Beschreibbare DVD-Formate
Der Endbenutzer kann DVDs nicht nur abspielen, sondern er kann auch eigene DVD-Videos, DVD-Audio oder DVD-ROMs erstellen mit einen DVD-Brenner. Typischerweise sind DVD-Brenner in Computern oder Videorekordern eingebaut und benötigen spezielle beschreibbare DVD-Formate. Historisch haben sich aus Kostengründen die fünf verschiedene DVD-Formate DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW und DVD-RAM entwickelt, die nach folgender Systematik bezeichnet werden:
DVD Digital Versatile Disc. – Mit „-“ sind alle DVD-Formate gekennzeichnet welche vom DVD-Forum stammen. + Mit „+“ sind alle Formate gekennzeichnet welche nicht vom DVD-Forum sondern vom konkurrierenden Herstellerkonsortium [DLMURL="http://www.dvdrw.com/"]DVD+RW-Alliance[/DLMURL] (
[DLMURL]http://www.dvdrw.com[/DLMURL]) stammen. Da diese Formate nicht vom offiziellen DVD-Forum abgesegnet sind, dürfen diese Medien nicht das offizielle DVD-Logo tragen. ± Mit einem „±“ wird ausgedrückt, dass hier sowohl die DVD-Formate des DVD-Forums wie anderer Herstellervereinigungen gemeint sind. R Recordable (umschreibbar mit: Nur einmal beschreibbar). RW Rewritable (umschreibbar mit: Veränderbar). RAM Random Access Memory (Freier (direkter) Lese-/Schreibzugriff auf alle Daten. Die DVD-RAM verhält sich quasi wie eine Festplatte oder ein MemoryStick). Die Daten können fast beliebig oft gelöscht und wieder aufgespielt werden.
Die drei DVD-Formate die vom DVD-Forum stammen werden auch als
Minus-Standard bezeichnet. Entsprechend werden die zwei DVD-Formate mit einem „+“ auch als
Plus-Standard bezeichnet. Die DVD-Formate nach dem Plus-Standard sind technisch einfacher aufgebaut und die Lizenzgebühren für die Patentnutzung sind bedeutend niedriger. Diese anfänglichen Preisvorteile des Plus-Standards gibt es inzwischen durch den harten Wettbewerb mit dem Minus-Standard nicht mehr.
Die Formatvielfalt hat zu einer Kaufzurückhaltung bei den Konsumenten geführt, welches beschreibbare DVD-Format die größte Investitionssicherheit aufweist. Die Industrie reagierte seit 2003 darauf mit preisgünstigen Multi-Brenner die DVD-Formate sowohl nach dem Minus- wie Plus-Standard verarbeiten können. Gute DVD-Brenner welche alle fünf beschreibbaren DVD-Formate unterstützen werden als sogenannte Super-Multi-Brenner bezeichnet. Inzwischen ist absehbar, dass keines der fünf DVD-Formate vorzeitig aussterben wird, weil es viele DVD-Geräte gibt die nur bestimmte beschreibbare DVDs verarbeiten können.
Die fünf beschreibbaren DVD-Formate lassen sich unterscheiden nach ihrer Veränderbarkeit und Datensicherheit.
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Veränderbarkeit
Die fünf beschreibbaren DVD-Formaten lassen sich in zwei Gruppen unterteilen:
- DVD-Rohlinge die nur einmal beschreibbar sind: DVD-R, DVD+R.
- DVD-Medien die nachträglich veränderbar sind: DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM. Von den DVD-Medien ist nur die DVD-RAM nahezu unendlich oft wiederbeschreibbar, weil sie ca. 100.000 mal wiederbeschreibbar ist, während die DVD-RW bzw. DVD+RW bestenfalls 50- bis 100-mal beschrieben werden können.
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Datensicherheit
DVD-RAM sind mit dem bloßen Auge unmittelbar von anderen DVD-Formaten unterscheidbar anhand ihrer typischen Sektorierung die sich in vielen kleinen verstreuten Rechtecken äußern (siehe auch Vergrößerung). Die Sektorierung dient einer höheren Datensicherheit.
Bei den einzelnen beschreibbaren DVD-Formaten gibt es Unterschiede in der Datensicherheit: So reagieren
DVD±R auf Sonnenlicht und Hitze viel empfindlicher aufgrund ihrer organischen Farbstoffe als die DVD±RW mit ihren anorganischen Farbpigmenten. Anderseits ist bei den
DVD±RW erst nach mehrfachem Schreiben (2-10 mal) sichergestellt, dass die Daten stabil gespeichert bleiben, weil dann erst die chemischen Eigenschaften sich nicht mehr so leicht verändern. Die
DVD-RAM weist von allen beschreibbaren DVD-Formaten die höchste Datensicherheit auf, weil sie zusätzlich folgende zwei Eigenschaften aufweist:
- Sektorierung. Die Medien von DVD-RAM besitzen eine eingeprägte Sektorierung, die sich visuell als ein Muster von kleinen verstreuten Rechtecken auf der Rückseite einer DVD-RAM zeigen. Sie dienen einer höheren Lese- und Schreibgenauigkeit, vgl. Abbildung.
