne, že aj táto akcia vyvolala reakciu, takže sa objavili postupy, ako obmedzenia prekonať. Niektoré zahraničné servisy dokonca už ponúkajú úpravu prehrávačov DVD na multiregionálny. Ale aby úvodný teoretické opakovaní nekončilo pesimisticky; v jednom sú všetky prehrávače DVD skutočne univerzálne - "zo zákona" prehrávajú aj klasické CD audio a pôvodné Video CD. Niektoré vzácne výnimky tento povinný rámec dokonca ešte rozširujú, keď si poradí is nahrávatelnými disky CD-R a CD-RW.

formát DVD	jedna strana	jedna strana	dve strany	dve strany
médiá	jedna vsrtva	dve vrstvy	jedna vrstva	dve vrstvy
kapacita	4,7GB	8,5GB	9,4GB	17GB

- Dual Layer SD DVD Digital Video Disk [2] alebo tiež Digital Versatile Disk má nosiča klasického formátu (12cm (4,75 "), 1,22mm) jenovým štandardom pre optickú digitálnu pamäť. používa lasery červenej farby 650 a 635nm. Hlavy jednotiek musí ale byť schopné emitovať žiarenie aj v infračervenej farbe pre klasické CED, Dátový tok je 4692 kB / s = 3500 + 3 384 + 4 10 - tj jeden obrazový + 3 zvukové kanály a 4 verzie titulkov. V marci 97 bola uvedená DVD s dvojnásobnou rýchlosťou 2,75MB / s hustota záznamu je približne 3-násobná, a teda pre rovnakú rýchlosť přenosuCD musí mať 3krát väčšiu otáčky. interfaceEIDE a SCSI aj polovičná výška

• formátu (12cm (4,75 "), 1,22mm) jenovým štandardom pre optickú digitálnu pamäť. používa lasery
• červenej farby 650 a 635nm. Hlavy jednotiek musí ale byť schopné emitovať žiarenie aj v infračervenej farbe pre klasické CED,
• Dátový tok je 4692 kB / s = 3500 + 3 384 + 4 10 - tj jeden obrazový + 3 zvukové kanály a 4 verzie titulkov. V marci 97 bola uvedená DVD s dvojnásobnou rýchlosťou 2,75MB / s
• hustota záznamu je približne 3-násobná, a teda pre rovnakú rýchlosť přenosuCD musí mať 3krát väčšiu otáčky.
• interfaceEIDE a SCSI
• aj polovičná výška

Formát DVD nie je doteraz štandardizovaný, aj keď existuje DVD konzorcium, ktoré sa snažia niektoré formáty presadiť. rozlišujeme

• DVD Video - má kapacitu 4,7GB a možno prehrať 133min filmu v MPEG2 s 4kanálovým dolby zvukom alebo 8ti normálnymi kanály, 32 titulkovač stôp, podpora širokouhlého TV formátu (16: 9). Pre obojstranné disky je kapacita dvojnásobná. Prvé prehrávače spájajúcej funkciu videorekordéra, audioprehrávača
• DVD ROM - rozmer 12,5 ", ATAPI alebo SCSI-2, rýchlosť 1350kB / s (9ti násobná), otáčky od 570 do 1390 / min.kapacita
• DVD-5 jednostranný, jednovrstvý4,7GB
• DVD-9 jednostranný, dvojvrstvový 8,5GB
• DVD-10 dvojstranný, jednovrstvý9,4GB
• DVD-18 dvojstranný, dvouvrstvý17,0GB

Vysoká kapacita prenosu dovoľuje prenos až 9ti kanálov súčasne. Využíva sa to pre viacerých jazykoch doprovody alebo u porno produkcie k súčasnému náhľadu na objekt z niekoľkých uhlov.

