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.
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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).
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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.
Der 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:
DVD 5: einseitig, mit 1 Schicht: 4,7 Gigabyte
Die 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.
DVD 10: zweiseitig, mit 1 Schicht: 9,4 Gigabyte
DVD 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.