Die geburt der dvd

 Die Geburt der DVD Seit der Einführung der Audio Compact Disc im Jahre 1982 und der CD-ROM im Jahre 1985 ist die 12 cm große Scheibe zu dem populärsten Universalträger für Musik, Daten und Multimedia geworden. Doch primär im Bereich der Video-Wiedergabe stieß die CD sehr schnell an ihre Grenzen. Deshalb wurde Anfang der 90er Jahre ein Komitee gebildet aus Hollywoods Unterhaltungsindustrie, der Computerindustrie und den großen Unterhaltungselektronik-Anbietern, um den "großen Bruder" der CD zu definieren. Ein weiterer Grund für diesen Zusammenschluss - dem heutigen DVD- Konsortium - war auch die Entwicklung eines neuen einheitlichen Weltstandards, um die Fehler bei der Einführung der Videokassette (Beta vs. VHS) nicht zu wiederholen. Nach verschiedenen Vorschlägen einigte man sich im Dezember 1995 auf die generellen Standards der neuen Disc.

Die DVD (Digital Versatile Disc = digitale vielseitige Scheibe) wurde geboren. Zum ersten Mal erhält der Konsument höchste digitale Bildqualität mit digitalem Surround- Sound auf einer interaktiven Disc, die sowohl im Unterhaltungsbereich zu Hause (DVD- Player) als auch in der PC-Welt (DVD-ROM Laufwerke) Anwendung findet.   Das Speicherwunder DVD Im Gegensatz zur CD befindet sich auf der DVD nicht nur ein Layer (Schicht) mit Bild- und Toninformationen, sondern sie kann bis zu zwei Layer auf beiden Seiten haben (einfach umdrehen!). Des weiteren verfügt jeder DVD- Layer über kleinere und engere Pits (Vertiefungen mit den Bild- und Toninformationen), so dass auf einem Layer nicht 650 MB Speicher zur Verfügung stehen, sondern bis zu 4.700 MB. Mittels einem neuentwickelten, fokussierbaren Laserlesekopf können zur Zeit zwei Layer pro Seite abgetastet werden.

DVD- Typen und deren Kapazitäten DVD-5 (1 Schicht/1 Seite) 4,7 GB   DVD-9 (2 Schichten/1 Seite) 8,5 GB   DVD-10 (1 Schicht/2 Seiten) 9,4 GB   DVD-18 (2 Schichten/2 Seiten) 17 GB   Unterschiede CD - DVD   CD DVD Disk-Durchmesser 120 mm 120 mm Disk-Dicke 1,2 mm 1,2 mm Seitenanzahl 1 Seite 1 oder 2 Seite(n) Schichtenanzahl pro Seite 1 Schicht 1 oder 2 Schicht(en) Lochdurchmesser 15 mm 15 mm Kleinste Pit- Größe 0,834 Mikrometer 0,4 Mikrometer Spurbreite 3,058 Mikrometer 0,74 Mikrometer Laserwellenlänge 780 Nanometer 650/635 Nanometer Durchschnittliche Bitrate 0,15 Mbytes/s 4,7 Mbytes/s Die fünf Formate der DVD DVD- Video Bis zu 8 Stunden hochqualitative, interaktive Videosequenzen mit 8 Soundspuren und 32 Untertiteln.   DVD- Audio Ähnlich wie die Audio CD (16 bit/44 kHz) jedoch mit höherer Auflösung und Sampling- Frequenz (je höher, desto besser) (bis zu 24 bit/192 kHz). 1 Byte = 8 bit   DVD- ROM Ein Computer-Speichermedium ähnlich der CD-ROM, jedoch mit bis zu 17 GB Speicherkapazität.   DVD- R (record able) Einmal beschreibbares Medium (zur Zeit 4,7 GB Speicher pro Seite). Die DVD-R kann mit Datenstrukturen der Formate DVD- Video, DVD- Audio oder DVD- ROM beschrieben werden.   DVD- RAM (read access memory) Beschreibbares und löschbares Medium mit zu 2,6 GB Speicher pro Seite.

