DVD

thumb|right|240px|Cele două fețe ale unui DVD

DVD (în engleză Digital Video Disc sau Digital Versatile Disc) este un mediu de stocare optic succesor al CD-ului, cu o capacitate de aproape 7 ori mai mare, lărgind aria de aplicație a acestora. DVD permite stocarea de filme în format digital de înaltă fidelitate pe suport de tip disc compact. Discurile DVD au fost introduse în Japonia și Coreea în 1996, iar în SUA și Europa în 1997.

Istoric La începutul anilor '90 au fost dezvoltate două medii optice de stocare cu densitate mare: pe de o parte discul MultiMedia, susținut de Philips și Sony, iar pe de altă parte era discul SuperDensity, care avea ca susținători pe Toshiba, Time Warner, Hitachi etc. În cele din urmă, cu intervenția celor de la IBM, s-a ajuns la o înțelegere, așa că cei de la Sony și Philips au renunțat la ideea lor de disc MultiMedia, pentru a fi de acord cu discul SuperDensity. După ce s-au adus noului produs mici îmbunătățiri pentru protecție împotriva zgârieturilor, acesta a fost lansat cu o capacitate de stocare de 4.7 GB, chiar dacă proiectul inițial era de 5GB.

DVD-ul a fost anunțat oficial în septembrie 1995. Prima versiune a specificațiilor DVD a fost publicată în septembrie 1996, iar primele discuri și DVD playere au apărut în noiembrie 1996 în Japonia și în martie 1997 în S.U.A.

În anul 1995 a fost fondat DVD Consortium, o asociație de 10 companii fondatoare din domeniile tehnicii digitale și producției de film (Sony, Philips, Hitachi, JVC, Matsushita, Mitsubishi, Pioneer, Thomson, Toshiba și Time Warner). Obiectivele principale ale acestei organizații sunt dezvoltarea și promovarea formatului DVD, elaborarea specificațiilor convenite, precum și licențierea întreprinderilor din domeniul tehnologiei DVD. La sfârșitul anului 1995, s-a ajuns la un acord și s-a aprobat caietul de sarcini al unui standard DVD, inclusiv următoarele puncte cheie:

133 minute sau mai mult de video MPEG-2 de înaltă calitate cu sunet surround multicanal până la 8 limbi audio subtitrare în 32 de limbi meniu interactiv ramificat, cu acces aleatoriu la diverse capitole și opțiuni de afișare posibilitatea de a seta și de a selecta utilizatorul până la 9 unghiuri de vedere (unghiuri ale camerei) pe obiectul afișat protecție digitală și analogică.

În 1996, au fost publicate specificații pentru formatele DVD-ROM și DVD-Video v.1.0, iar la sfârșitul anului 1996 primele DVD playere au fost vândute în Japonia. Din 1997, au începutvânzările pe scară largă de DVD-uri în toată America (un an mai târziu în Europa), iar DVD Consortium a fost schimbat în DVD Forum, făcându-l deschis pentru noi membri. În prezent, forumul reunește peste 200 de membri (dintre care peste 20 sunt europeni), iar pe lângă cele 10 companii inițiale, comitetul de reglementare include încă 7: IBM, Intel, NEC, Sharp, LG Electronics, Samsung, Institutul de Cercetări Industriale din Taiwan.

DVD Forum este format din 8 grupuri în următoarele domenii: Specificații DVD-video Parametrii fizici ai discurilor DVD Sistemul de fișiere DVD Specificația DVD-Audio Specificația DVD-RAM Specificații DVD-R și DVD-RW Sisteme de protecție la copiere Aplicații DVD industriale și profesionale.

De asemenea, comisii pentru verificarea discurilor DVD, DVD playere și promovarea funcției efective a formatului DVD în cadrul forumului.

Caracteristici La fel ca la CD-uri, principiul de functionare al DVD-urilor este relativ simplu: un fascicul laser este reflectat cu o intensitate diferita de micile pit-uri si land-uri de pe suprafata discului; in functie de aceasta intensitate, semnalul este interpretat ca 0 si 1, binar.

Un disc DVD arată la fel ca un CD normal, având diametrul de 120 mm și grosimea de 1,2 mm, cu singura diferență că are un alt logo imprimat pe fața inactivă. Inițial, lungimea de undă a laserului de citire s-a plasat în intervalul 635-650 nm (în domeniul roșu din spectrul vizibil), față de valoarea de 780 nm la CD (în domeniul infraroșu).

