DVD

DVD má proti klasickým CD zvýšenou kapacitu danou především zvýšením frekvence světelného paprsku XE "laser" . Změna z infra červeného na jasně červenou se zmenšila plocha pitu a tím kapacita disku na 7mi násobek (připravují se zelené a modré lasery v r. 2004 v prodeji). Standard v roce 1998 je DVD-2 a připravuje se DVD-3, který umožní přehrávání všech starších disků. Rychlosti DVD ROM jsou 12x (1,35MB/s) a jejich zvyšování je zatím bez efektu, neboť již vyšší rychlosti vyžadují speciální přípravu dat. Existuje DVD 16x tj. 21,6MB/s. Obvykle je udávána hodnota např.: 12/40 což značí 12x1350kB/s (někde uváděno 1385kB/s) pro DVD a 40x150kB/s pro CD.. Technologie CAV nebo P-CAV a navíc u dvojvrstvých – double layer - disků se rychlost podstatně snižuje,navíc dvouvrstvé disky kvůli rovnoměrnému záznamu na obě vrstvy jsou jednoseansové, tzn. nelze na ně připisovat. Časová úspora u vypylování DVD 16x oproti 8x je jen 2,5min., neboť vypalovačka na plnou rychlost pracuje jen chvíli.

Tenčí paprsek si vyžádal i poloviční tloušťku plastové vrstvy, takže se jednoduché DVD lepí ze dvou kotoučů, aby se dosáhlo stejné mechanické pevnosti a tloušťky. To umožnilo zvýšení počtu aktivních vrstev na 2. ZaostřováníXE "Zaostřování" jak DVD vrstev tak i klasických CD stejným laserem se provádí změnou ohniskové vzdálenosti (odpadají mechanické díly). Ta se mění pomocí asférické čočky s holografickým prvkem.

Kvůli zvětšené hustotě a zvýšenému výskytu chyb bylo změněno kódování z 8:14 na 8:16.

· SD DVD Digital Video DiskXE "DVD Digital Video Disk" [2] nebo také Digital Versatile DiskXE "Digital Versatile Disk" má nosiče klasického

· DVD DL dual Layer se dvěmi vrstvami (2x4,7GB) – jednorázově zapisovatelné (zatím)

· HD DVD red laser , zpětně kompatibilní s DVD, jednovrstvé 15GB, dvouvrstvé 30GB

· Modré lasery - zařízení používají 3 známé kodeky: MPEG-2, H.264 (verze MPEG-4) a VC9 od Microsoftu, pro zvuk: DTS++(digital Theater Systém), MLP (Meridian lossless Packaging)-beztrátová komprimace. Barva laseru je modrofialová -405nm

· Blue technolgy – BR - BD - 2x2 vrstvy po 27GB. Záznamová vrstva je jen 0,1mm pod povrchem, velmi odolný povrch, lepší zaostření

HDMI rozhraní podporující až 1080p (progresive – plný) řádků pro video – rozlišení 1920x1080

· HD-DVD – neboli AOD - Advance Optical Disc - modrý laser – 15GB na vrstvu – zpětně kompatibilní s DVD, neboť má hloubku záznamu klasických 0,6mm pod povrchem( je uprostřed). Menší náklady na mechaniku – shodné díly.

· formát (12cm (4,75”), 1,22mm) je novým standardem pro optickou digitální paměť. Používá lasery

· červené barvy 650 a 635nm. Hlavy jednotek musí ale být schopny emitovat záření i v infračervené barvě pro klasické CED, Fa Pioneer v r. 2000 vyrobila dvouvrstvý disk o kapacitě 27,4GB s fialovým laserem (402nm) a tedy vzdáleností stop 0,37um.DVD s

· modrými lasery se nazývají blu-ray nebo HD-DVD nebo EVD (enhanced versatile disk) nebo BD - kapacita 23GB tj. 5x více než DVD , BD-RE jednovrstvé 25GB

· Datový tok je 4692 kB/s= 3500+3*384+4*10 - tj jeden obrazový + 3 zvukové kanály a 4 verze titulků. V březnu 97 byla uvedena DVD s dvojnásobnou rychlostí 2,75MB/s

· hustota záznamu je přibližně 3násobná, a tedy pro stejnou rychlost přenosu CD musí mít 3krát větší otáčky.

