2.4.3 Формат dvd

Последние годы нашего столетия ознаменовались появлением новой технологии записи в цифровом виде видеоизображения и звука, а также компьютерных программ различного назначения. Эта технология предусматривает использование ставшего уже привычным носителя в виде компакт-диска (CD) диаметром 120 мм и толщиной 1.2 мм. Недавно появился новый носитель - DVD (digital versatile disk), диск многоцелевого назначения, или только для видеозаписи - digital video disk. В данном параграфе рассматриваются основные вопросы, связанные с выбором формата и стандарта записи аудиовизуальной информации на DVD диске; такая технология, была выбрана лишь к концу 1996 г. и по ряду причин начала массово внедряться лишь с середины 1997 г. Кроме того, здесь кратко описан новейший инструментарий для производства DVD дисков, а в заключение рассмотрены некоторые перспективы их использования.

DVD диск - это компакт-диск второго поколения емкостью от 4,7 до 18 Гбайт. Наряду с использованием новых способов сжатия, большая емкость DVD диска позволяет одновременно записывать оцифрованное изображение высокого разрешения, объемный звук, субтитры на нескольких языках и интерактивную программу. Промышленный стандартный формат записи позволяет проигрывать эти диски на встроенных в телевизор плеерах и считывающих компьютерных устройствах DVD-ROM, а также совмещать мультимедийные программы, реализуемые на компьютере, с домашним театром.

DVD диск может быть односторонним и двухсторонним, с одним или двумя рабочими слоями на каждой стороне. В зависимости от информационной емкости DVD диски подразделяются на: DVD-5 (однослойный односторонний) на 4.7 Гбайт; DVD-9 (односторонний двухслойный) на 8.5 Гбайт; DVD-10 (двухсторонний однослойный) на 9.4 Гбайт; DVD-18 (двухсторонний двухслойный) на 17 Гбайт. Для изготовления двухстороннего диска склеиваются два диска толщиной 0.6 мм. При изготовлении DVD дисков обычно используется технологическое оборудование для производства обычных CD дисков и аналогичные полимерные материалы.

С точки зрения сохранности информации DVD диски могут, по-видимому, успешно конкурировать с традиционными носителями аудиовизуальных материалов - магнитными лентами и кинопленкой, срок хранения которых исчисляется десятками лет. Следует сказать, что со временем DVD диски смогут сохранять архивную информацию (например, страховые копии кино- и видеопродукции, звуковые записи "полных собраний сочинений" известных музыкальных и концертных исполнителей) дольше, чем магнитные ленты.

Основные понятия

Прежде всего, необходимо четко разграничить два близких понятия, которые часто смешивают - "формат" и "стандарт". К формату относится все связанное с геометрическим оформлением носителя информации. В нашем случае имеется в виду форма и размещение дорожек записи, способ модуляции носителя и форма отдельных информационных элементов ("питов"), размещение блоков данных на носителе. Под стандартом понимают полную совокупность стандартизуемых электрических параметров записываемого сигнала. Эти два понятия взаимосвязаны, во многом пересекаются и дополняют друг друга. Отсюда вытекает необходимость их параллельного использования.

Когда в 1982 г. фирма Philips выпустила первый компакт-диск, предвидел ли кто-нибудь будущий феноменальный успех и стремительный рост рынка? Компакт-диски преобразовали музыкальную индустрию, они инициировали семейство новых областей использования, создав платформу, объединившую информационную технологию с потребительской электроникой. Признано, что такие диски - лучшие носители для звуковых и видеопрограмм, мультимедиа, компьютерных игр и даже фотографий, они идеальны при распространении программного обеспечения. Внушителен уже действующий в мире парк проигрывателей компакт-дисков - их более 500 млн. Но это не означает, что диски как носители информации и проигрыватели не нуждаются в усовершенствовании. Кинопромышленности нужны цифровые видеодиски для записи полнометражных лент с качеством изображения не хуже, чем по стандарту CCIR-601, при этом речь идет как об обычных, так и о широкоэкранных вариантах фильмов, звуковое сопровождение может быть аналоговым или цифровым. Обычным звуковое сопровождение производится на нескольких языках.

Сейчас идет процесс насыщения компьютеров средствами мультимедиа с видеоизображением, трехмерной анимацией и высококачественным звучанием. Для хранения и распределения такой информации необходим пятикратный запас памяти. Можно сказать, что в 90% случаев использования CD-ROM требуется применение подобных сверхъемких носителей. Значительно выросла потребность в новом и универсальном стандарте мультимедиа.

Лазерные дисковые системы впервые появились 15 лет назад, и с тех пор постоянно совершенствуются: увеличился объем записи, выросла скорость воспроизведения. Тем не менее, выход на уровень современных требований стал возможен лишь недавно - после того, как в 1992 г. был осуществлен прорыв к новым технологиям в микроэлектронике. Появились лазерные диоды, излучающие в видимой части спектра - 0.635 мкм, а не в инфракрасной - 0.78 мкм. Соответственно уменьшается шаг дорожек записи и линейные размеры одного пита, а значит, при прочих равных условиях возрастает плотность. В 1997 году появились сообщения о создании лазеров, излучающих в голубой части спектра, а это означает возможность многократного повышения плотности записи.

Заметно снижены размеры элементов на микросхемах стандартных размеров, а поэтому в каждом стандартном корпусе их больше. Значительно возросла скорость обработки данных. В совокупности это означает доступность более мощных и эффективных средств кодирования, коррекции ошибок, канального кодирования. Новые технологии позволили реализовать алгоритмы глубокого сжатия данных, и даже в домашнем видео появилась возможность применить стандарт сжатия MPEG-2(3).