A DVD lemez 1996 novemberi első megjelenése óta, a hasonló termékekhez képest soha nem látott sebességgel terjedt el. Gyorsan megvetette lábát a „konzerv” médiumok világában.
A DVD piac jelentősége 1999-ben az önálló DVD írók (rekorderek) megjelenésével tovább nőtt. Ezek számára jelenleg a piac többféle írható DVD lemezt is kínál: az egyszer írható DVD-R-t és DVD+R-t, valamint az újraírható DVD lemezeket (DVD-RW, DVD+RW és DVD-RAM).
 |
| A DVD Forum támogatta_BR_formátumok logoja |
A DVD szabványok feletti felügyelet gyakorlására létrehozott ipari csoport, a DVD Fórum kidolgozta a DVD-R, DVD-RAM és DVD-RW lemezekre vonatkozó szabvány-előírásokat.
 |
| DVD+RW Alliance támogatta_BR_formátumok logoja |
A DVD+RW (majd a DVD+R) lemezekre vonatkozó szabványt a DVD+RW Alliance, vagyis az ezt a formátumot támogató nyolc gyártó cégből álló csoport dolgozta ki. Legjelentősebb tagjai a Philips, a Sony, a Thomson Multimedia és a Ricoh. A DVD+RW lemezeket elsőként Európában forgalmazták személyi számítógépekhez. Azóta már megjelentek DVD+RW lemezeket, majd a DVD+R lemezeket is használó DVD rekorderek (önálló asztali írók) is.
Ezen írásunkban sok mindenről lesz szó, a jobb áttekinthetőség kedvéért ezért a következő elnevezésekhez próbáljuk tartani magunkat:
DVD rekorder: önálló asztali felvevő (író) és lejátszó
DVD lejátszó: csak lejátszásra szánt önálló asztali készülék
DVD meghajtó: számítógépbe való lejátszó
DVD-RAM meghajtó: számítógépes író/olvasó DVD-RAM lemezekhez
DVD író: számítógépbe való író és lejátszó
DVD újraíró: számítógépbe, RW lemezhez való író és lejátszó.
Mivel a különféle lemezformátumok nem kompatibilisek egymással, egy adott készüléken megírt általában nem játszható le egy másik íróval. Bizonyos lemezfajták ezen túlmenően a csak lejátszásra készült készülékekkel (lejátszókkal) sem kompatibilisek. A formátumokat ugyan eredetileg úgy tervezték, hogy a DVD rekorderek által megírt lemezek a lejátszókon is lejátszhatók legyenek (kivétel: a DVD-RAM), a gyakorlatban azonban némelyik DVD lejátszó nem képes lejátszani még ezeket a kompatibilisnek szánt lemezeket sem.
Sokan azt mondják, hogy az ipar a sokféle írható formátum egymás mellett élésének eltűrésével csak összezavarja a felhasználókat és ezzel gátolja a DVD rekorderek elterjedését. Akárhogy is, a felsorolt, különösen pedig a DVD-RW és a DVD-RAM formátumok közötti verseny egyre élesedik. A felhasználók igénylik a kompatibilitási probléma megnyugtató megoldását.
A Japan Electronic Industry Development Association (JEIDA) tanulmánya arról tudósít, hogy sok felhasználónak az a véleménye, hogy ha magukra a lemezekre nem képesek egységes szabványt létrehozni, akkor a készülékgyártó ipar fejlesszen ki és gyártson olyan „mindenevő” készülékeket, melyek a lemezformátumok döntő többségét, ideális esetben valamennyi formátumot kezelni tudják. A készülékgyártók, lehetőségeikhez mérten reagálnak erre a követelményre, néhányan nemrégen már meg is jelentettek olyan számítógépben felhasználható írókat, melyek az összes DVD formátummal működnek, tehát remélhető (?), hogy a formátumok közötti verseny ebben az értelemben egyszer véget ér.
Formátumok és kompatibilitás
A DVD rekorderek között tapasztalható hiányzó kompatibilitás a rögzítő médiumok (lemezek) formátumainak különbözőségéből ered.