- Defektmanagement. Die DVD-RAM hat das selbe bewährte Defektmanagement wie Festplatten. Jede gelese und geschriebene Information wird anschließend von der Hardware kontrolliert und verbessert. Es gibt keine versteckten Schreibfehler wie bei der DVD-R oder DVD-RW.
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Weiterführendes
Zu allen DVD-Formaten gibt es eine Reihe weitere Informationen wie Spezifikation, Unterschiede im Detail, Geschichte, Literatur usw. Weiteres siehe unter den Stichwörten: DVD-Video, DVD-Audio, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD±R und DVD±RW.
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Technik
Zur Technik der DVD wird zuerst die Speicherkapazität und Zugriffstechnik erläutert. Anschließend werden Aspekte der DVD-Herstellung für Hersteller erläutert. Die Technik vom erstellen von DVDs durch den Konsumenten ist bereits dargestellt worden unter dem Kapitel „beschreibbare DVD-Formate“ und DVD-Brenner.
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Speicherkapazität und Zugriffstechnik
Die Schreib- und Lesegeschwindigkeit von DVDs wird in Bezug auf eine CD-ROM gemessen. Die CD-ROM liest/schreibt 75 Sektoren/Sekunde x 2.048 Bytes/Sektor = 150 kB/s. 1x DVD entspricht also 8x CD = 1200 kB/s. Ein Schnellläufer mit 16x DVD liest also die Daten mit 18,75 MB/s.
Bei einer Speicherkapazität von 4,7 Gigabyte (GB) für den Hauptlayer und 3,8 GB für den semitransparenten Layer ergeben sich folgende DVD-Typen (die Kapazitäten werden für die Benennung auf jeweils volle GB aufgerundet):
Format Kapazität Schichten Vorderseite/Schichten Rückseite Bemerkung DVD-5 4,7 GB 1/0 DVD-9 8,5 GB 2/0 Durch Variation der Wellenlänge kann die zweite Schicht gelesen werden. DVD-10 9,4 GB 1/1 Zweiseitig beschrieben, muss gedreht werden (
Flipper). DVD-14 13,3 GB 1/2 Eine Seite
Single Layer (eine Schicht) und eine
Dual Layer (zwei Schichten). DVD-18 17,0 GB 2/2 Selten, da beide Seiten in zwei Schichten beschrieben wurden. DVD-plus 4,7 GB 1/0 DVD-5 wird mit einer normalen CD kombiniert. So kann der CD-Teil auf jedem CD-Player abgespielt werden.
Nachdem die ersten DVD-Brenner nur eine Datenmenge von 3,65 GB auf einen einmal beschreibbaren DVD-Rohling speichern konnten, wurde die Kapazität später auf die volle Größe einer DVD-5 angehoben und zusätzlich wiederbeschreibbare Medien mit diesem Fassungsvermögen vorgestellt. Seit Mitte 2004 beherrschen DVD-Brenner auch die „dual layer“-Technik, welche die Speicherung von 8,54 GB Daten auf einem einzigen zweischichtigen Rohling erlaubt.
Die Kapazität einer DVD liegt um ein Mehrfaches höher als bei einer CD. Ermöglicht wird dies durch eine höhere Datendichte und zwei parallele Datenschichten (
Layer). Bei einer DVD können zudem beide Seiten beschrieben sein, was die CD-Spezifikation nicht zulässt. Doppelseitige DVDs sind jedoch selten. Um diese nutzen zu können, benötigt man entweder Abspielgeräte, die mit zwei Leseeinheiten ausgestattet sind, oder man muss die DVD im Betrieb umdrehen. Sie werden verwendet, um Filme in mehreren Bildformaten speichern zu können, z. B. die 2,35:1-Widescreen-Fassung auf der einen, die 4:3-Vollbild-Version auf der anderen Seite.
Zu Beginn der DVD-Produktion wurden auch einige doppelseitige DVDs mit nur einem Layer pro Seite produziert, da die Herstellung von DVDs mit zwei Layern pro Seite noch nicht so gut beherrscht wurde und relativ teuer war. Aus diesem Grund gibt es einige Filme auf DVD, bei denen man während des Films die DVD umdrehen muss. Im Fachjargon der „DVD-Freaks“ hat sich für solche DVDs der Name
Flipper eingebürgert. Hiermit werden allerdings nur DVDs bezeichnet, die man während des Films umdrehen muss, nicht alle doppelseitigen DVDs. Heute sollte man allerdings keine Flipper mehr im Laden finden.
Zwei Gründe erklären die im Vergleich zur herkömmlichen CD erheblich größere Speicherkapazität der DVD: Zum einen sind die so genannten „Pits and Lands“ sehr viel enger aneinander gereiht und kleiner als auf einer CD. Das bedeutet vor allem, dass auf weniger Raum mehr Daten gespeichert werden können, erhöht aber zugleich die Wahrscheinlichkeit der Unlesbarkeit bei Kratzern oder anderen Verunreinigungen der Oberfläche. Zum anderen ist es möglich, auf einer DVD zwei Schichten an Daten übereinander zu lagern. Zur Nutzung beider erweiterter Technologien braucht es höherfrequente und bessere Laser als zum Auslesen einer CD. Um die zweite Datenschicht lesen zu können, muss der Laser dazu noch leicht anwinkelbar sein. Nur so ist es möglich, die untere („verdeckte“) Schicht lesen zu können.