Deosebirea esențială constă în faptul că DVD-ul este mult mai fin realizat, el fiind compus din două substraturi, cu o grosime de 0,6 mm, jumătate din grosimea stratului unui CD, iar dimensiunile pentru pit-uri și land-uri, ca și distanța dintre acestea, sunt mult mai mici. Substratul de grosime 0,6 mm al unui DVD poate conține două straturi reflexive (două rânduri de pit-uri și land-uri), iar aplicarea unei raze laser cu o lungime de undă diferită face posibilă citirea celor două straturi în mod independent, fără a amesteca informațiile stocate. Pentru că dimensiunea substratului este atât de mică, este posibil ca discul să fie compus din două fețe cu două substraturi suprapuse, făcând posibilă citirea acestuia pe ambele părți, ca în cazul discului de vinil. Capacitatea totală ajungând astfel la aproximativ 17,6 GB. Această capacitate este de 27 de ori mai mare față de cea a unui disc CD-ROM.

Citirea informației de pe un substrat sau de pe celălalt se face prin focalizarea fascicolului laser. Când raza laser nu este focalizată, aceasta cuprinde o arie mai largă și aparatul nu o percepe. Raza citește doar stratul asupra căruia este exact focalizată. Pista spiralată a DVD-ului este ștanțată mult mai strâns pentru a-i conferi o capacitate mai mare, șanțurile fiind situate la o distanță de 0,74 micrometri. Laserul care citește discul are o lungime de undă de 635 până la 650 nanometri.

Pentru citirea discurilor DVD, sunt necesare lasere care produc raze cu o lungime de undă mai mică, având mecanisme de focalizare mai precise. Focalizarea mai precisă este de fapt cea care permite înregistrarea datelor pe două straturi. Pentru citirea celui de-al doilea strat, se realizează focalizarea fasciculului în adâncimea discului, unde se află acest strat.

Discul are o viteză liniară constantă de 3,49 m/s, mai mică decât a CD-urilor. Ca rezultat, viteza de rotație variază de la 600 rpm în marginea exterioară la 120 rpm în interiorul discului. Un bit ocupă 0,4 micrometri, deci rata de transfer a datelor este de 1108 Mbit/s. În termenii vitezei pentru CD, viteza de bază a DVD-ului este de la 7x la 8x.Tehnologia DVD easy-learning.neuro.pub.ro

+ Comparație între CD și DVD Parametru disc CD DVDDiametru 120 mm 120 mmGrosime 1,2 mm 0,6 mmTipul de laser 780 nm infraroșu 640 roșuPasul pistelor 1,6 μm 0,74 μmLungime minimă a cavităților 0,83 μm 0,4 μmStraturi 1 1, 2, 3, 4Fețe 1 1 sau 2Capacitate de stocare 700 MB 4,7 ... 17 GBRata de transfer 153 kB/s 175 kB/s 1108 kB/s

HDTV tuner) etc, într-un flux de date simplificat. Unitatea DVD player folosește în timpul citirii un decodificator adecvat.

Formate DVD Există trei versiuni principale ale formatului DVD: DVD-ROM (Read Only Memory) numai pentru citire, discuri din fabrică DVD-R (DL), DVD + R (DL) DVD care pot fi scrise o singură dată (inscriptibile) DVD-RAM, DVD - RW, DVD + RW pot fi scrise de mai multe ori (reinscriptibile). Există, de asemenea, mai multe formate speciale pentru console de jocuri, cum ar fi Sony PlayStation 2 și Microsoft Xbox.

DVD-ROM Este un DVD pentru multimedia ce a început să înlocuiască clasicul CD-ROM. Furnizează un mediu de stocare de dimensiuni mari (4,7 până la 17 GB de date). DVD-ROM conține diverse tipuri de date și este interpretat de o unitate DVD-ROM Drive conectată la calculator.

Un DVD-ROM poate fi DVD-Video, DVD-Audio sau un disc pentru PC cu aplicații specifice (jocuri video, sisteme de operare, programe software. Diferența între DVD-Video și DVD-ROM este oarecum similară cu diferența dintre CD-Audio și CD-ROM.

Majoritatea unităților DVD-ROM au un timp de căutare de 100-200 ms, un timp de acces de 150-200 ms, și o rată de transfer de 1,3 MB/s, cu o rată la vârf de 12 MB/s sau mai mare. Rata de transfer de 1,3 MB/s a unității DVD-ROM este echivalentă aproximativ cu o unitate CD-ROM cu o viteză de 9x. Aceste unități pot citi discurile CD-ROM, ca și discurile CD audio.

