DVD первоначально расшифровывался как Digital Versatile Disk - Цифровой универсальный диск. Потом эту же аббревиатуру стали расшифровывать и как Digital Video Disk, так как основной функцией устройств нового формата была запись и воспроизведение качественного видео. Этот стандарт разработан ещё в 1995 году совместно несколькими компаниями, среди которых были Hitachi, JVC, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Тoshiba и некоторые другие. Несмотря на своё название, на DVD-диски можно записовать не только видео, а всё что угодно, от музыки до архивных данных. Главное отличие DVD-дисков от CD-дисков это объём информации, которая может быть записана на таком носителе, если ёмкость обычного CD-диска составляет всего 700-800 мегабайт, то на DVD-диск может быть записано от 4.7 до 13 и даже до 17 Gb.

Достигается это несколькими способами. Во первых, для чтения DVD-дисков используется лазер с меньшей длиной волны, чем для чтения CD-дисков, что позволило существенно увеличить плотность записи. Стандартом предусмотренны и так называемые двухслойные диски, что означает что на одной стороне данные записаны в два слоя, при этом один слой полупрозрачный, и второй слой читается "свозь" первый. С повышением плотности записи, и уменьшением длины волны считывающего лазера, изменились и требования к толщине защитного пластмасового слоя, для DVD-дисков он составляет всего 0.6 мм, в отличие от 1.2 мм используемых в CD-дисках. Однако, что бы сохранить привычные размеры диска, и избежать излишней хрупкости DVD-дисков, они заливаются пластиком с двух сторон, что бы итоговая толщина диска составила те же 1.2 мм. Это позволило записывать данные на обе стороны DVD-дисков, и таким образом удваивать их ёмкость, что часто и делается.

Основные виды промышленных DVD дисков, печатающиихся на специальных аппаратах:

DVD-5, 12 cм, 4.7 Gb данных или свыше 2 часов видео, один слой на одной стороне.
DVD-9, 12 cм, 8.5 Gb данных или около 4 часов видео, два слоя на одной стороне.
DVD-10, 12 cм, 9.4 Gb данных или около 4.5 часов видео, на обоих сторонах по одному слою.
DVD-14 12 cм, 13.24 Gb данных или около 6.5 часов видео, два слоя на одной стороне, один слой на другой.
DVD-18 12 cм, 17 Gb данных или более 8 часов видео, на обоих сторонах по два слоя. Пока что слишком дороги в производстве, и существуют только в виде лабораторных и тестовых образцов.

Основные виды чистых (записываемых самостоятельно) дисков:

DVD-R (DVD-минус-R), 12 cм, 4.7 Gb данных или около 1,5 часов видео, один слой на одной стороне.
Пишутся на специальных рекордерах с максимальной скоростью 8х (за 10 минут).
DVD+R (DVD-плюс-R), 12 cм, 4.7 Gb данных или около 1,5 часов видео, один слой на одной стороне.
Пишутся на DVD+R рекордерах с максимальной скоростью 4,8х (за 16 минут).
DVD-RW (DVD-минус-RW), 12 cм, 4.7 Gb данных или около 1,5 часов видео, один слой на одной стороне. Пишутся медленнее, читаются хуже.
DVD+RW (DVD-плюс-RW), 12 cм, 4.7 Gb данных или около 1,5 часов видео, один слой на одной стороне.
Существуют и маленькие (8 см) миниDVD-диски (миньоны), в последнее время набирающие стремительно популярность.

Основное применение DVD-дисков, в настоящее время, это хранение фильмов, в полном соответствии с их первоначальным названием, конечно встречаются диски с данными, музыкой, и чем угодно ещё, но их количество очень не значительно по сравнению с видео-дисками.

Что такое DVD-видео?

Это цифровое видео, сжатое по алгоритму MPEG-2 и записанное на DVD-диск. Для России - это 25 кадров в секунду с разрешением 720 х 576 точек при глубине цвета 24-бит (PAL). MPEG2 создается из цифрового видео, которое в несжатом виде (на жестком диске монтажного компьютера), имеет поток 23 Mb в секунду и двухчасовой фильм занимает более 100 гигабайт. Это огромный объем, поэтому и используется сжатие по стандарту MPEG-2, позволяющий снизить поток данных до 4-6 мегабайт в секунду. Очевидно, что чем сложнее сцена (движения, драки, сложные полутона), тем хуже она поддаётя сжатию, и тем выше поток данных.