Formát DVD není doposud standardizován, i když existuje DVD konsorcium, které se snaží některé formáty prosadit Preferované technologie jsou DVD-RAM, DVD-R a DVD-RW. Rozlišujeme

· DVD Video XE "DVD Video" - má kapacitu 4,7GB a lze přehrát 133min filmu v MPEG2XE "MPEG2" s 4kanálovým dolby zvukem nebo 8ti normálními kanály, 32 titulkovacích stop, podpora širokoúhlého TV formátu (16:9). Pro oboustranné disky je kapacita dvojnásobná. První přehrávače spojující funkci videorekordéru, audiopřehrávače. Uvažuje se o standardu MPEG4, který bude aplikovanán u HD DVD (15GB). U blue technology postačí MPEG2 (23GB).

· DVD ROM XE "DVD ROM" - rozměr 12,5”, ATAPI nebo SCSI-2,rychlost 1350kB/s (9ti násobná), otáčky od 570 do 1390/min.kapacita

Vysoká kapacita přenosu dovoluje přenos až 9ti kanálů současně. Využívá se to pro několikajazyčné doprovody nebo u porno produkce k současnému náhledu na objekt z několika úhlů.

· DVD - R XE "DVD R" kapacita (1997) 3,8GB. Použitý princip je stejný jako u CD-R, ale substráty jsou tenčí 0,6mm. Zatím se hromadně nevyrábí. Z nich jsou odvozené (tedy i kompatibilní) disky DVD-R/W.

λ = 650nm, jednovrstvé s kapacitou 4,7GB, dvouvrstvé 8,5GB. Vyrábí se i oboustranné, vše většinou lisované

· SVD-RAM Hitachi, Panasonic (Matsushita) a Toshiba s DVD-RAM (ty, které s VHS video zvítězily).

Přepisovatelné disky

DVD-RAM

XE "DVD-RAM" přepisovatelný disk o kapacitě 2,6GB (1997). DVD-RAM je založen na technologii změny fáze. Materiál (stříbrné kotouče) je buď v amorfním tvaru nebo krystalické fázi (nenahraný disk, 0). Materiál Ag-In-Sb-Te se při nahrávání zahřívá na 500 - 700⁰C. Zkapalněné místo se potom rychle ochlazuje a tak přechází do amorfního stavu. Mazání se děje zahřátím na 200⁰C a pomalým ochlazováním, kdy atomy přejdou opět do krystalického stavu. Medium se skládá z plastového drážkovaného základu pro přesné navádění. Norma z r. 1997 mluví o oboustranném disku s kapacitou 2.6MB na každé straně (u většiny přehrávačů se musí disk, který je v umělohmotné kazetě, otáčet). Stopy jsou kruhové jako u mg. disků a vytváří pozvolné meandry - tato technologie se nazývá Warbling XE "Warbling" neboli Wobble track XE "Wobble track" XE "Warbling". Sousední stopy jsou tedy v různých výškách a tím servo ani čtecí hlava nemůže omylem číst rozostřenou sousední stopu. (navíc drážky slouží pro vedení serve při nahrávání) Chybovost se tím snižuje až na 10^-23. Technologie změny fáze má být v budoucnu nahrazena technologií MO7XE "MO7", která umožní kapacitu disku zvýšit na 7GB.

5,2GB (leden 1998) s laserem 635 až 650 nm stopa 0,6um (jiný pramen). Cena je několikanásobně vyšší než stejná kapacita CD RAM (1698). Disky DVD RAM jsou pomalejší (2násobá rychlost oproti 20ti násobné CD RAM).