Viteza de rotație a discurilor DVD este de aproximativ 3 ori mai mare decât cea a discurilor CD, dar majoritatea unităților DVD-ROM măresc viteza la citirea discurilor CD-ROM, obținând o viteză de 12x sau mai mare. Unitățile DVD-ROM 2x au o rată de transfer de 22,2 Mbiți/s sau 2,6 MB/s, echivalentă cu rata unei unități CD-ROM 18x. Există și unități DVD-ROM 5x, dar acestea nu ajung de obicei la o rată de transfer reală de 5x (55,4 Mbiți/s sau 6,4 MB/s, echivalentă cu cea a unei unități CD-ROM 45x). Majoritatea unităților DVD-ROM 2x citesc discurile CD-ROM la o viteză de 20x, iar cele 5x citesc discurile CD-ROM la o viteză de 32x.

DVD-Video Cel mai utilizat dintre toate formatele DVD, este un disc special creat pentru stocarea și vizionarea filmelor. Introducerea discurilor DVD-Video are numeroase implicații pentru industria cinematografică, studiourile de filme fiind profund implicate în crearea standardului DVD-Video. Formatul a apărut în Japonia la 1 noiembrie 1996, în S.U.A. la 24 martie 1997, în Canada, America Centrală și Indonezia la sfârșitul anului 1997, și în Europa, Asia, Australia și Africa în 1998. Apariția discurilor DVD ca medii de stocare a imaginilor video sub formă digitală a avut ca efect reducerea costurilor de stocare și distribuție a imaginilor video.

Un disc DVD-Video conține o pistă de informații video digitale comprimate prin metoda MPEG-2, cu o rată de biți constantă (CBR – Constant Bitrate) sau variabilă (VBR – Variable Bitrate). Sunt utilizate sistemele video NTSC cu 525 linii, 29,97 cadre/s (mod întrețesut - “interlaced”), și PAL/SECAM (625 linii, 25 cadre/s (mod întrețesut). Sunt tipice de asemenea imaginile cu 24 cadre/s, în mod progresiv (neîntrețesut), provenite din filme.

La o rată medie de 4,7 Mbit/s (3,5 Mbit/s pentru video și 1,2 Mbit/s pentru trei piste audio cu câte 5.1 canale), un disc DVD cu un singur strat poate conține în jur de 135 minute. Un disc cu două straturi poate conține un film de două ore redat la o rată de 9,5 Mbiți/s (apropiată de limita maximă de 11,08 Mbit/s).

Un disc DVD-Video poate conține până la 8 piste audio. Fiecare pistă poate avea unul din următoarele trei formate: Dolby Digital (AC-3): 1 până la 5.1 canale MPEG-2 audio: 1 până la 5.1 sau 7.1 canale PCM (Pulse-code modulation): 1 până la 8 canale.

Sunt prevăzute alte două formate opționale: Digital Theater Systems (DTS) și Sony Dynamic Digital Sound (SDDS). Ambele necesită decodoare externe și nu sunt recunoscute de toate unitățile. Canalul indicat prin “.1” (5.1, 7.1) se referă la un canal de efecte cu frecvențe joase (Low-Frequency Effects - LFE) care se conectează la un amplificator pentru tonuri joase.

DVD-Video poate fi citit de orice unitate DVD Player conectată la un TV. Pentru a se menține compatibilitatea cu aparatele existente, unitățile DVD conțin un codificator Dolby ProLogic pentru a translata pistele AC-3 sau MPEG-2 într-un format care poate fi redat cu ajutorul unui amplificator stereo standard sau a unui sistem obișnuit.

DVD Video Recordering (DVD VR) este un format de înregistrare DVD care permite editarea unui film direct pe disc în timpul înregistrării. Se pot adăuga videoclipuri noi, schimbarea meniurilor, eliminare segmente video etc. DVD VR este disponibile în principal pe DVD playere high end.

Formate DVD VR: DVD + VR (pentru discuri DVD + RW) DVD-VR (pentru discuri DVD-RAM și DVD-RW)DVD VR webopedia.com

DVD-Audio DVD-A este formatul DVD numai pentru date audio (muzică). Standardul pentru discurile DVD-Audio a fost elaborat de Working Group 4 (WG4) al DVD Forum, versiunea 0.9 a standardului fiind publicată în iulie 1998, iar versiunea 1.0 în octombrie 1998. Primele produse DVD-Audio au apărut în 1999. DVD-Audio oferă un sunet de înaltă calitate cu până la 6 canale cu rate de eșantionare de 24 bit/192 kHz, muzica cu sunet surround.

Linear pulse-code modulation (LPCM), un tip specific de PCM unde nivelurile de cuantificare sunt liniar uniforme, oferă până la 6 canale cu rate de eșantionare de 48/96/192 kHz (de asemenea 44,1/88,2/176,5 kHz) și cu eșantioane de 16/20/24 biți.