Алгоритм сжатия MPEG-2 очень эффективен - удаляется примерно 90% избыточной информации практически без ущерба для качества картинки, благодаря чему на двустороннем DVD-диске можно разместить до 4-х часов высококачественного видео плюс 8 вариантов звукового сопровождения, плюс 32 варианта субтитров на разных языках. У DVD есть еще масса других интересных возможностей, таких, как возможность задания возрастных ограничений на просмотр, интерактивность, быстрый переход в нужное место, возможность наблюдать сцену с различных точек.

Звук на DVD-дисках записывается в самых различных форматах. Это и PCM (для записей, где требуется точность передачи звуковой картины, например - музыкальное видео), и Dolby ProLogic, и Dolby Digital (от 2.0 до 5.1 и Dolby Digital EX), и даже AС3. Звуковое сопровождение в форматах Dolby Digital, Dolby Digital EX и DTS широко используется в современных кинотеатрах. Все эти три формата объединяет одно - они воспроизводят несколько независимых каналов пространственного компрессированного звука, создавая тем самым реалистичную картину происходящего.

Насколько критичны DVD-видео диски к механическим повреждениям?

Из-за более высокой плотности записи на DVD-дисках, часто можно услышать мнение что к механическим повреждениям (царапинам, и тому подобному) они гораздо более чуствительны, чем обычные CD-диски. Безусловно, повреждения поверхности сказываются на качестве чтения с DVD-дисков, но, всё таки, они не многим более чувствительны чем обычные CD-диски. Достигается это, прежде всего, гораздо более эффективным механизмом контроля ошибок, чем используемый с CD-дисками. Кроме этого, в случае с DVD-видео даже ошибка чтения не будет иметь фатальных последствий. В худшем случае Вы увидите какой либо краткосрочный артефакт изображения, после чего всё пойдёт нормально. Исключением являются обширные и сильные повреждения, которые могут привести к тому, что диск вовсе не будет читаться. Впрочем, в этом DVD-диски ничем не отличаются от более привычных CD-дисков, гораздо сложнее проблема совместимости форматов, актуальная в последнее время с еще большей остротой, нежели чем год назад. Причем, высокая стоимость аппарата - еще не гарантия его "всеядности". Чаще получается наоборот - чем дешевле (проще) плеер, тем лучше он читает самые разные диски - и фабричные и самописные. Все больше и больше недорогих моделей DVD-плееров выпускают наши южно-азиатские друзья под марками BBK, Xoro, Prologic и даже "Pомантика".

Что нужно, чтобы использовать DVD-диски на компьютере?

Необходим только DVD-drive, устройство для чтения DVD-дисков. Это устройство может так же проигрывать и обычные CD-диски, поэтому есть все основания предполагать, что со временем DVD приводы полностью вытеснят приводы CD-ROM. Как и CD-drive, DVD-drive деляться по скорости чтения, и 1x для DVD привода составляет 1.32 Мб/сек. Зная, что 1x для CD привода составляет всего 150 Кб/сек нетрудно подсчитать, что 16x DVD-drive должен читать CD-диски на скрости порядка 140x. Естественно, это не происходит 16x DVD-drive читают CD-диски, обычно, на 32-40x. Вообще то, по моему мнению, нет большого смысла покупать DVD-привод быстрее 6-8 скоростей. Такие приводы так же способны читать CD-диски на скоростях порядка 30x, и для проигрывания DVD-видео (основного занятия при работе с DVD-дисками) их скорости вполне хватает. А более высокоскоростные модели пока отличаются только большим шумом, тепловыделением и ценой. Для отвода тепла от высокоскоростных приводов рекомендуется использовать что-то типа кулера System Blower USYS.