Kann ebenfalls als DVD- Video, DVD- Audio oder DVD- ROM Anwendung finden.   Spezifikationen Die vom DVD- Forum festgelegten DVD- Spezifikationen für Video, Audio und die Interaktivität sind bindend für alle DVD- Produzenten. Somit ist die Funktionalität auf allen Plattformen (DVD- Player, DVD- ROM- Laufwerke für WIN und Mac) gewährleistet. MPEG Video Als Videoformat wurde MPEG2 oder MPEG1 definiert. Je nach Veröffentlichungsland in NTSC oder PAL. Europäsche DVD- Player verfügen zumeist über beide Systeme.

Amerikanische jedoch nur NTSC. Audio Die drei primären Audio-Formate der DVD- Video sind PCM, Dolby Digital und MPEG. Auf bis zu 8 unabhängigen Tonspuren können diese Audio-Formate und/oder unterschiedlichen Synchronisations-Fassungen (englisch, deutsch etc.) des Films abgelegt werden. Der Zuschauer kann somit die gewünschte Sprachversion oder das gewünschte Audio-Format selbst wählen. Interaktiv Die DVD- Video kann beliebig viele Menüs enthalten.

Sie werden z.B. genutzt um bestimmte Schlüsselszenen eines Films oder Zusatzinformationen des Films (Making of, Interviews etc.) direkt anzusteuern. Untertitel (Subtitle) Der Zuschauer hat die Möglichkeit aus bis zu 32 Untertitel-Sprachen - falls programmiert - zu wählen.   Blickwinkel (Angle) Die DVD- Video verfügt über bis zu 9 parallele Videospuren.

Wenn das Ausgangsmaterial es erlaubt, kann der Zuschauer die Kameraperspektive mittels Fernbedienung (Multiangle- Funktion) selbst wählen. Jugendschutzkontrolle (Parental Control) Die DVD- Option "Parental Control" ermöglicht erstmals, einzelne Sequenzen oder den ganzen Film nur definierten Altersgruppen zugänglich zu machen. DVD- Player können z.B. so eingestellt werden, dass alle Sequenzen oder auch ganze Filme (DVDs), die erst ab 18 Jahren freigegeben sind, übersprungen oder komplett nicht gezeigt werden. Die wichtigsten Vorteile im Überblick Hohe Speicherkapazität - bis zu 8 Stunden Spielfilm auf einer DVD Überragende digitale Bild- und Tonqualität (Surround- Sound) 8 Sprachversionen und 32 Untertitel auf einer DVD möglich Absolute Langlebigkeit - kein Qualitätsverlust wie bei VHS Viel Komfort: Kapitelsprung, Top-Standbild, Schnelllauf usw.

Auswahl verschiedener Perspektiven durch Multiangle- Funktion Einfachste Handhabung bei interaktiver Nutzung DVD- Player und DVD- ROM- Laufwerke sind abwärts kompatibel Weltweites Medium mit einheitlichen Standards Die Disc Ursprünglich hatten sich die großen Anbieter der Unterhaltungselektronik zusammengesetzt, um ein neues Videomedium zu kreieren. Sony und Philips schlugen die "High Density Compact Disc" (HDCD) vor. Panasonic, Toshiba & Co. die "Super Density Digital Video Disc" (SD-DVD). Ende 1995 einigten sich die beiden Lager auf das gemeinsame Format "Digital Video Disc" oder DVD. Da aber auch die Audio- und die Computerindustrie großes Interesse am neuen Medium zeigten, erschien den DVD- Machern der Name "Digital Video Disc" zu einseitig.

