Объем дивиди диска. DVD — всё об этом круглом носителе данных. Классификация по конструктивным особенностям
Мировой рынок DVD ждет итогов переговоров между тройкой лидеров, пытающихся прийти к общему мнению о том, какой формат станет стандартом для оптических дисков следующего поколения. Уже много месяцев Sony и Matsushita пытаются убедить своих конкурентов из компании Toshiba в перспективности разработанного ими стандарта Blu-Ray. Однако специалисты Toshiba пока остаются при своем мнении, что будущее – за их стандартом HD-DVD.
В настоящее время на рынке развернулась нешуточная борьба между двумя форматами записи дисков высокой плотности: Blu-ray, поддерживаемого Sony и Matsushita, и HD-DVD, разработанным Toshiba. Главным аргументом обеих сторон является емкость дисков. Blu-ray позволяет записывать на двуслойный диск до 50 ГБ данных. По последним данным, диски HD-DVD, над которыми работает Toshiba, могут быть однослойными, двухслойными и трехслойными. Самые емкие из них – трехслойные. Они позволяют записывать на один диск до 45 ГБ информации. Диск состоит из трех слоев толщиной 0,6 мм, каждый из которых позволяет записать 15 ГБ данных. Этого вполне достаточно для хранения 12 часов видео с высоким разрешением. Двуслойный двусторонний HD-DVD вмещает до 30 ГБ, односторонний двухслойный – 8,5 ГБ.
В основе обоих форматов лежит применение голубых лазеров с меньшей длиной волны, чем у используемого в современной технологии DVD красного лазера. Более короткая волна позволяет повысить плотность записи данных на диск, что считается важным условием для хранения фильмов и видео высокой детальности. Основное различие заключается в том, что в Blu-ray информационный слой располагается на глубине 0,1 мм от поверхности, в то время как в дисках HD-DVD – на глубине 0,6 мм, как и в представленных сейчас на рынке современных DVD.
8 июня на совместной пресс-конференции представители компании Toshiba и фирм-производителей дисков Mitsubishi Kagaku Media (подразделение Mitsubishi Chemical) и Hitachi Maxell объявили о том, что серийное производство дисков HD DVD-R объемом 15 Гбайт с возможностью однократной записи начнется в первой половине следующего года. Примерно в это же время в продажу поступят HD DVD-рекордеры и компьютерные накопители этого формата. Диски для однократной записи BD-R конкурирующего формата Blu-Ray Disk (BD-DVD) ожидаются на прилавках уже в конце текущего года.
Сторонников Blu-Ray привлекает большая, чем у HD-DVD, емкость диска и многообещающие интерактивные возможности. До недавнего времени серьезный минус у Blu-Ray был лишь один – их слишком легко поцарапать. Эта угроза делала необходимым применение специальных защитных картриджей, которые некоторые из участников рынка сочли неприемлемым. В частности, требование отказаться от картриджа выдвинула компания НР, которая исходила их того, что пользователям нужен простой диск, а к громоздкому защитному футляру для него они отнесутся без энтузиазма. Однако этот вопрос был недавно благополучно разрешен компанией TDK, специалисты которой усовершенствовали защитный слой дисков, существенно продлив им жизнь. Результаты проведенных испытаний показали, что новое покрытие спасает диски, рабочая поверхность которых не только исцарапана, но и исписана перманентным фломастером. В итоге, на сторону Blu-Ray встали компании Dell и Hewlett-Packard. НР даже заявила о намерении оснастить свои персональные компьютеры дисководами Blu-Ray к концу текущего года.
Однако у сторонников HD-DVD не все потеряно. Часть участников рынка считает веским другой козырь – цену. А переход на стандарт HD-DVD, по мнению специалистов, будет стоить дешевле, чем на Blu-Ray, потому что технология HD-DVD ближе к используемой сейчас технологии DVD.
Основные характеристики различных форматов DVD
Источник: CNews, 2005
В общем, время идет, а компромисс между разработчиками разных стандартов пока не найден. О ходе переговоров можно судить лишь по публичным заявлениям руководства компаний-разработчиков. А они звучат все более агрессивно. В частности, президент корпорации Matsushita Electric Industrial Кунио Накамура (Kunio Nakamura) выступающей в альянсе с Sony, заявил о том, что, по его мнению, пересмотреть свою позицию надлежит именно компании Toshiba. Однако последняя пока не видит причин так легко сдаваться. Toshiba объявила о намерении начать продажи проигрывателей дисков HD-DVD уже в четвертом квартале 2005 года. Sony не осталась в долгу – компания нанесла ответный удар, объявив о том, что ее новая игровая приставка Play Station 3, выпуск которой намечен на весну следующего года, будет оборудована приводом для дисков Blu-Ray.
Нежелание конкурентов идти на уступки неудивительно. Каждая из сторон уже потратила на разработку собственной концепции диска будущего значительное время и средства. Рынок DVD-проигрывателей, приводов для ПК и самих дисков оценивается в миллиарды долларов в год. Успех в этой борьбе, возможно, будет зависеть от позиции голливудских студий, поддержка которых жизненно важна для успеха какого бы то ни было формата. Пока же шансы на то, то производители смогут договориться, выглядят невысокими.
Слово потребителю: выбор больше, чем из двух
Первые HD-DVD-проигрыватели, разработанные Toshiba и NEC, как уже говорилось выше, должны появиться на рынке во второй половине этого года. Что до Sony и Matsushita, те уже поставляют проигрыватели на основе технологии Blu-Ray в Японии. Blu-Ray-привод используется и в игровой приставке Sony PlayStation 3, продажи которой начнутся весной следующего года. Примерно с этого же времени Sony планирует продавать устройство, которое проигрывает диски сразу трех форматов — CD/DVD/Blu-Ray.
Учитывая, что форматы HD-DVD и Blu-ray несовместимы, при покупке проигрывателя потребителю придется серьезно подумать, какому формату отдать предпочтение. Во многом на его выбор повлияет то, какой формат поддержит Голливуд. Сейчас за Blu-ray высказались Disney и Metro-Goldwyn-Mayer (MGM), а HD-DVD поддержали Warner Bros., Universal Studios, Paramount Pictures и New Line Cinema. Ожидается, что к началу продаж HD-DVD-проигрывателей будут доступны 90 кинофильмов в этом формате.
Помимо разработчиков Blu-Ray и HD-DVD, за внимание потребителей готовы бороться сторонники других альтернативных форматов. В частности, формата FVD, разработанный ITRI и альянсом AOSRA. В FVD используется красный лазер и этим он похож на DVD. Диски FVD предназначены для хранения видео высокой детальности — в частности, HDTV. FVD позволяет записать от 5,4 до 6 ГБ данных на однослойном диске и от 9,8 до 11 ГБ — на двухслойном. Плееры для их воспроизведения уже продаются на Тайване и стоят $175. ITRI планирует начать рекламную кампанию в поддержку нового формата в разных странах мира, после чего станет ясно, насколько он интересен клиентам.