Jednostranné disky DVD RAM jsou obvykle zpětně kompatibilní s nižšími typy. Včetně CD, mimo nahrávání CD-R a CD-RAM. Tedy dovedou číst i DVD-ROM a CD ROM XE "CD ROM" . Některé dovedou nahrávat i DVD-R. Kapacita těchto disků při formátování UDF (Universal Disk Format) je 2x2,3GB, při formátování WindowsFAT16 jen 2GB na stranu.

DVD RAM XE "DVD RAM" potřebuje Caddy XE "caddy" a omezení kapacity je pro tento formát neperspektivní.

Nevýhodou disků DVD RAM je potřeba cartrige – disky jsou uloženy v pouzdře. Jednostranný disk jde z pouzdra teoreticky vyjmout, a používat ho samostatně, ale takový disk již nelze přepisovat. Disky jsou velmi citlivé na nečistoty a dotyk, takže pouzdra jsou nutná.

I když je tento formát podporován DVD Consorciem ( Matsushita), nelze disky DVD RAM číst v mechanikách DVD ROM.

aser power zápis

(výkon)

mazání

čtení

záznam před

po zápisu

čtení - odrazivost

DVD+RW

DVD+RW XE "DVD+RW" (DVD+Rewritable - firmy Sony a Philips) je pokračování CD RW. Klade důraz na úschovu dat, nikoli na video. 3GB na každé straně. A podporuje DVD ROM, DVD-R, DVD-Movie, CD-ROM, CD-R, CD-RW a CD-Audio. Nepodporuje DVD-RAM XE "DVD-RAM" . Rychlost zápisu 12x. Od r. 2001 lze tedy přehrávat na DVD ROM a DVD-video.

DVD-RW

DVD-RW XE "DVD-RW" je nový (r. 2000) nekompatibilní systém s existujícími přepisovatelnými systémy. (JVC, Pioneer, Sharp)

Disky nejsou umístěné v pouzdru, ale nelze je opět číst mechanikách DVD ROM . Jsou kompatibilní s DVD-R a CD-R/RW

Rychlost čtení DVD je 4x, CD 24x a zápis 2x, tj. 2,76MB/s a přepis 1x tj. 1,38MB/s

DVD-R, DVD+R

Oba systémy mají jedinou spirálovitou stopu. Rozdíl je pouze v logickém uspořádání disku.

BD-RE

Další formáty přepisovatelných DVD

· DVD-MMVFF XE "DVD-MMVFF" (Multimedia Video File Format) od firmy NEC s kapacitou 3,2GB na každou stranu. Je asi také neperspektivní

· DVD-R/W XE "DVD-R/W" od fy Pioneer umí 3,95GB (4,5GB) na stranu a má skvělou korekci chyb. Velmi drahé zařízení a tedy také asi nebude standardem. Lze přehrávat v DVD-ROM mechanice a nOPk, včetně disků DVD-R.
Nejběžnější formát.

· DVD-Audio XE "DVD-Audio" mají navzájem nekompatibilní formáty. Používání schválených formátů je doporučeno jak pro audio disky tak i pro doprovodný zvuk DVD.

· Dolby Digital AC-3XE "Dolby Digital AC-3" pro normu NTSC, která je doporučená i pro Evropu. Dolby digital

· DSDXE "DSD" Data Stream DirectXE "Data Stream Direct" firem Sony Philips - vyžaduje nové nahrávací studia a

· LPCMXE "LPCM" - Linear Pulse Code ModulationXE "Linear Pulse Code Modulation" zbývajících firem. (Původní specifikace DVD)

· HD-DVD Přepisovatelný formát (High Definition, nebo High Density) nové generace optických disků DVD (modrý laser) schválila v r. 2004 organizace DVD Forum. Zachována zůstala velikost kotoučků (průměr 12cm), ale čtyřnásobně byla zvýšena kapacita uložených dat na 20GB. Již dříve byla standardizována verze určená pouze ke čtení. Její kapacitu byla stanovena na 15 GB. Na vývoji nového formátu se podílely především společnosti Toshiba a NEC. Formát soupeří s Blu Ray. Toshiba vyvinula technologii, která detekuje typ media a nastavuje šířku paprsku a zaostřuje čočkou na různé hloubky datové vrstvy. Tím lze jednou mechanikou číst a zapisovat všechna media včetně CD , HD DVD a Bourat

