DVD

dvd

  • Funktion
  • Aufnahmeformat
  • Aufzeichnungsverfahren
  • Kapazität
  • Mediumherstellung

    DVD steht für Digital Versatile Disc, wobei versatile für vielseitig steht. Die DVD besteht im Prinzip aus 2 CDs mit je einer Dicke von 0,6 mm. In einem bestimmten Produktionsschritt werden diese zwei CDs miteinander verklebt. Dieses Verfahren wird als bonding bezeichnet. Nach diesem bonding ist die DVD 1,2 mm dick und hat auf den ersten Blick das gleiche Aussehen wie eine normale CD.

    Die DVD-Technologie soll langfristig das Video-Band ablösen. Der Sprung vom Video-Band zur DVD-Video ist vergleichbar mit dem Übergang von der Langspielplatte zur Audio CD. Die Kosten für die Herstellung und Verteilung eines VHS-Bands werden auf $3.50 geschätzt, für eine Video-DVD auf $1.00.

  • Funktion

    Genau wie bei CDs tastet auch bei DVDs ein Laser die Vertiefungen (Pits) auf der Oberfläche der Disc ab. Eine DVD kann jedoch das Vielfache der Informationsmenge einer CD speichern - es muss also auch wesentliche Unterschiede geben.

    pits cd-dvd

    Die Pits auf der Oberfläche einer CD sind in konzentrischen Kreisen angeordnet. Auf einer DVD wird diese Technologie konzentriert angewendet, so dass die Vertiefungen viel kleiner sind und sich die konzentrischen Kreise viel näher aneinander befinden. Es gibt daher eine größere Anzahl von Vertiefungen und Nicht-Vertiefungen. Das ist der Grund dafür, dass zwar ein DVD-Player CDs lesen kann, dies umgedreht jedoch nicht möglich ist (da der Laser im CD-Laufwerk nicht die kleineren, näher beieinander liegenden Pits fokussieren kann).

    Für die DVD-Technik konnte der Laser auf nur 640 Nanometer konzentriert werden. Dadurch wird es möglich, auch kürzere Datenspuren zu lesen: Statt mindestens 0,83 Mikrometer (µm) muss eine Information nur noch 0,4 µm lang sein. Der Abstand zwischen den Rillen muss nur 0,74 µm anstatt 1,6 µm betragen, um den Laserstrahl noch in der Spur zu halten. Ist auf der CD-ROM bei 650 Megabyte Schluss, so fasst eine einseitig beschriebene DVD schon bis zu 4,7 Gigabyte. Durch den Einsatz blauer Laser mit nur 400 Nanometer Wellenlänge ließe sich die Kapazität weiter verdichten und auf 15 Gigabyte erhöhen.

    Die Nutzung beider Seiten der Disc ist ein anderer Grund für die hohe Speicherkapazität einer DVD. Die Technologie wurde so weit entwickelt, dass die Informationsspeicherung nicht nur auf beiden Seiten der DVD möglich ist, sondern zusätzlich jede Seite zwei Schichten besitzen kann.
    Siehe auch Kapazität

    Aufnahmeformat

    Im folgendem Abschnitt betrachten wir die DVD als verbesserte Video-Kassette. DVDs kann man natürlich auch zur Datensicherung nutzen. Es gibt deswegen verschiedene Versionen der DVD-ROM, die zur Datenaufzeichnung geeignet sind: DVD-Audio, DVD-Video, DVD-ROM, DVD-R. Mit bis zu 17 Gigabyte an Daten bietet sich das ja geradezu an.

    Der DVD-Player erkennt eine DVD-Video daran, dass auf der DVD ein Verzeichnis mit dem Namen VIDEO_TS vorhanden ist. In diesem Verzeichnis gibt es verschiedene Dateien mit den folgende Endungen: *.IFO und *.BUP sowie *.VOB.

    Die Datei *.IFO enthält die Indexdatei der DVD. Die Datei mit der Endung *.BUP ist eine exakte Kopie dieser Datei. Sie ist als Backup gedacht.

    Die Dateien mit der Endung *.VOB enthalten nun die eigentlichen Videodaten sowie alle Menüs und Standbilder. Meistens gibt es für jedes Kapitel einer DVD auch eine *.VOB Datei. Die Datei-Endung *.VOB steht für Video Object.

    mapDer Region Code dient den Filmstudios dazu, DVD-Importe technisch zu unterbinden. Jeder DVD-Player ist für eine bestimmte Region zugelassen und spielt nur DVD-Videos, die den gleichen Regionalcode besitzen. Allerdings gibt es auf dem Markt mittlerweile sowohl DVD-Player ohne Regionalcode ("Codefree") wie auch Umbauten, um Player vom Regionalcode-Zwang zu befreien.