Еще один стандарт оптических дисков, претендующий на внимание потребителей, — EVD (Enhanced Versatile Disc). Он разработан китайской компанией Beijing E-World Technology, использующей технологию сжатия видео, лицензированную у американской компании On2 Technologies. Проект EVD спонсируется Китайской государственной торгово-экономической комиссией (SETC) и Министерством информационной индустрии Китая.
Внимания заслуживает и еще одна технология — AO-DVD (Articulated Optical Digital Versatile Disc), запатентованная компанией Iomega. Она позволяет увеличить емкость стандартного DVD-диска почти в 100 раз, а скорость считывания данных с него — в 5-30 раз. Если на современный DVD вмещается до 8,5 ГБ данных, то на диск AO-DVD теоретически можно записать до 800 ГБ. В основе технологии лежит идея использования наноструктур для хранения информации.
Глоссарий форматов
DVD
Увеличение емкости DVD-диска по сравнению со стандартным CD-ROM было достигнуто за счет уменьшения длины волны лазера с 780 нм у CD-ROM до 650 нм у DVD. Луч с такой длиной волны относится к красному диапазону спектра, поэтому говорят, что в технологии DVD используется красный лазер. Максимальная емкость одного слоя может составлять до 4,7 Гб.
HD-DVD
Этот формат разработан компаниями Toshiba и NEC. Главным достоинством HD DVD является использование стандартного защитного слоя – 0,6 мм (как у обычных DVD). Именно это обстоятельство позволяет сохранить практически идентичную DVD-приводу оптическую систему, лишь немного модернизировав ее, что дает этой технологии значительно более широкие возможности по ее выводу на рынок. Максимальная емкость записи на один слой в формате HD-DVD составляет 15 Гб.
Blu-Ray
Технология Blu-Ray разработана объединением Blu-Ray Disc Founders (BDF), в которое входят одиннадцать крупных компаний такие, как: Sony, Hitachi, LG, Philips, Matsushita, Samsung, TDK и другие. Также в начале 2004 года компании Hewlett-Packard и Dell объявили о своей поддержке нового формата. Длина волны лазера в технологии Blu-Ray – 405 нм, что соответствует синему цвету спектра. Собственно, это обстоятельство и послужило поводом для названия новой технологии. Для сравнения – длина волны обычного CD-ROM диска – 780 нм, а стандартного DVD – 650 нм. Уменьшение этого параметра позволило сделать дорожку записи в технологии Blu-Ray в два раза меньше, что, в свою очередь, увеличило плотность записи данных на диск, скорость передачи которых достигла рекордного значения в 36 Мб/с. Емкость стандартного однослойного 120-мм диска (аналогичному CD-ROM и DVD) составила 27 Гб, а двухслойного, соответственно – 54 Гб.
Юлия Лю / специально для CNews
DVD (ди-ви-ди́) - носитель информации в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить больший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт дисков.
Первые диски и проигрыватели DVD появились в ноябре 1996 в Японии и в марте 1997 в США.
Изначально «DVD» расшифровывалось как «Digital Video Disc» (цифровой видеодиск). Позже многие стали расшифровывать DVD как Digital Versatile Disc (цифровой многофункциональный диск). Toshiba, заведующая официальным сайтом DVD Forum, использует «Digital Versatile Disc». Но к консенсусу не пришли до сих пор, поэтому сегодня «DVD» официально вообще никак не расшифровывается.
Основные характеристики DVD. Достоинства DVD
DVD может существовать в нескольких модификациях. Самая простая из них отличается от обычного диска только тем, что отражающий слой расположен не на составляющем почти полную толщину (1,2 мм) слое поликарбоната, а на слое половинной толщины (0,6 мм). Вторая половина - это плоский верхний слой. Емкость такого диска достигает 4,7 ГБ и обеспечивает более двух часов видео телевизионного качества. Если оба слоя несут информацию, то суммарная емкость составляет 8,5 ГБ. А если использовать двухсторонний двухслойный диск. В этом случае его емкость составит 17 ГБ! Уже этой характеристики достаточно, чтобы представить себе воздействие, которое может оказать такой диск на кино/видеоиндустрию. Недаром значительная часть споров и задержек с производством устройств DVD вызвана согласованием разнонаправленных способов защиты авторских прав.
Скорость чтения/записи DVD указывается кратной 1350 Кб/с, то есть 16-скоростной привод обеспечивает чтение (или запись) дисков в 16 × 1350 = 21600 Кб/с (21,09 Мб/с).
Для воспроизведения DVD с видео необходим DVD-привод и декодер MPEG-2 (то есть либо бытовой DVD-проигрыватель, либо компьютерный DVD-привод и программный плеер). Фильмы на DVD сжаты с использованием алгоритма MPEG-2 для видео и различных (часто многоканальных) форматов для звука. Битрейт сжатого видео варьируется от 2000 до 9800 Кбит/с, часто бывает динамическим.(VBR Variable bitrate)
Аудиоданные в DVD-фильме могут быть в формате PCM, DTS, MPEG или Dolby Digital (AC-3). В странах, использующих стандарт NTSC, все фильмы на DVD должны содержать звуковую дорожку в формате PCM или AC-3, а все NTSC-плееры должны эти форматы поддерживать. Таким образом, любой стандартный диск может быть воспроизведён на любом стандартном оборудовании.
В странах, использующих стандарт PAL (большая часть Европы), поначалу хотели ввести в качестве стандарта звука для DVD форматы PCM и MPEG-2, но под влиянием общественного давления и, идя вразрез с пожеланиями Philips, DVD-Forum включил Dolby AC-3 в список опциональных форматов звука на дисках и обязательных форматов в плеерах.
Отличие DVD от CD
В первую очередь у DVD-дисков меньший диаметр углублений, на дорожке они расположены с меньшим «шагом» и самих дорожек на диске гораздо больше. Использование насечек меньшего размера стало возможным благодаря применению лазера с меньшей длиной волны, посылающего более «плотный» луч. В то время как лазер в обычном устройстве CD-ROM имеет длину волны 780 нанометров, устройства DVD используют лазер с длиной волны 650 или 635 нм, что позволяет покрывать лучом в два раз больше насечек на одной дорожке и в два раза больше дорожек. Кроме того, поверхность диска, отведенная для хранения данных, немного больше, чем у CD-ROM; DVD также предусматривает другой формат секторов и более надежный код коррекции ошибок. Все эти нововведения позволили достичь примерно в семь раз большей емкости дисков DVD, чем традиционных CD.
