Benjamin Britton, docent a elektronický umělec na univerzitě v Cincinnati, poskytuje následující vysvětlení:
Technologické nástroje se mohou zdát jako nepřehledná abecední polévka. Pojmy jako ZIP, CD nebo DVD se běžně používají k popisu dostupných prostředků pro ukládání a sdílení informací, od textu přes zvuk až po celovečerní filmy. Z nich všech je DVD, což je zkratka pro digitální univerzální disk, připraven stát se nejoblíbenějším a nejspolehlivějším prostředkem pro ukládání dat, zejména vysoce kvalitního digitálního videa. Disky DVD se nyní rychle dostávají do amerických domácností jako nejmodernější možnost zábavy pro sledování hollywoodských filmů.
Než se pustíme do mechaniky fungování DVD, bude asi nejlepší vysvětlit proč. Jinými slovy, proč průmysl nahrazuje předchozí standardy paměťových jednotek, včetně CD (zkratka pro kompaktní disk)? Jednoduše proto, že úložná kapacita DVD je mnohem větší. Proto má DVD smysl pro video a další odvětví tak, jak to CD nikdy nedokázalo. Vysoce kvalitní digitální video by se na CD jednoduše nikdy nevešlo. Nevejde se ani na pevný disk počítače.
Vysoce kvalitní digitální video vyžaduje každou minutu až 100 megabajtů (MB) datového prostoru v závislosti na míře použité komprese. Formát MPEG2, který se běžně používá pro přehrávání videa prostřednictvím počítače, komprimuje jednu minutu obrazových dat do přibližně 30 MB. Dvouminutové video tedy vyžaduje 60 MB a dvouhodinový film 3 600 MB. Srovnejte to s maximálním úložným prostorem CD, který je asi 640 MB.
Kódování dat na DVD se může zdát jako černé umění, ale ve skutečnosti se příliš neliší od kódování dat na videokazetu. Videokazeta ukládá a přehrává informace na základě fyzického umístění a uspořádání částic oxidu železa na materiálu pásky. DVD podobně ukládá a přehrává informace na základě určitého „bodového vzoru“ na svém povrchu. Velmi přesný laser vypálí tyto tečky – ve skutečnosti neuvěřitelně malé důlky – na master DVD. Právě malost teček umožňuje prostornou úložnou kapacitu DVD.
Prakticky řečeno, řekněme, že mám na disku projekt virtuální reality o velikosti 75 MB. Pokud chci svůj projekt zveřejnit nebo vystavit v muzeích po celé zemi, budu potřebovat spolehlivý prostředek pro prohlížení. Potřebuji jej tedy umístit na DVD, a to nejen na jedno DVD, ale na tisíce pro distribuci.
Takže si doma vytvořím jedno DVD a pak odnesu svůj disk do replikační firmy, jako je Panasonic, CinRam, Nimbus nebo Diner. Většina poskytovatelů služeb v optickém průmyslu se nepřekvapivě nachází na západním pobřeží. Existují však i regionální domy. Ty předají informace z mého disku prostřednictvím softwarových algoritmů takzvané vypalovačce, která navádí laser, jenž označí DVD se skleněnou deskou datovým vzorem bodů, které se liší z hlediska rozestupů a z hlediska jasu a tmavosti. Rozteče a variace jasu a tmavosti bodů jsou tím, co umožňuje přečíst data počítači nebo televiznímu DVD přehrávači stejným způsobem, jakým vám rozmanitost tvarů a roztečí těchto písmen a slov umožňuje přečíst tento výklad.
Poté se pořídí fotografie tohoto hlavního DVD a z této fotografie se vytvoří lept. Lept se následně použije k vytvoření kovového razítka. Řekněme, že chci vyrobit 1 000 verzí DVD svého uměleckého díla ve virtuální realitě nebo 2 miliony kopií DVD svého nejnovějšího hollywoodského filmu. Replikační dům jednoduše použije kovový razítkovač k otisknutí vzoru do plastového povlaku všech těchto DVD.
To, co většina lidí najde v místní půjčovně filmů nebo videopůjčovně, se nazývá DVD-5. Na DVD je možné uložit více informací. Je tak pojmenováno proto, že je na něm uloženo téměř pět gigabajtů (GB) informací. Existují také DVD-9 a DVD-18. DVD-9 má dvojnásobnou kapacitu než DVD-5, protože jde v podstatě o dva disky umístěné jeden na druhém. Laser, který „čte“ informace, nejprve interpretuje data na horním disku a poté změní úhel a převede data na druhý disk. DVD-18 funguje stejným způsobem s tím rozdílem, že oba disky jsou oboustranné. Místo toho, aby laser četl informace pouze z jedné strany, čte obě strany, něco jako naše staré vinylové desky.
Dvě závěrečné poznámky o tom, proč se Hollywood obrací k DVD jako k médiu pro vydávání svých produktů: Za prvé, DVD jsou trvanlivější než standardní pásky VHS. Pokud podnikáte v oblasti půjčování filmů, znamená to dlouhodobější zisky, protože nebudete muset platit za náhradní verze po několikanásobném přehrání. (Další výhodou je, že se místní franšíza nebude muset starat o to, zda ji přetáčíte, nebo ne). Navíc díky speciálním funkcím v jednotkách DVD přehrávačů televizních přijímačů nebude možné, aby tyto přijímače „četly“ a přehrávaly pirátské kopie filmů na DVD, což je problém, který trápí hollywoodský trh s videem v zahraničí.
