Процесори :: Дънни платки :: Видео :: Мултимедия :: Носители :: Периферия
Комуникации :: Софтуер :: Технологии :: Links & Downloads :: Форум
 
 
Стандартът DVD
       

Стандартът DVD, който първоначално се е наричал Digital Video Disk, а сега е прието да се нарича Digital Versatile Disk, е разработен през 1995 г. от консорциум, включващ няколко големи фирми, достатъчно добре познати в индустрията (JVC, Matshushita, Philips, Mitsubushi, SONY, Pioneer, Toshiba и др.). Върху DVD могат освен видео да бъдат записани музика и данни. Обемът им предопредели успеха на DVD, в сравнение с отдавна издъхващия CD-R/RW. Ако едно стандартно CD съдържа обикновено до 700 MB данни, то върху DVD, в зависимост от вида му (едностранно, двустранно, еднослойно, двуслойно) могат да се съберат от 4.7 до 17 GB.

За да бъде записано върху DVD, видео материалът се транслира в някой от двата стандарта (PAL-25 FPS, 720x576 точки, 24-битов цвят, или NTSC-30 FPS, 720x480 точки, 24-битов цвят), и ако той не бъде компресиран преди това, един двучасов филм би изисквал стотици гигабайти обем (30 MB/sec. некомпресиран video stream (поток)). Затова бе разработен алгоритъм за компресиране, наречен MPEG2, който е позволил чрез премахване на средно около 97% излишна информация без практическа видима загуба на качество да се намали размера на файла до около 4 GB, съответно големината на видеопотока-до 3-4 MB/sec. Обикновено се премахват кадрите, които са практически еднакви.

Стандартът позволява върху DVD с видео да бъде записан и звук, като магат да бъдат записани максимално 8 звукови пътечки, всяка от тях в някой от форматите, например, Windows PCM, MPEG2, DolbyDigital 5.1 или DTS Digital Surround:

  • Windows PCM - некомпресиран цифров звук, форматът му е аналогичен на записания върху CD, като разликата е в това, че върху CD той се записва при 44.1 KHz/16 бита, а върху DVD при наличието на няколко канала той може да бъде записан при 48.64 или 96 KHz/16, 20, 24 бита.
  • MPEG2 audio - многоканален цифров звук, поддържащ спецификациите на MPEG1 и MPEG2, 48 KHz/18 бита, компресиран с Variable bitrate (променлив цифров поток) от 32 кбита/сек до 912 кбита/сек. MPEG1 има ограничение от 384 кбита/сек.
  • Dolby Digital (DD) - многоканален компресиран цифров звук, поддържащ 5+1 канала (48 KHz/24 бита), Variable bitrate от 64-448 кбита/сек, срадна стойност (average) при 5+1 канала около 384 KB/sec, при 2 канала (стерео)-около 192 KB/sec.
  • Digital Theater System (DTS) - многоканален компресиран цифров звук, 5+1 канала, 20 бита.

Общото между всички формати е това, че те позволяват разделянето на звука на няколко независими канала, позволяващи да се създаде изключително реалистична звукова картина.

Основни формати DVD:

  • DVD-5 - 12 см, едностранно, еднослойно, 4,7 GB
  • DVD-9 - 12 см, едностранно, двуслойно, 8,5 GB
  • DVD-10 - 12 см, двустранно, двуслойно, 9.4 GB
  • DVD-14 - 12 см, двустранно, един слой от едната страна, два слоя от другата, 13,24 GB
  • DVD-18 - 12 см, двустранно, двуслойно, 17 GB

Съществуват и 8 см. носители, но засега не се използват.

Физическите размери на един DVD носител са същите, както и на CD: диаметър- 12 см, дебелина- 1.2 мм.