Но семикратный прирост емкости диска - это далеко не предел. Пожалуй, самое интересное в спецификациях DVD - это возможность создания двухсторонних и двухслойных дисков. Двухсторонний диск делается просто: так как толщина диска DVD может составлять лишь 0,6 мм (половина толщины обычного CD-ROM), появляется возможность соединить два диска тыльными сторонами и получить двухсторонний DVD. Правда, вам придется вручную переворачивать его, но с развитием технологий DVD появятся приводы, способные читать обе стороны без вмешательства пользователя.
В отличие от компакт-дисков, в которых структура аудиодиска фундаментально отличается от диска с данными, в DVD всегда используется файловая система UDF.
Кроме того, для DVD существуют ограничения - региональная привязка DVD.
Однослойные и двухслойные диски, односторонняя и двухсторонняя запись.
DVD может иметь одну или две рабочие стороны и один или два рабочих слоя на каждой стороне. От их количества зависит вместимость диска:
- однослойные односторонние (DVD-5) вмещают 4,7 гигабайта информации,
- двухслойные односторонние (DVD-9) вмещают 8,7 гигабайта информации,
- однослойные двусторонние (DVD-10) вмещают 9,4 гигабайта информации,
- двухслойные двусторонние (DVD-18) вмещают 17,4 гигабайта информации.
Стоит отметить, что вместимость двухслойных DVD-дисков не в два раза больше, чем у однослойных, как следовало бы ожидать, а немного меньше. Чтобы минимизировать помехи, возникающие при прохождении луча лазера через внешний слой, минимальный размер углублений на дорожках был повышен с 0,4 мм до 0,44 мм. Кстати, в результате немного повысилась скорость считывания информации с таких дисков.
Вместимость можно определить на глаз - нужно посмотреть, сколько рабочих (отражающих) сторон у диска и обратить внимание на их цвет: двухслойные стороны
обычно имеют золотой цвет, а однослойные
- серебряный, как компакт-диск.
Разные форматы DVD
DVD по структуре данных бывают трёх типов:
- DVD-Video - содержат фильмы (видео и звук);
- DVD-Audio - содержат аудиоданные высокого качества (гораздо
выше, чем на аудио-компакт-дисках);
- DVD-Data - содержат любые данные.
DVD как носители бывают четырёх типов:
- DVD-ROM - штампованные на заводе диски;
- DVD+R/RW - диски однократной (R - Recordable) и многократной
(RW - ReWritable) записи;
- DVD-R/RW - диски однократной (R - Recordable) и многократной
(RW - ReWritable) записи;
- DVD-RAM - диски многократной записи с произвольным доступом
(RAM - Random Access Memory).
Запись на DVD
Для записи существуют устройства DVD-R и DVD-RAM, которые позволят Вам хранить данные на специальных записываемых или перезаписываемых дисках DVD.
Устройства DVD-RAM позволят Вам перезаписывать диски DVD-RAM много раз.
Устройства DVD-R позволяют сделать лишь однократную запись
Параметры, которые следует учитывать при выборе DVD-дисководов не так уж много:
1) Скорость;
2) Количество стандартов, которые он поддерживает.
Проблемы с записью различных DVD дисков на пишущих DVD-приводах
Существует целый перечень "отказов" приводов писать тот или иной диск. Говоря простым языком - это объясняется различием болванок между собой и, чтобы писать диск, привод должен его "знать". Когда привод выпускается, производитель не может передать ему "знания" обо всех будущих типах дисков, поэтому все такие проблемы решаются обновлением прошивки привода.
Если же привод и далее отказывается писать какую-то конкретную модель диска, это вовсе не означает, что привод вышел из строя. Возможно, это брак диска или банальная несовместимость. В таких случаях это не может быть основанием для гарантийного обслуживания.
Рассмотрим запись на DVD на примере одной из программ- Paragon Easy CD/DVD Recorder 6.0
Области применения DVD
- DVD Video: Цифровое кино и звук
- DVD Audio: Цифровой звук
- DVD ROM: Носитель информации большой емкости на компакт-диске для компьютерных приложений и игровых консолей
Основным приложением DVD, по замыслу создателей формата, должны были стать фильмы на компакт- дисках. И действительно, из всех областей применения DVD наибольшее распространение получило именно видео. Формат DVD позволяет получить отличное качество аудио и видео для воспроизведения на большом экране с объемным звуком. Количество фильмов, подготовленных на DVD, с каждым годом увеличивается.
Музыкальное DVD появилось в 2000 году в США.
Большие перспективы DVD в таких областях, как образование, развлечения, интерактивные приложения и демокиоски, недостаточно очевидны. И пока DVD воспринимается только в роли домашнего кинотеатра. Останется DVD лишь носителем фильмов или станет чем-то большим? Или же будет создана совершенно новая технология? Покажет время.
Вот другой вариант ответа
1. DVD (Digital Versatile Disc/ Digital Video Disc) - носитель информации, выполненный в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить больший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт-дисков. Скорость чтения/записи? 21 Мб/с. Объем хранимой информации у одностороннего DVD до 4,7 Гб. Двухсторонний DVD-диск, по своей информационной вместимости эквивалентен сразу четырём «простым» DVD или целой куче обычных компакт-дисков. Как и CD, DVD имеет несколько форматов (DVD-Video, DVD-VR, DVD-Audio, Data DVD) и видов (DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW).
2. Blu-ray и HD DVD .
Blu-Ray BD - формат оптического носителя, который используется для записи и хранения цифровых данных, таких как видео высокой чёткости с повышенной плотностью. Стандарт Blu-ray был разработан и поддержан группой компаний под эгидой японской Sony. Среди участников BDA (Blu-ray Disc Association) также Dell, Hitachi, HP, LG, Mitsubishi, Panasonic, Pioneer, Philips, Samsung, Sharp, TDK и Thomson. Blu-ray (буквально «голубой луч») получил такое название, потому что для записи и чтения используется коротковолновый (405нм) «синий» (сине-фиолетовый) лазер. Коммерческий запуск формата Blu-ray disc состоялся весной 2006 г. С 2006 года (когда появился этот формат) и до начала 2008 у Blu-Ray существовал довольно серьезный конкурент - альтернативный формат HD DVD.
В настоящее время существует четыре основных типа дисков DVD, которые классифицируются по количеству сторон (одно- или двухсторонние) и слоев (одно- и двухслойные).
DVD-5 односторонний однослойный диск емкостью 4,7 Гбайт . Состоит из двух соединенных друг с другом подложек. Одна из них содержит записанный слой, который называется нулевым слоем, вторая совершенно пуста. На однослойных дисках обычно используется алюминиевое покрытие.