Am griffigen Kürzel DVD wollte indes niemand etwas ändern. So griff man im DVD- Konsortium zum Wörterbuch, um eine universellere Bedeutung für das V im Kürzel zu finden. Die Lösung: "Digital Versatile Disc", zu deutsch "digitale vielseitige Scheibe". So lautet nun die offizielle und vielsagende Bezeichnung der Video, Musik und Computer- Disc. Schade nur, dass "versatile" für Franzosen, Deutsche oder Japaner ein echter Zungenbrecher ist. Deshalb bleibt „video“ dabei: Die Film- DVD ist und bleibt die Digital Video Disc, wenngleich sie an Versatilität (=Vielseitigkeit) alle bisherigen Medien in den Schatten stellt.

DVD- Features Untertitel Originalfassung mit hebräischen Untertiteln: die DVD macht’s möglich. Auf der Scheibe lassen sich bis zu 32 verschiedene Untertitelsprachen aufspielen, die der Benutzer übers Menü auswählen kann. Manche Filmanbieter ergänzen die normalen Untertitelspuren mit zusätzlichen Informationen für Hörgeschädigte. Diese Untertitelspuren heißen entweder "Close Caption" oder "Movietext". Bild Der Film kommt als datenkomprimiertes und -reduziertes Digitalsignal von der Scheibe. Der DVD- Standard ermöglicht mehrere parallele Videoströme, die der Benutzer übers Menü auswählen kann.

Bei Konzertmitschnitten lassen sich so etwa die Totale, der Sänger und einzelne Musiker aufzeichnen, aber auch Spielfilme mit wählbaren Handlungsverläufen sind denkbar. Ton Bis zu acht verschiedene Tonspuren erlaubt der DVD- Standard. Das können mehrere Synchronfassungen eines Films wie auch verschiedene Audio- Formate sein. Üblich sind 5.1-Mehrkanalton im Dolby- Digital- Format und eine MPEG- Stereo- Tonspur. Musik- DVDs haben oft eine Dolby- Digital- Mehrkanalabmischung und Stereoton in CD- Qualität.

Außerdem ist die DVD auch ein High- End- Musikmedium: Sie kann Aufnahmen mit 24 Bit Auflösung und 96 Kilohertz Abtastung speichern. Das ist der im Moment beste verfügbare Audio- Standard.   Produktions- Infos Neben dem Film können die Anbieter auf der DVD auch Werbetrailer, die Besetzung des Films oder Hintergrundinformationen in separaten Filmspuren sowie auf Textbildschirmen unterbringen. Diese Teile der DVD lassen sich über das Menü der Filmscheibe aufrufen. Film- Menü Mit einem Druck auf die "Menü“- Taste der Player- Fernbedienung erscheint bei fast jeder DVD ein Inhaltsmenü mit Auswahlpunkten zu einzelnen Filmkapiteln, eine Vorwahl für die gewünschte Audiospur sowie die Untertitel und meistens einer Option auf Zusatzinformationen zum Film und Filmtrailer. Navigation durch das DVD- Menü DVD- Menüs sind ähnlich aufgebaut wie etwa Internet-Seiten.

Sie bestehen aus Grafiken und Auswahloptionen, durch die der Benutzer mit den Pfeiltasten und einer Befehlstaste ("Enter", roter Kreis unten) auf der Fernbedienung springen kann. Der Player holt sich auf Knopfdruck die entsprechenden Befehle von der Scheibe und fährt dann die jeweilige Szene oder die nächste Menü-Ebene auf der DVD an.    Kapitelauswahl Für die Anwahl eines Kapitels zeigen die meisten DVDs neben dessen Name und Nummer auch ein Szenenfoto. So sehen Filmkenner sofort, wo sie landen.    Tonformate Hier sind die Tonformate auf der DVD aufgelistet. Die Auswahl erfolgt via Pfeiltasten und "Enter", sie lässt sich aber auch während der Wiedergabe ändern.