Устройство на CD

 

За прочитане на данните от DVD се използва лазер с по-малка дължина на вълната, отколкото е при CD, което е позволило да се увеличи плътността на записа. Когато носителя е двуслоен, през частично прозрачния слой с данни 1 се извършва прочитането на следващия. Дебелината на защитния слой при DVD е намалена на 0.6 мм, но те имат такъв слой и от двете страни. Няма основание да се смята, че DVD носителите са по-капризни и по-лесно се повреждат от CD носителите. DVD има силно усъвършенстван механизъм за корекция на грешките, освен това, допуска се изгнориране на грешки при четене, което рядко може да доведе до накакви краткотрйни смущения в изобразяваната картина. Механиката и оптичната система на съвременните четящи устройства става все по-прецизна и е в състояние да се справи с някои по-незначителни дефекти по повърхността на носителя.

Американските киностудия, които изработват най-големия дяк от световните филмови продукции, при проектирането на стандарта DVD, настояваха във всяко DVD при запис да бъде включен код, препятстващ възпроизвеждането на филм, записан, например, за 1-ва зона (включваща Канада, САЩ и др.) да не може да бъде възпроизвеждан в друга държава, влизаща в друг регион.

  • Зона 1 - САЩ, Канада, Пуерто Рико, Бермудите, Вирджински острови и други острови в Тихия океан
  • Зона 2 - Япония, Европа (вкл. Полша, България и други Балкански държави), Южна Африка, Турция, Близкия Изток, Египет и Иран
  • Зона 3 - Югоизточна Азия (Индонезия, Южна Корея, Хонг Конг и Макао)
  • Зона 4 - Австралия, Нова Зеландия, Тихоокеанските острови, част от Централна Америка, Южна Америка, Мексико, Карибския басейн
  • Зона 5 - Русия и държавите от бившия СССР, Индия, по-голяма част от Африка, Северна Корея, Монголия, Непал, Пакистан, Бангладеш
  • Зона 6 - Китай и Тибет

Както сигурно знаете, бързо се появи множество програми и Firmware за DVD-устройствата, позволяващи им безброй пъти (а не максимум 5, както е обикновено) да се променя кода на зоната. Ето някои добри отправни точки:

Освен зонирането, DVD стандарта предвижда още няколко механизма за защита на носителите от нелегално дублиране, които бяха разбити от хакерите за броено дни.

На първо място, това е защитата на съдържанието на DVD от копирането му върху твърдия диск с последваща възможност за многократно възпроизвеждане, носеща наименованието CSS (Content Scrambling System). Тази система от ключове действа по следния начин: съдържанието на диска се шифрира с някакъв ключ, състоящ се от 2 полета. Първото поле съдържа един от 400-те съхранявани на диска CSS ключове, a второто поле на ключа се генерира от програмата-декодер, възпроизвеждаща DVD, в зависимост от устройството. Тъй като дешифриращия алгоритъм трябва да е вграден във всяка възпроизвеждаща програма, трасирането на процеса на декодиране не затрудни 16-годишния норвежец Jon Johansen, който създаде световно известната програмка DeCSS, обект на съдебни издирвания и до днешен ден, позволяваща да се изкопира съдържанието на DVD върху HDD. Разбира се, производителите на DVD и софтуера за тях не стоят със скръстени ръце, постоянно усъвършенствайки механизма CSS, но както знаете от народните мъдрости, "няма нещо, което да е построено от човека и да не може да се разглоби". Появяват се все нови и нови програмки, които поради структурата и използваните алгоритми не могат да бъдат забранени от закона за свободно ползване и публикуване в Интернет. Поради тази причина DeCSS вече не може да дешифрира съдържанието на някои от по-новите заглавия.

DVD, двустранно, еднослойно

 

DVD, еднослойно, едностранно

 

DVD, двуслойно, едностранно

Другият вид защита е Macrovision Protection, позната на всички, наемали някоя от по-новите видео стерео записи на Александра Видео-те са защитени със същата система. Същността на тази система се състои в това, че във видеопотока се добавят смущения, които се възпроизвеждат, когато към аналоговия изход на възпроизвеждащото устройство бъде включено друго записващо устройство. Телевизорът, включен директно към възпроизвеждащото устройство е способен да пропусне тези смущения и да изобрази правилната картина.