Кроме наличия DVD-привода, что бы смотреть DVD-видео, данные в формате MPEG-2, считанные с DVD-диска, необходимо декодировать, т.е. восстановить избыточную информацию, удаленную на этапе сжатия. Это можно сделать либо программно без применения специализированных аппаратных средств (плеерами типа WinDVD или PowerDVD), либо с использованием аппаратного DVD-декодера (Hollywood MPEG-encoder).

Насколько необходим аппаратный DVD-декодер для просмотра DVD-видео?

Это во многом зависит от того, куда планируется выводить изображение. Аппаратный декодер проявит все свои возможности только в том случае, если изображение будет выводиться на экран телевизора. При работе с монитором изображение получаемое с помощью софтверных декодеров ничем не хуже, а иногда даже и лучше, по крайней мере при софтовом декодировании не будет жуткого замыливания на больших мониторах гарантированно получаемых при использовании плат типа Hollywood. Другое дело, при работе с телевизором. Качество TV-выхода на большинстве современных аппаратных декодеров выше, чем на большинстве видеокарт (за редким исключением типа Ati Radeon 9800 и подобных дорогущих ускорителей), поэтому картинка получаемая с его помощью лучше. К несомненным преимуществам аппаратного декодера следует отнести отсуствие проблем с производительностью, то есть гарантировано не будет выпадающих кадров. Преимущества вывода видео на телевизор очевидны. Прежде всего это больший размер (как правило, согласитесь, что 51 и больше сантиметровые телевизоры распостраненны гораздо больше, чем мониторы с диагональю такого же размера), возможность подключения телевизоров с соотношением 16:9, возможность использования которых предусмотрена во многих DVD дисках. Ну а очевидным минусом является то, что большинство телевизоров являются аппаратами с чрезстрочной (interlaced) развёрткой и частотой 50 Гц, что приводит к худшему качеству изображения.

Ещё одним доводом в пользу аппаратных декодеров является то, что на них как правило присустивует S/PDIF выход, с которого можно снять закодированный аудио-поток Dolby Digital или DTS. Подключив к нему специальный ресивер (оснащенный декодером AC3 или DTS) с соответствующей акустической системой, можно получить многоканальный звук и превратить компьютер в домашний DVD-театр. Впрочем, подобными возможностями обладают и некоторые современные звуковые карты, и некоторые софтверные DVD-плееры умеют с ними работать.

Какие виды развёртки бывают, и чем они отличаются?

Развёртка бывает чрезстрочной (interlaced) и прогрессивной (progressive). Чрезстрочная развертка используется на подавляющем числе современных телевизоров, прогрессивная развёртка на всех современых мониторах и на самых совершенных телевизорах и плазменых панелях. Прогрессивная развёртка означает что один кадр изображения выводиться на экран целиком. С чрезстрочной развёрткой, используемой во всех стандартных телевизионых форматах (NTSC, PAL, SECAM) всё несколько сложнее. Устройство с чрезстрочной развёрткой (как уже говорилось, практически любой телевизор), показывает только половину строк составляющих изображение, то есть сначала показываются четные строки, потом нечётные, и соседние кадры "смешиваются" в один уже в глазу конечного пользователя. Оборотной стороной этого является большая частота смены кадров в телевизоре, 50 у PAL и SECAM и 60 NTSC, в то время как на самом деле изображение записано с частотой 25 и 30 кадров в секунду соответственно. Большинство фильмов снимается на кинокамеры (устройства с прогрессивной развёрткой, если можно так выразиться) со скоростью 24 кадра в секунду, поэтому для вывода таких фильмов на телевизионом экране требуются некоторые ухищрения. В случае с PAL и SECAM всё достаточно просто, фильм просто проигрывается со скоростью 25 кадров, ускорение на 4% практически не заметно. В случае с NTSC подобное не получится, поэтому приходится каждый третий кадр после двух показывать два раза подряд (1-2, 1-2-3-3, 1-2, 1-2-3-3), что приводит к некоторой дёрганости изображения. Таким образом, на устройствах с прогрессивной развёткой не только выше чёткость изображения (из-за вдвое большего количество строк), но и нет проблем с скоростью проигрывания.