    Folgende Länder-Codes gibt es:
    1. Kanada, USA
    2. Japan, Europa, Südafrika, Mittlerer Osten (inkl. Ägypten)
    3. Südostasien und Ostasien (inkl. Hong Kong)
    4. Australien, Neuseeland, Pazifische Inseln, Zentralamerika, Mexiko, Südamerika, Karibik
    5. Ehemalige Sowjetunion, Indischer Subkontinent, Afrika, Nordkorea, Mongolei
    6. China
    7. Reserviert
    8. Spezielle Orte wie Flugzeuge, Kreuzfahrtschiffe

    Jedoch sind diese Regional Codes keine Garantie dafür das DVDs nicht gerippt werden. Dafür gibt es den Standard DeCSS. CSS steht für Content Scrambling System und ist ein Verschlüsselungs- und Authentifizierungs-Schema, das dafür sorgt, dass diese DVDs wesentlich schwerer zu kopieren sind.

    Aufzeichnungsverfahren

    Fünf verschiedene Aufzeichnungsformate existieren derzeit. DVD-R(A) und DVD-R(G) sind wie die CD-R nur einmal beschreibbar. Für mehrmaliges Beschreiben sind DVD-RW, DVD+RW und DVD-RAM gedacht.

    Beim DVD-R-Format wird zwischen zwei unterschiedlichen Aufzeichnungsverfahren unterschieden: Authoring für den professionellen Einsatz, sowie General Use für den Heimanwenderbereich. Technisch unterscheiden sich die Formate DVD-R(A) und DVD-R(G) in der benötigten Laserenergie. Für das Authoring kommt ein Laser mit einer Wellenlänge von 650 Nanometer zum Einsatz, bei General Use Medien sind es 635 Nanometer.

    Die Unterschiede zwischen den RW-Formaten beziehen sich hauptsächlich auf das Erstellen von Video-DVDs. DVD-RW bietet dem Anwender mit Video-Mode und Video Recording Format zwei Modi um Videos aufzuzeichnen. Aufnahmen im Video-Mode lassen sich auch auf alle gängigen DVD-Playern abspielen.

    Ein Nachbearbeiten der Videos ist jedoch nicht möglich. DVD+RW ermöglicht, DVD-Videos zu erstellen, die sich verändern lassen und trotzdem auf allen gängigen DVD-Player abspielbar sind.

    DVD-RAM Medien sind da etwas komplexer. Hier befinden sich die Daten nicht nur in den Grooves der DVD, sondern auch in den dazwischen liegenden Lands. Damit sind diese Rohlinge für normale Laufwerke nicht lesbar. Lediglich Panasonic und Toshiba vertreiben DVD-RAM-kompatible DVD-ROM-Drives.

    Auf ein einheitliches DVD-Aufzeichnungsformat haben sich die Hersteller also noch nicht geeinigt und sorgen damit teilweise für Verwirrung.

    Kapazität

    Die Nutzung beider Seiten der Disc ist ein anderer Grund für die hohe Speicherkapazität einer DVD. Die Technologie wurde so weit entwickelt, dass die Informationsspeicherung nicht nur auf beiden Seiten der DVD möglich ist, sondern zusätzlich jede Seite zwei Schichten besitzen kann.

    Das heißt, es gibt vier mögliche DVD-Kombinationen. Diese sind im Folgenden mit den entsprechenden Speicherkapazitäten aufgeführt:

    dvdDVD 5: einseitig, mit 1 Schicht: 4,7 Gigabyte

    dvdDie DVD 9 (einseitig, mit 2 Schichten: 9 Gigabyte) enthält zwei Schichten, wobei die untere Semitransparent ist, so dass der Laserstrahl beide Schichten von einer Seite auslesen kann.

    dvdDVD 10: zweiseitig, mit 1 Schicht: 9,4 Gigabyte

    dvdDVD 18: zweiseitig, mit 2 Schichten: 18 Gigabyte

     

    Mediumherstellung

    Genau wie bei der CD werden die informationstragenden Schichten in einem Spritzgussverfahren erstellt.

    Die einzelnen Schichten der DVD werden wie folgt hergestellt. Flüssiges Polycarbonat wird über eine Hochdruckpresse in eine Form gespritzt, in der sich die Daten befinden. Im nächsten Arbeitschritt werden sie mit einer Aluminiumschicht überzogen. Zudem wird eine metallische Schicht (Aluminium) aufgetragen, die dann beim Abtasten der DVD den Laserstrahl reflektiert.
    Die beiden Schichten, die jetzt vorliegen, werden nun verklebt. Dieser Prozess wird bonding genannt.
    Zum Schluss wird die DVD mit einer Lackschicht überzogen, die mit Hilfe von UV-Licht ausgehärtet wird.

     

    Quellen:

    DVD FAQ
    pallas-group
    nimbus.ltd.uk
    heise.de