A DVD Fórum szerinti formátum-meghatározások főleg a fizikai paraméterekre, az állományrendszerek specifikációjára és az alkalmazási előírásokra vonatkoznak. Fizikai paraméterek többek között a tárolókapacitás, a tárolási sűrűség, a track-ek közötti távolság, a minimális pithossz, valamint a felvett és lejátszott jel minősége. A felhasználásra vonatkozó előírások megadják az egyes médiumokra (DVD-Video, DVD-Audio és írható video-DVD) felírt zene vagy adat formátumát.
A DVD-R és DVD-RW lemezek szabványelőírásainak meghatározásakor a DVD Fórum elsősorban a csak lejátszható DVD lemezekkel való kompatibilitást tartotta szem előtt, ezért a 4,7 GB-os DVD-R lemezek felírási formátuma és jelparaméterei megegyeznek a gyárilag felvett anyagot tartalmazó DVD-ROM lemezekéivel. A DVD-R lemezeket úgy alakították ki, hogy ha egyszer adatokat írtunk rájuk, utána DVD-ROM módjára használhatók.
Másfelől a 4,7 GB-os DVD-RW lemezek fényvisszaverő képessége is 18…30% közötti, ami a kis reflexiójú kétrétegű DVD-ROM lemezekével megegyező érték (lásd 1. táblázat). A DVD-RW lemezek egyéb fizikai jellemzői is megegyeznek a DVD-ROM paramétereivel.
Különbségek az írási és olvasási módban
Mind a DVD-R, mind a DVD-RW lemezek adathordozó tartománya (információs területe) ugyanolyan felépítésű, mint a DVD-ROM lemezeké. Ez másképp fogalmazva azt jelenti, hogy mind a DVD-R mind a DVD-RW lemezek egyszerűen lejátszhatók a DVD-Video lejátszók túlnyomó többségében és a DVD-ROM meghajtókban egyaránt.
A DVD-R esetében tulajdonképpen ugyanazt az írásmódot használják, mint a CD-R esetében. A lemezre fókuszált lézernyaláb felmelegíti a jelrögzítő réteg szerves festékanyagát, ennek hatására a festék optikai visszaverő képessége megváltozik, azaz megtörténik a rögzítés.
Ezzel szemben a DVD-RW esetében (és a többi újraírható lemez esetében is) a fázisváltásos módszert használják. Itt a rögzítés folyamata azzal kezdődik, hogy a lézersugár rávetődik a felvevő réteg fényérzékeny anyagára és hatására megváltozik annak fényvisszaverő képessége. Az olvasó fej a fényvisszaverés megváltozásait érzékeli és ezeket adatként értelmezve helyreállítja a felvett jelet.
A DVD-RW hordozóra készülő felvételnél az ún. „Wobbled groove + Land pre-pit” (Hullámosított barázda + gerinc jelzőpit) eljárást alkalmazzák. A felvételi folyamat közben ebben a rendszerben egy lézersugarat irányítanak a sávok gerincére (land-re).
Mind a DVD-R, mind a DVD-RW eszközök állandó kerületi sebességű (CLV – Constant Linear Velocity) szervorendszerek, ugyanúgy, mint a DVD-ROM lemezek esetében. Ebből következik, hogy a DVD-Video lejátszóknak gond nélkül tudniuk kell olvasni a DVD-R és DVD-RW lemezeket is.
Korlátozott lejátszási kompatibilitás
A DWD-RW lemezekhez hasonlóan fázisváltásos elven működő DVD-RAM lemezek akár 100.000 újraírási ciklusban is megfelelően működnek. A DVD lemezcsaládnak csupán ezek a tagjai kerülnek forgalomba védőtokban (cartridge) vagy anélkül. A DVD-RAM lemezeknek azonban a DVD-RW lemezekénél viszonylag bonyolultabb a szerkezeti felépítésük és ezért nehézségeket okoz a DVD lejátszókkal való kompatibilitás megvalósítása. Másrészt a DVD-RAM lemezek alkalmasak a leginkább a számítógépes alkalmazásokhoz, mivel gyakori és tetszőleges újraírásra adnak lehetőséget.
 |
| A CD-R és DVD-RAM pitsűrüsége |
A DVD-RAM lemezeknél az ún. „Wobbled land and groove + Pre-pit” (Hullámosított gerinc és barázda + jelzőpit) rendszert alkalmazzák, mely nagyon alkalmas nagy sűrűségű jelrögzítésre. Ennél az eljárásnál jeleket rögzítenek mind a gerincek tetején, mind a barázdákban, tehát a lejátszó fejnek tudnia kell a lézersugarat fókuszálni mind a gerincre, mind a barázdába . A lejátszófej íráskor és olvasáskor egyaránt minden track-en átvált a gerincről a barázdába és viszont.
