Benjamin Britton, profesor asociat și artist electronic la Universitatea din Cincinnati, oferă următoarea explicație:
Uneltele tehnologiei pot părea ca o supa de alfabet confuză. Termeni precum ZIP, CD sau DVD sunt utilizați în mod obișnuit pentru a descrie mijloacele disponibile pentru stocarea și partajarea informațiilor, de la text la audio și până la filme de lung metraj. Dintre toate acestea, DVD, care înseamnă digital versatile disc, este pe cale să devină cel mai popular și mai fiabil mijloc de stocare a datelor, în special a materialelor video digitale de înaltă calitate. În prezent, DVD-urile își fac rapid loc în casele americanilor ca opțiune de divertisment de ultimă generație pentru vizionarea producțiilor de la Hollywood.
Înainte de a intra în mecanica modului în care funcționează un DVD, ar fi mai bine să explicăm de ce. Cu alte cuvinte, de ce industria înlocuiește standardele anterioare ale unităților de stocare, inclusiv CD-ul (prescurtare de la compact disc)? Pur și simplu, capacitatea de stocare a DVD-ului este mult mai mare. Astfel, DVD-ul are sens pentru industria video și pentru alte industrii într-un mod în care CD-ul nu a putut niciodată să o facă. Un videoclip digital de înaltă calitate pur și simplu nu ar putea încăpea niciodată pe un CD. Nici măcar nu poate încăpea confortabil pe un hard disk de calculator.
De fapt, un videoclip digital de înaltă calitate necesită până la 100 de megaocteți (MB) de spațiu de date în fiecare minut, în funcție de gradul de compresie utilizat. MPEG2, un format utilizat în mod obișnuit pentru redarea video prin intermediul computerului, comprimă un minut de date vizuale în aproximativ 30 MB. Astfel, un videoclip de două minute necesită 60 MB, iar un film de două ore necesită 3.600 MB. Comparați acest lucru cu spațiul maxim de stocare al unui CD, care este de aproximativ 640 MB.
Codificarea datelor pe un DVD poate părea o artă neagră, dar în realitate nu este cu mult diferită de codificarea datelor pe o casetă video. O casetă video stochează și redă informații pe baza amplasării și aranjării fizice a particulelor de oxid de fier pe materialul benzii. În mod similar, un DVD stochează și redă informații pe baza unui anumit „model de puncte” de pe suprafața sa. Un laser foarte precis imprimă aceste puncte – de fapt, niște gropițe incredibil de mici – pe DVD-ul original. Tocmai micimea punctelor este cea care permite capacitatea de stocare încăpătoare a DVD-ului.
Practic vorbind, să spunem că am un proiect de realitate virtuală de 75 MB pe un disc. Dacă vreau să dau publicității proiectul meu sau să îl expun în muzeele din țară, voi avea nevoie de un mijloc fiabil de vizualizare. Astfel, trebuie să îl pun pe DVD, și nu doar pe un singur DVD, ci pe mii de DVD-uri pentru distribuție.
Așa că fac un singur DVD acasă și apoi îmi duc discul la o casă de replicare, cum ar fi Panasonic, CinRam, Nimbus sau Diner. Majoritatea furnizorilor de servicii din industria optică sunt, deloc surprinzător, localizați pe Coasta de Vest. Dar există și case regionale. Aceștia vor transmite informațiile de pe discul meu, prin intermediul unor algoritmi software, către ceea ce se numește un arzător, care ghidează laserul care marchează un DVD cu capac de sticlă cu modelul de date al punctelor care variază în ceea ce privește spațierea și în ceea ce privește luminozitatea și întunericul. Spațierea și variația luminozității și a întunericului punctelor sunt ceea ce face ca datele să poată fi citite de un computer sau de un televizor DVD player în același mod în care varietatea formelor și spațierea acestor litere și cuvinte vă permite să citiți această explicație.
Apoi, se face o fotografie a acestui DVD master și se face o gravură din acea fotografie. La rândul său, gravura este folosită pentru a crea o ștampilă metalică. Să spunem că vreau să fac 1.000 de versiuni DVD ale operei mele de artă din realitatea virtuală sau 2 milioane de copii DVD ale ultimului meu film de la Hollywood. Casa de replicare folosește pur și simplu ștampila de metal pentru a imprima modelul în învelișul de plastic al tuturor acestor DVD-uri.
