DVD

Статья на основе материалов из Википедии

DVD (ди-ви-ди́, англ. Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск; также англ. Digital Video Disc — цифровой видеодиск) — оптический носитель информации, выполненный в форме диска, для хранения различной информации в цифровом виде. Имеет такой же размер, как и компакт-диск, но более плотную структуру рабочей поверхности, что позволяет ему, за счёт использования лазера с меньшей длиной волны и линзы с большей числовой апертурой, иметь бо́льший объём хранимой информации.

DVD-привод — устройство чтения (и записи); имеет обратную совместимость и может воспроизводить и компакт-диски[1]. DVD может содержать как минимум 4,7 ГБ (что достаточно для полноразмерного фильма). На видео DVD для сжатия видеоданных используется формат MPEG-2.

История

Первые диски и проигрыватели DVD появились в ноябре 1996 года в Японии. В марте 1997 года они появились в США и СНГ. В России фильмы и мультфильмы выпускаются на DVD с 1999 года.

В начале 1990-х годов разрабатывалось два стандарта для оптических информационных носителей высокой плотности. Один из них назывался Multimedia Compact Disc (MMCD) и разрабатывался компаниями Philips и Sony, второй — Super Disc — поддерживали 8 крупных корпораций, в числе которых были Toshiba и Time Warner. Позже, усилия разработчиков стандартов были объединены под началом IBM, которая не хотела повторения войны форматов, как было со стандартами видеокассет «Video Home System» и «Бетамакс» в 1970-х.

Официально DVD был анонсирован в сентябре 1995 года, тогда же была опубликована первая версия спецификаций DVD. Изменения и дополнения в спецификации вносит организация DVD Forum (ранее называвшаяся DVD Consortium), членами которой являются 10 компаний-основателей и более 220 частных лиц. DVD стал самой быстрорастущей категорией бытовой электроники в истории человечества.

Первый привод, поддерживающий запись DVD-R, выпущен Pioneer в октябре 1997 года. Стоимость этого привода, поддерживающего спецификацию DVD-R версии 1.0, составляла 17 000 долл. Чистые диски объёмом 3,95 ГБ стоили по 50 долл. США.

Сравнительные размеры: 12-сантиметровый DVD-RW рядом с 19-сантиметровым карандашом

Изначально «DVD» расшифровывалось как «Digital Video Disc» (цифровой видеодиск), поскольку данный формат первоначально разрабатывался как замена видеокассетам. Позже, когда стало ясно, что носитель подходит и для хранения произвольной информации, многие стали расшифровывать DVD как Digital Versatile Disc (цифровой многоцелевой диск). Toshiba, заведующая официальным сайтом DVD Forum’а, использует «Digital Versatile Disc». К консенсусу не пришли до сих пор, поэтому сегодня «DVD» официально вообще никак не расшифровывается.

Техническая информация

Для считывания и записи DVD используется красный лазер (лазерный диод) с длиной волны 650 нм (у CD — 780 нм). Шаг дорожки — 0,74 мкм, это более чем в два раза меньше, чем у компакт-диска. Записанный DVD, как и компакт-диск — пример дифракционной решётки с периодом, равным шагу дорожки.

Диски DVD используются для записи и хранения данных в следующих форматах:

Структура данных

В отличие от компакт-дисков, в которых структура аудиодиска принципиально отличается от диска с данными, в DVD всегда используется файловая система UDF (для данных может быть использована ISO 9660). DVD-видео, для которых существует требование «быть проигранным на бытовых проигрывателях», используют ту же файловую систему UDF, но с рядом ограничений (документ ECMA-167) [2] — например, не допускается фрагментация файлов. Таким образом, любой из типов носителей DVD может нести любую из четырёх структур данных (см. выше).

Многослойная технология

DVD может иметь два рабочих слоя на одной стороне.

Ёмкость диска

Физически DVD может иметь одну или две рабочие стороны и один или два рабочих слоя на каждой стороне. От их количества зависит ёмкость диска (из-за чего 8-см диски получили названия DVD-1, −2, −3, −4, а 12-см диски — DVD-5, −9, −10, −14, −18, по принципу округления ёмкости диска в Гб до ближайшего сверху целого числа):

[3]
SS = односторонний (single-sided), DS = двухсторонний (double-sided), SL = однослойный (single-layer), DL = двухслойный (dual-layer), ± может означать «−» или «+», R(W) — «R» или «RW»
Обозначение Сторон !!rowspan="2"| Слоёв
(всего) !!rowspan="2"| Диаметр,
см !!colspan="2"| Ёмкость,
ГБ, десятичн. !!align=right| ГиБ
[4] SS SL1181,461,36
DVD-2 SS DL1282,662,47
DVD-3 DS SL2282,922,72
DVD-4 DS DL2485,324,95
DVD-5 SS SL11124,704,37
DVD-9 SS DL12128,547,95
DVD-10 DS SL22129,408,75
[5] DS SL+DL231213,2412,33
DVD-18 DS DL241217,0815,90
DVD-RSS SL (1.0)11123,953,68
DVD±R(W)SS SL (2.0)11124,704,38
DVD±RSS DL12128,547,95
DVD±R(W)DS SL21129,408,76
DVD±RDS DL241217,0815,90
DVD±R(W)SS SL1181,461,36
DVD±RSS DL1282,662,47
DVD±R(W)DS SL2182,922,72
DVD±RDS DL2485,324,95
DVD-RAMSS SL (1.0)11122,582,40
DVD-RAMSS SL (2.0)11124,704,37
DVD-RAMDS SL (1.0)21125,164,80
DVD-RAMDS SL (2.0)21129,408,75
DVD-RAMSS SL1181,461,36
DVD-RAMDS SL2182,652,47

