DVD - DVD

DVD
DVD logo.svg
DVD-Video bottom-side.jpg
Сторона данных DVD, произведенного Sony DADC
Тип СМИ Оптический диск
Кодирование DVD-ROM и DVD-R (W) используют одну кодировку, DVD-RAM и DVD + R (W) используют другую
Емкость 4,7  ГБ (односторонний, однослойный - общий)
8,5 ГБ (односторонний, двухслойный)
9,4 ГБ (двусторонний, однослойный)
17,08 ГБ (двусторонний, двухслойный)
До четырех слоев возможны в стандартной форме DVD.
 Механизм чтения Лазер 300–650 нм, 10,5  Мбит / с (1 ×)
Написать  механизм Лазер 650 нм со сфокусированным лучом, использующий большую мощность, чем для чтения, 10,5  Мбит / с (1 ×)
Стандарт DVD -книги DVD Forum и спецификации DVD + RW Alliance
Разработано  на Sony
Panasonic
Philips
Toshiba
Габаритные размеры Диаметр: 12 см (4,7 дюйма)
Толщина: 1,2 мм (0,047 дюйма)
Масса 16 грамм (0,56 унции)
использование Домашнее видео (заменено на HD-DVD и Blu-ray ), Компьютерное хранилище данных
Расширен  с LaserDisc
Компакт-диск
Расширен  до
Выпущенный 1 ноября 1996 г. (Япония) январь 1997 г. ( СНГ и другие страны Азии) 24 марта 1997 г. (США) март 1998 г. (Европа) февраль 1999 г. (Австралия) ( 1996-11-01 )
 ( 1997-01 )
 ( 1997-03-24 )
 ( 1998-03 )
 ( 1999-02 )

DVD (общая аббревиатура для Digital Video Disc или Digital Versatile Disc ) представляет собой цифровой оптический диск для хранения данных в формате изобретены и разработаны в 1995 году и выпущен в конце 1996 года среда может хранить любые цифровые данные , и широко используется для программного обеспечения и других компьютерные файлы, а также видеопрограммы, просматриваемые с помощью DVD-плееров . DVD-диски обладают большей емкостью, чем компакт-диски, при тех же размерах.

Предварительно записанные DVD-диски производятся серийно с использованием формовочных машин, которые физически штампуют данные на DVD. Такие диски являются формой DVD- ROM, потому что данные можно только читать, а не записывать или стирать. Пустые записываемые DVD- диски ( DVD-R и DVD + R ) могут быть записаны один раз с помощью DVD-рекордера, а затем функционировать как DVD-ROM. Перезаписываемые DVD-диски ( DVD-RW , DVD + RW и DVD-RAM ) можно записывать и стирать много раз.

DVD-диски используются в потребительском цифровом видеоформате DVD-Video и в потребительском цифровом аудиоформате DVD-Audio, а также для создания DVD-дисков, записанных в специальном формате AVCHD для хранения материала высокой четкости (часто в сочетании с камкордерами формата AVCHD ). DVD-диски, содержащие другие типы информации, могут называться DVD-дисками с данными.

Этимология

Оксфордский словарь английского языка отмечает , что, «В 1995 году , конкурирующие производители продукта первоначально назвали цифровой видеодиск решил , что для того, чтобы подчеркнуть гибкость формата для мультимедийных приложений, предпочтительная аббревиатура DVD будет пониматься для обозначения цифровой универсальный диск. " В OED также говорится, что в 1995 году «компании заявили, что официальное название формата будет просто DVD. Toshiba использовала название« цифровой видеодиск », но его заменили на« универсальный цифровой диск »после того, как компьютерные компании пожаловались на это. это не учитывает их заявки ".

«Универсальный цифровой диск» - это объяснение, данное в DVD Forum Primer от 2000 года и в заявлении о миссии DVD Forum .

История

Разработка

Сравнение нескольких форм дискового хранилища с отображением треков (треки не в масштабе); зеленый обозначает начало, а красный обозначает конец.
* Некоторые записывающие устройства CD-R (W) и DVD-R (W) / DVD + R (W) работают в режимах ZCLV , CAA или CAV , но большинство работают в режиме постоянной линейной скорости (CLV).
Кис Шухамер Имминк получил личную техническую награду Эмми за свой вклад в создание DVD и Blu-ray дисков.

До DVD было разработано несколько форматов для записи видео на оптические диски. Технология оптической записи была изобретена Дэвидом Полом Греггом и Джеймсом Расселом в 1963 году и впервые запатентована в 1968 году. Формат данных потребительских оптических дисков, известный как LaserDisc, был разработан в Соединенных Штатах и впервые появился на рынке в Атланте, штат Джорджия, в декабре 1978 года. Он использовал диски гораздо большего размера, чем более поздние форматы. Из-за высокой стоимости проигрывателей и дисков потребительский уровень LaserDisc был очень низким как в Северной Америке, так и в Европе, и не получил широкого распространения за пределами Японии и более богатых регионов Юго-Восточной Азии , таких как Гонконг , Сингапур , Малайзия. и Тайвань .

