- Die Abkürzung DVD steht für “Digital Versatile Disc“.
Auf den ersten Blick sieht die DVD genauso aus, wie eine herkömmliche CD. Die DVD hat die gleichen Maße wie eine CD: 12cm im Durchmesser, 1,2mm dick. Eine DVD bietet die gleichen Vorteile wie die CD: verlustfrei; kompakte Größe, berührungsfreie Abtastung,...
Um eine wesentliche größere speicherbare Datenmenge auf der DVD unterzubringen, sind die Daten zum einen wesentlich dichter aufgezeichnet zum anderen können beide DVD-Seiten Daten enthalten ( dies wird double sided genannt ), die dann noch aus je 2 Informationsschichten bestehen können ( dies wird double layer genannt ).
Die DVD-Rom ist ein Nur-Lese-Medium, dass in verschiedenen Formaten vorliegen kann:
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Format: |
Seite A |
Seite B |
max. Speichermenge: |
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DVD-5 |
SL |
- |
4,7 Giga Byte |
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DVD-9 |
DL |
- |
8,5 Giga Byte |
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DVD-10 |
SL |
SL |
9,4 Giga Byte |
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DVD-14 |
DL |
SL |
13,2 Giga Byte |
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DVD-18 |
DL |
DL |
17,0 Giga Byte |
Die DVD-Video stellt eine besondere Anwendung der DVD-Rom mit den folgenden Eigenschaften dar:
- Bis zu 8 Stunden Spielfilm auf einer DVD
- Bildqualität wesentlich besser als VHS und SVHS
- Bis zu 8 Audiotracks und 32 Untertitel
- Viel Komfort: Kapitelsprung, Vor/Rücklauf, Standbild, etc.
- Auswahl verschiedener Kamera-Perspektiven
- Navigationsleiste
Die Datenmenge eines unkomprimierten Filmes ist riesig: z.B. 19,76MByte/Sek = 158,20MBit/Sek damit wäre auch eine DVD, mit dem Format DVD-18 in weniger als 15 Minuten voll, ohne dass noch div. Sounds und Musikstücke gespeichert wären. Eigentlich sollte auf eine DVD, mit dem Format DVD-5 ein ca. zwei Stunden Film passen. Da bleiben dann aber nur noch 5Mbit/Sek übrig, die sich dann auch noch den Sound und das Bild teilen müssten. Deshalb müssten die Bildinformationen um ca. den Faktor 40 reduziert werden.
Diese extreme Kompression, bei hervorragender Bildqualität, beherrscht das MPEG2- Kodierverfahren auf der DVD. Einfach ausgedrückt wird zum einen, jedes Bild ähnlich einem JPEG Bild komprimiert, dann werden z.B. 12 aufeinanderfolgende Bilder als eine Reihe betrachtet, in der nur noch die Veränderung zum Vorgängerbild gespeichert werden. Dadurch spart man sich die unbewegten Hintergründe. MPEG2 erfasst dabei allerdings auch identische Bildteile die sich nur von einem auf das nächste Bild bewegen. Hier wird nur gespeichert, welcher Bildausschnitt sich im nächsten Bild wie weit bewegt hat. Diese Art der Kompression ist zwar extrem aufwendig, allerdings sprechen dir Ergebnisse für sich selbst. Übertreibt man die Einstellung der Kompression, so kommt es zu “Kompressionsartefakten“,
die sich meistens durch “ Klötzchenbildung“ bemerkbar machen oder ein verwaschenes Bild ergeben.
Die Bitrate komprimiert beträgt bei MPEG2 auf DVD´s max. 9,8Mbit/Sek, im Durchschnitt 3,5Mbit/Sek.
Je nach Kompressionsrate variiert die mögliche Laufzeit. Bei Single Layer DVD´s reicht der Platz für etwa 2 Stunden Video in bester Videoqualität, bei Dual Layer DVD´s sogar für fast 4 Stunden und bei DVD-18 Formaten sogar bis zu 8 Stunden.
DVD 5 Die DVD 5 besteht aus einem Substrat mit und einem Substrat ohne (blank) Informationsschicht. Diese DVD wird auch als "single sided, single layer" bezeichnet. Sie hat eine Speicherkapazität von 4,7 GB, also ca. dem 7-fachen einer herkömmlichen CD.
DVD 9 Bei der DVD 9 handelt es sich um eine "single sided, double layer" Technologie. Das bedeutet, daß die erste Informationsschicht halbdurchlässig und die zweite undurchlässig bzw. reflektierend ist. Der Laser kann einmal auf die halbdurchlässige Schicht und einmal auf die reflektierende Schicht fokussiert werden. Die erste Hälfte der DVD wird mit Gold oder Silizium besputtert. Die zweite Hälfte wird ganz normal mit Aluminium besputtert. Wird diese DVD mit der ersten Seite nach unten in einen DVD Player eingelegt, so kann der Laser einmal auf diese halbdurchlässige Gold- oder Siliziumschicht oder auf die reflektierende Schicht fokussiert werden. Durch dieses Verfahren wird fast die doppelte Speicherkapazität einer DVD 5 erreicht. Es werden beide Ebenen (layer) abgespielt, ohne die DVD zu drehen. Die erste Schicht wird von innen nach außen, die zweite von außen nach innen gelesen.