Указанные числа — приблизительные. На DVD данные записываются секторами; один сектор содержит 2048 байт. Поэтому точное значение ёмкости DVD можно определить умножением 2048 на количество секторов на диске, которое слегка варьируется у различных типов DVD-носителей:

Тип диска (12 см) Кол-во секторов Ёмкость в байтах Десятичные единицы Двоичные единицы
КБМБГБКиБМиБГиБ
1-слойный DVD-RAM2 295 0724 700 307 4564 700 307,4564 700,3074,7004 590 1444 482,5624,377
1-слойный DVD-R(W)2 298 4964 707 319 8084 707 319,8084 707,3204,7074 596 9924 489,2504,384
1-слойный DVD+R(W)2 295 1044 700 372 9924 700 372,9924 700,3734,7004 590 2084 482,6254,378
2-слойный DVD-R4 171 7128 543 666 1768 543 666,1768 543,6668,5448 343 4248 147,8757,957
2-слойный DVD+R4 173 8248 547 991 5528 547 991,5528 547,9928,5488 347 6488 152,0007,961

Примечание: формат DVD-R(W) не задаёт точное число секторов, а лишь требует, чтобы ёмкость была не ниже 4,7 млрд байт. Однако большинство производителей придерживаются числа 2 298 496 секторов, что и указано в таблице.

Записываемые DVD

Sony DVD «Read & Rewritable»

Первоначально HP разработала записываемые носители DVD для сохранения данных при резервном копировании и переносе.

Записываемые DVD теперь используются и в бытовых аудио- и видеопроигрывателях или рекордерах. Существуют три формата записываемых и перезаписываемых DVD-R/RW, DVD+R/RW (плюс) и DVD-RAM (минус, тире). DVD-R распространён двух типов: General, с длиной волны записи 650 нм и Authoring, с длиной волны записи 635 нм. Оба типа проигрываются на любом DVD-плеере, запись осуществляется в зависимости от модели. DVD-авторинг видео возможен для любого из этих типов, но только для последнего возможна запись видео с использованием Content Scramble System[6]

Сейчас DVD-рекордеры, в основном, могут записывать как DVD+R/RW, так и DVD-R/RW форматы (обычно указывают DVD±R или для каждого формата отдельно логотипы DVD Forum и DVD+RW Alliance), а проигрыватели — читать оба этих формата, однако выпущенные ранее могут иметь сложности с «+». А некоторые первые модели DVD-плееров могли привести к повреждению DVD±R/RW/DL при попытке их проиграть.

DVD c возможностью многократной перезаписи RAM, в отличие от RW, обладают более высокой надёжностью, возможностью большего числа циклов перезаписи (до ~100 тыс., RW «всего» более ~1 тыс.), но также и более высокой стоимостью.

Единица скорости (1x) чтения/записи DVD составляет 1 385 000 байт/с (то есть около 1352 Кбайт/с = 1,32 Мбайт/с), что примерно соответствует 9-й скорости (9x) чтения/записи CD, которая равна 9 × 150 = 1350 Кбайт/с. Таким образом, 16-скоростной привод обеспечивает скорость чтения (или записи) DVD, равную 16 × 1,32 = 21,12 Мбайт/с.

Форматы DVD-R и DVD+R

Стандарт записи DVD-R(W) был разработан в 1997 году японской компанией Pioneer и группой компаний, примкнувших к ней и вошедших в DVD Forum, как официальная спецификация записываемых (впоследствии и перезаписываемых) дисков.

Созданные на базе DVD-R диски DVD-RW первоначально имели неприятность, связанную с несовместимостью старых приводов с этими новыми дисками (проблема заключалась в отличии оптического слоя, ответственного за «запоминание» информации, который имел меньшую (по сравнению с носителями с однократной записью и штампованными дисками) отражающую способность). В дальнейшем данная проблема была почти полностью решена, хотя раньше именно из-за этого старые DVD-приводы не могли нормально проигрывать новые перезаписываемые диски.

Так как при разработке стандартов DVD-R и DVD-RW не были учтены разработки фирм Sony, Philips и некоторых других (а также цена лицензии на эту технологию была слишком высока), то эти производители записывающих приводов и носителей для записи объединились в , который и разработал в середине 2002 года стандарт DVD+R(W), стоимость лицензии на который была ниже.