Выпущенный в 1987 году, CD Video использовал аналоговое кодирование видео на оптических дисках, соответствующих установленному стандарту размера аудио компакт-дисков 120 мм (4,7 дюйма). Видео CD (VCD) стал одним из первых форматов для распространения фильмов с цифровым кодированием в этом формате в 1993 году. В том же году были разработаны два новых формата хранения на оптических дисках. Одним из них был мультимедийный компакт-диск (MMCD), поддерживаемый Philips и Sony (разработчиками компакт-дисков и CD-i ), а другим - диск Super Density (SD), поддерживаемый Toshiba , Time Warner , Matsushita Electric , Hitachi , Mitsubishi Electric , Pioneer , Thomson и JVC . К моменту выхода прессы для обоих форматов в январе 1995 года номенклатура MMCD была исключена, и Philips и Sony называли свой формат цифровым видеодиском (DVD). Позднее логотип Super Density будет повторно использован в Secure Digital .

Представители лагеря SD обратились в IBM за советом по файловой системе, которую следует использовать для их дисков, и попросили поддержки для своего формата для хранения компьютерных данных. Алан Э. Белл , исследователь из исследовательского центра IBM в Алмадене , получил этот запрос, а также узнал о проекте разработки MMCD. Опасаясь повторения дорогостоящей войны форматов видеокассет между VHS и Betamax в 1980-х, он созвал группу экспертов компьютерной индустрии, в которую вошли представители Apple , Microsoft , Sun Microsystems , Dell и многих других. Эта группа называлась Технической рабочей группой или TWG.

14 августа 1995 года специальная группа из пяти компьютерных компаний (IBM, Apple, Compaq , Hewlett-Packard и Microsoft) выпустила пресс-релиз, в котором говорилось, что они будут принимать только один формат. TWG проголосовала за бойкотирование обоих форматов, если два лагеря не придут к соглашению о едином конвергентном стандарте. Они наняли Лу Герстнера , президента IBM, чтобы оказать давление на руководителей враждующих группировок. В результате одного значительного компромисса группы MMCD и SD согласились принять предложение SD 9, в котором указывалось, что оба слоя двухслойного диска должны читаться с одной и той же стороны - вместо предложения SD 10, которое создавало бы двусторонний диск. что пользователям придется перевернуть. В результате спецификация DVD предусматривала емкость хранилища 4,7 ГБ (4,38 ГиБ ) для однослойного одностороннего диска и 8,5 ГБ (7,92 ГиБ) для двухслойного одностороннего диска. Спецификация DVD в конечном итоге аналогична дискам Super Density Disc от Toshiba и Matsushita, за исключением двухслойного варианта (MMCD был односторонним и, возможно, двухслойным, тогда как SD представлял собой два однослойных диска половинной толщины, которые прессовали отдельно и затем склеиваются вместе, образуя двухсторонний диск) и модуляцию EFMPlus, разработанную Кеес Шухамер Имминк .

Philips и Sony решили, что в их интересах положить конец войне форматов, и 15 сентября 1995 г .; договорились об объединении с компаниями, поддерживающими Super Density Disc, для выпуска единого формата с технологиями обоих. После других компромиссов между MMCD и SD компьютерные компании через TWG победили, и был согласован единый формат. TWG также сотрудничала с Ассоциацией технологий оптических хранилищ (OSTA) по использованию их реализации файловой системы ISO-13346 (известной как универсальный дисковый формат ) для использования на новых DVD. Детали формата были окончательно согласованы 8 декабря 1995 года. Вскоре после завершения формата; В середине декабря 1995 г. начались переговоры о том, как распространять формат в розницу.

В ноябре 1995 года Samsung объявила, что к сентябрю 1996 года начнет массовое производство DVD. Формат был запущен 1 ноября 1996 года в Японии, в основном только с выпусками музыкальных видеоклипов . Первые крупные релизы Warner Home Video вышли 20 декабря 1996 года, и было доступно четыре названия. Выпуск формата в США откладывался несколько раз, с августа 1996 г. по октябрь 1996 г. и ноябрь 1996 г., прежде чем окончательно остановиться на начале 1997 г. Плееры начали производить внутри страны той зимой, с 24 марта 1997 г. в качестве даты запуска формата в США. на семи тестовых рынках. Однако запуск был запланирован на следующий день (25 марта); что привело к изменению распределения с розничными торговцами и студиями, чтобы предотвратить подобные нарушения, связанные с выходом на улицу . Общенациональное внедрение формата произошло 22 августа 1997 года.

В 2001 году чистые записываемые DVD-диски стоили 32,55 доллара США в 2020 году.

Принятие

PlayStation 2 , первая игровая консоль, на которой можно запускать DVD.

Дистрибьюторы фильмов и домашних развлечений приняли формат DVD, чтобы заменить повсеместную кассету VHS в качестве основного формата распространения видео для потребителей. Они приняли DVD, поскольку он обеспечивает более высокое качество видео и звука, обеспечивает длительный срок службы данных и может быть интерактивным. Интерактивность на лазерных дисках оказалась желанной для потребителей, особенно коллекционеров. Когда цены на LaserDisc упали с примерно 100 долларов за диск до 20 долларов за диск в розницу, эта роскошная функция стала доступной для массового потребления. Одновременно киностудии решили изменить свою модель выпуска домашних развлечений с модели аренды на модель для покупки, и было продано большое количество DVD.

В то же время возник спрос на таланты и услуги интерактивного дизайна. У фильмов в прошлом были уникальные последовательности заголовков. Внезапно каждый выпускаемый фильм требовал компонентов информационной архитектуры и интерактивного дизайна, которые соответствовали бы тональности фильма и были на том уровне качества, который Голливуд требовал для своего продукта.