   Auswahl Untertitel Ob und welche Untertitel zum Film auf dem Bildschirm erscheinen sollen, lässt sich genauso einstellen wie die Auswahl der Tonspuren.   DVD – Datenspeicherung DVDs konservieren mühelos immense Datenmengen.   Auf den ersten Blick sehen nicht nur DVD- Player genau so aus wie normale CD- Abspieler. Auch die Digital Video Disc (DVD) selbst erinnert stark an die mittlerweile 16 Jahre alte Compact Disc.   Während CDs nach maximal 90 Minuten Musik ausgespielt haben, liefern DVDs bis zu acht Stunden Film in konkurrenzlos guter Bildqualität mit mehreren Surround- Tonspuren. Damit das funktioniert, müssen die Daten auf der zwölf Zentimeter großen DVD enger zusammenrücken und die Laser-Abtasteinheit im Player genauer hinsehen.

Und so funktioniert’s: Die digitalen Dateneinheiten, in Form von winzigen Vertiefungen - sogenannten Pits - in CDs wie auch DVDs gepresst, sind auf der DVD nur halb so groß und halb so weit voneinander entfernt. Diese Kombination aus Miniaturisierung und Tuchfühlung gestattet es, auf einer DVD bis zu 4,7 GB Daten unterzubringen - siebenmal mehr als auf einer CD. Damit der Laserstrahl im DVD- Player die winzigen Pits überhaupt erkennt, muss er sich wesentlich exakter auf die Pit- Spuren der Scheibe Scharfstellen als der Laser eines CD- Spielers. Ein herkömmlicher CD- Laser könnte schon wegen seiner technischen Beschaffenheit die DVD- Pits nicht lesen: Er hat eine Lichtwellenlänge von 780 nm (0,78 µm), und die ist größer als die Entfernung von 740 nm (0,74 µm) zwischen den DVD- Pitspuren. Der DVD- Laserstrahl leuchtet deshalb mit 635 bis 650 nm Wellenlänge. Die im Moment am häufigsten eingesetzte DVD, die sogenannte DVD 5 mit 4,7 GB Datenkapazität oder etwa zwei Stunden Film, repräsentiert aber nur die Basis der Technologie.

Um auch längere Spielfilme auf die Scheibe bannen zu können, haben die Erfinder der DVD unter der ersten Datenschicht noch eine zweite vorgesehen. In diesem Fall besteht die obere Schicht aus einem halb lichtdurchlässigen Material, von dem der Laser die Daten zuerst ausliest, bevor er sich auf die 0,3 Millimeter tiefer liegende zweite Lage einstellt - diese Scheibe speichert 8,5 GB Daten und heißt DVD 9.     Alternativ zu ihr lässt der Standard auch eine Scheibe mit je einer Datenschicht auf jeder Seite zu. Diese DVD 10 (9,4 GB) muss man allerdings mit aktuellen DVD- Playern nach der Hälfte der Spielzeit umdrehen. Eine Wendeautomatik, ähnlich der in Laserdisc- Playern, könnte dem Filmfan diese Arbeit abnehmen. Die Krönung: die auf beiden Seiten doppellagig bespielte DVD 18 mit 17 GB Speicherkapazität.

DVD- Player spielen auch Audio- CDs ab. Der Laserstrahl lässt sich mit einer zweiten Linse auf die gröber angeordneten CD- Pits justieren und liest die Informationen genauso aus wie ein CD- Player. Probleme bekommt der DVD- Laser allerdings mit bespielbaren CDs. Grund: Ihre farbige Oberfläche reflektiert nur die Wellenlänge des CD-, nicht aber die des DVD- Lasers.     Die Lösung: DVD- Player mit zwei Laser- Abtastern, einer mit 635 nm für DVDs und einer mit 780 nm für CDs, wie etwa die DVD- Player von Sony.   Enger stapeln Die DVD fasst mit ihren halb so großen Vertiefungen in engeren Spuren die siebenfache Datenmenge einer CD.