Созданный альтернативный формат, получивший название DVD+R и DVD+RW, имел другой материал отражающего слоя и специальную разметку, облегчающую позиционирование головки (LPP, Land pre-pits — предзаписанные питы между дорожками, содержащие данные адресации и другую служебную информацию, эти данные позволяют приводу DVD записывать информацию в желаемые места на диске) — основное отличие подобных «плюсовых» дисков от «минусовых». С помощью этого диски DVD+RW способны в несколько приёмов осуществлять запись (поверх существующей) как в обычном кассетном видеомагнитофоне, исключая предварительное стирание всего содержимого (для DVD-RW вначале необходимо целиком стереть имеющуюся запись).

Помимо этого, во время использования перезаписываемых «плюсовых» дисков количество ошибок уменьшается, а корректность записи увеличивается, в результате чего сбойный сектор можно с лёгкостью перезаписать, а не стирать и не записывать весь диск заново. Следовательно, если вы намерены активно пользоваться функцией перезаписи и записи, лучше выбрать рекордер, поддерживающий «плюсовой» формат (на что сейчас способно большинство моделей)[7].

DVD-видео

247px

Для воспроизведения DVD с видео необходим DVD-оптический привод и декодер MPEG-2 (то есть либо бытовой DVD-проигрыватель с аппаратным декодером, либо компьютерный DVD-привод и программный проигрыватель с установленным декодером). Фильмы на DVD сжаты с использованием алгоритма MPEG-2 для видео и различных (часто многоканальных) форматов для звука. Битрейт сжатого видео варьируется от 2000 до 9800 Кбит/с, часто бывает переменным (VBR). Размер видео кадра для стандарта PAL равен 720×576 точек, а для стандарта NTSC — 720×480 точек.

Файлы видеоданных

Эти файлы располагаются в папке VIDEO_TS.

  • IFO — это информационные файлы диска, в них находится информация о том, что находится в файлах VOB и поддерживают порядок их запуска.
  • BUP — файл резервного копирования файла IFO. Каждому файлу IFO соответствует файл BUP такого же размера.
  • VOB — основные файлы DVD, в которых содержится информация о видео, аудио, титрах.
Аудиоданные Аудиоданные в DVD-фильме могут быть в формате PCM, DTS, MPEG или Dolby Digital (AC-3).
  • В странах, использующих стандарт NTSC, все фильмы на DVD должны содержать звуковую дорожку в формате PCM или AC-3, а все NTSC-плееры должны эти форматы поддерживать. Таким образом, любой стандартный диск может быть воспроизведён на любом стандартном оборудовании.
  • В странах, использующих стандарт PAL (большинство стран Европы), сначала хотели ввести в качестве стандарта звука для DVD форматы PCM и MPEG-2, но DVD-Forum, под общественным давлением и вразрез с пожеланиями Philips, включил Dolby AC-3 в список опциональных форматов звука на дисках и обязательных форматов в плеерах.

См. также

Примечания

  1. IT Terms Glossary | Information Technology Definitions | Dataprise / www.dataprise.com — en-US — 2017-06-03
  2. Standard ECMA-167 | Volume and File Structure for Write-Once and Rewritable Media using Non-Sequential Recording for Information Interchange | 3rd edition (June 1997) / http://www.ecma-international.org — eng
  3. DVD Media / DVD-R Media / Tape Resources — 2011-12-19 — eng — 2012-02-03 — yes
  4. Шаг 2. «Плюс» или « минус»?

Литература

  • DVD — новый формат цифрового оптического диска. «Радiоаматор» № 1-1999
  • Jim Taylor. DVD Demystified. McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-135026-8 (2nd ed., December 22, 2000)
  • Ralph Labarge. DVD Authoring and Production. CMP Books. ISBN 1-57820-082-2 (August 2001)

Ссылки

Компоненты персонального компьютера
Видеоносители и видеостандарты
{{Подгруппы навигационной таблицы
{{Подгруппы навигационной таблицы
{{Подгруппы навигационной таблицы
60px
Технологии и брендыArchival Discα (Alpha) • BIONZ • BetacamBlu-rayBRAVIACDCyber-shotDAT • Dash • Dream Machine • DVDExmor • FeliCa • Handycam • HDCAM/HDCAM-SR • LocationFree • Memory StickMiniDiscMiniDVHDCAM
Историческая продукцияAIBO • CV-2000 • DATBetamax • Sony CLIÉ • Discman • Jumbotron • Lissa • Mavica • NEWS • Qualia • Rolly • TR-55 • Trinitron • U-matic • Watchman • WEGA
Зависимые и дочерние
предприятия Sony Group
Sony Corp. (Sony Electronics в США) • Sony PicturesSony Interactive EntertainmentSony Music Entertainment (RCA RecordsArista Records)Sony Financial Holdings
ВладениеColumbia Records • Columbia TriStar (Sony Pictures Classics • Columbia PicturesTriStar Pictures & Screen Gems) • Aiwa
Совместные предприятияSony EricssonSony BMG Music • Sony/ATV • S-LCD • STLCD • Sony NEC Optiarc • FeliCa Networks• Japan Display
Ведущие специалистыHarrison • ХираиИбука • Идэи • Куроки • Кутараги • Линтон • МоритаОга • Pascal • Stringer

I am not robot