Формат DVD в то время обладал двумя качествами, которые не были доступны ни в одном другом интерактивном носителе: достаточная емкость и скорость для обеспечения высокого качества видео и звука с полным движением, а также недорогой механизм доставки, предоставляемый розничными продавцами потребительских товаров. Розничные продавцы быстро перейдут к продаже своих плееров по цене ниже 200 долларов, а в конечном итоге - по цене ниже 50 долларов в розницу. Кроме того, сам носитель был достаточно маленьким и достаточно легким, чтобы его можно было отправлять по обычной почте первого класса. Практически в мгновение ока это создало новую бизнес-возможность и модель для новаторов в сфере бизнеса, чтобы заново изобрести модель распространения домашних развлечений. Это также дало компаниям недорогой способ предоставлять бизнес-информацию и информацию о продуктах в виде полномасштабных видеороликов через прямую почтовую рассылку.

Сразу после официального принятия единого стандарта для DVD две из четырех ведущих компаний по производству игровых консолей ( Sega и The 3DO Company ) заявили, что у них уже есть планы по разработке игровой консоли с DVD в качестве исходного носителя. Sony заявила в то время, что у них нет планов использовать DVD в своих игровых системах, несмотря на то, что они были одним из разработчиков формата DVD и, в конечном итоге, первой компанией, которая действительно выпустила консоль на основе DVD. Игровые консоли, такие как PlayStation 2 , Xbox и Xbox 360, используют DVD в качестве исходного носителя для игр и другого программного обеспечения. Современные игры для Windows также распространялись на DVD. Ранние DVD были записаны с использованием ленты DLT , но со временем стали обычным явлением использование DVD-R DL или + R DL. Комбинации TV DVD , сочетающие в себе ЭЛТ-телевизор стандартной четкости или плоскопанельный телевизор HD с механизмом DVD под CRT или на задней панели плоской панели, а также комбинации VCR / DVD также когда-то были доступны для покупки.

Характеристики

Спецификации DVD, созданные и обновленные DVD Forum , публикуются как так называемые книги DVD (например, книга DVD-ROM, книга DVD-Audio, книга DVD-Video, книга DVD-R, книга DVD-RW, книга DVD-RAM, DVD-AR (аудиозаписи), DVD-VR (видеозаписи) и т. Д.). DVD-диски состоят из двух дисков; обычно один пустой, а другой содержит данные. Каждый диск имеет толщину 0,6 мм и склеен в виде DVD-диска. Процесс склеивания должен выполняться осторожно, чтобы сделать диск как можно более плоским, чтобы избежать как двойного лучепреломления, так и "наклона диска", когда диск не идеально плоский, что не позволяет его прочитать.

Некоторые спецификации механических, физических и оптических характеристик оптических дисков DVD можно загрузить в виде свободно доступных стандартов с веб-сайта ISO . Существуют также эквивалентные стандарты Европейской ассоциации производителей компьютеров (Ecma) для некоторых из этих спецификаций, например Ecma-267 для DVD-ROM. Кроме того, DVD + RW Alliance публикует конкурирующие спецификации записываемых DVD, такие как DVD + R, DVD + R DL, DVD + RW или DVD + RW DL . Эти форматы DVD также соответствуют стандартам ISO.

Некоторые спецификации DVD (например, для DVD-Video) не являются общедоступными и могут быть получены только от DVD Format / Logo Licensing Corporation (DVD FLLC) за плату в размере 5000 долларов США. Каждый подписчик должен подписать соглашение о неразглашении, поскольку определенная информация на DVD-книгах является частной и конфиденциальной. Кроме того, патентный пул DVD6C содержит патенты, используемые DVD-приводами и дисками.

Емкость DVD-дисков обычно указывается в гигабайтах (ГБ) с десятичным определением этого термина, так что 1 ГБ = 10 9 байтов.

Диски с несколькими слоями

Как и другие предшествующие форматы оптических дисков, базовый DVD-диск, известный как DVD-5 в DVD Books, в то время как в стандарте ISO называется Type A, содержит единственный уровень данных, читаемый только с одной стороны. Тем не менее, формат DVD также включает спецификации для трех типов дисков с дополнительными записанными слоями, расширяя емкость дисковых данных за пределы 4,7 ГБ DVD-5 при сохранении того же физического размера диска.

Двусторонние диски

Заимствуя формат LaserDisc , стандарт DVD включает диски DVD-10 (тип B в ISO) с двумя слоями записанных данных, так что только один слой доступен с любой стороны диска. Это удваивает общую номинальную емкость диска DVD-10 до 9,4 ГБ (8,75 ГБ), но каждая сторона заблокирована до 4,7 ГБ. Подобно дискам DVD-5, диски DVD-10 определяются как однослойные (SL) диски.

Двусторонние диски идентифицируют стороны как A и B. В структуре диска отсутствует фиктивный слой, на котором идентифицирующие этикетки печатаются на односторонних дисках, поэтому информация, такая как название и сторона, печатается на одной или обеих сторонах зажима, не связанного с данными зона в центре диска.

Диски DVD-10 потеряли популярность, потому что, в отличие от двухслойных дисков, они требуют, чтобы пользователи вручную переворачивали их, чтобы получить доступ ко всему содержимому (относительно вопиющий сценарий для фильмов DVD), предлагая при этом лишь незначительную выгоду по емкости. Кроме того, без стороны, не связанной с данными, их оказалось сложнее обрабатывать и хранить.