DVD-9 односторонний двухслойный диск емкостью 8,5 Гбайт . Состоит из двух штампованных подложек, соединенных таким образом, что оба записанных слоя находятся с одной стороны диска; с другой стороны располагается пустая подложка. Внешний (нулевой) штампованный слой покрыт полупрозрачной золотой пленкой, которая отражает лазерный луч, сфокусированный на данном слое, и пропускает луч, который сфокусирован на нижнем слое. Для считывания обоих слоев используется один лазер с изменяемой фокусировкой.
DVD-10 двухсторонний однослойный диск емкостью 9,4 Гбайт . Состоит из двух штампованных подложек, соединенных друг с другом тыльными сторонами. Записанный слой (нулевой слой на каждой стороне) обычно имеет алюминиевое покрытие. Обратите внимание, что диски этого типа являются двухсторонними; считывающий лазер находится в нижней части накопителя, поэтому для чтения второй стороны диск необходимо извлечь и перевернуть.
DVD-18 двухсторонний двухслойный диск емкостью 17,1 Гбайт . Объединяет в себе два слоя записи на каждой стороне. Стороны диска, каждая из которых формируется двумя штампованными слоями, соединяются вместе тыльными частями друг к другу. Внешние слои (слой 0 на каждой стороне диска) покрыты полупрозрачной золотой пленкой, внутренние слои (слой 1 на каждой стороне) имеют алюминиевое покрытие. Отражательная способность однослойного диска составляет 45-85%, двухслойного 18-30%. Различные отражающие свойства компенсируются схемой автоматической регулировки усиления (АРУ).
Конструкция дисков DVD различных типов показана на рис. 7.
Обратите внимание, что хотя на рис. 7 изображены два лазера, считывающие данные нижней части двухслойных дисков, фактически используется только один. Для чтения данных, расположенных на разных слоях, изменяется только фокусировка лазера.
Существует два способа записи слоев двухслойных дисков: противоположное (ОТР) или параллельное (РТР) направление дорожек. Метод OTP позволяет минимизировать время, затрачиваемое во время чтения диска, при переходе с одного слоя на другой. При достижении внутренней части диска (конца слоя 0), лазерный датчик остается практически в том же положении и лишь немного перемещается для фокусировки на слое 1. Конечная область диска при его записи в режиме OTP называется средней зоной .
Ðèñ. 7. Типы и конструкция дисков DVD
Запись (и чтение) спиральных дорожек дисков DVD, записанных в режиме PTP, происходит по-другому. При переходе от слоя 0 к слою 1 лазерный датчик должен переместиться с наружной части диска (т.е. с конца первого слоя) на его внутреннюю часть (на начало второго слоя). Кроме того, необходимо изменить фокусировку лазера. Для ускорения перехода практически все диски DVD записываются в режиме OTP.
Отличается и направление спиральных дорожек различных слоев, записанных в режиме РТР. Это позволяет упростить процесс считывания дорожек, расположенных одна над другой. Спиральная дорожка слоя 0 направлена по часовой стрелке, а дорожка слоя 1, в свою очередь, против часовой стрелки. Поэтому для чтения второго слоя необходимо изменить направление вращения диска, но в дисках OTP считывание спирали происходит снаружи внутрь. Таким образом, спиральная дорожка слоя 0 направлена изнутри наружу, а дорожка слоя 1 снаружи внутрь.
Различия между дисками DVD, записанными в режимах PTP и OTP, показаны на рис. 8.
Емкость цифровых универсальных дисков зависит от их типа и достигает 17,1 Гбайт. Емкость двухслойных дисков немногим меньше емкости двух однослойных дисков, даже несмотря на то, что слои дисков занимают примерно одинаковое пространство (длины спиральных дорожек дисков разных типов одинаковы). Это было сделано для улучшения читаемости слоев дисков в двухслойной конфигурации. Расстояние между витками дорожек было немного увеличено, что повлекло за собой увеличение длины впадин и площадок. Чтобы это компенсировать, частота вращения накопителя при чтении двухслойного диска увеличивается, в результате чего скорость передачи данных остается постоянной. Но, поскольку спиральная дорожка считывается быстрее, общая емкость диска немного уменьшается.
Помимо перечисленных типов стандартной емкости, могут изготавливаться и двухсторонние диски, имеющие один слой на одной стороне и два слоя на другой. Диски этого типа обозначаются как DVD-14 и имеют емкость 13,2 Гбайт или примерно 6 ч и 15 мин видеоданных формата MPEG-2. Существуют также 80-миллиметровые диски, емкость которых меньше, чем стандартных 120-миллиметровых дисков той же конфигурации.
Двухсторонние диски отличаются повышенной сложностью технологического процесса и более высокой стоимостью, а также тем, что для воспроизведения обеих сторон диск приходится извлекать из накопителя и переворачивать. Все это привело к тому, что наибольшее распространение получили диски DVD-5 (односторонние однослойные) или DVD-9 (односторонние двухслойные). Емкость дисков этого типа достигает 8,5 Гбайт, что составляет 242 минуты воспроизведения видеоданных формата MPEG-2. Видеодиски DVD-5 со 133-минутным воспроизведением подходят для более чем 95% существующих в настоящее время кинофильмов.
Ðèñ. 8. Диски DVD, записанные в режимах PTP и OTP
С обычными CD-болванками все просто: они бывают либо CD-R (Compact Disc Recordable), т.е. диски однократной записи, либо CD-RW (Compact Disc Rewritable) - диски многократной записи. А вот с DVD-дисками сложнее - существует много типов DVD-дисков, и в таком разнообразии легко запутаться.
Начнем с расшифровки аббревиатуры DVD. Раньше аббревиатура DVD расшифровывалась как Digital Video Disc, поскольку первые DVD-диски были предназначены только для записи видео. Затем, когда на DVD стала возможной запись других типов данных, DVD "переименовали" в Digital Versatile Disc - цифровой универсальный диск.
По сути, DVD - это развитие технологии CD, но обо всем по порядку. Началом истории DVD можно считать 1994 год, когда компании Sony, Philips и Toshiba начали создавать новый носитель данных. Вообще, инициатором всего этого выступил Голливуд - обычные видеокассеты не обеспечивали никаких средств защиты от несанкционированного копирования. Да и имеющийся на то время альтернативный носитель (CD) не обеспечивал должного качества воспроизведения видео - на обычный диск объемом 700 Мбайт нельзя было записать фильм нормального качества. Требовалось как минимум два диска.
В 1996 году компании Sony, Philips и Toshiba представили первые спецификации нового носителя данных - DVD-ROM (базовый формат, использовался для хранения данных) и DVD-Video (надстройка над форматом DVD-ROM, предназначенная для хранения видео). В основном DVD тогда использовался для хранения видео, поэтому и получил название Digital Video Disc.
