シンシナティ大学の准教授で電子芸術家のBenjamin Britton氏は、次のように説明しています：
DVDの仕組みに入る前に、「なぜ」を説明するのが一番かもしれません。 つまり、なぜ業界はCD（コンパクトディスクの略）を含む以前の記憶装置規格に取って代わろうとしているのか。 簡単に言えば、DVDの方が記憶容量が大きいからだ。 そのため、DVDはCDでは不可能だったビデオ産業などでの利用が可能になった。 高画質のデジタル映像は、CDには到底収まらない。 コンピュータのハードディスクにも収まりきらない。
実際、高品質のデジタル・ビデオは、使用する圧縮の量にもよりますが、毎分最大100メガバイト（MB）のデータ領域を必要とします。 コンピュータによるビデオ再生によく使用される MPEG2 は、1 分間の映像データを約 30 MB に圧縮します。 つまり、2分間の動画で60MB、2時間の映画で3,600MBが必要になるわけです。 CD の最大記憶容量が約 640 MB であることと比べてみてください。
DVD へのデータのエンコーディングはブラックアートのように見えるかもしれませんが、実際にはビデオテープへのデータのエンコーディングとそれほど変わりません。 ビデオテープは、テープの材料にある酸化鉄粒子の物理的な配置と配列に基づいて情報を保存し、再生します。 DVDも同様に、表面上の特定の「ドットパターン」に基づいて情報を保存・再生する。 このドットパターンを精密なレーザーで焼き付けるのが、DVDの原盤である。 ドットが小さいからこそ、DVD の余裕のある記憶容量が可能になるのです。
実際、私が 75 MB のバーチャル リアリティ プロジェクトをディスクに保存しているとしましょう。 このプロジェクトを一般に公開したり、全国の美術館で展示したりする場合、確実に見ることのできる手段が必要になります。 したがって、私はそれをDVDに、しかも1枚だけでなく何千枚ものDVDに収録して配布する必要があるのです。
そこで、私は自宅で1枚のDVDを作成し、パナソニック、シンラム、ニンバス、ダイナーなどのレプリケーションハウスにディスクを持っていきます。 光学業界のサービス・プロバイダーのほとんどは、驚くなかれ、西海岸に位置しているのです。 しかし、地方にもサービスプロバイダーはあります。 バーナーは、ガラス天板のDVDに、間隔や明るさ・暗さの異なるドットのデータパターンを焼き付けるレーザーを誘導するものです。 このドットの間隔や明暗の変化が、パソコンやテレビのDVDプレーヤーでデータを読み取れるようにしているのですが、この文字や言葉の形や間隔の多様性が、この説明を読むことを可能にしています。 今度は、そのエッチングを利用して、金属製のスタンパーを作ります。 たとえば、仮想現実のアートワークの DVD 版を 1,000 枚作りたい、あるいは、最新のハリウッド映画の DVD 版を 200 万枚作りたいとしましょう。 レプリケーション ハウスは、メタル スタンパーを使用して、これらすべての DVD のプラスチック コーティングにパターンをインプリントするだけです。 University of Alaska
地元の映画レンタル店やビデオ店でほとんどの人が目にするのは、DVD-5 と呼ばれるものです。 これは、ほぼ 5 ギガバイト (GB) の情報を保存するため、そのような名前が付いています。 また、DVD-9やDVD-18もあります。 DVD-9は、基本的に2枚のディスクを重ね合わせるので、DVD-5の2倍の容量がある。 情報を「読む」レーザーは、まず上のディスクのデータを解釈し、次に角度を変えて2枚目のディスクのデータを翻訳する。 DVD-18は、ディスクが2枚とも両面であることを除けば、同じ仕組みである。
最後に、ハリウッドが自社製品のリリース媒体としてDVDを選択する理由について、2つのメモをします。 まず、DVDは標準的なVHSテープよりも耐久性に優れています。 映画レンタル業を営んでいる場合、何度も再生した後のバージョンにお金を払う必要がないため、より長期的な利益を意味します。 (さらに、地元のフランチャイズは、あなたが巻き戻したかどうかを心配する必要がないという利点もある)。 さらに、テレビの DVD プレーヤー ユニットには特別な機能があるため、これらのセットで DVD の映画の海賊版を「読み取り」、再生することは不可能で、この問題はハリウッドの海外ビデオ市場を悩ませてきました。 アラスカ大学
DVD (デジタル ビデオ ディスク) は、コンパクトディスク (CD) と同様の光学データ記憶装置に基づいた技術です。 光データストレージは、光を使って情報を読み取ることで、デジタル情報（1と0）を保存する方法です。 アナログ情報をデジタル情報に変換し、ディスクの内周から外周に符号化する。 デジタル情報は、ディスクの記録層にあるピットによって符号化される。 CDではEFM（8対14変調）、DVDではEFMPlus（8対16変調）と呼ばれる技術で符号化される。