Двухслойные диски

На двухслойных дисках также используется второй записанный слой, однако оба они читаются с одной стороны (и не читаются с другой). Эти диски DVD-9 (тип C в ISO) почти вдвое превышают емкость дисков DVD-5 до номинальных 8,5 ГБ, но уступают общей емкости дисков DVD-10 из-за различий в физической структуре данных дополнительного записанного слоя. . Однако преимущество отсутствия необходимости переворачивать диск для доступа ко всем записанным данным - что позволяет практически непрерывно воспроизводить аудио / видео-контент, размер которого превышает емкость одного слоя - оказалось более подходящим вариантом для массово производимых DVD-фильмов.

Оборудование DVD получает доступ к дополнительному слою (слой 1) путем перефокусировки лазера через обычно расположенный полупрозрачный первый слой (слой 0). Эта перефокусировка лазера - и последующее время, необходимое для повторного обнаружения лазерного трекинга - может вызвать заметную паузу в воспроизведении аудио / видео на более ранних DVD-плеерах , продолжительность которой зависит от оборудования. Распечатанное сообщение, объясняющее, что пауза при переходе между слоями не была неисправностью, стало стандартом для ящиков для хранения DVD . Во время мастеринга студия могла бы сделать переход менее очевидным, выбрав время как раз перед изменением ракурса камеры или другим резким сдвигом, ранним примером которого является выпуск на DVD «Истории игрушек» . Позже, в процессе существования формата, большие буферы данных и более быстрые оптические датчики в DVD-плеерах сделали переходы между слоями практически невидимыми независимо от мастеринга.

Двухслойные DVD записываются с использованием обратного пути дорожки (OTP). На большинстве двухслойных дисков слой 0 начинается с внутреннего диаметра и продолжается наружу - как в случае с большинством оптических носителей, независимо от количества слоев - в то время как уровень 1 начинается с абсолютного внешнего диаметра и продолжается внутрь. Кроме того, дорожки данных закручены по спирали, так что диск вращается в одном направлении для чтения обоих слоев. DVD-видео DL-диски можно обрабатывать несколько иначе: один медиапоток может быть разделен между слоями, так что слой 1 начинается с того же диаметра, что и заканчивается слоем 0. Эта модификация уменьшает паузу перехода видимого слоя, потому что после перефокусировки лазер остается на месте, а не теряет дополнительное время, пересекая оставшийся диаметр диска.

DVD-9 стал первой коммерчески успешной реализацией такой технологии.

Комбинации вышеперечисленного

Диски DVD-18 (тип D в ISO) эффективно объединяют типы дисков DVD-9 и DVD-10, содержащие четыре записанных слоя данных (выделенных как два набора слоев 0 и 1), так что только один набор слоев доступен с любой стороны диска. Эти диски имеют общую номинальную емкость 17,0 ГБ, по 8,5 ГБ на каждую сторону. Этот формат первоначально использовался для телесериалов, выпущенных на DVD (например, первых выпусков Miami Vice и Quantum Leap ), но в конечном итоге от него отказались в пользу односторонних дисков для переиздания.

DVD Book также позволяет использовать дополнительный тип диска, называемый DVD-14: гибридный двусторонний диск с одной двухслойной стороной, одной однослойной стороной и общей номинальной емкостью 12,3 ГБ. DVD-14 не имеет аналогов в ISO.

Оба этих дополнительных типа дисков крайне редки из-за их сложного и дорогостоящего производства.

Примечание. Приведенные выше разделы, касающиеся типов дисков, относятся к дискам диаметром 12 см. Те же типы дисков существуют для 8-сантиметровых дисков: стандарты ISO по-прежнему рассматривают эти диски как типы A – D, в то время как DVD Book назначает им разные типы дисков. DVD-14 не имеет аналогов 8-сантиметрового типа. Ниже приведены сравнительные данные для 8-сантиметровых дисков.

Записываемый и перезаписываемый DVD

Sony перезаписываемый DVD
DVD-привод для ПК

Изначально HP разработала записываемые DVD-носители из-за необходимости хранить данные для резервного копирования и транспортировки. Записываемые DVD теперь также используются для потребительской аудио- и видеозаписи. Были разработаны три формата: DVD-R / RW , DVD + R / RW (плюс) и DVD-RAM . DVD-R доступен в двух форматах: General (650 нм) и Authoring (635 nm), при этом диски для авторов могут быть записаны с видео-контентом, зашифрованным с помощью CSS, а диски General - нет.

Хотя большинство современных записывающих устройств DVD могут записывать как в форматах DVD + R / RW, так и в форматах DVD-R / RW (обычно обозначаемых как «DVD ± RW» или наличие логотипа DVD Forum и логотипа DVD + RW Alliance), Форматы "плюс" и "тире" используют разные спецификации написания. Большая часть оборудования DVD воспроизводит оба типа дисков, хотя более старые модели могут иметь проблемы с «плюсовыми» вариантами.

Некоторые ранние DVD-плееры могли вызвать повреждение DVD ± R / RW / DL при попытке их чтения.

Форма спиральной канавки, которая составляет структуру записываемого DVD, кодирует неизменяемые идентификационные данные, известные как идентификационный код носителя (MID). MID содержит такие данные, как производитель и модель, байтовая емкость, допустимая скорость передачи данных (также известная как скорость) и т. Д.