Ceea ce găsesc cei mai mulți oameni la magazinul local de închirieri de filme sau la magazinul video se numește DVD-5. Este denumit astfel deoarece stochează aproape cinci gigabytes (GB) de informații. Există, de asemenea, DVD-9 și DVD-18. Un DVD-9 are o capacitate dublă față de un DVD-5, deoarece este format practic din două discuri, așezate unul peste celălalt. Laserul care „citește” informațiile interpretează mai întâi datele de pe discul de sus și apoi schimbă unghiul pentru a traduce datele de pe cel de-al doilea. DVD-18 funcționează în același mod, cu excepția faptului că ambele discuri au două fețe. În loc să citească doar o singură față pentru informații, laserul citește ambele fețe, ceva asemănător cu vechile noastre discuri de vinil.
Două note finale despre motivul pentru care Hollywood-ul se îndreaptă spre DVD-uri ca suport ales pentru a-și lansa produsele: În primul rând, DVD-urile sunt mai durabile decât banda standard VHS. Dacă sunteți în domeniul închirierii de filme, asta înseamnă mai multe profituri pe termen lung, deoarece nu va trebui să plătiți pentru versiuni de înlocuire după mai multe difuzări. (Are și avantajul suplimentar că franciza locală nu va trebui să se îngrijoreze dacă o derulezi sau nu). În plus, datorită caracteristicilor speciale din cadrul unităților de redare DVD ale televizoarelor, va fi imposibil ca aceste aparate să „citească” și să redea copii piratate ale filmelor pe DVD, o problemă care a afectat piața video de la Hollywood în străinătate.
Mai multe informații despre DVD-uri vin de la Sylvia Moats, Xiao Tang și Victor McCrary de la National Institute of Standards and Technology (NIST):
DVD (digital video disc) este o tehnologie bazată pe stocarea optică a datelor, similară cu cea a compact discurilor (CD). Stocarea optică a datelor este o metodă de stocare a informațiilor digitale (1 și 0) prin utilizarea luminii pentru a citi informațiile. Informațiile analogice sunt convertite în informații digitale, care sunt apoi codificate pe disc dinspre marginea interioară spre exterior. Datele digitale sunt codificate prin intermediul unor gropițe pe stratul de înregistrare al discului. Codificarea se realizează cu ajutorul unei tehnici denumite EFM, modulație de la opt la paisprezece, în cazul CD-urilor și EFMPlus, modulație de la opt la șaisprezece, în cazul DVD-urilor.
Pits și separările dintre pits, numite lands, variază în lungime pentru a reprezenta informația digitală stocată pe disc. Gropițele sunt dispuse într-o pistă care formează un model în spirală pe stratul de înregistrare al discului. Discul se rotește într-o mișcare circulară în interiorul playerului, în timp ce un laser cu cap optic se deplasează încet spre exterior și rămâne concentrat pe gropițe. Fasciculul laser este reflectat înapoi către un detector atunci când lovește terenurile și este împrăștiat departe de detector de către gropițe. Tranziția dintre o gropiță și un teren corespunde unui „1” în fluxul de biți digital.
Un DVD poate stoca peste două ore de video pe un strat al discului. În comparație cu cele 74 de minute de date pe care le poate conține un CD, această capacitate marchează o mare îmbunătățire. (Șaptezeci și patru de minute este suficient pentru a conține Simfonia a IX-a a lui Beethoven pe un întreg CD). Cele mai mici gropițe de pe un DVD au o lățime de aproximativ 0,4 microni (0,0001575 inci), în timp ce gropile de pe CD au o lățime minimă de 0,83 microni. Pișcăturile sunt dispuse în piste (numite track pitch) care sunt mult mai apropiate pe un DVD (0,74 microni) decât pe un CD (1,6 microni). Cu această construcție, un DVD cu un singur strat și o singură față poate conține 4,7 GB față de cei 650 MB care pot fi conținuți pe un singur CD.
