Обзор DVD
Физический формат диска только для чтения
Формат файлов диска только для чтения (ROM)
Видеоформат
Звуковой формат
DVD-R and DVD-RW
DVD-RAM

Глава 1. Обзор DVD

1.1 История DVD

1994	1995	1996	1997	1998	1999
Цифровые LD следующего поколения	SD MMCD	DVD
		Книга DVD Video	Книга DVD-R (3.95GB)		Книга DVD-Audio
			Книга DVD-RAM (2.6GB)		DVD-R (4.7GB)
					DVD-RAM (4.7GB)
					DVD-RW (4.7GB)

Компания Pioneer начала разработку нового формата цифровых видеодисков в 1991 году. Целью компании являлось создание следующего поколения видеодисков, идущего на смену лазерных дисков, с возможностью записи более двух часов высококачественного видео.

В 1994 году компания Pioneer выпустила на рынок промышленную модель под названием Karaoke System, которая могла хранить и воспроизводить 2,1 ГБ данных MPEG-1 на одностороннем диске толщиной 1,2 мм, и использовала лазер с длиной волны 680 нм. В том же году компания разработала еще одну систему цифровых видеодисков, в которой применялся синий лазер с удвоением частоты. Удовлетворяя запрос Голливуда о появлении на рынке этой новой системы до начала многоканального спутникового вещания, компания Pioneer совместно с компанией Toshiba в конце 1994 года предложила спецификацию дисков, названную SD, в которой использовался красный лазер. Приблизительно в это же время компании Sony и Philips способствовали продвижению на рынок спецификации MMCD. Основное отличие между SD и MMCD заключалось в том, что в SD предполагалось использование двух соединенных вместе подложек толщиной 0,6 мм, а в спецификации MMCD, как и в формате CD, одной 1,2 мм подложки. В итоге к концу 1995 года была согласована спецификация, которая объединила идею двух подложек, используемую в SD, с модуляцией 8/16, позаимствованной из MMCD. В это же время был организован DVD-консорциум, и это событие можно считать рождением настоящего DVD-формата.

В августе 1996 года была опубликована Книга DVD Video, а уже в ноябре первые DVD-видеоплейеры появились в продаже. Книга DVD-R однократной записи на 3,95 ГБ, и Книга перезаписываемого DVD-RAM 2.6 ГБ были опубликованы в 1997 году. В 1999 году вышли Книга DVD-RW и Книга DVD-RAM, стандартизирующие перезаписываемые форматы на 4,7 ГБ. Спецификация на 4,7 ГБ DVD-R была введена в 2000 году. В 1999 году созданы две прикладных спецификации, DVD Audio и DVD Video. Вслед за ними на рынке появились DVD аудио проигрыватели, обеспечивающие высококачественный многоканальный звук, и DVD-рекордеры, которые позволяли записывать и воспроизводить DVD.

1.2 Концепция и структура формата DVD

Базовая концепция, лежащая в основе формата DVD, состоит в том, что независимо от приложения физический формат и формат файлов должны быть общими для всех DVD. (В компакт-дисках используются различные форматы для звуковых CD и СD с данными.) Структура формата DVD В следующей таблице показана взаимосвязь между приложениями и форматами диска (по состоянию на 26 апреля 2001 года).

Применение	DVD диск 4.7Gb
	тип только для чтения	записываемые типы
	DVD-ROM	DVD-R for General	DVD-RW	DVD-RAM
Video format	UDF Bridge	UDF Bridge		рассматривается
Audio format	UDF Bridge
Video recording format		VAT UDF	UDF
Data	UDF Bridge	UDF Bridge
		UDF

Дополнительную информацию по формату файлов UDF Bridge см. в главе 3. Video Recording – это формат для записи видео в реальном времени с возможностью редактирования.

DVD-диски только для чтения (DVD-ROM) имеют один и тот же логический и файловый формат независимо от области применения. Эти форматы определены в Книге DVD-ROM. К этой категории относятся компьютерные диски только для чтения.