Двухслойная запись

Двухслойная запись (иногда называемая двухслойной записью) позволяет дискам DVD-R и DVD + R хранить почти вдвое больше данных, чем однослойный диск - 8,5 и 4,7 гигабайта соответственно. За дополнительную емкость приходится платить: диски DVD ± DL имеют более низкую скорость записи по сравнению с DVD ± R. DVD-R DL был разработан для DVD Forum корпорацией Pioneer ; DVD + R DL был разработан для DVD + RW Alliance компаниями Mitsubishi Kagaku Media (MKM) и Philips .

Записываемые DVD-диски, поддерживающие двухслойную технологию, обратно совместимы с некоторым оборудованием, разработанным до записываемого носителя. Многие современные DVD-рекордеры поддерживают двухслойную технологию, и, хотя со временем стоимость стала сопоставима с однослойными записывающими устройствами , чистый двухслойный носитель остается более дорогим, чем однослойный.

Емкость

Основные типы DVD (диаметр 12 см, односторонние или однородные двухсторонние) называются приблизительными значениями их емкости в гигабайтах. В черновых версиях спецификации DVD-5 действительно содержал пять гигабайт, но некоторые параметры были изменены позже, как описано выше, поэтому емкость уменьшилась. Другие форматы , диаметром 8 см и гибридные варианты, получили аналогичные числовые названия с еще большим отклонением.

Тип 12 см - это стандартный DVD, а вариант 8 см известен как MiniDVD . Они того же размера, что и стандартный компакт-диск и мини-компакт-диск соответственно. Емкость по площади поверхности ( МБ / см 2 ) варьируется от 6,92 МБ / см 2 на DVD-1 до 18,0 МБ / см 2 на DVD-18.

Каждый сектор DVD содержит 2418 байт данных, 2048 байт из которых являются пользовательскими данными. Существует небольшая разница в пространстве для хранения между форматами + и - (дефис):

Сканирование DVD-R; часть «a» была записана, а часть «b» - нет. Это может быть менее очевидно на CD-R и BD-R .
Емкость и номенклатура
SS = односторонний, DS = двусторонний, SL = однослойный, DL = двухслойный
Обозначение Стороны Слои
(всего)
Диаметр
(см)
Емкость
( ГБ )
DVD-1 СС SL 1 1 8 1,46
DVD-2 СС DL 1 2 8 2,65
DVD-3 DS SL 2 2 8 2,92
DVD-4 DS DL 2 4 8 5,31
DVD-5 СС SL 1 1 12 4,70
DVD-9 СС DL 1 2 12 8,54
DVD-10 DS SL 2 2 12 9,40
DVD-14 DS SL + DL 2 3 12 13,24
DVD-18 DS DL 2 4 12 17.08
Все размеры выражены в десятичном формате (т. Е. 1 гигабайт = 1 000 000 000 байт и т. Д.).
Сравнение размеров: 12-сантиметровый DVD + RW и 19-сантиметровый карандаш
Привод DVD-RW работает (выполняет операцию записи (записи)) со снятой защитной крышкой
Емкость и номенклатура (перезаписываемых) дисков
Обозначение Стороны Слои
(всего)
Диаметр
(см)
Емкость
(ГБ)
DVD-R СС SL (1.0) 1 1 12 3,95
DVD-R СС SL (2.0) 1 1 12 4,70
DVD-RW СС SL 1 1 12 4,70
DVD + R СС SL 1 1 12 4,70
DVD + RW СС SL 1 1 12 4,70
DVD-R СС DL 1 2 12 8,50
DVD-RW СС DL 1 2 12 8,54
DVD + R СС DL 1 2 12 8,54
DVD + RW СС DL 1 2 12 8,54
DVD-RAM СС SL 1 1 8 1,46 *
DVD-RAM DS SL 2 1 8 2,47 *
DVD-RAM СС SL (1.0) 1 1 12 2,58
DVD-RAM СС SL (2.0) 1 1 12 4,70
DVD-RAM DS SL (1.0) 2 1 12 5,15
DVD-RAM DS SL (2.0) 2 1 12 9,39 *
Все размеры выражены в десятичном формате (т. Е. 1 гигабайт = 1 000 000 000 байт и т. Д.).
Различия в емкости записываемых форматов DVD
Тип Секторов Байтов кБ МБ ГБ
DVD-R SL 2 298 496 4 707 319 808 4 707 320 4 707 4,7
DVD + R SL 2,295,104 4 700 372 992 4,700,373 4 700 4,7
DVD-R DL 4 171 712 8 543 666 176 8 543 666 8 544 8,5
DVD + R DL 4 173 824 8 547 991 552 8 547 992 8,548 8,5
Все размеры выражены в десятичном формате (т. Е. 1 гигабайт = 1 000 000 000 байт и т. Д.).

DVD приводы и плееры

DVD-приводы - это устройства, которые могут читать DVD-диски на компьютере. DVD-плееры - это особый тип устройств, для работы которых не требуется компьютер, и они могут читать диски DVD-Video и DVD-Audio .

Лазер и оптика

Сравнение различных оптических носителей информации

Все три распространенных оптических диска ( компакт-диск , DVD и Blu-ray ) используют свет лазерных диодов из- за его спектральной чистоты и способности точно фокусироваться. DVD использует свет с длиной волны 650 нм (красный), в отличие от света 780 нм ( дальний красный , обычно называемый инфракрасным ) для компакт-дисков. Эта более короткая длина волны обеспечивает меньшую ямку на поверхности носителя по сравнению с компакт-дисками (0,74 мкм для DVD по сравнению с 1,6 мкм для компакт-диска), что частично объясняет увеличенную емкость хранения DVD.