· Total HD je formát media, který funguje jak v mechanikách Blu Ray tak i HD-DVD

· Dolby Surround AC-3XE "Dolby Surround AC-3", který rozkládá zvuk do 5ti směrových kanálů (L, C, R, LS, RS) a jednoho basového nesměrového kanálu (subwooferu)

· MPEG-2 AudioXE "MPEG-2 Audio" rozlišuje též střední pravý a střední levý kanál.

Oba systémy jdou provozovat s redukcí kanálu na 4 (L, R, C, S) nebo 2 (L, R) nebo mono

Tabulka schopností jednotlivých drivů zapisovat nebo číst na mediích Platí pro DVD zařízení 2. generace.

Nový standard UDF XE "UDF" pro DVD umožňuje zvýšit kapacitu do 128TB, podporuje čtení všech CD,, nezávislost na OS, unicode.

ATIP

Ve firmare vypalovaček jsou strategie vypalování pro jednotlivé typy médií.. Vypalovačka musí nejdříve z media přečíst jedinečné identifikační číslo ATIP a podle něho z firmware vybírá patřičnou strategii.

Vzhledem k omezenému místu ve vypalovačce (2MB) firmy provádí stálý upgrade strategií podle silnějších výrobců médií.

DVD regiony

Většina mechanik má kódovaný region, který lze omezeně měnit (obvykle5x) a pak se na trvalo zapíše do EPROM.

Kód je pro zajištění spouštění filmů, které měly v daném regionu již premiéru, jinak musí být blokovány.. Každý přehrávač má svůj interní kód regionu, který umožňuje spuštění jen odpovídajících filmů.

4 - Austrálie, Nový Zéland, Jižní Amerika,Mexiko, Karibik, Tichomořské ostrovy

Instalace DVD mechaniky

1. Ověřit, zda počítač jede bez chyb (start -nastavení - ovl. panely - Systém - správce zařízení)

2. Instalace MPEG karty (karta má konektory: konektor stereovýstupu, Digitální připojení, připojeníTV, připojení monitorua vstup obrazu z video karty

3. instalace DVD mechaniky: IDE sekundární (resp. primární), nastavení jumperu na mechanice (slave, single)

· propojit obě mechaniky (pokud je i CD) na konektory zvukové vstupy (na ploše desky) DVD na audio 1 IN, CD na Audio2 In

· připojit stereo zařízení na stereovýstup (zařízení musí umět dekódovat zvuk Dolby Digital Surround

5. Instalace ovladačů a software pomocí instalace nového zařízení ve WIN95 nebo 98

Potisk

Pro přímé potiskování disků se používá laser DVD vypalovačky. Tato technologie se nazývá Light Scribe, která vzžaduje

Laser výkonem 32mW zahřívá aktivační chemikálii tzv. Leuco-dye, která mění barvu. Další složka povrchové vrstvy tuto změnu stabilizuje.. Vypaluje se v soustředných kruzích.

Kódování DVD

DVD používá zabezpečovací šifrovací metodu Content Scrambling Systém – CSS. Ke kódování videa a audia se používá 5B (40ti bitový) klíč. Každý výrobce DVD přehrávače (jak hardwareového tak i softwareového) pak vlastní jedinečný klíč. Každý DVD disk pak obsahuje 400 těchto klíčů. Díky tomu lze číst kazdé DVD každým přehrávačem.

FMD-ROM

Připravuje výrobu 140GB disků klasické velikosti CD. Video disky pojmou cca 1h videa v poloviční kvalitě – rozlišení QSIF při MPEG1. DVD disky nelze zvyšovat hustotu kvůli parametrům sériově dosažitelných laserových přenosek.