В 1998 году был представлен новый формат - DVD-Audio. Поскольку формат DVD уже использовался не только для хранения видео, то, чтобы не вводить новую аббревиатуру и не запутывать пользователей, было решено слово "Video" заменить словом "Versatile". В этом же году емкость DVD-диска была увеличена до 4,7 Гбайт (изначально было 4,5 Гбайт). Несмотря на то что формат DVD-Audio появился в 1998 году, первые DVD-проигрыватели (именно для формата DVD-Audio) появились в 2000 году и стоили очень дорого. В Европе такие проигрыватели вообще впервые появились в 2001 году.
Сейчас начинает популярность новый формат - Blu-Ray. Появились недорогие комбинированные приводы, а ноутбуки все чаще оснащаются приводами, умеющими читать Blu-Ray. Но сам формат Blu-Ray был анонсирован в далеком 2002 году. Прошло семь лет, а формат еще не получил особой популярности.
Самое интересное, что DVD - практически идеальный носитель данных без особых недостатков. Судите сами. На DVD можно записать от 4,7 до 18 Гбайт (на двухслойный и двусторонний диск) информации. Вы только посчитайте, сколько обычных CD-дисков нужно, чтобы записать хотя бы 4,7 Гбайт.
А как же флешка? Флешкой на 8 Гбайт никого сейчас не удивишь. Но у флешки как раз недостатки есть. Во-первых, флешка на 8 Гбайт стоит значительно дороже, чем DVD-RW на 9 Гбайт. Во-вторых, из-за желания сэкономить велика вероятность купить некачественную флешку, которая проработает меньше, чем самый обычный DVD-RW.
К тому же DVD поддерживает различные видеоформаты (4:3, 16:9), многоканальный звук и до 9 различных углов зрения для камер. Словом, если вам нужно записать просто данные, то можно обойтись и обычной флешкой, а вот если нужен носитель для видео, то лучше DVD пока ничего не придумано (Blu-Ray пока из-за высокой стоимости во внимание не принимаем).
DVD-Video и DVD-Audio поддерживают стандарты Dolby Digital, Dolby Digital Pro и Dolby Surround (многоканальный звук 5+1), что еще более приспосабливает их для качественного воспроизведения звука (как при просмотре фильмов, так и при прослушивании аудиокомпозиций). А если ко всему этому добавить возможность интерактивного управления (управление последовательностью сцен, изменение камер обзора, вызов субтитров, поддержка "закладок"), то вообще у DVD пока нет конкурентов. CD и флешка в этом плане - не конкурент, а VHS-кассеты и подавно. К тому же VHS-кассеты ненадежны и просто огромны по сравнению с DVD-дисками.
Ранее к недостаткам DVD относили дороговизну как DVD-проигрывателей, так и пишущих приводов. Сейчас цены настолько смешные, что о стоимости оборудования для записи и воспроизведения DVD говорить не принято. Болванки DVD стоят тоже дешево, правда, только те, которые односторонние и однослойные, но в любом случае хранение 4,7 Гбайт на DVD вам обойдется дешевле, чем хранение аналогичного объема на CD.
Кроме дороговизны, раньше у DVD были некоторые проблемы с совместимостью. Дело в том, что, начиная с 1996 года, различные компании "наплодили" столько разных форматов, что некоторые приводы могли работать с одними форматами, а с другими - нет (или, например, не поддерживали запись определенных DVD-форматов). Сегодня такого нет, и самый обычный DVD-привод может работать со всеми имеющимися форматами.
Теперь поговорим о DVD-форматах. При выборе болванок DVD обратите внимание на их маркировку.
Маркировка DVD-болванок
- Кроме маркировок, на DVD могут быть следующие надписи, определяющие DVD-стандарт:
- DVD-ROM - это базовый формат, используется для массового производства дисков. Диски такого формата можно купить уже записанными, так как технология их записи несколько отличается от записи обычных DVD-болванок в домашних условиях.
- DVD-Video - "надстройка" над форматом DVD-ROM, задающая порядок размещения файлов на DVD-ROM. Кроме видео, на такой диск можно записать картинки (например, кадры самых интересных сцен фильма), субтитры на разных языках и диалоговые окна для организации меню.
- DVD-Audio - используется для записи качественного звука. Ведь звук можно записать и на обычный AudioCD, и закодировать в формат МРЗ, и записать на обычный CD-R. Звучание DVD-Audio по своему качеству значительно превосходит AudioCD и лучше, чем DVD-Video (за счет того, что все место отводится только для звука, а на DVD-Video приходится хранить еще видео, субтитры и другие данные). Формат DVD-Audio на сегодняшний день признан лучшим аудиоформатом.
- DVD-R - "болванка" однократной записи. На такой диск можно записать все, что захочется - музыку, видео, картинки, данные, но только один раз. Используя DVD-R, вы можете создать диск формата DVD-Video или DVD-Audio, но без защиты от нелегального копирования. Чтобы создать диск с такой защитой, вам нужен диск для продюсеров - DVD-Authoring. Такие диски стоят намного дороже, чем обычные DVD-R, и не все приводы могут записывать диски DVD-Authoring. Поэтому перед покупкой дорогой болванки DVD-Authoring убедитесь, что ваш привод поддерживает запись дисков этого типа.
- DVD-RW - перезаписываемый DVD-диск. Как и в случае с CD-RW, вы можете записать информацию на диск, потом стереть ее, потом еще раз записать и т.д.
- DVD-RAM - еще один тип перезаписываемого диска. Его отличие от DVD-RW заключается в большей надежности: если обычные DVD-RW можно перезаписывать примерно 100 раз (дешевые китайские во внимание не принимаем - хорошо, если вам удалось перезаписать такой диск 10 раз), то DVD-RAM можно перезаписать 1000 раз. Кроме того DVD-RAM позволяет записывать диск по дорожкам, что не требует создания образа будущего диска на винчестере. Ведь может оказаться, что у вас не будет 9 Гбайт свободного места на диске. Минимальное дисковое пространство, необходимое для записи диска DVD-RAM любой емкости, - всего 200 Мбайт. Но у этого типа диска есть и недостатки: дороговизна, медлительность (скорость записи очень мала) и в основном его могут прочитать только компьютеры, но далеко не все бытовые проигрыватели.
- DVD+R/DVD+RW - новый формат DVD-диска. Знак "+" в маркировке означает, что новый формат лучше, чем предыдущий. Преимущество заключается в более высокой скорости записи таких дисков. Раньше не все приводы могли записывать диски с плюсом. Сейчас такой проблемы нет, и все современные приводы умеют записывать диски как нового, так и старого форматов. Какой диск выбрать? Сейчас особой разницы нет. Если есть желание сэкономить, покупайте DVD-R/RW - они чуть дешевле (только не покупайте самые дешевые - и не говорите потом, что я вас не предупреждал!).