Для сравнения, Blu-ray Disc , преемник формата DVD, использует длину волны 405 нм (фиолетовый), а один двухслойный диск имеет емкость 50 ГБ.

Скорость передачи

Внутренний механизм привода DVD-ROM. Подробности см. В тексте.

Скорость чтения и записи для первых DVD дисков и проигрывателей была 1,385  кБ / с (тысяча триста пятьдесят три  KiB / с); эту скорость обычно называют «1 ×». Более поздние модели с 18-кратным или 20-кратным увеличением имеют скорость в 18 или 20 раз больше. Обратите внимание, что для приводов компакт-дисков 1 × означает 153,6 кБ / с (150 КБ / с), что примерно на одну девятую меньше скорости.

Скорость DVD привода
Скорость привода (не оборотов) Скорость передачи данных ~ Время записи (минуты) Оборотов в минуту ( постоянная линейная скорость , CLV)
Мбит / с МБ / с Одиночный слой Двухслойный
1 × 11 1.4 57 год 103 1400 (внутренний) 580 (внешний)
2 × 22 2,8 28 год 51 2800 (внутренний) 1160 (внешний)
2,4 × 27 3.3 24 43 год 3360 (внутренний) 1392 (внешний)
2,6 × 29 3,6 22 40 3640 (внутренний) 1508 (внешний)
3 × 33 4.1 19 34 4200 (внутренний) 2320 (внешний)
4 × 44 год 5.5 14 26 год 5600 (внутренний) 2900 (внешний)
6 × 67 8,3 9 17 8400 (внутренний) 3480 (внешний)
8 × 89 11.1 7 13 4640 ( CAV ; больше не использует чистый CLV)
10 × 111 13,9 6 10 5800
12 × 133 16,6 5 9 6960
16 × 177 22,2 4 6 9280
18 × 199 24,9 3 6 10440
20 × 222 27,7 3 5 11600
22 × 244 30,5 3 5 12760
24 × 266 33,2 2 4 13920

DVD-диски могут вращаться с гораздо большей скоростью, чем компакт-диски - DVD-диски могут вращаться со скоростью до 32000 об / мин по сравнению с 23000 для компакт-дисков. Однако на практике диски никогда не следует вращать с максимально возможной скоростью, чтобы обеспечить запас прочности и небольшие различия между дисками, а также предотвратить усталость материала от физического напряжения.

DVD - записываемый и перезаписываемые диски могут быть считаны и записаны с использованием либо постоянной угловой скоростью (CAV), постоянной линейной скоростью (CLV), Частичная постоянная угловая скорость (Р-КАВ) или Зонированная постоянной линейной скоростью (ZCLV или ZCLV).

Из-за немного меньшей плотности данных двухслойных DVD-дисков (4,25 ГБ вместо 4,7 ГБ на слой) требуемая скорость вращения примерно на 10% выше при той же скорости передачи данных, что означает, что тот же рейтинг угловой скорости равен 10% выше. физическая угловая скорость вращения. По этой причине увеличение скорости чтения двухслойных носителей застопорилось на 12-кратном уровне ( постоянная угловая скорость ) для оптических приводов половинной высоты, выпущенных примерно с 2005 года, а оптические приводы тонкого типа могут записывать только двухслойные носители при 6-кратном увеличении. (постоянная угловая скорость), при этом скорости чтения 8х еще поддерживаются таковыми.

Измерения качества диска

Измерение частоты ошибок на DVD + R. Частота ошибок все еще находится в нормальном диапазоне.

Качество и целостность данных на оптических носителях поддаются измерению, а это означает, что будущие потери данных, вызванные износом носителей, можно предсказать заранее, измерив скорость исправляемых ошибок данных.

Ошибки на DVD измеряются как:

  • PIE - Внутренняя ошибка четности
  • PIF - Внутренний отказ паритета
  • POE - Внешняя ошибка четности
  • POF - Внешний отказ четности

Более высокий уровень ошибок может указывать на более низкое качество носителя, износ носителя , царапины и грязь на поверхности и / или неисправность записывающего устройства DVD .

Ошибки PI, ошибки PI и ошибки PO можно исправить, в то время как сбой PO указывает на ошибку CRC , потерю одного 2048-байтового блока (или сектора) данных в результате слишком большого количества последовательных более мелких ошибок.

Дополнительные параметры, которые можно измерить, включают ошибки фокусировки лазерного луча, ошибки отслеживания, джиттер и бета-ошибки (несогласованность длин площадок и ямок).

Поддержка измерения качества диска зависит от производителей и моделей оптических приводов.

DVD-видео

DVD-Video - это стандарт для распространения видео / аудиоконтента на DVD. Формат поступил в продажу в Японии 1 ноября 1996 года, в Соединенных Штатах - 24 марта 1997 года, чтобы совпасть с 69-й церемонией вручения премии Оскар в тот же день; в Канаде, Центральной Америке и Индонезии позже в 1997 году, а также в Европе, Азии, Австралии и Африке в 1998 году. DVD-Video стал доминирующей формой распространения домашнего видео в Японии, когда он впервые поступил в продажу 1 ноября 1996 года. но она делила рынок домашнего видео в Соединенных Штатах до 15 июня 2003 года, когда еженедельная аренда DVD-Video в Соединенных Штатах стала превышать количество еженедельных прокатов кассет VHS. DVD-Video по-прежнему является доминирующей формой распространения домашнего видео во всем мире, за исключением Японии, где он уступил место Blu-ray Disc, когда Blu-ray впервые поступил в продажу в Японии 31 марта 2006 года.