Принудительное слияние полукадров в один с помощью современного программного обеспечения и визуальная имитация полнокадрового кино - один из наиболее модных и интересных вариантов финишной обработки традиционного видео. Такой процесс называется bobing. Недостатком данного метода является то, что при нём могут появляться "разрывы" в изображении, особенно на движущихся объектах, панорамах. Для того что бы этого избежать, полученые кадры иногда подвергаются ещё дополнительной обработке, такая технология называется weave. Многие современные софтовые плееры могут выполнять обе эти операции не снижая производительности, но наилучшего резултьтата можно достичь только в случае обработки качественного цифрового исходного материала.

От каких факторов зависит качество программного декодирования DVD?

Качество проигрывания зависит, прежде всего, от общей производительности системы. Наиболее важной её составляющей является, конечно же, мощность центрального процессора. Можно встретить различные мнения по поводу, какая система должна быть для того что бы можно было нормально смотреть DVD-видео, но наиболее часто называют минимальной цифру 900-1000 Мегагерц, и процессор класса Pentium III. Такой процессор будет без проблем справляться с декодированием не очень сложных участков, но в сложных сценах будет наблюдаться выпадение кадров, что не очень приятно, но, в общем то, не смертельно. Что бы этого избежать, нужен гораздо более производительный процессор. Кроме частоты процессора огромное значение имеет видеокарта. Одним из важнейших условий является поддержка режима overlay на аппартном уровне. Это означает способность выводить в окне изображение с глубиной цвета, отличной от глубины цвета на остальной площади экрана. Т.е. вы можете задать видеорежим с глубиной цвета 8 бит, а видео будет выводиться в окне со своей "натуральной" глубиной цвета 24 бита. Происходит это потому, что в режиме overlay данные идут непосредственно в видеосигнал, минуя видеопамять. Для того что бы система знала, куда выводить эти данные, используется технология colorkey, то есть даные которые идут через overlay заменяют пиклели определённого цвета (обычно чёрного или тёмно-фиолетового), что кстати, является причиной того, что при снятии скриншота обычным грабером, вместо изображения фильма получится просто чёрный или тёмнофиолетовый квадрат. Но это еще не все. Видео в формате MPEG-2 кодируется в цвете формата YUV, который перед выводом на компьютерный монитор должен конвертироваться в RGB. Видеокарты с поддержкой overlay, как правило, умеют делать это аппаратно. Большинство современных видеокарт отвечают этим требованиям, но есть и такие, в которых эти возможности отсутствуют. На таких видеокартах программно декодировать DVD со сколько-нибудь приемлемым качеством нельзя.

Кроме поддержки overlay, некоторые видеокарты имеют дополнительные аппаратные средства которые ускоряют и повышают качество процесса програмного декодирования. Обычно это механизм Hardware Motion Compensation, который поддерживают все видеокарты ATI, линейка nVidia GeForce, и многие другие. Кроме этого, для качества воспроизводимой картинки имеет значение и то, какое разрешение стоит на desktop’е. Для фильмов в записаных как 4:3 оптимальным является 800*600, для 16:9 это 1024*768.

Для нормального декодирования IDE DVD-привод должен работать через DMA, в противном случае до 50% процессорной мощности будет уходить только на обработку обращений привода, что, самом собой, далеко не лучшим способом скажется на скорости програмного декодирования. Большинство софтовых декодеров просто откажется работать без включенного режима DMA! Вообще-то, с этим проблем возникнуть не должно, но лишний раз проверить это не помешает. Для этого надо проверить System Properties> Hardware> Device manager> Properties IDE контроллера (IDE ATA/ATAPI controllers, Primary IDE channel и Secondary IDE channel) на закладке Advanced Settings в окошке Transfer Mode должно стоять DMA if available в ХР.

Звуковое сопровождение при программном декодировании.