Тук може би е момента да засегна апаратната и програмната част на DVD. За да гледаме в домашни условия DVD (не на PC!), в идеалния случай трябва да разполагаме с устройство, възпроизвеждащо DVD - носителите, телевизионен приемник и 5+1 канална аудиосистема (със или без DD или DTS процесор, зависи дали го има възпроизвеждащото устройство). Разбира се, звука може да се възпроизвежда и през двуканална (стерео) домашна уредба, но усещането ще бъде значително по-слабо.

Всички възпроизвеждащи DVD устройства стандартно имат и вграден 2-канален декодер Dolby Digital, който извършва смесването на 5+1 канала в стерео Dolby Surround. Другия разпространен начин да видим един DVD филм е да го пуснем на компютъра. За целта има два начина, като единия включва хардуерен DVD декодер, а другия-софтуерен, използващ ресурсите на централния процесор. Комплекта необходимо оборудване в случая включва DVD възпроизвеждащо устройство (може и записващо), хардуерен (например Holywood+) или софтуерен (WinDVD, PowerDVD...) декодер, компютър с звукова карта (от типа Creative Sound Blaster 5+1 или някоя с чип Forte Media, ако искате да имате 5+1 канален звук), и, разбира се, комплект озвучителни тела (колонки).

Възможно е вместо последните да използвате домашната озвучителна система, тя сигурно ще дава по-добър звук от комплекта малки пластмасови колонки за PC. Хардуерния декодер, който обикновено представлява PCI карта, свързана с основната видеоплатка и имаща изход към телевизора, извършва декодирането на информационния поток, постъпващ от DVD, не черпейки по този начин ресурси от процесора. Така Вие на по-маломощен компютър имате възможност да се наслаждавате на качествено възпроизведен DVD филм върху екрана на телевизора, едновременно с това изпълнявайки някаква задача на компютъра. Една от качествените карти е Holywood+ от Sigma designs, която дава контрастен образ и има изход за звук във формат DD/DTS. Всъщност, известната карта на Creative-Creative Dxr3 е реализирана по аналогичен на Holywood + начин.

Напоследък, особено след като честотите на процесорите преминаха 1 GHz и препускат към 2 GHz граница, паметта стана евтина и достъпна все повече и повече видеокарти имат изход за телевизор и някои функции, поддържащи стандарта DVD, използването на софтуерни декодери става масово явление, да не говорим за лесното преминаване към по-нови версии и възможността софтуерно да се сменят неограничен брой пъти зоните. Според множество потребители фаворита за момента е PowerDVD и WinDVD. От гледна точка на хардуера видеокарти от типа на Matrox G400/450 DualHead, ATI Radeon Rage, NVIDIA GeForce са подходящи, особено моделите с изход за втори монитор/телевизор (TV Out).

При избор на DVD устройство имайте предвид следното: проверете първо дали за Вашия бъдещ DVD има Firmware, която го прави Region Free (RPC1), дори ако в момента той има регионална защита и е RPC2. Малка програмка, която може да свалите от тук, тества Вашия DVD и ще Ви осигури информация към кой от двата спада устройството, при положение, че не искате да търсите информация в Интернет.

Не се ръководете само от имагинерните високи скорости на четене, които производителите на устройства подвеждащо обявяват. Реално устройството чете по-бавно. По-бързите устройства са и значително по-шумни и по-скъпи. За възпроизвеждане на DVD (пък и за rip-ването му !) не е необходимо над 4x устройство. Пък и скоростта му за четене на друг тип носители обикновено е 32x или 40x, което е предостатъчно. По-важното е да чете добре! Информация за скоростите на четене от различни типове носители на някои устройства можете да намерите в статиите ни с резултатите от тестове на различните оптични запаметяващи устройста в раздел "Носители на информация".

Материалът е публикуван на: 14.05.2001 г.
Автор: инж. Сергей Миланов
адрес за кореспонденция
Начало на материала :: Процесори :: Дънни платки :: Видео :: Мултимедия :: Носители
Периферия :: Комуникации :: Софтуер :: Технологии :: Links & Downloads :: Форум
© 2001-2006 Macrolevel, Inc. Правила и условия.
При цитиране на материала линк към сайта и посочване на автора са задължителни.
За контакти използвайте адреса ни за електронна поща