Další informace o DVD přinesli Sylvia Moats, Xiao Tang a Victor McCrary z Národního institutu pro standardy a technologie (NIST):
DVD (digital video disc) je technologie založená na optickém ukládání dat podobně jako kompaktní disk (CD). Optické ukládání dat je metoda ukládání digitálních informací (1 a 0) pomocí světla ke čtení informací. Analogové informace jsou převedeny na digitální informace, které jsou pak zakódovány na disk od vnitřního okraje ven. Digitální data jsou zakódována pomocí důlků na záznamové vrstvě disku. Kódování se provádí technikou označovanou jako EFM (modulace osm ku čtrnácti) u CD a EFMPlus (modulace osm ku šestnácti) u DVD.
Pity a odstupy mezi nimi, nazývané landy, mají různou délku a představují digitální informace uložené na disku. Pity jsou uspořádány do stopy, která tvoří spirálový vzor na záznamové vrstvě disku. Disk se otáčí kruhovým pohybem uvnitř přehrávače, zatímco laser optické hlavy se pomalu pohybuje směrem ven a zůstává zaměřen na jamky. Laserový paprsek se při dopadu na půdy odráží zpět k detektoru a je od něj rozptýlen důlky. Přechod mezi důlkem a zemí odpovídá číslu „1“ v digitálním bitovém toku.
Disk DVD může na jednu vrstvu disku uložit více než dvě hodiny videa. Ve srovnání se 74 minutami dat, které pojme CD, znamená tato kapacita obrovské zlepšení. (Sedmdesát čtyři minut je právě tolik, aby se na celé CD vešla Beethovenova Devátá symfonie.) Nejmenší jamky na disku DVD jsou široké přibližně 0,4 mikronu (0,0001575 palce), zatímco jamky na disku CD mají minimální šířku 0,83 mikronu. Pity jsou uspořádány ve stopách (tzv. track pitch), které jsou na DVD rozmístěny mnohem blíže (0,74 mikronu) než na CD (1,6 mikronu). Díky této konstrukci se na jednu vrstvu jednostranného disku DVD vejde 4,7 GB oproti 650 MB, které se vejdou na jedno CD.
Menší velikost jamek na disku DVD znamená, že laserový paprsek používaný v přehrávači DVD musí mít kratší vlnovou délku než paprsek v přehrávači CD. Tento požadavek však umožňuje dvojí kompatibilitu: Přehrávače DVD jsou navrženy pro přehrávání disků DVD i CD. Bohužel tato kompatibilita je zpětná, a tak přehrávače CD nepřehrají disky DVD.
Při tak malé ploše jamky je počet možných chyb při čtení disku neomezený. V důsledku toho zaznamenalo ukládání dat s korekcí chyb rychlý rozvoj. V technologii CD je na disku umístěno kódování pro opravu chyb (ECC) jako prostředek pro opravu problémů v případě jejich výskytu. Algoritmy ECC jsou nastaveny tak, aby odhalily a dokonale opravily chyby v datech. Stejná metoda se používá pro opravu chyb v technologii DVD.
Větší množství informací uložených na videu DVD je způsobeno především menší velikostí jamky a menšími rozestupy mezi stopami, ale do hry vstupuje i další faktor – a to komprese. Skupina Moving Picture Experts Group přišla s pokročilým algoritmem komprese videa označovaným jako MPEG2. Tento vývoj je založen na časové kompresi, která porovnává každý snímek videa s následujícím snímkem a ukládá pouze změny ve scéně. Ukládá jeden snímek se zpožděním, aby se průběžně odkládalo pozadí scény a bylo více prostoru pro uložení změn ve scéně. MPEG2 také používá diskrétní kosinovou transformaci, která bere snímky a zjišťuje jejich frekvenci a poté komprimuje všechny opakující se frekvence.
Komprese videa umožňuje více prostoru pro uložení dalších možností sledování, což je velká část toho, co dělá DVD tak neuvěřitelným pokrokem v technologii. Umožňuje plnohodnotný zážitek v kině, DVD-video je dodáváno v prostorovém zvuku Dolby Digital (AC-3) . Mezi další možnosti patří volba širokoúhlého (16:9) nebo celoobrazovkového (4:3) zobrazení, zvukové stopy v různých jazycích a zobrazení se skrytými titulky. DVD video může také umožnit divákovi rozhodnout o ratingu R nebo PG díky předem naprogramovaným střihům scén na samotném disku. Diváci si také mohou vybrat, zda chtějí sledovat nesestříhanou verzi filmu, nebo si prohlédnout záběry z originálu. Všechny tyto možnosti lze zvolit na začátku filmu. DVD pak plynule přeskakuje z jedné scény na druhou v uspořádání, které si divák zvolil. O množství a typu dostupných voleb rozhoduje režisér a producent, takže každé jednotlivé DVD může mít některé, všechny nebo žádné z těchto voleb.
Dalším velkým vylepšením videozáznamu na DVD je jeho rozlišení 525 řádků, které je mnohem větší než rozlišení nabízené laserovými disky a téměř dvakrát větší než rozlišení standardní videokazety VHS. Toto rozlišení závisí na schopnostech použitého televizního monitoru, ale monitor nemusí mít vysoké rozlišení, aby divák mohl využívat výhod DVD. Další výhodou je, že disk DVD se při otáčení v přehrávači fyzicky nedotýká, takže časem nedochází k jeho opotřebení nebo ztrátě věrnosti. Naproti tomu videokazety se přehrávacího mechanismu dotýkají a časem se poškodí, čímž se zhorší kvalita obrazu.
To znamená, že disky DVD a CD nejsou odolné. Protože jsou data uložena ve spirále, uživatelé by se měli vyvarovat otírání disku krouživým pohybem; při čištění disku otírejte disk zevnitř radiálně směrem ven k okraji. Ve srovnání s videokazetami je životnost a snadnější skladování disků DVD mnohem rozumnějším a uživatelsky přívětivějším médiem
.