Самый простой метод, это микширование звукового сопровождения в обычный стерео и вывод на пару колонок или в наушники подключенные к звуковой плате компьютера. Из преимуществ этого метода можно отметить только то, что таким образом можно "слушать" DVD практически на любой звуковой плате. Его же недостатки очевидны, звук на DVD-видео обычно записывается в гораздо более совершенных форматах чем простое стерео, и всего этого богатства на двух каналах услышать невозможно. Поэтому в некоторых програмных декодерах предусмотрена поддержка квадро-звука и вывод на две пары колонок. К сожалению, обычно такие декодеры не могут работать с любыми звуковыми картами поддерживающими 4 колонки. Наиболее часто поддерживаемыми являются Diamond Monster Sound MX300 (в комплект ретайл поставки которой входил SoftDVD от Zoran, который прекрасно работал с ней. К сожалению, больше эта карта не производится, и найти её в продаже становиться всё сложнее) и Sound Blaster Live! от Creative различных конфигураций. С помощью этих звуковых плат можно получить полноценный квадро-звук. Звучание при этом будет несравненно лучше, чем у обычного стерео (то есть у любого видеомагнитофона), но всё таки даже это не максимум того, на что способно DVD. При наличии специального ресивера (оснащенного декодером AC3 или DTS) и соответствующей акустической системы, можно подключиться к S/PDIF выходу существующему на многих моделях SB Live! и на дочерней плате MX25 для MX300 можно получть 6 независимых звуковых каналов, то есть полноценный Dolby Digital 5.1

Для воспроизведения звукового сопровождения DVD настоятельно рекомендуем комплекты колонок "Cambridge Soundworks DTT2500" или "Cambridge Soundworks DTT 5.1" до сих пор это одно из лучших решений.

Многоликость DVD.

DVD объединяет в себе массу возможностей, применение которым найдется в разных областях, начиная с хранения больших объемов данных и заканчивая высококачественным видео- и аудиовоспроизведением. Емкости дисков DVD-ROM достаточно для того, чтобы изменить способ создания программ 1. Объем диска CD-ROM ограничен 650 Мбайт, тогда как сегодняшние односторонние носители DVD-ROM вмещают 4,7 Гбайт, т. е. в семь с лишним раз больше. В носителях DVD-ROM следующих версий будут использоваться две стороны диска и два слоя, что позволит существующим ныне дисководам читать в общей сложности четыре уровня материала для хранения данных на двух сторонах. В результате будет достигнута впечатляюще высокая емкость - 17 Гбайт, почти в 27 раз превышающая емкость сегодняшних CD-ROM.

Но DVD - это гораздо больше, чем просто гигантский объем. Такой носитель выводит на новый уровень и воспроизведение видео на ПК, давая возможность использовать сжатие в формате MPEG-2, которое обеспечивает существенно более высокое качество, чем MPEG-1. Если сравнить изображения MPEG-1 и MPEG-2, то у первого оно столь же низкого качества, как у видеомагнитофона VHS, тогда как MPEG-2 превосходит по качеству лазерные видеодиски (нынешний наиболее совершенный стандарт для домашнего видео). Однозначно можно сказать, что решительный переход с VHS на DVD произойдет уже в течение ближайших двух-трех лет.

Перезаписываемые DVD: битва продолжается

Не успели отгреметь сражения на полях стандартов DVD-ROM, как завязалась новая битва вокруг DVD-RAM, перезаписываемой версии носителя DVD. Отцы-основатели формата разошлись во мнениях и стали продвигать свои собственные спецификации перезаписываемых DVD. Сейчас существует пять разных вариантов: DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW и MMVF (Multimedia Video File).
Формат DVD-RAM изначально предполагал использование диска, заключенного в картридж, на одной стороне которого помещалось до 2,6 Гбайт данных. Родоначальник и разработчик - великая Matsushita. Фирма Hitachi даже изготовила опытные образцы дисководов DVD-RAM, однако компании, продвигающие формат DVD-RW, отстаивая свою позицию, утверждают, что носители в картриджах - неоптимальный вариант, поскольку они несовместимы с существующими накопителями DVD-ROM, не допускающими использование картриджей. Сейчас спецификация DVD-RAM пересмотрена, чтобы воспроизведение и запись дисков можно было производить без картриджа, но популярности формату это не добавило.
Корпорация NEC разработала свой собственный формат MMVF, вмещающий 5,2 Гбайт на каждой стороне, чего достаточно для хранения около 2 ч видео. Многие из ее разработок использованы в устройствах формата DVD+R(RW). Группа поддержки формата DVD-R(RW) продвигает 4.7-Гбайт диски, внешне не отличающиеся от носителей DVD-ROM и CD-ROM. Именно они в последнее время, наряду с DVD+R и заняли основную часть рынка перезаписываемых носителей.