A lemezforgás vezérlésére a DVD-RAM lemezeknél a zónánkénti állandó kerületi sebességű (ZCLV – Zoned Constant Linear Velocity) rendszert alkalmazzák, mellyel a teljes lemezfelület hatékonyan kihasználható. A ZCLC rendszerben a lemez felülete több körgyűrűre van felosztva, és ezekben különböző forgási sebességgel működik a lemez.
Mivel a DVD-RAM lemezek szerkezete ilyen nagy mértékben különbözik a DVD-R, illetve DVD-RW (valamint a DVD+R és DVD+RW) lemezekétől, a DVD-Video lejátszók a legtöbbször nem játsszák le a DVD-RAM rekordereken megírt DVD-RAM lemezeket. Ha a DVD lejátszón DVD-RAM lemezeket is le akarunk játszani, számos problémát kell megoldani az optikai lejátszófej és a szervorendszer működtetésében, továbbá az ezt követő jelfeldolgozásban. Manapság még kevés DVD-Video lejátszó képes a DVD-RAM lemezek lejátszására is, ezek csaknem mindegyike Panasonic gyártmányú.
Logikai formátumok: DVD-Video és VR
A DVD lemezeknél alkalmazott videorendszerek két formátumot használnak: az egyik az általánosan elterjedt DVD-Video formátum, a másik az ún. VR (Video Recording) formátum. A DVD-Video szabványelőírásnak megfelelő DVD-Video lemezformátum – ha most figyelmen kívül hagyjuk a lemezek közötti fizikai különbségeket – garancia a lejátszási kompatibilitásra, a rugalmasabb VR felvételi formátumot pedig olyan DVD rekorderekben használják, melyek videoszerkesztést is végeznek. A VR eljárással készült lemezek azonban a DVD lejátszók túlnyomó többségén nem játszhatók le.
A specifikációk a DVD lemezek jellemzőinek teljesen szabad teret engednek, beleértve felvételi, lejátszási, törlési és editálási funkciókat is, de lehetővé tesznek más, kétszeres vagy háromszoros sebességű lejátszást is (lásd 2. táblázat).
Különböző felvételi módok
A DVD-R és DVD+R/+RW lemezekre csak DVD-Video módban, a DVD-RW lemezekre pedig mind DVD-Video, mind VR módban készíthetünk felvételt. A DVD-RAM lemezek írása VR módban történik. Az üzletekben kapható DVD rekorderekben ezeket a felvételi módokat „Video” üzemmódnak, illetve „VR” (Video Recording) üzemmódnak szokás nevezni.
 |
| DVD-R és DVD-RW felvételi módok |
Az általánosan elterjedt DVD-Video műsoros-lemezek „Video” üzemmódban megírt DVD-ROM lemezek. A DVD-R és DVD+R lemezek olyan „DVD-ROM” lemezek, melyekre egyszer lehet felírni az adatokat. Másképpen szólva, ha ezekre „Video” üzemmódban írunk fel anyagot, akkor az így kapott lemez olyan DVD-Video szabványú, melyet DVD videolejátszókon minden további nélkül le lehet játszani. Hasonlóképpen a „Video” üzemmódban megírt DVD-RW vagy DVD+RW lemezek is lejátszhatók a legtöbb videolejátszón. A DVD-RAM esetében nemcsak a lemez fizikai formátuma, hanem a VR felvételi mód is akadályozza a kompatibilitást.