Zusätzlich lassen sich zwei Datenschichten übereinander stapeln. Was steckt im DVD- Player alles drin..? Könnte ein DVD- Player sprechen, gäbe er beim Einschalten die Worte "Ich bin drei Geräte" von sich.   Schließlich beherrscht der Abspieler die Wiedergabe von Audio- und Video-CDs sowie die der namensgebenden Digital Video Disc (DVD). Damit der Player all diese Funktionen im Griff hat, steuert ein ganzes Heer digitaler und analoger Bausteine die Signale von den verschiedenen Trägermedien auf ihrem Weg von der Scheibe zu den Bild- und Tonausgängen.

  Grundsätzlich lassen sich drei Bereiche im Player unterscheiden: das Laufwerk, das die digitalen Informationen von der DVD liest, die digitale Signalverarbeitung sowie die analogen Ausgangsschaltkreise. Unten sehen Sie, wo diese Sektionen im Player sitzen und was dort passiert.    1) Laufwerk Im Innern dieses grauen Kastens rotiert die Silberscheibe - egal, welchen Typs. Die Laseroptik im Laufwerk liest die auf der Scheibe gespeicherten digitalen Informationen aus und reicht sie - über Optokoppler in elektrische Signale umgewandelt - an die digitale Signalverarbeitung weiter.       2) Analoge Ausgänge Von den digitalen Video- und Audiodecodern gelangen Bild und Ton über Digital-Analog-Wandler zu den Ausgängen. Bildsignale stellen die meisten Player wahlweise als Composite- (FBAS-) Signal an der gelben Video- Cinchbuchse oder nach Helligkeit und Farbe getrennt als Y/C- Videosignal via Hosidenanschluss zur Verfügung.

Einige Player geben über die Euro- AV- (Scart-) Buchse das Bild auch als nach Rot, Grün und Blau aufgeteiltes RGB- Signal aus, das in modernen Fernsehern direkt die Elektronenkanonen der Bildröhre ansteuern kann. Den Ton zum Film stellt der Player über zwei Cinchbuchsen für die Tonkanäle links und rechts bereit. Diese Ausgänge entsprechen denen eines CD-Players. An diese Buchsen lässt sich ein Stereoverstärker oder ein beliebiges Surroundgerät mit Dolby- ProLogic- Decoder anschließen.       3) Digitalplatine Hier untersucht ein Steuerprozessor anhand der ankommenden Daten, welcher Disc-Typ im Laufwerk rotiert und kontrolliert damit die weitere Signalverarbeitung.   Der Digital-/Analogwandler: Audio- / Video- CD Daten von einer Audio- CD etwa werden einfach via Digital- Analog- Wandler zur analogen Audiosektion weitergereicht und herausgegeben.

Daten von einer Video- CD gelangen über den eingebauten MPEG- Decoderbaustein als Bild- und Toninformationen ohne weitere Bearbeitung zu den Ausgängen. DVD Komplizierter wird’s, wenn eine DVD mit ihren Datenmengen von bis zu 9 Megabit pro Sekunde im Laufwerk rotiert. Hier muss die Digitaltechnik die verschiedenen Informationsanteile wie Bilddaten, Tonspuren, Untertitel und Menüinformationen voneinander trennen und weiterverarbeiten. Videodaten etwa kommen als komprimiertes und datenreduziertes Signal von der Disc und werden über den sogenannten MPEG 2- Videodecoder in analoge Videobilder gewandelt. Beim zugehörigen Ton können nicht nur acht verschiedensprachige Tonspuren vorliegen, sie können auch in unterschiedlichen digitalen Codierungen auf der Disc liegen. Die vom Benutzer ausgewählte Tonspur gibt der Steuer- Chip an den Audiodecoder weiter.

Der wandelt den Digitalton in ein PCM- Stereosignal um und gibt ihn über die eingebauten Digital- Analog- Wandler zu den analogen Cinchausgängen weiter. Alternativ kann der digitale Signalprozessor die digitalen Tonsignale auch unbearbeitet zu den Digitalausgängen weiterreichen, etwa wenn der Player mit einem Verstärker zusammenarbeitet, der selbst Digitalsurround entschlüsselt.        

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