Диски DVD-5 и DVD-10 являются самыми распространенными и востребованными. Диски форматов DVD-9 и DVD-18 встречаются в продаже реже. Это обусловлено большей стоимостью и тем, что некоторые проигрыватели (речь идет именно о бытовых проигрывателях, а не о приводах DVD) не могут работать с двухслойными дисками. Все современные DVD-приводы умеют читать и записывать двухслойные диски, только нужно переворачивать диск для осуществления чтения/записи с другой стороны.
Некоторые производители DVD заявляют, что их диски могут хранить информацию на протяжении 50-100 лет. Лично я не верю таким заявлениям - формат DVD появился в 1996 году, и прошло еще мало времени, чтобы делать такие заявления. Тем более, что, учитывая темпы развития компьютерных технологий, через 50 лет не будет ни одного привода, способного прочитать DVD. Вспомните дискеты: последний раз привод FDD был установлен в моем компьютере года четыре назад. Первая дискета была произведена на свет в далеком 1971 году. Это была 8-дюймовая дискета производства IBM. А дискеты 3.5", к которым мы привыкли в свое время (или, по крайней мере, застали их еще), появились в 1981 году благодаря стараниям компании Sony. Дискеты продержались в среднем 25 лет. Конечно, они еще есть в продаже, можно купить даже приводы для чтения дискет, но ими практически уже никто не пользуется. Ведь те же флешки и компактнее, и позволяют записать больше информации.
Что же касается DVD-дисков, то я бы рекомендовал следующее: хранить DVD-диски нужно в прохладном месте, защищенном от прямых солнечных лучей. Желательно хранить диски в отдельных боксах, а не друг на друге - тогда могут образоваться царапины на поверхности диска. Раз в два года (или раз в году, если вы часто пользуетесь этими дисками) желательно перезаписывать информацию с них на новые DVD, так вы перестрахуетесь от потери данных.
В этой статье рассматриваются базовые понятия и принципы, используемые при создании дисков DVD Video. Весь материал взят из разнообразных источников, расположенных в Сети. Там, где это возможно, я сохранил ссылки на источники информации. Если я вдруг кого-то забыл, не обижайтесь, пожалуйста, и дайте мне знать об этом.
Формат DVD
Физически, DVD формат похож на CD с тем отличием, что для работы с DVD дисками используется лазерный луч с меньшей длиной волны. За счет этого достигается большая плотность записи. Также, существуют DVD диски с дополнительным слоем для хранения данных, что увеличивает объем хранимых данных на одной стороне вдвое. Однослойный DVD диск предоставляет возможность записи до 4,7 Гбайт на одну сторону, а двухслойный — до 8,5 Гбайт.
Существует несколько разновидностей DVD носителей. Изначально DVD Forum определил три типа: DVD-R, DVD-RW и DVD-RAM. DVD-RAM является физически перезаписываемым форматом, однако он не совместим со стандартным форматом DVD Video.
Логическая организация DVD Video
В отличие от CD, который состоит из треков, список которых хранится в TOC (Table Of Contents), DVD имеет файловую систему UDF.
DVD Video логически разбит на следующие части:
- First-Play Section. Проигрывается первой сразу после того, как диск вставляется в устройство
- VMGI (Video Manager Information). Информация видео-менеджера
- VMGM (Video Manager Menus). Меню видео-менеджера
- VTS (Video Title-Sets). Комплекты видео-приложений
Каждый комплект видео приложений (VTS) логически разбит на
- VTSI (Video Title Set Information). Информация видео-приложения, содержащая в себе управляющие данные.
- VOB (Video Objects). Меню
- VOB (Video Objects). Данные
- Резервная копия VTSI
Каждый VOB (базовая файловая единица диска) включает видео, аудио, субтитры и навигационные данные. Когда проигрывается VOB, плеер не только последовательно проигрывает видео, но также следует навигационным командам для отображения меню, принятия команд от пользователя и т. д. Каждый VOB включает в себя отдельные ячейки (cells), связанные вместе при помощи Программных Цепочек (Program Chains — PGC), которые обеспечивают требуемую интерактивность, используя простой язык программирования, разработанный для DVD-Видео. PGC используются для регулирования проигрывания видео, аудио и субтитров в VOB"ах, отображения меню, и ввода и исполнения команд пользователя. Существует три типа PGC: последовательного проигрывания (sequential play), произвольного проигрывания (random play) и смешанного (shuffle play) проигрывания. Отдельные ячейки могут использоваться более чем одной PGC, которая может определять различные последовательности проигрыша видеоматериала, например для обеспечения бесшовного ветвления (seamless branching). PGC подчиняются набору команд для элементарного программирования, включающему математические и логические операторы, условные переходы, обратный отсчет времени и т. д. Имеется 16 обычных регистров для более сложного программирования, и 16 системных регистров.
Файловая организация DVD-Video
VOB"ы и другие данные располагаются в каталоге VIDEO_TS. Таблица внизу показывает пример диска с одним комплектом видео приложений.
Аудио, видео и субтитры могут содержатся не более чем в 9 VOB файлах, относящихся к данному видео приложению, каждый из которых по размеру не превышает 1 Гб. Таким образом, на DVD-5 будет не более 5 VOB файлов, относящихся к видео приложению, для DVD-9 могут потребоваться все 9. Файлы VTS*.* могут повторяться для каждого комплекта видео приложений (VTS) и будут соответственно называться VTS_02*.*, VTS_03*.* и т. д. На каждый VTS будет приходиться один.IFO и.BUP файлы, плюс один или больше.VOB файлов.
Требования к потоку
Одним из обязательных требований стандарта DVD Video к видеопотоку — он должен быть кодирован в MPEG-1 или MPEG-2. Таким образом, для кодирования подготавливаемого к записи видео необходим MPEG-1 или MPEG-2 кодек. MPEG-2 использовать более предпочтительно, поскольку он является более продвинутым и современным, однако, если вам необходимо получить на выходе видео-поток с битрейтом ниже 1 Мбит/сек (около 10 часов видео на стандартный однослойный DVD носитель), то в этом случае лучше воспользоваться кодеком MPEG-1.
Вопроизводимый в странах бывшего СНГ цифровой видео-поток должен соответствовать одним из требований, перечисленных ниже, ввиду того, что стандартные DVD проигрыватели могут просто отказаться от проигрывания видео-объекта, если формат видео-потока в нем не будет соответствовать указанным требованиям.