A jelenlegi rekorderek és lejátszók kompatibilitása
Amikor a DVD Fórum szabványelőírásokat fogalmaz meg, ezzel az a szándéka, hogy a különböző DVD formátumok egymás között lehetőleg kompatibilisek legyenek. Ennek értelmében bármelyik DVD rekorderen felvett bármely formátumú lemezt le kellene tudni játszani a DVD lejátszókban.
A gyakorlatban ez természetesen nem valósul meg.
Az inkompatibilitás egyik oka a már említetteken kívül, hogy a kereskedelemben DVD-ROM lemezen kapható DVD-Video szoftver (műsoros lemez) struktúrája nem egyezik meg pontosan a DVD lemezek írható változatainak struktúrájával. Például a műsoros videoszoftver készítői a jelet „pit” néven ismert gödröcskék alakjában írják a lemezre. Lejátszáskor a DVD-Video lejátszók lézersugarat irányítanak erre a pitsorra és a fényvisszaverés változásaiból olvassák ki a jelet.
A DVD-R lemezek esetében pl. a jelrögzítő rétegre irányított lézersugár felmelegíti a lemezre felvitt szerves festékanyagot, ezáltal „mark”-okat (és nem piteket) hoz létre. A rendszer a jel leolvasásakor azonban szintén a fényvisszaverés megváltozásait érzékeli, és ebből állítja helyre az eredeti jelet.
A DVD-RW lemezek jelrögzítő rétegének kicsi a fényvisszaverése – akkora, mint a kétrétegű DVD-ROM lemezeké – és a lemez struktúrája is kissé eltér a DVD-ROM lemez szerkezetétől. A DVD-RAM lemezek fizikai struktúrája alapvetően eltér a DVD-ROM lemezek szerkezetétől.
A lemezstruktúra említett eltérésein kívül a lejátszott jel minősége az optikai lejátszó fej típusától és a DVD-Video lejátszó ezt követő jelfeldolgozó rendszerétől függően is esetenként más és más. Érthető, hogy ezek után a lejátszási kompatibilitás nem kielégítő.
A mindenkori tényleges lejátszási kompatibilitás az adott lejátszó műszaki jellemzőitől függ. Az újabb szabványok lefektetése előtt árusított DVD lejátszók akkor lehetnek képesek az ezen szabványoknak megfelelő DVD változatok lejátszására, ha optikai lejátszó fejük, illetve jelfeldolgozó áramköreik műszaki jellemzői alkalmassá teszik erre.
DVD-Multi
Annak ellenére, hogy az írható DVD lemezek fizikai struktúrája eltér egymástól, minden más optikai jelrögzítő médiumhoz hasonlóan mind ugyanazokat az alapvető felvételi és lejátszási alapelveket használják. Lehetséges tehát, hogy az összes írható DVD formátum között létrehozzuk mind az írási, mind az olvasási kompatibilitást?
A DVD Fórum még 2001 novemberében összeállította a kompatibilitást célzó DVD-Multi specifikációt. A DVD-Multi szabvány néven is emlegetett leírás célja, hogy olyan lejátszók és rekorderek tervezéséhez használják fel, melyek a jelenleg a piacon megvásárolható készülékeknél nagyobb mértékben képesek a különböző lemezek kezelésére.
A DVD-Multi szabvány mind a csak lejátszható, mind az írható DVD lemezekre tartalmaz előírásokat. A mérnökök négy csoportra osztják ezeket az előírásokat: a személyi számítógépekhez használatos, csak olvasható „DVD-Multi Drive Read-Only”, az írható „DVD-Multi Drive Writeable” valamint a fogyasztói rekorderekben használatos csak lejátszó „DVD-Multi Player” és felvételre is alkalmas „DVD-Multi Recorder” előírásokra. A két személyi számítógépes szabvány főleg az írás és olvasás fizikai formátumához kapcsolódó meghajtó-előírásokat tartalmazza.
 |
| DVD-Multi lejátszó és felvevő logo |
Ezzel ellentétben a fogyasztói (szórakoztatóelektronikai) készülékekre vonatkozó előírások a fizikai formátumon kívül más követelményeket is rögzítenek, tehát a „DVD-Multi Player” és a „DVD-Multi Recorder” szabvány a részletekre vonatkozó további előírásokat is tartalmaz. Az eddig használt elnevezések szerint a videojelet is kezelő készülékek a DVD-Multi lejátszók, illetve rekorderek, a hangot kezelő készülékek DVD-Multi audio lejátszók, illetve rekorderek, mindkettőre képes társaik pedig a DVD-Multi video-audio lejátszók, illetve rekorderek. Az alkalmazott hardvernek a DVD-ROM, DVD-RW és DVD-RAM fizikai formátumon túl ki kell szolgálnia az alkalmazási („logikai”) formátumokat is.