Dimensiunea mai mică a gropilor de pe un DVD înseamnă că fasciculul laser utilizat într-un DVD player trebuie să aibă o lungime de undă mai mică decât cel de pe un CD player. Dar această cerință permite o dublă compatibilitate: DVD playerele sunt concepute pentru a reda atât discurile DVD, cât și CD-urile. Din nefericire, această compatibilitate este retroactivă, astfel că playerele de CD-uri nu vor reda DVD-uri.
Cu suprafețe atât de mici ale gropilor, numărul de erori posibile în citirea discului este nelimitat. Ca urmare, stocarea cu corecție de erori a cunoscut o dezvoltare rapidă. În tehnologia CD, există o codificare de corecție a erorilor (ECC) pe disc ca mijloc de corectare a problemelor atunci când acestea apar. Algoritmii ECC sunt configurați pentru a detecta și corecta perfect erorile din date. Aceeași metodă este utilizată pentru corectarea erorilor în tehnologia DVD.
Cantitatea mai mare de informații stocate pe un DVD video se datorează în principal dimensiunii mai mici a boxei și spațierii mai strânse între piste, dar mai intervine și un alt factor – și anume, compresia. Moving Picture Experts Group a scos pe piață un algoritm avansat de compresie video denumit MPEG2. Această dezvoltare se bazează pe compresia temporală, care compară fiecare cadru video cu următorul cadru și stochează doar schimbările din scenă. Acesta stochează un singur cadru cu întârziere, astfel încât să scoată continuu fundalul unei scene și să aibă mai mult spațiu pentru a stoca schimbările din scenă. MPEG2 folosește, de asemenea, transformarea discretă a cosinusului, care ia imaginile și le găsește frecvența și apoi comprimă orice frecvențe repetitive.
Compresia video permite mai mult spațiu pentru a stoca opțiuni suplimentare de vizionare, o mare parte din ceea ce face ca DVD-ul să fie un progres incredibil în tehnologie. Permițând o experiență cinematografică completă, DVD-video vine în Dolby Digital (AC-3) Surround Sound . Alte opțiuni includ posibilitatea de a alege între vizionarea în format wide (16:9) sau full-screen (4:3), piste de sunet în diferite limbi și vizionare cu subtitrare închisă. DVD-ul video poate, de asemenea, să lase spectatorul să decidă ratingul, R sau PG, datorită tăierilor de scene preprogramate pe disc. Telespectatorii pot opta, de asemenea, să vizioneze o versiune netăiată a filmului sau să vadă secvențe din original. Toate aceste selecții pot fi alese la începutul filmului. DVD-ul trece apoi fără întreruperi de la o scenă la alta, în aranjamentul ales de spectator. Regizorul și producătorul decid asupra cantității și tipului de opțiuni disponibile, astfel încât fiecare DVD în parte poate avea unele, toate sau niciuna dintre aceste opțiuni.
O altă mare îmbunătățire a stocării video pe DVD este rezoluția sa de 525 de linii, care este mult mai mare decât rezoluția oferită de mediile cu discuri laser și de aproape două ori mai mare decât rezoluția unei casete video VHS standard. Această rezoluție depinde de capacitățile monitorului de televiziune utilizat, dar nu este necesar ca monitorul să aibă o rezoluție înaltă pentru ca spectatorul să se bucure de avantajele DVD-ului. Un alt avantaj este faptul că un disc DVD nu este atins fizic în timp ce se învârte în player, astfel încât nu există uzură sau pierdere de fidelitate în timp. În schimb, casetele video ating un mecanism de redare și, în cele din urmă, se strică, degradând calitatea imaginii.
Acestea fiind spuse, DVD-urile și CD-urile nu sunt impenetrabile. Deoarece datele sunt stocate în spirală, utilizatorii ar trebui să evite să șteargă discul cu o mișcare circulară; atunci când curățați un disc, ștergeți din interior în mod radial spre margine. În comparație cu benzile video, longevitatea și stocarea mai ușoară a DVD-urilor le face un suport mult mai rezonabil și mai ușor de utilizat.
.