Zvyšování počtu vrstev vede ke zkreslování signálu díky ohybu a rozptylu odraženého světla na dalších vrstvách. U dvouvrstvého DVD disku je návaznost vyřešena protichůdností spirál vrstev nad sebou. U dvoustranných disků DVD je obvykle nutné disk ručně otočit.

FDM ROM nemá klasickou odrazovou vrstvu, ale tzv.reflexní neboli transparentní vrstvu z fluorescentního materiálu, která je osvícena laserovým paprskem. Odražené světlo má od rozdílných vrstev rozdílnou a také jinou vlnovou délku než světlo laseru. Čtecí systém FMD pak pomocí filtru filtruje zpětné paprsky a vyhodnocuje tak logické informace bez vlivu ostatních vrstev. Teoreticky lze použít až 100 vrstev (teoreticky 1TB), počítá se se dvěma typy a to s 12 vrstvami (kapacita 56GB) a 30 vrstvami s kapacitou 140GB. Nositelem informace tedy nejsou land a pit jako u DVD.

Přenosová rychlost je až 1GB/s neboť lze číst z několika vrstev současně.

Použití : videokamery, digitální fotoaparáty, MP3, HDTV. Pokud se týká filmů, jsou doplňovány tzv. extras, tj. videoklipy o hercích, rozhovory, reklamami a často i hrami.

FMD-WORM

S kapacitou shodnou jako u FMD ROM. Disk může obsahovat i části ROM, respektive RW.

FMC

Fluorescent Multilayer Card s kapacitou okolo 10GB slouží stejně jako DVB neboli DBC – Digital Business card jako navštívenka

Ochrana autorských práv

Pčechodem na DVD a Blu-Ray je zvětšena ochrana. Nová norma AACS (Advance Access Content Systém vyžaduje nový hardware, neboť

	CD	DVD	Zvýš. Hustoty	Technologie
Rozteč stop	1,6um	0,74um	2,2	snížení tl. Disku z 1,2 na 0,6mm, konstrukce čočky
min. délka prohlubně	0,83um	0,4um	2,1	z 780nm na 650nm
účinnost modulace	8/14	8/16	1,7	nová modulace korekce chyb
efektivnost formátu	0,6	0,85	1,4	stabilita zdroje
Kapacita	688MB	4,8GB	6,8
Laser	780um	635um
num. Apertura	0,45	0,6
opr. Kód	CIRC	RS-PC
strb audia	44,1kHz	96kHz
Dynamika	98db	146db
kódování obrazu	MPEG1	MPEG-2
Cache		512kB

Media/ Zařízení	CD ROM	CD-R	CD-RW	DVD-ROM	DVD-R	DVD-RAM
CD ROM	Read	R	R	R	R	R
CD-R	Read	R/W	R/W	R	R	R
CD-R2	Read	R/W	R/W	R	R	R
CD-RW	read	R	R/W	R	R	R
DVD-ROM				R	R	R
DVD-R				R	R/W	R/W
DVD-RAM				R	R	R/W

Formát	Strany/vrstvy	Datová kapac	Video kapacita	X větší než CD
DVD 5	SS/SL	4,38GB	2,2h max 9h	6,9
DVD 9	SS/DL	7,95	4 max 16,5	12,5
DVD10	DS/SL	8,75	4,5 18,1	13,8
DVD 14	DS/ML	12,3	6,5 25,6	19,4
DVD 18	DS/DL	15,9	8 33	25
DVD R(1.0)	SS/SL	5,8	1,8 7,6	5,8
DVD R(2.0)	SS/SL	6,9	2,2 9	3,9
DVD RAM (1.0)	SS/SL	3,8	1,2 4,9	3.8
DVD RAM (2.0)	SS/SL	6.9	2,2 9	6,9
DVD RW (1.0)	SS/SL	4,4	1,4 6,4	4,4
DVD RW (2.0)	SS/SL	6,9	2,2 9	6,9