Például egy DVD-Multi video lejátszónak le kell tudni játszania a DVD Video és a DVD VR felvételi formátumú lemezeket, míg a DVD-Multi rekordernek az említetteket írni is tudnia kell. Ugyanez mondható el a DVD-Multi audio lejátszókra és rekorderekre, valamint a video-audio kompatibilis termékekre is.
A DVD-Multi szabvány megalkotása tehát alapot teremtett a különféle DVD formátumokat támogató DVD lejátszók gyártásához.
Megjegyzés: A DVD Fórum nem támogatja a DVD+R/+RW formátumot, ezért ajánlásaiban erre vonatokozóan nem is szerepel semmi érdemleges. A Fórum javaslatai azonban nem kötelezőek senkire nézve, csupán ajánlások. A kívánatos természetesen az lenne, ha a DVD+R/+RW lemezeket az új lejátszók és felvevők ugyanolyan univerzálisan kezelnék, mint – ha a Fórum ajánlásai megvalósulnak – a többi lemezfajtát.
Örvendetes, hogy – akár a DVD Fórum hatására, akár a piac nyomására – egyre nagyobb számban hoznak ki a gyártók többféle formátum írására és lejátszására alkalmas különféle számítógépes és asztali készülékeket.
Rekorderek minden formátumra?
A DVD-RW és DVD+RW esetében a gyártók azt találták, hogy egyszerűen ugyanazt az optikai fejet használhatják, mivel ennek a kétféle lemeznek sok közös jellemzője van, többek között a felírási mód, a track-sűrűség és a minimális felírt jelméret (mark). A DVD±RW meghajtók tehát viszonylag olcsók lehetnek.
Még várnunk kell arra, hogy a készülékgyártók végre bejelentsék az összes DVD formátumot ismerő DVD rekorderek piaci megjelenését.
Akárhogyan is, a több formátumot is kiszolgáló DVD rekorderek megjelenése biztosan elvezet a valamennyi formátumot írni-olvasni tudó készülékek piacra kerüléséhez is. A feltételek és a gyártáshoz szükséges alkatrészek már adottak. A megjelenés időpontja csak attól függ, hogy a DVD rekorderek gyártóinak mennyire sürgős a dolog.
1. táblázat A DVD-ROM, DVD-R/RW, DVD-RAM és DVD+R/RW lemezek fontosabb adatai
| Fényforrás hullámhossza/ lencse numerikus apertúrája | Jelrögzítés módja | Jelhordozó réteg fényvisszaverése | Jel rögzítési módja | |
| DVD-ROM | 650 nm/0,6 | optikai | 45-85%egyrétegű, 18-30%kétrétegű | Gödrök (pitek) |
| DVD-R (General) | 650 nm/0,6 | Szerves festékbe égetés | 45-85% | Hullámosított barázda + gerinc jelzőpit |
| DVD-RW | 650 nm/0,6 | Fázisváltás | 18-30% | Hullámosított barázda + gerinc jelzőpit |
| DVD-RAM | 650 nm/0,6 | Fázisváltás | 12-25% | Hullámosított gerinc és barázda + jelzőpit |
| DVD+RW | 650 nm/0,6 | Fázisváltás | 18-20% | Fázismodulált hullámosított barázda |
| DVD+R | 650 nm/0,6 | Szerves festékbe égetés | 45-85% | Fázismodulált hullámosított barázda |
| Track-sűrűség | Minimális jelhossz | Fókuszálási mód | Sávkövetés módja (olvasás) | ||
| DVD-ROM | 0,74 μm | 0,4 μm | Asztigmatikus hiba módszer | DPD (Differential Phase Detection) | |