В процессе MPEG кодирования устраняются избыточные видео-данные в серии рядом расположенных кадров. Два соседних кадра обычно содержат много одинаковых элементов изображения. Информация в них отличается на малую часть от всей информации содержащейся в кадре. Производится сжатие видео, при котором используются не все данные каждого видео-кадра, а динамика изменений кадров, так как в большинстве последовательных кадров одного видео-сюжета фон почти не изменяется, а хорошо заметные изменения происходят на переднем плане. Например, происходит плавное перемещение небольшого объекта на фоне неизменного заднего плана. В этом случае полная информация о изображении сохраняется только для опорных изображений. Для остальных кадров оцифровывается только разностная информация: о положении объекта, направлении и величине его смещения, о новых элементах фона, открывающихся за объектом по мере его движения. Причем эта разностная информация вычисляется не только по сравнению с предыдущими изображениями, но и с последующими (поскольку именно в них по мере движения объекта открывается ранее скрытая часть фона). Опорные кадры в MPEG видео-потоке должны быть вставлены каждые 15 или 18 кадров, ввиду того, что именно опорные или, как их еще называют, I-кадры используются просмотрщиками видео при перемотке видео вперед или назад.
Для соответствия формату DVD Video, битрейт мультиплексированного потока не должен быть выше 9,8 Мбит/сек и не менее 300 Кбит/сек. Этот параметр обязательно нужно учитывать при получении конечного MPEG потока.
Основные понятия и определения
DVD видео. Для воспроизведения DVD с видео необходим DVD-привод и декодер MPEG-2 (то есть либо бытовой DVD-проигрыватель с аппаратным декодером, либо компьютерный DVD-привод и программный проигрыватель с установленым декодером). Фильмы на DVD сжаты с использованием алгоритма MPEG-2 для видео и различных (часто многоканальных) форматов для звука. Битрейт сжатого видео варьируется от 2000 до 9800 Кбит/с, часто бывает переменным (VBR − англ. variable bitrate). Стандартный размер видео кадра стандарта PAL равен 720×576 точек, стандарта NTSC — 720×480 точек. Аудиоданные в DVD-фильме могут быть в формате PCM, DTS, MPEG или Dolby Digital (AC-3). В странах, использующих стандарт NTSC, все фильмы на DVD должны содержать звуковую дорожку в формате PCM или AC-3, а все NTSC-плееры должны эти форматы поддерживать. Таким образом, любой стандартный диск может быть воспроизведён на любом стандартном оборудовании. В странах, использующих стандарт PAL (большая часть Европы, Россия в том числе), поначалу хотели ввести в качестве стандарта звука для DVD форматы PCM и MPEG-2, но под влиянием общественного давления и идя вразрез с пожеланиями Philips, DVD-Forum включил Dolby AC-3 в список опциональных форматов звука на дисках и обязательных форматов в плеерах.
PAL (Phase-Alternating Line). Система аналогового цветного телевидения, разработана инженером немецкой компании «Telefunken» Вальтером Брухом и представленная как стандарт телевизионного вещания в 1967 году.
NTSC (National Television Standards Committee). Национальный комитет по телевизионным стандартам. Cистема аналогового цветного телевидения, разработанная в США. 18 декабря 1953 года впервые в мире было начато цветное телевизионное вещание с применением именно этой системы. NTSC принята в качестве стандартной системы цветного телевидения также в Канаде, Японии и ряде стран американского континента.
MPEG (Moving Picture Experts Group). Экспертная группа по вопросам движущегося изображения. Группа специалистов в подчинении ISO, собирающаяся для выработки стандартов сжатия цифрового видео и аудио.
MPEG-1. Группа стандартов на цифровое сжатие аудио и видео, принятую MPEG. MPEG-1 видео используется, например, в формате Video CD. Качество видео на видео-CD (VCD) приблизительно близко к качеству VHS видеокассет
MPEG-2. Группа стандартов цифрового кодирования видео и аудио сигналов, одобренных ISO - Международной Организацией по стандартизации/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). Стандарт MPEG-2 в основном используется для кодирования видео и аудио при вещании, включая спутниковое вещание и кабельное телевидение. MPEG-2 с некоторыми модификациями также активно используется как стандарт для сжатия DVD.
Количество (частота) кадров в секунду. Число неподвижных изображений, сменяющих друг друга при показе 1 секунды видеоматериала и создающих эффект движения объектов на экране. Чем больше частота кадров в секунду, тем более плавным и естественным будет казаться движение. Минимальный показатель, при котором движение будет восприниматься однородным - примерно 10 кадров в секунду (это значение индивидуально для каждого человека). В традиционном пленочном кинематографе используется частота 24 кадра в секунду. Системы телевидения PAL и SÉCAM используют 25 кадров в секунду (англ. 25 fps или 25 Герц), а система NTSC использует 29,97 кадров в секунду. Компьютерные оцифрованные видеоматериалы хорошего качества, как правило, используют частоту 30 кадров в секунду. Верхняя пороговая частота мелькания, воспринимаемая человеческим мозгом, в среднем составляет 39-42 Герца и индивидуальна для каждого человека. Некоторые современные профессиональные камеры могут снимать с частотой до 120 кадров в секунду. А специальные камеры для сверхбыстрой съемки снимают с частотой до 1000 кадров в секунду и выше, что необходимо, например, для детального изучения траектории полета пули или структуры взрыва.
Чересстрочная развертка. Развертка видеоматериала может быть прогрессивной (построчной) или чересстрочной. При прогрессивной развертке все горизонтальные линии (строки) изображения отображаются одновременно. А вот при чересстрочной развертке показываются попеременно четные и нечетные строки (называемые также полями кадра). Чересстрочную развёртку часто называют на английский манер интерлейс (англ. interlace) или интерлейсинг. Чересстрочная развёртка была изобретена для показа изображения на кинескопах и используется сейчас для передачи видео по «узким» каналам, не позволяющим передавать изображение во всём качестве. Системы PAL, SÉCAM и NTSC - это всё системы с чересстрочной развёрткой. Новые цифровые стандарты телевидения, например, HDTV предусматривают прогрессивную развёртку. Хотя появились технологии, позволяющие имитировать прогрессивную развёртку при показе материала с интерлейсом. Чересстрочную развёртку обычно обозначают символом «i» после указания вертикального разрешения, например 720×576i×50 для видео в формате PAL. Для подавления неприятных эффектов, возникающих при просмотре чересстрочного видео на построчном экране, применяются специальные математические методы, именуемые деинтерлейсингом.
Прогрессивная развертка. В отличие от чересстрочной развертки, где за каждый кадр формируется только половина изображения (либо четные, либо нечетные строки), при прогрессивной развертке формируется изображение целиком, т.е. все строки. В настоящее время чересстрочная развертка используется только в дешевых ЭЛТ-телевизорах.