Вопросами совместимости занимается Ассоциация по технологиям оптического хранения информации (Optical Storage Technology Association, OSTA), которая концентрируется исключительно на записываемых и перезаписываемых носителях. "Мы нацелены на достижение совместимости и взаимозаменяемости всех носителей", - говорит представитель OSTA Рей Фримен. Эта группа создала формат UDF (Universal Disk Format), который в октябре 1996 г. Консорциум DVD принял для использования в DVD-ROM. Ассоциация OSTA завершила разработку схемы под названием MultiRead, благодаря которой новые оптические накопители могут читать компакт-диски четырех основных форматов. Спецификацию MultiRead уже поддержали производители дисководов CD-RW и DVD.

Региональная защита.

С целью предотвращения нелегального распространения DVD-видео дисков, ассоциация разработчиков DVD-дисков ввела в спецификацию DVD несколько методов защиты. Наиболее распространённой является региональная защита. Суть её такова. Разработчики поделили мир на несколько регионов:

1. Канада, и США
2. Япония, Европа, Южная Африка, Ближний Восток (включая Египет)
3. Юго-Восточная Азия, Восточная Азия (включая Гонконг)
4. Австралия, Новая Зеландия, Тихоокеанские Острова, Центральная Америка, Южная Америка, Карибские острова
5. Бывший Советский Союз, Индийский полуостров, Африка (также Северная Корея, Монголия)
6. Китай
7. Зарезервированый
8. Экстерриториальная зона (самолеты, круизные лайнеры и пр.), но они практически не используются.

Любое устройство для воспроизведения DVD-дисков (в том числе и компьютерные DVD-приводы), произведённое в настоящее время обязано поддерживать региональную защиту, кроме этого, подобную же защиту должны поддерживать и все программные средства предназначенные для проигрывания DVD-видео. Такие устройства и программы при каждом проигрывании DVD-диска сравнивают код региона записанный на диске с своим кодом, и если он не совпадает, то отказываются проигрывать диск. И если с программными декодерами всё достаточно просто, можно воспользоваться различными утилитками, например своершенно официальная DVD Genie, которая позволяет настраивать многие скрытые параметры наиболее популярных софтварных DVD-декодеров, и, в том числе, менять код региона этих плееров, то с защитой DVD-приводов всё несколько сложнее. Процесс проверки кода происходит внутри устройства, на аппаратном уровне, и если код не совпадает, то диск просто не будет читаться, и никакая внешняя программа этому не поможет. Код региона на современных дисках, как правило, может поменян не более 5 раз, после чего он записыватеся навечно, и стандартными средствами с этим поделать ничего нельзя (такие приводы называются RPC2). Однако, не всё так мрачно. Первые модели DVD-приводов выпускались без региональной защиты, и если Ваш привод медленее чем 4x, то скорее всего защиты в нём нет (такие приводы называются RPC1). Начиная с 6х приводов защита начала появляться, а 10х модели уже практически все оснащены подобной защитой. Сейчас снова началась война производителей с региональными ограничениями и практически все скоростные мультиприводы (DVD+R\DVD-R) отличаются наглым игнорированием региональной защиты.

Защита от копирования.

Кроме региональной защиты в DVD-видео дисках может использоваться несколько методов защиты дисков от нелегального копирования. Прежде всего это Macrovision protection, предназначенная для предотвращения нелегального копирования с аналогового (телевизионого) выхода воспроизводящей DVD-видео аппаратуры. Суть этой защиты состоит в том, что в видеосигнал добавляются помехи, которые не дают сделать нормальную запись на видеомагнитофон. Естественно, эти же помехи будут воспроизведенны если проигрывать DVD-видео диски на аппаратуре которая не поддерживает Macrovision, но в настоящее время такая уже давно не производится. Аппаратура, которая поддерживает Macrovision, способна фильтровать помехи, и показывать нормальную картинку.

перепечатано с сайта

http://dsvideo.ru