• DVD - R kapacita (1997) 3,8GB. Použitý princíp je rovnaký ako u CD-R, ale substráty sú tenšie 0,6mm. Zatiaľ sa hromadne nevyrába. Z nich sú odvodené (teda aj kompatibilné) disky DVD-R / W
• prepisovateľné disky
  • DVD-RAM prepisovateľný disk s kapacitou 2,6 GB (1997). DVD-RAM je založenna technológiu zmeny fázy. Materiál (strieborné kotúča) je buď v amorfnom tvarunebo kryštalickej fáze (nenahraný disk, 0). Materiál Ag-In-Sb-Te sa pri nahrávaní zahrieva na 500 - 700 ⁰ C. Skvapalnené miesto sa potom rýchlo ochladzuje a tak prechádza do amorfného stavu. Mazanie sa deje zahriatím na 200 ⁰ C a pomalým ochladzovaním, kedy atómy prejdú opäť do kryštalického stavu. Medium sa skladá z plastového drážkovanéhozákladu pre presné navádzanie. Norma z r. 1997 hovorí o obojstrannom disku s kapacitou 2.6MB na každej strane (u väčšiny prehrávačov sa musí disk, ktorý je v umelohmotnej kazete, otáčať). Stopy vytvára pozvoľné meandre - táto technológia sa nazýva Warbling čiže Wobble track. Susedné stopy sú teda v rôznych výškach a tímservo ani čítacia hlava nemôže omylom čítať rozostrenou susednej stopu. (navyše drážky slúži pre vedenie serve pri nahrávaní) Chybovosť sa tým znižuje až na 10 ^-23. Technológia zmeny fáza má byť v budúcnosti nahrazenatechno­logií MO7, ktorá umožní kapacitu disku zvýšiť na7GB. 5,2GB (január 1998) s laserom 635 až 650 nm stopa 0,6um (iný prameň). Cena je niekoľkonásobne vyššia ako rovnaká kapacita CD RAM (1698). Disky DVD-RAM sú pomalšie (2násobá rýchlosť oproti20ti násobné CD RAM).

    Jednostranné disky DVD-RAM sú zvyčajne spätne kompatibilné s nižšími typmi. Vrátane CD, mimo nahrávanie CD-R a CD-RAM. Teda dokážu čítať aj DVD-ROM a CD ROM. Kapacita týchto diskov pri formátovaní UDF (Universal Disk Format) je 2x2,3GB, pri formátovaní WindowsFAT16 len 2GB na stranu.

    DVD RAM potrebuje Caddy a obmedzenia kapacity je pre tento formát neperspektívne.

    Nevýhodou diskov DVD-RAM je potreba cartrige. Jednostranný disk ide z puzdra teoreticky vybrať, a používať ho samostatne, ale taký disk už nemožno prepisovať. Disky sú veľmi citlivé nanečistoty a dotyk, takže puzdra sú nutná.

    Mechaniky používajú technológiu CLV.

    Aj keď je tento formát podporovaný DVD CONSORCIO, nemožno disky DVD-RAM čítať v mechanikách DVD ROM.

    DVD-RAM sa skladá z vrstiev

  	DVD	CD
  ochranná vrstva	áno	áno
  odrazová vrstva	áno	áno
  protective (oddeľujúce)	áno	---
  záznamová	áno	---
  substrát	áno	áno

  • DVD + RW (DVD + Rewritable - firmy Sony a Philips) je pokračovanie CD-RW. Kladie dôraz na úschovu dát, nie na video. 3GB na každej strane. A podporuje DVD ROM, DVD-R, DVD-Movie, CD-ROM, CD-R, CD-RW a CD-Audio. Nepodporuje DVD-RAM. Rýchlosť 11x (1,7MB / s - 1,25x základnej rýchlosti DVD). Disky nie sú umiestnené v puzdre, ale nemožno ich opäť čítať mechanikami DVD ROM (ale naopak áno na rozdiel od DVD-RAM)

    V r. 2000 má byť rýchlosť 2,5x

  • DVD-MMVFF (Multimedia Video File Format) od firmy NEC s kapacitou 3,2GB na každú stranu. Je asi tiež neperspektívne
  • DVD-R / W od fy Pioneer vie 3,95GB (4,5GB) na stranu a má skvelú korekciu chýb. Veľmi drahé zariadenia a teda tiež asi nebude štandardom. Možno prehrávať v DVD-ROM mechanike a nopky, vrátane diskov DVD-R.
  • DVD-Audio majú navzájom nekompatibilné formáty. Používanie schválených formátov je odporúčané ako pre audio disky tak i pre sprievodný zvuk DVD. Používané formáty sú
    • MPEG-2 Audio schválený pre filmy TV v norme PAL
    • Dolby Digital AC-3 pre normu NTSC, ktorá je odporúčaná aj pre Európu. dolby digital
    • DSD Data Stream Direct firiem Sony Philips - vyžaduje nové nahrávacie štúdiá a
    • LPCM - Linear Pulse Code Modulation zostávajúcich firiem. (Pôvodný špecifikácia DVD)