DVD 10 Die DVD 10 ist relativ einfach herzustellen. Hier werden 2 DVD-Hälften produziert, die dann im bonding zusammengefügt werden. Sie wird auch als "double sided, single layer" bezeichnet. Beide DVDs sind mit Aluminium besputtert, also beide Seiten reflektierend. Wenn die erste Seite abgespielt ist, muß die DVD gedreht werden, um die zweite Seite abzuspielen. Diese DVD hat genau die doppelte Kapazität einer DVD 5.
DVD 14 Die DVD 14 ist ein Standard, der erst vor kurzer Zeit hinzugekommen ist. Bei der DVD 14 handelt es sich um eine "double sided, one dual-layer side, one single layer side" Technologie. Diese DVD hat eine Speicherkapazität von 13,2 GB. Zur Zeit ist eine Serienproduktion dieser DVD noch nicht möglich. Das Problem bei der Serienherstellung ist, daß auf die halbdurchlässige Schicht noch einmal eine Informationsschicht gepresst werden muß. Sollte dies einmal in nächster Zukunft gelingen, hat die erste Seite der DVD die Kapazität einer DVD 9 und die andere Seite die Kapazität einer DVD 5. Daraus ergibt sich die DVD 14.
DVD 18 Für die DVD 18 steht im Moment nur die Spezifikation fest. Im Augenblick gibt es noch keine Serienproduktion dieser DVD 18. Diese beiden DVD-Hälften sind so aufgebaut wie die einer DVD 9. Dadurch erhält man die doppelte Speicherkapazität einer DVD 9. Auch diese DVD muß umgedreht werden, um die zweite Seite abzuspielen. Es wird zur Zeit überlegt, einen Player zu entwickeln, der solch eine DVD 18 auslesen kann, ohne daß diese umgedreht werden muß. Dieses wird durch einen zweiten Laser im Player erreicht.
Die DVD besteht aus zwei 0,6 mm dicken Platten, die Rücken an Rücken aneinandergeklebt sind, dies erhöht die Verwindungssteifigkeit sehr. Die DVD hat eine 10mal grössere Störungssicherheit als eine CD. Die DVD kann pro Seite 2 Informationsebenen enthalten, dies verdoppelt die Speicher-kapazität. Alleine auf einer Informationsebene auf einer Seite kann man die gleiche Menge Daten abspeichern wie auf ca. 7 CD`s. Bei beidseitig 2 Informationsebenen ergibt dies eine Speicher-kapazität von ca. 26 CD-ROM. Die DVD kann aufgrund ihrer Speichertechnik die Informationen 10mal so schnell ausgeben wie bei einer CD. Die DVD ist ein Multimediadatenträger, der sowohl Daten der Unterhaltungselektronik und der Computertechnik speichern kann.
Seit der Entwicklung der CD hat die technische Industrie sehr viele Fortschritte gemacht. Es wurden neue, bessere und genauere Verfahren entwickelt um Disc`s herstellen zu können. Dadurch bestand die Möglichkeit kleinere Strukturen in die Rohlinge einzubringen um mehr Daten darauf speichern zu können, die Datendichte wurde erheblich erhöht. Fabrikationstechnik, digitale Codierungs- und Kompressions-Algorithmen sowie Chiptechnik und Player-Mechanismen sind in eindrucksvoller Weise weiter entwickelt worden und in den Weltstandard DVD eingeflossen.
Die DVD wird wie eine CD aus Polycarbonat gepresst.
Die darauf eingeprägten Bits sind hier aber bedeutend kleiner
und sie sind enger angeordnet, der Spurabstand ist also geringer.
Dies ist nur durch die Anwendung moderner Technik möglich
geworden.
Jede Seite der DVD kann zwei Informationsebenen enthalten, was ihre Kapazität nahezu verdoppelt. Diese neuartige Zweischichtentechnik benützt einen halbtransparenten Film, der um etwa 50 µ vor der ersten Schicht liegt. Wenn die tiefer liegende Informationsebene abgetastet wird, „liest" der Laser also durch diesen halbtransparenten Film hindurch. Dessen eingeprägte Informationen stören nicht, denn der Laser erkennt nur die Informationen, auf die er fokussiert ist.
Am Ende der tieferliegenden Schicht springt die Fokussierung des Lasers auf die semitransparente Schicht und liest diese. Dass dieses Umschalten ohne Programmunterbrechung vor sich geht, wird durch zwei Besonderheiten sichergestellt: Erstens wird die erste Schicht von innen nach aussen gelesen und die zweite von aussen nach innen, sodass die Stellung des Laserschlittens sowie die Drehzahl beim Umschalten nicht verändert werden müssen, und zweitens gibt es einen elektronischen Speicher, der für bruchlose Wiedergabe sorgt.
Ich denke, dass mit der Einführung der DVD vor ca. 5Jahren ein gutes Speichermedium entstanden ist. Ich persönlich habe noch keinen DVD- Player, da ich nicht zu den größten DVD- Filmfans gehör.
Ich habe versucht in wenigen Worten und Sätzen, dass Grundprinzip einer DVD und dem dazugehörigen MPEG2- Kodierverfahren darzulegen.
Mit dieser überarbeiteten Ausarbeitung hab ich noch weitere Details zum Thema Aufbau, Technik und den verschiedenen Formaten aufgeführt. Ich hoffe ich konnte Ihnen einen weiteren tech. Einblick in die Faszination einer DVD ermöglichen.
Meine Informationen hab ich zum einen, aus meinem Wissen und des weiteren aus diversen Literatur- und Internet-Verzeichnissen.
· Computer- Easy, von 1/2001
· Data Becker, Computer- ganz einfach, ISBN: 3-8158-1262-3
(im Original sind Bilder enthalten)
