Что такое DVD?
DVD — новый, пришедший на замену CD, массовый формат дисков для коммерческого распространения фильмов и музыки, а также вместительный сменный носитель данных в компьютерной области.
На физическом уровне формат DVD представлен оптическим диском с повышенной плотностью записи и приводом для считывания информации с определённой длиной волны лазера. Также, как и в случае с CD, DVD-диск может быть с неизменным содержимым, записываемым и перезаписываемым. Бросающееся на первый взляд физическое отличие DVD-дисков от CD — в возможности использования для хранения информации обеих сторон и предусмотренном наличие двух слоёв с каждой стороны.
DVD диск может иметь различные форматы размещения данных, наиболее распространённые из которых: DVD-Video, DVD-Audio, SACD, DVD-диски для игровых приставок. DVD-Video и DVD-Audio могут присутствовать независимо и одновременно на одном физическом диске. DVD-Audio и SACD - допускают нахождение на первом слое обычного CD для совместимости с CD-плеерами. Все DVD-плееры могут читать обычные музыкальные компакты.
Практически при той же самой цене на лицензионные диски, преимущество DVD-дисков перед CD проявляется по всем параметрам. Более высокая вместимость и скорость считывания позволяет размещать на DVD музыку и видео с гораздо более высоким качеством, нежели в случае CD. Плюс, на дисках добавилась структурированность и интерактивность информации. Последние модели бытовых DVD-плееров воспроизводят CD c MP3-файлами и позволяют просмотривать JPEG-картинки, а также часто содержат встроенные декодеры многоканального звука.
Что означают буквы в слове DVD?
Вопреки распространённому мнению, DVD официально никак не расшифровывается и ничего не означает. Исторически буквы сложились как аббревиатура из слов digital video disc, но при дальнейшем развитии формата любая расшифровка букв не в полной мере отражала его суть, поэтому вопрос с расшифровкой был официально закрыт.
Кому принадлежит DVD?
О разработке формата DVD был официально объявлено в сентябре 1995 г. группой из 10 компаний: Hitachi, JVC, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thomson, Time Warner и Toshiba. В мае 1997 г. на базе этого консорциума был создан DVD-форум - открытая для вступления организация, насчитывающая сегодня более 200 членов.
Основные задачи этой организации - развитие и продвижение формата DVD, выработка согласованных спецификаций, а также лицензирование деятельности предприятий в области DVD технологии.
DVD-Video
Общие сведения
DVD формат обязан своим успехом именно DVD-Video дискам. Часто DVD ассоциируют именно с DVD-Video дисками, и именно с распространяемыми на них видеофильмами. По части видеоизображения DVD-Video пришёл на смену VHS-кассете и VideoCD. Для хранения видеоизображения на DVD-Video диске используетcя формат сжатия с потерями (стандарт MPEG-2), оптимизированный для качественного сжатия видеоизображения методом отбрасывания избыточной для человеческого зрения информации.
Качество видеоизображения на DVD-Video диске зависит от битрейта, геометрического размера кадра и качества исходного изображения для сжатия. Обычно битрейт составляет 3,5..5 Мбит/с. Статические сцены передаются лучше, чем динамические. При тщательном разлядывании изображения можно заметить специфические для цифровой картинки артефакты, однако качество картинки по всем объективным параметрам превосходит VHS-кассету и диск VideoCD. Для массового бытового видеоформата — это долгожданная революция!
Диски продаются в прямоугольных упаковках с качественной полиграфической обложкой, на задней стороне которой указывается небольшая рецензия на фильм и параметры видео и звука. Длительность воспроизведения видео на DVD-Video диске зависит от нескольких параметров. При одностороннем диске и высоком битрейте типичная продолжительность составляет 1,5-2 часа. Часто в дополнение записывают несколько бонусных видеофрагментов о съёмках фильма, интервью и рекламу. При двухстороннем двухслойном диске длительность может достигать 8 часов. Однако двухсторонние фильмы — редкость. Вместо этого в упаковке чаще находится 2 односторонних диска: один — с фильмом, второй — с бонусами и дополнениями.
Звуковая дорожка к фильмам может быть записана в многоканальном формате на нескольких языках (до восьми на диске). Чаще всего имеются две-три дорожки: оригинальная, оригинальная с комментариями режиссёра и местная дублированная. Также на диске располагаются отключаемые синхронные субтитры — до 32. Очень интересная возможность DVD-Video диска — анимированное меню для настройки параметров просмотра, а также быстрый выбор эпизода.
Практически не используемые, но не менее интересные возможности формата: просмотр одной и той же сцены под разными углами, интерактивный выбор поворота сюжета (story line), интерактивные видеоигры.