| DVD-R | 0,74 μm | 0,4 μm | Asztigmatikus hiba módszer | DPD | |
| DVD-RW | 0,74 μm | 0,4 μm | Asztigmatikus hiba módszer | DPD | |
| DVD-RAM | 0,615 μm | 0,42 μm | Asztigmatikus hiba módszer nehezen alkalmazható | DPD | |
| DVD+RW | 0,74 μm | 0,4 μm | Asztigmatikus hiba módszer | DPD | |
| DVD+R | 0,74 μm | 0,4 μm | Asztigmatikus hiba módszer | DPD |
| Forgásszabályozás | Újraírási ciklusok száma | Támogató szervezet | Megjegyzések | |
| DVD-ROM | CLV(*) | DVD Forum | Csak játszható DVD (cartridge nélkül) | |
| DVD-R | CLV | egyszer | DVD Forum | Egyszer írható lemez (cartridge nélkül) Legfőbb jellemzője, hogy kompatibilis a csak lejátszható DVD-vel |
| DVD-RW | CLV(*) | kb. 1000 | DVD Forum | Újraírható lemez (cartridge nélkül) Legfőbb jellemzője, hogy kompatibilis a csak lejátszható DVD-vel |
| DVD-RAM | ZCLV(**) | ³100.000 | DVD Forum | Újraírható lemez (cartridge-ban vagy anélkül) PC használatra kifejezetten előnyös.A DVD-RAM rekorderek videoanyagai szerkeszthetők) |
| DVD+RW | CLV vagy CAV(***) | kb. 1000 | DVD+RW Alliance | Újraírható lemez (cartridge nélkül) Fizikai szerkezete a DVD-RW lemezhez hasonló |
| DVD+R | CLV(*) | egyszer | DVD+RW Alliance | Egyszer írható lemez (cartridge nélkül) Fizikai szerkezete a DVD-R lemezhez hasonló |
Megjegyzések:
* CLV: az állandó kerületi sebességű rendszer a belső és külső sávok között változtatja a lemez forgási sebességét. A belső szektorok hossza megegyezik a külső szektorokéval.
**ZCLV: a zónás állandó kerületi sebességű rendszerben a lemez írható területét több körgyűrű alakú zónára osztják és ezeken belül a szektorhossz azonos. Ezzel a külső sávokon megnövelhető a felírási sűrűség és ezzel nő a lemez teljes kapacitása. A lemez forgási sebessége zónánként változik. A belső szektorhosszak megegyeznek a külső szektorhosszakkal.
***CAV: az állandó szögsebességű rendszerben a lemez forgási sebessége állandó.
2. táblázat A DVD-Video és a DVD VR (Video Recording) felvételi formátum jellemzői
| DVD-Video | DVD VR | |||
| Maximális adatsebesség | 10,8 Mbps | 8 Mbps | ||
| Video | Adatfolyamok száma | 1 | 1 | |
| Tömörítés | MPEG-1 vagy MPEG-2 megfelelője | MPEG-1 vagy MPEG-2 megfelelője | ||
| Bitsebesség | MPEG-2 | 9,8 Mbps vagy kisebb | 7,8 Mbps vagy kisebb | |
| MPEG-1 | 1,856 Mbps vagy kisebb | 1,856 Mbps vagy kisebb | ||
| Audio | Adatfolyamok száma | max. 8 | max. 2 | |
| Kódolás módja | Lin. PCM | 96 kHz/24 bit/6,144 Mbps/max. 8 csat. | 48 kHz/16 bit/1,536Mbps/max. 8 csat. | |
| AC-3 | 48 kHz/tömörített/448 kbps/max. 5.1 csat. | 48 kHz/tömörített/448 kbps/max. 5.1 csat. | ||
| MPEG-2 | 48 kHz/tömörített/912 kbps/max. 7.1 csat. | 48 kHz/tömörített/912 kbps/max. 7.1 csat. | ||
| MPEG-1 | 48 kHz/tömörített/384 kbps/max. 2 csat. | 48 kHz/tömörített/384 kbps/max. 2 csat. | ||
| Felirat | Adatfolyamok száma | max. 32 | max. 1 | |
Forrás: VideoPraktika