Безопасность

Система Content Scramble (CSS) - это система управления цифровыми правами (DRM) и шифрования , используемая почти на всех коммерчески выпускаемых DVD-видеодисках. CSS использует собственный алгоритм 40-битного потокового шифрования . Система была представлена ​​примерно в 1996 году и впервые была взломана в 1999 году.

У CSS двоякая цель:

  1. CSS предотвращает возможность воспроизведения побайтовых копий потока MPEG (цифрового видео), поскольку такие копии не содержат ключей, которые скрыты во вводной области ограниченного DVD.
  2. CSS дает производителям повод сделать свои устройства совместимыми с отраслевым стандартом, поскольку диски с кодировкой CSS в принципе не могут воспроизводиться на несовместимых устройствах; любой, кто желает создать совместимые устройства, должен получить лицензию, которая содержит требование, чтобы была реализована остальная часть системы DRM ( региональные коды , Macrovision и запрет на операции пользователя ).

Хотя большая часть программного обеспечения для расшифровки CSS используется для воспроизведения DVD-видео, другие части программного обеспечения (например, DVD Decrypter , AnyDVD , DVD43 , Smartripper и DVD Shrink ) могут копировать DVD на жесткий диск и удалять Macrovision , шифрование CSS, коды регионов. и запрет работы пользователя .

Потребительские ограничения

Распространение совместного использования файлов побудило многих правообладателей отображать на упаковке DVD или на экране при воспроизведении контента уведомления , предупреждающие потребителей о незаконности определенных видов использования DVD. Обычным делом является включение 90-секундного рекламного предупреждения о том, что большинство форм копирования содержимого являются незаконными. Многие DVD предотвращают пропуск или ускоренную перемотку вперед с помощью этого предупреждения.

Условия аренды и кредитования различаются в зависимости от географии. В США право перепродавать, сдавать в аренду или отдавать купленные DVD-диски защищено доктриной первой продажи в соответствии с Законом об авторском праве 1976 года . В Европе права аренды и предоставления во временное пользование более ограничены в соответствии с Европейской директивой 1992 года, которая дает правообладателям более широкие полномочия по ограничению коммерческой аренды и публичного предоставления во временное пользование копий DVD с их работами.

DVD-аудио

DVD-Audio - это формат для передачи высококачественного аудиоконтента на DVD. Он предлагает множество вариантов конфигурации каналов (от моно до объемного звука 5.1 ) с различными частотами дискретизации (до 24 бит / 192 кГц по сравнению с 16 битами / 44,1 кГц CDDA ). По сравнению с форматом CD, формат DVD с гораздо большей емкостью позволяет включать значительно больше музыки (относительно общего времени воспроизведения и количества песен) или гораздо более высокого качества звука (что отражается в более высокой частоте дискретизации , большем разрешении выборки и дополнительных каналах) для пространственного воспроизведения звука ).

DVD-Audio на короткое время сформировал нишу на рынке, вероятно, из-за той самой войны форматов с конкурирующим стандартом SACD, которой DVD-Video удалось избежать.

Безопасность

Диски DVD-Audio используют механизм DRM , называемый Content Protection for Prerecorded Media (CPPM), разработанный группой 4C (IBM, Intel, Matsushita и Toshiba).

Хотя предполагалось, что CPPM будет труднее взломать, чем CSS DVD-Video , в 2007 году он тоже был взломан с выпуском инструмента dvdcpxm . Последующий выпуск библиотеки libdvdcpxm (на основе dvdcpxm) позволил разработать проигрыватели DVD-Audio с открытым исходным кодом и программное обеспечение для копирования. В результате создание копий дисков DVD-Audio в соотношении 1: 1 теперь возможно с относительной легкостью, как и в случае дисков DVD-Video.

Преемники и упадок

В 2006 году на смену DVD были выпущены два новых формата: HD DVD и Blu-ray Disc . HD DVD безуспешно конкурировал с Blu-ray Disc в войне форматов 2006–2008 годов . На двухслойном диске HD DVD может храниться до 30 ГБ, а на двухслойном диске Blu-ray - до 50 ГБ.

Однако, в отличие от предыдущих изменений формата, например, с винила на компакт-диск или видеокассеты с видеокассеты на DVD, нет непосредственных указаний на то, что производство стандартных DVD будет постепенно свертываться, поскольку они по-прежнему доминируют: около 75% продаж видеопродукции и около одной миллиардов продаж DVD-плееров во всем мире по состоянию на апрель 2011 года. Фактически, эксперты утверждают, что DVD останется доминирующим носителем еще как минимум пять лет, поскольку технология Blu-ray все еще находится на начальной стадии, скорости записи и чтения низкие и необходимое оборудование быть дорогим и труднодоступным.