Недостатки DVD формата
К самому большому недостатку DVD-Video формата стоит отнести большую задержку выхода фильмов на DVD, по сравнению с прокатом в кинотеатрах. Зональная защита DVD-Video дисков и плееров также добавляет неудобства пользователям. Для массового формата устройства записи DVD имеют слишком большую цену, скудный выбор и пока что неразбериху с форматами записываемых/перезаписываемых носителей.
Помимо этого, DVD-Video плееры (исключая достаточно дорогие аппараты) не могут проигрывать музыкальные диски повышенного разрешения — DVD-Audio и SACD диски. Стандарт DVD-Audio не совместим с SACD.
Впрочем, благодаря успеху распространения формата и массовому спросу, ситуация на глазах выправляется.
Какая система используется на DVD для видео?
DVD-Video унаследовал всю прелесть проблем несовместимости телестандартов NTSC и PAL, существующую со времён видеокассет. MPEG-видео хранится на DVD в цифровом виде в YUV формате в одной из двух телевизионных систем: 525/60 (NTSC) или 625/50 (PAL). Размер изображения 720x480 против 720x576, частота смены кадров 29.97 против 25. Изображение для демонстрации в кинотеатрах записывается в широкоформатном виде с частотой 24 кадра в секунду. Так что на DVD видео в формате PAL обычно прокручивается быстрее на 4%. Звук также звучит чуть выше оригинальной дорожки.
Многие современные плееры имеют отдельный декодер MPEG2 и отдельный всеформатный видеоЦАП, автоматически формирующий картинку любого стандарта, даже с возможностью преобразования сигнала для показа NTSC картинки на PAL телевизорах.
Региональная защита
Для того, чтобы проводить прокат фильмов с наибольшей выгодой, производитель DVD-Video диска может установить на него региональный код защиты. Таким образом, просмотреть диск можно будет только на плеере с тем же самым региональным кодом. Этот код представляет собой лишь информационную ценность и не используется для сквозного кодирования информации.
Весь мир был поделён на 8 зон:
- Канада, США
- Япония, Европа, Южная Африка, Ближний Восток + Египет
- Юго-Восточная Азия, Восточная Азия + Гонконг
- Австралия, Новая Зеландия, Тихоокеанские Острова, Центральная Америка, Южная Америка, Карибские острова
- Бывший Советский Союз, Индийский полуостров, Африка, Северная Корея, Монголия
- Китай
- Зарезервировано
- Международная зона (самолеты, пароходы и т.п.)
В настоящее время проблема региональной защиты уже не стоит так остро. Сами производители DVD аппаратуры понимают, что это тормозит развитие стандарта и лишает их потенциальной прибыли, поэтому оставляют возможность отключения защиты либо продают плееры уже с отключенной защитой.
Защита DVD от копирования
Macrovision
Для защиты от записи на аналоговые VHS-магнитофоны применяется технология аналоговой защиты от копирования, под названием Macrovision. При выводе изображения в сигнал подмешиваются слабые быстро модулирующиеся цветовые полосы и импульсы вертикальной синхронизации, что сбивает систему автоматической подстройки уровня сигнала у 95% моделей видеомагнитофонов. Часто отключаема сменой прошивки плеера или использованием RGB выхода.
CGMS
CGMS - copy generation management system. CGMS-A - aналоговая защита, рассчитанная на компьютерные платы видеозахвата и цифровые видеокамеры. В 20-й или 21-й строке стандарта NTSC передаётся код защиты от записи. CGMS-D - для защиты от переписывания информации по IEEE1394. Шифрование отсутствует.
CSS
CSS - content scrambling system. Сквозное шифрование контента диска. В октябре 1999 года эта система защиты была вскрыта и распространена по Интернету.
CPPM
Content Protection for Prerecorded Media. Усовершенствованная версия CSS. Используется только для DVD-Audio дисков. Сведений о вскрытии не имеется, так что "сграбить" DVD-Audio диск на жесткий диск компьютера не удастся.
Каждая запись на DVD-Audio также имеет так называемые "цифровые водяные знаки", которые расположены в неслышимой области спектра и распознаются DVD-Audio оборудованием при проигрывании через цифровые и аналоговые интерфейсы, и препятствуют копированию. Бытовое DVD-Audio оборудование также обычно не воспроизводит звук через цифровой выход или делает это с намеренным даунсемплингом в пониженное разрешение.
CPRM
Content Protection for Recordable Media. Используется для записываемых DVD дисков.
DCPS
Digital Copy Protection System. Шифрование контента от перехвата при передаче через цифровое соединение. Разработана с запасом на будущее, для передачи сигнала по IEEE 1394 на цифровые телевизоры, цифровые ресиверы и видеорекордеры.
HDCP
High-Bandwidth Digital Content Protection. Аналогично DCPS. Используется при передачи видео на цифровые ЖК-мониторы через интерфейс DVI.