ピットとランドと呼ばれるピット間の区切りは、ディスクに格納されたデジタル情報を表すために長さが異なっています。 ピットはディスクの記録層上に螺旋状のパターンを形成するトラック状に配置されています。 ディスクはプレーヤーの中で円運動をしながら回転し、光学ヘッドのレーザーはゆっくりと外側に移動し、ピットに焦点を合わせた状態を保ちます。 レーザー光はランドに当たると反射して検出器に戻り、ピットによって検出器から散乱される。 ピットとランドの間の遷移は、デジタル・ビット・ストリームの「1」に対応する。
DVDはディスクの1層に2時間以上のビデオを保存することができる。 CDが74分であることと比較すると、この容量は大幅に改善されたことになります。 (74分といえば、ベートーベンの第九交響曲をCD1枚に収めたくらいの容量です）。 DVDの最小ピット幅は約0.4ミクロンだが、CDの最小ピット幅は0.83ミクロンであり、DVDの最小ピット幅は0.0001575インチ（約0.83ミクロン）である。 また、ピットはトラックピッチと呼ばれる線状に並んでいるが、DVDでは0.74ミクロンとCD（1.6ミクロン）よりはるかに近い間隔で並んでいる。 この構造により、1 層の片面 DVD は 4.7 GB を保持できるのに対し、1 枚の CD に保持できるのは 650 MB です。
DVD のピット サイズが小さいということは、DVD プレーヤーで使用するレーザー ビームの波長が CD プレーヤーのそれよりも短くなければならないことを意味します。 しかし、この要件により、二重の互換性を保つことができます。 DVDプレーヤーは、CDと同様にDVDディスクを再生できるように設計されています。 残念ながら、この互換性は後方互換であるため、CDプレーヤーはDVDを再生できません。
ピット面積が小さいため、ディスクの読み取りで起こりうるエラーは無限にあります。 そのため、エラー訂正ストレージは急速な発展を遂げました。 CD技術では、問題が発生したときに修正する手段として、ディスク上にECC（Error Correction Coding）が存在します。 ECCのアルゴリズムは、データの誤りを検出し、完璧に修正するように構成されている。 これと同じ方法が、DVD技術におけるエラー訂正にも使われています。
DVDビデオの情報量が多いのは、主にピットサイズが小さく、トラック間隔が狭いためですが、もうひとつの要因、つまり圧縮が関わってきます。 ムービング・ピクチャー・エキスパート・グループは、MPEG2と呼ばれる高度な映像圧縮アルゴリズムを発表しました。 これは、映像の各フレームを次のフレームと比較し、変化した部分だけを保存する時間圧縮をベースに開発されたものです。 1フレームを遅延させて保存することで、シーンの背景を連続的に消して、シーンの変化を保存する余裕を持たせているのである。 MPEG2 はまた、離散コサイン変換を使用し、画像を取得してその周波数を見つけ、繰り返しのある周波数を圧縮します。
ビデオ圧縮により、追加の視聴オプションを保存する余地が広がり、DVD がこれほど驚くべき技術の進歩である理由の大きな部分を占めています。 また、DVD-video はドルビーデジタル (AC-3) サラウンドサウンドで、劇場のような体験を可能にします。 また、ワイド（16：9）またはフルスクリーン（4：3）表示、異なる言語でのサウンドトラック、クローズドキャプション表示などのオプションがあります。 また、DVDビデオでは、あらかじめディスクに収録されたシーンカットにより、RやPGといったレーティングを視聴者が決定することができます。 また、映画のノーカット版やオリジナル版からのアウトテイクを見ることも可能です。 これらはすべて、映画の冒頭で選択することができます。 DVDは、視聴者が選択した配置で、あるシーンから次のシーンへシームレスにスキップする。 DVDのビデオストレージのもうひとつの大きな改良点は、525ラインの解像度で、これはレーザーディスクメディアの解像度よりはるかに高く、標準的なVHSビデオテープの解像度のほぼ2倍になります。 この解像度は使用するテレビモニターの性能に依存しますが、モニターが高解像度でなくてもDVDの利点を享受することができます。 もう一つの利点は、DVDディスクがプレーヤーの中で回転している間、物理的に触れないので、時間の経過による磨耗や忠実度の損失がないことである。 一方、ビデオテープは再生機構に触れているため、いずれは故障し、画質が劣化してしまいます。
とはいえ、DVDやCDも不死身というわけではありません。 データは螺旋状に保存されているので、ディスクを拭くときは円を描くように拭くのは避け、内側から放射状に端まで拭くようにします。 ビデオテープに比べ、DVDは寿命が長く、保存も簡単なので、より合理的で使い勝手のよいメディアといえるでしょう。
