Что такое DVD и как он появился

История компактных носителей изображения и звука началась в 80-е годы прошлого века. Компания Philips, штаб-квартира которой располагается в Амстердаме, предложила альтернативу магнитной ленте и винилу. Она выпустила первые лазерные компакт-диски, устройства для их воспроизведения. Впервые любители и профессионалы получили носитель, способный хранить огромные объемы информации, воспроизводить звук уникального качества. Небольшой размер новинки стал источником названия: компакт-диск или CD (си-ди).

Следующим шагом на пути развития революционного способа, на который понадобилось почти два десятилетия, стало производство DVD-дисков. Несмотря на кажущуюся разницу в CD и DVD технологиях, они базируются на одних принципах и по своей сути идентичны.

Как устроен компакт-диск

CD считают первым поколением лазерных носителей информации. Далее они совершенствовались, появились диски формата DVD, но кардинальной разницы между их устройством нет. Лазерный диск состоит из трех слоев:

• основного, сделанного из поликарбоната или другого полимера;
• отражающего — ультратонкое напыление серебра, золота или алюминия;
• защитного, сделанного из полиакрилата (прозрачного лака).

Информацию наносят лазерным лучом на основной слой, прожигая в нем углубления или питы (pit – ямка по английски). Они, как и дорожки на виниле, расположены по спирали от края к центру. Звуковая дорожка — чередование ямок и ровных участков. Только дорожку на виниле видно без микроскопа, а ямки, выжженные лазером, без лупы разглядеть нельзя.

Первыми появились диски типа Recordable, на которых информацию записывали один раз.

Исправить, стереть, записать новую было невозможно. Спустя несколько лет разработали технологию изготовления ReWritable CD или перезаписываемых. Лазерный рисунок на них наносили не на основной слой, а на тонкую металлическую пленку, наклеенную на него. Вместо ямок и гладких участков, появилось чередование светлых и темных областей. Металлическая пленка при нагреве лазерным лучом, меняла характеристики участков. Поэтому можно было записать новый файл вместо старого, причем сделать это до 1 000 раз без потери качества.

Первые компакт-диски были объемом до 700 Мб, хранили файлы любого типа. Если сопоставить уровень развития компьютерии на тот момент и возможности носителя — этого было более, чем достаточно. Был только один недостаток: на CD нельзя было записать фильм, чтобы смотреть его по телевизору. Просто не хватало места для громоздких видео-файлов, а воспроизводить их можно было только на ПК, да и то не лучшего качества.

Появление DVD технологии

Понадобилось более десяти лет, миллионы долларов, усилия десяти компаний, чтобы сделать  компактный видео-носитель. Кроме Philips, в разработке участвовали Sony, Toshiba, JVC, Time Warner Inc. и другие гиганты цифровой индустрии. Их усилиями было создано первое производство DVD (Digital Video Disc) или цифровых видео-дисков. Далее инженеры и ученые изучали возможности нового носителя, а когда стало ясно, что на нем можно хранить не только видео, его переименовали в многофункциональный цифровой диск или Digital Versative Disc. Аббревиатура осталась прежней.

Во время исследований стало понятно, в чем различие CD и DVD: при абсолютном сходстве технологии производства, в разы отличалась плотность записи. Размер пита на первых лазерных носителях был 0,83 микрона, его уменьшили в 2 раза. Ширина дорожки с 1,6 микрон сократилась до 0,74 микрон. Благодаря новшеству память расширили до 5 Гб. Дальше — больше.

Совершенствование технологических процессов позволило делать ди-ви-ди:

• двухслойными;
• двусторонними;
• одновременно двухслойными и двусторонними.

Теперь на один цифровой диск можно было записать до 17 Гб, а, значит, сохранить стерео звуковую дорожку оригинала, добавлять субтитры или дубляж.

Первые ди-ви-ди могли читать только специальные устройства, а хранились на них только фильмы. Несколько лет потребовалось, чтобы их доработать. Постепенно воспроизводить ди-ви-ди смогли на обычном ПК, хранить текстовую и другую информацию.

Как печатают ди-ви-ди

Технология массового производства DVD-дисков не отличается от способа, созданного когда-то для винила. Сначала делают матрицу (полимерный или стеклянный основной слой, покрытый металлической пленкой с выжженными лазером участками света и тени), по которой потом отливают (штампуют) тиражные копии. Если тираж маленький, то пользуются репликацией: просто записывают информацию на готовые «болванки», то есть чистые ди-ви-ди.

С двухслойными дисками сложнее, их делают в два этапа:

• сначала штампуют первый слой;
• поверх готовой отливки напыляют полупрозрачный пласт новой информации.

Лазерный луч проигрывателя автоматически изменяет фокусировку, переходит с одного пласта на другой. Двусторонние цифровык диски покрывают поверх основного слоя металлической пленкой с обеих сторон, при этом можно еще сделать дополнительное напыление.

DVD+R(W), DVD-R(W) — в чем разница?

Первые 4 — 5 лет согласия между разными производителями цифровых носителей не было. Каждый продвигал свой формат, пользователям предлагали выбирать между:

• DVD-RОM;
• ди-ви-ди-RW;
• ди-ви-ди+RW;
• CD+RW.

Неразбериха приводила к тому, что видео-диски одного производителя не воспроизводились на проигрывателе другого. Постепенно противостояние исчезло, производители объединились в форум, приняли общие стандарты.

DVD-R(W)

Одноразовые и перезаписываемые (RW) носители изготавливают по спецификации, принятой организацией, объединившей более двухсот производителей со всего мира. Для однократной записи делают цифровые диски общего пользования (обычные болванки, на которые запись можно сделать дома) или предназначенные для авторинга. То есть записи на специальном оборудовании, которое добавляет на дорожку защиту от копирования.

DVD+R(W)

Стандарты этого формата разработаны организацией DVD+R(W) Alliance, которую создали лидеры индустрии ( Philips, Sony, Toshiba, JVC, Time Warner Inc. и другие). Сначала в 2001 г. появились правила для формата RW (перезаписываемых), через год — R. Для простоты первое поколение называют «формат минус», второе — «плюс».

Отличия между ними в технологических процессах записи информации:

1. Служебная информация у поколения «минус» записана между дорожками, есть специальные питы LPP, частота для считывания нужна 140,6 кГц.
2. У поколения «плюс» вместо LPP-способа записи, использован ADIP. Данные о порядке воспроизведения, частоте и так далее хранятся внутри дорожек. Чтобы ее прочитать нужны частота 817,4 кГц.
3. Диски «плюс» проще производить, они передают проигрывателю больший объем данных. Если запись была прервана, делают сопряжение (продолжение) с большей точностью.
4. Поколение «минус» при многосессионной записи содержало до 96 Мб служебных данных, у поколения «плюс» — до 4 Мб.

Новый формат позволяет быстрее записывать данные с более высоким качеством последующего воспроизведения. Сократить количество служебных файлов, необходимых для работы проигрывателя.