Деинтерлейсинг Процесс создания одного кадра из двух полукадров чересстрочного формата для дальнейшего вывода на экран с прогрессивной развёрткой, такой как компьютерный монитор. Применяется в компьютерных системах обработки видео, плоскопанельных телевизорах и т. д.
Разрешение. По аналогии с разрешением компьютерных мониторов, любой видеосигнал также имеет разрешение (англ. resolution), горизонтальное и вертикальное, измеряемое в пикселях. Обычное аналоговое телевизионное разрешение составляет 720×576 пикселей для стандартов PAL и SÉCAM, при частоте кадров 50 Герц (одно поле, 2×25); и 648×486 пикселей для NTSC, при частоте 60 Герц (одно поле, 2×29,97). В выражении 648×480 первым числом обозначается количество точек в горизонтальной линии (горизонтальное разрешение), а вторым числом количество самих линий (вертикальное разрешение). Новый стандарт высокоотчётливого (англ. high-definition) цифрового телевидения HDTV предполагает разрешения до 1920×1080 при частоте мелькания 60 Герц с прогрессивной развёрткой. То есть 1920 пикселей на линию, 1080 линий.
Количество цветов и цветовое разрешение видеосигнала. Описывается цветовыми моделями. Для стандарта PAL применяется цветовая модель YUV, для SÉCAM модель YDbDr, для NTSC модель YIQ, в компьютерной технике применяется в основном RGB (и αRGB), реже HSV, а в печатной технике CMYK. Количество цветов, которое может отобразить монитор или проектор зависит от качества монитора или проектора. Человеческий глаз может воспринять, по разным подсчётам, от 5 до 10 миллионов оттенков цветов. Количество цветов в видеоматериале определяется числом бит, отведённым для кодирования цвета каждого пикселя (англ. bits per pixel, bpp). 1 бит позволяет закодировать 2 цвета (обычно чёрный и белый), 2 бита - 4 цвета, 3 бита - 8 цветов, …, 8 бит - 256 цветов, 16 бит - 65 536 цветов, 24 бита - 16 777 216 цветов. В компьютерной технике имеется стандарт и 32 бита на пиксель (αRGB), но этот дополнительный α-байт (8 бит) используется для кодирования коэффициента прозрачности пикселя (α), а не для передачи цвета (RGB). При обработке пикселя видеоадаптером, RGB-значение будет изменено в зависимости от значения α-байта и цвета подлежащего пикселя (который станет «виден» через «прозрачный» пиксель), а затем α-байт будет отброшен, и на монитор пойдёт только цветовой сигнал RGB.
Битрейт. Ширина (иначе говорят скорость) видеопотока или битрейт (англ. bit rate) - это количество обрабатываемых бит видеоинформации за секунду времени (обозначается «бит/с» - бит в секунду, или чаще «Мбит/с» - мегабит в секунду; в английском обозначении «bit/s» и «Mbit/s» соответственно). Чем выше ширина видеопотока, тем в общем лучше качество видео. Например, для формата VideoCD ширина видеопотока составляет всего примерно 1 Мбит/с, а для DVD составляет около 5 Мбит/с. Конечно, субъективно разницу в качестве нельзя оценить как пятикратную, но объективно это так. А формат цифрового телевидения HDTV использует ширину видеопотока около 10 Мбит/с. При помощи скорости видеопотока также очень удобно оценивать качество видео при его передаче через Интернет. Различают два вида управления шириной потока в видеокодеке - постоянный битрейт (англ. constant bit rate, CBR) и переменный битрейт (англ. variable bit rate, VBR). Концепция VBR, ныне очень популярная, призвана максимально сохранить качество видео, уменьшая при этом суммарный объём передаваемого видеопотока. При этом на быстрых сценах движения, ширина видеопотока возрастает, а на медленных сценах, где картинка меняется медленно, ширина потока падает. Это очень удобно для буферизованных видеотрансляций и передачи сохранённого видеоматериала по компьютерным сетям. Но для безбуферных систем реального времени и для прямого эфира (например, для телеконференций) это не подходит - в этих случаях необходимо использовать постоянную скорость видеопотока.
Соотношение сторон экрана. Соотношение ширины и высоты кадра (англ. aspect ratio) - важнейший параметр в любом видеоматериале. Ещё с 1910 года кинофильмы имели соотношение сторон экрана 4:3 (4 единицы в ширину к 3 единицам в высоту; иногда ещё записывается как 1,33:1 или просто 1,33). Считалось что зрителю удобнее смотреть фильм на экране такой формы. Когда появилось телевидение, то оно переняло это соотношение и почти все аналоговые телесистемы (и, следовательно, телевизоры) имели соотношение сторон экрана 4:3. Компьютерные мониторы также унаследовали телевизионный стандарт сторон. Хотя ещё в 1950-х годах это представление о 4:3 в корне изменилось. Дело в том, что поле зрения человека имеет соотношение отнюдь не 4:3. Ведь у человека 2 глаза, расположенных на одной горизонтальной линии - следовательно, поле зрения человека приближается к соотношению 2:1. Чтобы приблизить форму кадра к естественному полю зрения человека (и, следовательно, усилить восприятие фильма), был введён стандарт 16:9 (1,78), почти соответствующий так называемому «Золотому сечению». Цифровое телевидение в основном тоже ориентируется на соотношение 16:9. К концу XX века, после ряда дополнительных исследований в этой области, стали появляться даже и более радикальные соотношения сторон кадра: 1,85, 2,20 и вплоть до 2,35 (почти 21:9). Всё это, безусловно, призвано глубже погрузить зрителя в атмосферу просматриваемого видеоматериала.
PCM. Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ или PCM - Pulse Code Modulation) используется для оцифровки аналоговых сигналов перед их передачей. Практически все виды аналоговых данных (видео, голос, музыка, данные телеметрии, виртуальные миры) допускают применение ИКМ-модуляции. Чтобы получить на входе канала связи (передающий конец) ИКМ-модулированный сигнал из аналогового, амплитуда аналогового сигнала измеряется через равные промежутки времени. Количество оцифрованных значений в секунду (или скорость оцифровки) кратна максимальной частоте (Гц) в спектре аналогового сигнала. Мгновенное измеренное значение аналогового сигнала округляется до ближайшего уровня из нескольких заранее определенных значений. Этот процесс называется квантованием, а количество уровней всегда берется кратным степени двойки, например, 8, 16, 32 или 64. Номер уровня может быть соответственно представлен 3, 4, 5 или 6 битами. Таким образом, на выходе модулятора получается набор битов (0 или 1). На приёмном конце канала связи демодулятор преобразует последовательность битов в импульсы с тем же уровнем квантования, который использовал модулятор. Далее эти импульсы используются для восстановления аналогового сигнала.