Видеоформат для дисков только для чтения определен в Книге DVD-Video. Аналогично, звуковой формат – в Книге DVD-Audio; однако, в последнюю спецификацию, кроме того, входит и подмножество видеоформата.

Диски формата DVD-R – однократно записываемые. Поскольку одним из применений DVD-R является тестирование программ для DVD-ROM в процессе их создания, в обоих типах дисков используется один и тот же формат UDF Bridge. Основным свойством DVD-R является то, что после записи DVD-R имеет те же характеристики, что и диск только для чтения. Существует две спецификации, определяющие DVD-R 4,7 ГБ: DVD-R общего применения (General), и DVD-R для авторской разработки (Authoring).

Перезаписываемые диски существуют в двух форматах: DVD-RAM и DVD-RW. DVD-RAM использует физический формат, разработанный, в основном, для произвольного доступа. По этой причине в нем применяется зонально-постоянная угловая скорость с предварительной адресацией. С другой стороны, DVD-RW, являясь усовершенствованием DVD-R, использует физический формат, разработанный, главным образом, для последовательной записи. Этот формат позволяет легко достичь физической совместимости между DVD-RW и дисками только для чтения.

Видеоформат реального времени (Real-Time Video) позволяет использовать эти перезаписываемые диски для записи видео в реальном времени без операции авторской разработки (authoring), и допускает редактирование после записи. Этот формат отличается от видеоформата для дисков только для чтения, который предполагает, что содержание будет отредактировано перед записью. Все эти перезаписываемые дисковые форматы содержат средства защиты авторских прав для предотвращения нелегального копирования.

Спецификации видеоформатов были пересмотрены в декабре 2000 года, что позволило использовать видеоформат с DVD-R общего применения и DVD-RW, а также для ROM. Это расширение возможностей видеоформата предназначено для потребительской записи, и позволяет записывать только не защищенные авторскими правами материалы. Такое применение было стандартизировано для DVD-R общего применения и DVD-RW с сохранением совместимости формата с DVD-ROM как на уровне файловой системы, так и на уровне приложений. Кроме того, был определен новый метод распознавания для отделения DVD-R или DVD-RW от приложений DVD-ROM (DVD видеодисков). (Обеспечение возможности воспроизведения дисков DVD-R / DVD-RW с содержанием подобного типа является необязательным для производителей устройств воспроизведения DVD; существуют DVD видеоплееры, компьютеры, оборудованные приводом DVD-ROM, и другие устройства, которые не воспроизводят DVD-R и DVD-RW, записанные в видеорежиме.)

Рассматривается возможность применение этой спецификации для видео на формат DVD-RAM ( по состоянию на июль 2001 года).

1.3 Будущее DVD

В настоящее время проводятся исследования следующего поколения систем на оптических дисках, в которых будет применяться синий лазер (с длиной волны около 405 нм). Предполагается, что такие системы могли бы записывать не менее двух часов видеопотока высокого разрешения (такого, как в цифровом спутниковом телевещании). Это требует емкостей не менее 20 ГБ. Для достижения данной высокой емкости в настоящее время разрабатываются диски и считывающие устройства, конструктивно отличающиеся от дисков и устройств, применяемых в DVD. В них, например, могут потребоваться объективы с числовой апертурой (NA) 0,85 (в DVD применяется NA, равная 0,6), и прозрачные подложки с толщиной 0,1 мм (в DVD - 0,6 мм).

Некоторые типы дисков, например, двухслойные DVD, просто не совместимы с синей областью спектра. Вследствие этого, для обеспечения совместимости с существующими в настоящее время DVD потребуются оптические системы с двумя источниками света разных длин волн (для совместимости с CD необходимо будет иметь три источника). Каким образом в системах на оптических дисках следующего поколения будет реализована обратная совместимость с нынешним DVD-стандартом – вопрос до сих пор открытый.