Первоначально потребители также не спешили переходить на Blu-ray из-за высокой стоимости. К 2009 году 85% магазинов продавали диски Blu-ray. Для использования дисков Blu-ray также требуются телевизор высокой четкости и соответствующие соединительные кабели. Некоторые аналитики предполагают, что самое большое препятствие для замены DVD связано с его установленной базой; Подавляющее большинство потребителей довольны DVD. DVD имел успех, потому что он предлагал убедительную альтернативу VHS. Кроме того, единый размер носителя позволяет производителям делать проигрыватели Blu-ray (и проигрыватели HD DVD) обратно совместимыми , чтобы они могли воспроизводить старые DVD. Это контрастирует с переходом с винила на компакт-диск и с ленты на DVD, который повлек за собой полное изменение физического носителя. По состоянию на 2019 год для студий по-прежнему обычным делом является выпуск основных релизов в формате «комбинированного пакета», включая как DVD, так и Blu-ray диск (а также цифровую копию). Кроме того, в некоторых многодисковых наборах основной функцией является Blu-ray, а для дополнительных функций - DVD (например, сборник Гарри Поттера "Ultimate Edition", переиздание 2009 года сериала The Prisoner TV 1967 года и Коллекция 2007 года, связанная с Blade Runner ). Другой причиной (июль 2011 г.) более медленного перехода на Blu-ray с DVD является необходимость и путаница в «обновлениях прошивки» и необходимость подключения к Интернету для выполнения обновлений.

Эта ситуация аналогична переходу от записей шеллака 78 об / мин к виниловым пластинкам со скоростью 45 и 33 об / мин. Поскольку новые и старые носители были практически одинаковыми (диск на проигрывателе, воспроизводимый иглой), производители фонографов продолжали включать возможность воспроизводить 78-е в течение десятилетий после того, как формат был прекращен.

Производители продолжают выпускать стандартные DVD-диски с 2020 года, и этот формат остается предпочтительным для выпуска старых телевизионных программ и фильмов. Шоу, которые были сняты и смонтированы полностью на пленке, такие как Star Trek: The Original Series , не могут быть выпущены в высоком разрешении без повторного сканирования исходных записей пленки. Некоторые спецэффекты также были обновлены, чтобы они лучше отображались в высоком разрешении. Шоу, которые снимались в период с начала 1980-х до начала 2000-х, как правило, снимались на пленку, затем переносились на кассету, а затем монтировались в исходном формате либо в NTSC, либо в PAL, что делало невозможным передачу высокой четкости, поскольку эти стандарты SD были запечены в окончательной версии. эпизодов. «Звездный путь: следующее поколение» - единственное шоу, выпущенное на Blu-ray. Процесс создания версий эпизодов TNG в высоком разрешении требовал поиска исходных видеоклипов, повторного сканирования их в компьютер в высоком разрешении, цифрового повторного редактирования эпизодов с нуля и повторного рендеринга кадров с новыми визуальными эффектами, чрезвычайно трудоемкое испытание, которое обошлось Paramount более чем в 12 миллионов долларов. Проект потерпел финансовую неудачу и привел к тому, что Paramount решительно решила не подвергать Deep Space Nine и Voyager одинаковому обращению. Тем не менее, What We Left Behind включает небольшое количество переработанных кадров Deep Space Nine .

DVD также сталкиваются с конкуренцией со стороны сервисов видео по запросу . С увеличением числа домов, имеющих высокоскоростное подключение к Интернету, многие люди теперь имеют возможность арендовать или покупать видео в онлайн-сервисе и просматривать его, транслируя его прямо с серверов этого сервиса, что означает, что им больше не нужна какая-либо форма постоянного хранилища. медиа для видео вообще. К 2017 году цифровые потоковые сервисы впервые обогнали продажи DVD и Blu-ray.

Долголетие

Долговечность носителя данных измеряется тем, как долго данные остаются доступными для чтения, при условии, что существуют совместимые устройства, которые могут их читать: то есть, как долго диск может храниться до тех пор, пока данные не будут потеряны. На долговечность влияет множество факторов: состав и качество носителя (слои записи и подложки), влажность и условия хранения света, качество исходной записи (что иногда является вопросом взаимной совместимости носителя и записывающего устройства) и т. Д. Согласно NIST , «[a] температура 64,4 ° F (18 ° C) и относительная влажность 40% будут считаться подходящими для длительного хранения. Для длительного хранения рекомендуется более низкая температура и относительная влажность».

По данным Ассоциации оптических запоминающих устройств (OSTA), «производители заявляют, что срок службы дисков DVD, DVD-R и DVD + R составляет от 30 до 100 лет, а для DVD-RW, DVD + RW и DVD-RAM - до 30 лет. "

Согласно исследовательскому проекту NIST / LoC, проведенному в 2005–2007 гг. С использованием ускоренного тестирования срока службы , «было протестировано пятнадцать DVD-продуктов, в том числе пять DVD-R, пять DVD + R, два DVD-RW и три типа DVD + RW. Для каждого продукта было протестировано девяносто образцов. [...] В целом, у семи из протестированных продуктов ожидаемая продолжительность жизни в условиях окружающей среды оценивалась более 45 лет. Расчетная продолжительность жизни четырех продуктов в условиях окружающей среды составляет 30–45 лет. Два продукта предполагаемая продолжительность жизни составляла 15–30 лет, а ожидаемая продолжительность жизни двух продуктов была менее 15 лет при хранении в условиях окружающей среды ». Ожидаемая продолжительность жизни для 95% выживаемости, оцененная в этом проекте по типу продукта, представлена ​​в таблице ниже:

Тип диска 0–15 лет 15–30 лет 30–45 лет более 45 лет
DVD-R 20% 20% 0% 60%
DVD + R 20% 0% 40% 40%
DVD-RW 0% 0% 50% 50%
DVD + RW 0% 33,3% 33,3% 33,3%
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
DVD-R
DVD + R
DVD-RW
DVD + RW
  •   0–15 лет
  •   15–30 лет
  •   30–45 лет
  •   более 45 лет

Смотрите также

Примечания

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки