Benjamin Britton, lektor og elektronisk kunstner ved University of Cincinnati, giver følgende forklaring:
De teknologiske værktøjer kan virke som en forvirrende alfabet-suppe. Udtryk som ZIP, CD eller DVD anvendes almindeligvis til at beskrive de midler, der er til rådighed til at lagre og dele information, lige fra tekst til lyd og film i fuld længde. Af dem alle er DVD, som står for Digital Versatile Disc, på vej til at blive det mest populære og pålidelige middel til lagring af data, især digital video af høj kvalitet. DVD’er er nu hurtigt på vej ind i de amerikanske hjem som den mest avancerede underholdningsmulighed til at se Hollywood-udgivelser.
Hvor vi går ind på, hvordan en dvd fungerer, er det måske bedst at forklare hvorfor. Med andre ord, hvorfor erstatter industrien tidligere standarder for lagringsenheder, herunder cd’en (forkortelse for compact disc)? DVD’ens lagerkapacitet er ganske enkelt meget større. Derfor giver DVD’en mening for videoindustrien og andre industrier på en måde, som CD’en aldrig kunne. En digital video af høj kvalitet ville ganske enkelt aldrig kunne få plads på en cd. Den kan end ikke engang passe på en computerharddisk.
En digital video af høj kvalitet kræver faktisk op til 100 megabyte (MB) dataplads pr. minut, afhængigt af den anvendte komprimering. MPEG2, et format, der almindeligvis anvendes til afspilning af video via computer, komprimerer et minuts visuelle data til ca. 30 MB. En to minutters video kræver altså 60 MB, og en to timers film kræver 3 600 MB. Sammenlign det med den maksimale lagerplads på en cd, som er ca. 640 MB.
Kodning af data på en dvd kan virke som en sort kunst, men det er i virkeligheden ikke så meget anderledes end kodning af data på et videobånd. Et videobånd lagrer og afspiller oplysninger på grundlag af den fysiske placering og placering af jernoxidpartikler på båndmaterialet. En DVD lagrer og afspiller på samme måde oplysninger på grundlag af et bestemt “punktmønster” på dens overflade. En meget præcis laser brænder disse prikker – i virkeligheden utroligt små huller – på master-dvd’en. Det er prikkenes lillehed, der gør det muligt at opnå DVD’ens rummelige lagerkapacitet.
Praktisk set, lad os sige, at jeg havde et virtual reality-projekt på 75 MB på en disk. Hvis jeg ønsker at frigive mit projekt til offentligheden eller udstille det på museer i hele landet, har jeg brug for et pålideligt middel til visning. Derfor er jeg nødt til at lægge det på dvd, og ikke kun på én dvd, men på tusindvis af dvd’er med henblik på distribution.
Så jeg laver en enkelt dvd derhjemme og tager derefter min skive med til et replikationshus, f.eks. Panasonic, CinRam, Nimbus eller Diner. De fleste tjenesteudbydere i den optiske industri er, ikke overraskende, placeret på vestkysten. Men der findes også regionale huse. De sender oplysningerne fra min disk via softwarealgoritmer til det, der kaldes en brænder, som styrer den laser, der brænder en dvd med glasplade med datamønsteret af prikker, der varierer med hensyn til afstand og med hensyn til lysstyrke og mørke. Det er prikkenes afstand og variationen i lysstyrke og mørke, der gør dataene læsbare for en computer eller for en dvd-afspiller på et fjernsyn på samme måde, som variationen i form og afstand af disse bogstaver og ord gør det muligt for dig at læse denne forklaring.
Dernæst tages der et fotografi af denne master-dvd, og der laves en ætsning ud fra dette fotografi. Til gengæld bruges ætsningen til at skabe en metalstempel. Lad os sige, at jeg ønsker at lave 1.000 dvd-versioner af mit virtual reality-kunstværk eller 2 millioner dvd-kopier af min seneste Hollywood-film. Replikationshuset bruger simpelthen metalstamperen til at indprinte mønsteret i plastbelægningen på alle disse dvd’er.
Det, som de fleste mennesker finder i den lokale filmudlejnings- eller videobutik, kaldes en dvd-5. Den hedder sådan, fordi den lagrer næsten fem gigabyte (GB) information. Der findes også DVD-9’er og DVD-18’er. En DVD-9 har dobbelt så stor kapacitet som en DVD-5, fordi den i princippet består af to diske, som er placeret oven på hinanden. Laseren, der “læser” oplysningerne, fortolker først dataene på den øverste disk og ændrer derefter vinkel for at oversætte dataene på den anden disk. DVD-18 fungerer på samme måde, bortset fra at begge diske er dobbeltsidede. I stedet for kun at læse den ene side for at finde oplysninger, læser laseren begge sider, lidt ligesom vores gamle vinylplader.
To sidste bemærkninger om, hvorfor Hollywood vælger DVD’er som det foretrukne medie til at udgive sine produkter: For det første er dvd’er mere holdbare end standard VHS-bånd. Hvis man er i filmudlejningsbranchen, betyder det større overskud på lang sigt, da man ikke skal betale for erstatningsversioner efter flere afspilninger. (Det har den ekstra fordel, at den lokale franchise ikke behøver at bekymre sig om, hvorvidt du spoler tilbage eller ej). Desuden vil det på grund af de særlige funktioner i tv-apparatets DVD-afspillerenheder være umuligt for disse apparater at “læse” og afspille piratkopier af film på DVD, et problem, som har plaget Hollywoods videomarked i udlandet.
Mere oplysninger om DVD’er kommer fra Sylvia Moats, Xiao Tang og Victor McCrary fra National Institute of Standards and Technology (NIST):
DVD (digital video disc) er en teknologi baseret på optisk datalagring i lighed med compact disc (cd). Optisk datalagring er en metode til lagring af digitale oplysninger (1’er og 0’er) ved at bruge lys til at læse oplysningerne. Analog information omdannes til digital information, som derefter indkodes på disken fra inderkanten udad. Digitale data indkodes ved hjælp af huller i diskens optagelag. Kodningen sker ved hjælp af en teknik, der kaldes EFM (8-14-modulation) på cd’er og EFMPlus (8-16-modulation) på dvd’er.
Pittene og afstandene mellem pittene, kaldet lander, varierer i længde for at repræsentere de digitale oplysninger, der er lagret på disken. Pittene er anbragt i et spor, der danner et spiralformet mønster på diskens optagelag. Disken roterer i en cirkulær bevægelse inde i afspilleren, mens en laser i det optiske hoved langsomt bevæger sig udad og forbliver fokuseret på hullerne. Laserstrålen reflekteres tilbage til en detektor, når den rammer jorden, og den spredes væk fra detektoren af hullerne. Overgangen mellem et pit og et land svarer til en “1” i den digitale bitstrøm.
En dvd kan lagre over to timers video på ét lag af disken. I forhold til de 74 minutters data, som en cd kan indeholde, er denne kapacitet en stor forbedring. (74 minutter er lige nok til at indeholde Beethovens niende symfoni på en hel cd). De mindste pits på en dvd er ca. 0,4 mikron (0,0001575 tommer) brede, mens pits på cd’er har en bredde på mindst 0,83 mikron. Pittene er arrangeret i spor (kaldet track pitch), som er placeret meget tættere på hinanden på en dvd (0,74 mikron) end på en cd (1,6 mikron). Med denne konstruktion kan en dvd med et enkelt lag og en enkelt side rumme 4,7 GB mod de 650 MB, der kan rummes på en enkelt cd.
Den mindre pit-størrelse på en dvd betyder, at den laserstråle, der anvendes i en dvd-afspiller, skal have en kortere bølgelængde end i en cd-afspiller. Men dette krav giver mulighed for dobbeltkompatibilitet: DVD-afspillere er designet til at afspille både DVD-diske og CD’er. Desværre er denne kompatibilitet bagudrettet, og derfor kan cd-afspillere ikke afspille dvd’er.
Med så små pit-områder er antallet af mulige fejl ved læsning af disken ubegrænset. Som følge heraf har lagring med fejlkorrektion gennemgået en hurtig udvikling. I CD-teknologien er der fejlkorrektionskodning (ECC) på disken som et middel til at korrigere problemer, når de opstår. ECC-algoritmerne er konfigureret til at opdage og perfekt korrigere fejl i dataene. Den samme metode anvendes til fejlkorrektion i DVD-teknologien.
Den større mængde information, der er lagret på en DVD-video, skyldes først og fremmest den mindre pitstørrelse og den tættere sporafstand, men en anden faktor spiller også ind – nemlig komprimering. Moving Picture Experts Group har udviklet en avanceret videokomprimeringsalgoritme, der kaldes MPEG2. Denne udvikling er baseret på temporal kompression, som sammenligner hvert enkelt billede af videoen med det efterfølgende billede og kun gemmer ændringerne i scenen. Den gemmer et enkelt billede med en forsinkelse, så baggrunden for en scene hele tiden bliver fjernet og der er mere plads til at gemme ændringerne i scenen. MPEG2 anvender også den diskrete cosinustransformation, som tager billeder og finder deres frekvens og derefter komprimerer eventuelle gentagne frekvenser.
Videkomprimering giver mere plads til at lagre yderligere visningsmuligheder, hvilket er en stor del af det, der gør DVD til et så utroligt fremskridt inden for teknologien. DVD-video er en komplet biografoplevelse og leveres i Dolby Digital (AC-3) Surround Sound . Andre muligheder omfatter valg af bredformat (16:9) eller fuldskærmsvisning (4:3), lydspor på forskellige sprog og visning med undertekster. DVD-video kan også lade seeren selv bestemme, om filmen skal klassificeres som R eller PG, takket være forprogrammerede sceneklip på selve disken. Seerne kan også vælge at se en uklippet version af filmen eller se udtagelser fra den originale film. Alle disse valg kan vælges i starten af filmen. DVD’en springer derefter problemfrit fra den ene scene til den næste i den opstilling, som seeren har valgt. Instruktøren og producenten bestemmer mængden og typen af valgmuligheder, så hver enkelt dvd kan have nogle, alle eller ingen af disse valgmuligheder.
En anden stor forbedring af dvd-videoopbevaring er dens opløsning på 525 linjer, som er langt større end den opløsning, der tilbydes af laserdiskmedier, og næsten dobbelt så stor som opløsningen på et standard VHS-videobånd. Denne opløsning afhænger af den anvendte tv-skærms kapacitet, men det er ikke nødvendigt, at skærmen har en høj opløsning, for at seeren kan nyde godt af fordelene ved DVD. En anden fordel er, at en DVD-disk ikke berøres fysisk, mens den drejer rundt i afspilleren, så der sker ingen slitage eller tab af kvalitet med tiden. I modsætning hertil berører videobånd en afspilningsmekanisme og går i sidste ende i stykker, hvilket forringer billedkvaliteten.
Det sagt, er dvd’er og cd’er ikke uigennemtrængelige. Da data er lagret i en spiralform, bør brugerne undgå at tørre disken af i en cirkulær bevægelse; når du rengør en disk, skal du tørre fra indersiden radialt ud mod kanten. Sammenlignet med videobånd gør dvd’ernes lang levetid og lettere opbevaring dem til et langt mere fornuftigt og brugervenligt medie.
