DVD (ди-ви-ди́, англ. Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск или Digital Video Disk — цифровой видеодиск) — носитель информации в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить бо́льший 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. В начале 1990-х годов разрабатывалось два стандарта для оптических информационных носителей высокой плотности. Один из них назывался «Multimedia Compact Disc» (MMCD) и разрабатывался компаниями Philips и Sony, второй — «Super Disc» — поддерживали 8 крупных корпораций, в числе которых были Toshiba и Time Warner. Позже усилия разработчиков стандартов были объединены под началом IBM, которая не хотела повторения кровопролитной войны форматов, как было со стандартами кассет VHS и Betacam в 1980-х. Официально DVD был анонсирован в сентябре 1995 года. Первая версия спецификаций DVD была опубликована в сентябре 1996 года. Изменения и дополнения в спецификации вносит организация DVD Forum (ранее называвшаяся DVD Consortium), членами которой являются 10 компаний-основателей и более 220 частных лиц. Первый привод, поддерживающий запись DVD-R, выпущен Pioneer в октябре 1997 года. Стоимость этого привода, поддерживающего спецификацию DVD-R версии 1.0, составляла 17000$. «Болванки» объемом 3.95 Гб стоили по 50$ каждая. Изначально «DVD» расшифровывалось как «Digital Video Disc» (цифровой видеодиск). Позже многие стали расшифровывать DVD как Digital Versatile Disc (цифровой многоцелевой диск). Toshiba, заведующая официальным сайтом DVD Forum’а, использует «Digital Versatile Disc». К консенсусу не пришли до сих пор, поэтому сегодня «DVD» официально вообще никак не расшифровывается.

Техническая информация

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.

В отличие от компакт-дисков, в которых структура аудиодиска фундаментально отличается от диска с данными, в DVD всегда используется файловая система UDF.

DVD как носители бывают четырёх типов:

* DVD-ROM — диски, изготовленные методом инжекционного литья (литья под давлением);
* 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).

Любой из этих 4 типов носителей DVD может нести любую из трёх структур данных (см. выше).

Физически DVD может иметь одну или две рабочие стороны и один или два рабочих слоя на каждой стороне. От их количества зависит ёмкость диска (из-за чего они получили также названия DVD-5, -9, -10, -18, по принципу округления ёмкости диска в Гб до ближайшего сверху целого числа):

Ёмкость DVD-дисков ------------ В Гигабайтах

1-сторонние 1-слойные (DVD-5)-------------------- 4,7
1-сторонние 2-слойные (DVD-9) --------------------8,5
2-сторонние 1-слойные (DVD-10)------------------- 9,4
2-сторонние 2-слойные (DVD-18)--------------------17,1

Указанные цифры — приблизительные. На DVD данные записываются секторами; один сектор содержит 2048 байт. Поэтому точное значение ёмкости DVD можно определить умножением 2048 на число секторов на диске, которое слегка варьируется у различных типов DVD носителей (цифры даны для 1-сторонних дисков; у 2-сторонних, очевидно, всё 2 раза больше):

Тип диска--------------------------------Число секторов----------------Ёмкость в байтах

1-слойный DVD-R(W) ------------2 298 496--------------------- 4 707 319 808
1-слойный DVD+R(W) -----------2 295 104----------------------4 700 372 992
1-слойный DVD-RAM-------------2 295 072---------------------- 4 700 307 456
2-слойный DVD-R(W)------------4 171 712----------------------8 543 666 176
2-слойный DVD+R(W)---------- 4 173 824----------------------8 547 991 552
2-слойный DVD-RAM

Примечание: формат DVD-R(W) не задаёт точное число секторов, а лишь требует, чтобы ёмкость была не ниже 4,7 млрд байт. Однако большинство производителей придерживаются цифры 2 298 496 секторов, что и указано в таблице.

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.

Единица скорости (1x) чтения/записи DVD составляет 1 385 000 байт/с (т.е. около 1352 Кбайт/с = 1,32 Мбайт/с), что примерно соответствует 9-й скорости (9x) чтения/записи CD, которая равна 9 × 150 = 1350 Кбайт/с. Таким образом, 16-скоростной привод обеспечивает скорость чтения (или записи) DVD дисков равную 16 × 1,32 = 21,12 Мбайт/с.

Возникновение форматов DVD±R и их совместимость

Стандарт записи DVD-R(W) был разработан в 1997 г. DVD-Forum'ом как официальная спецификация (пере)записываемых дисков. Однако цена лицензии на эту технологию была слишком высока, и поэтому несколько производителей пишущих приводов и носителей для записи объединились в «DVD+RW Alliance», который и разработал в середине 2002 г. стандарт DVD+R(W), стоимость лицензии на который была ниже. Поначалу «болванки» (чистые диски для записи) DVD+R(W) были дороже, чем «болванки» DVD-R(W), но теперь цены сравнялись.

Стандарты записи «+» и «-» частично совместимы. Все приводы для DVD могут читать оба формата дисков, и большинство пишущих приводов также могут записывать оба типа «болванок». Среди остальных приводов форматы «+» и «-» одинаково популярны — половина производителей поддерживает один стандарт, половина — другой. Идут споры, вытеснит ли один из этих форматов своего конкурента или они продолжат мирно сосуществовать. Однако, поскольку формат DVD-R(W) появился почти на 5 лет раньше DVD+R(W), многие старые или дешевые плейеры вероятнее всего поддерживают лишь DVD-R(W). Это следует учитывать, особенно при записи дисков для распространения, когда тип читающего устройства (плейера или DVD-привода) заранее не известен.

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 переменным (VBR − англ. 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.

Ограничения

Региональная привязка DVD

Киностудии заинтересованы в контроле над распространением своих фильмов, выпущенных на DVD, в разных странах. Это обусловлено тем, что время выхода фильмов в кинотеатре и время выхода их в широкий видеопрокат в разных странах разные. Принято считать, что в видеопрокат кино должно выходить только после того, как пройдёт его премьера в кинотеатрах. Так, например, фильм, вышедший в видеопрокат в США, может только начать показываться в кинотеатрах Европы, что нарушает это правило.

Именно поэтому при утверждении стандарта DVD был введён код, ограничивающий использования диска DVD-Video в пределах одной зоны.

Таким образом, диску DVD-Videо и DVD-проигрывателю присваивается региональный код. И если при проигрывании диска эти коды не совпадают, фильм воспроизводиться не будет.

Региональная защита является опциональной и может быть использована по усмотрению изготовителя диска. Она не является какой-либо криптографической системой, а всего лишь одним байтом в заголовке диска, который проверяется перед началом воспроизведения диска. DVD-плеер может иметь несколько региональных кодов, в этом случае он может проигрывать диски нескольких разных «зон». Многие китайские плееры вообще игнорируют региональную защиту.

Всего было введено 8 региональных зон:

Код Территория

0 Универсальный код для воспроизведения во всех регионах.
1 Бермуды, Канада, США
2 Западная Европа, Средний Восток, Египет, Гренландия, Япония, Лесото, ЮАР
3 Восточная Азия, Гонконг, Макао, Южная Корея, Тайвань
4 Центральная Америка, Острова Тихого Океана, Южная Америка, Мексика, Австралия, Новая Зеландия
5 Африка, Россия, республики бывшего СССР, Южная Азия, Монголия, Северная Корея
6 Китай
7 Зарезервировано для использования в будущем
8 Для специального международного использования (самолёты, круизные лайнеры и т. п.)

Примечания

* Региональный код R7 часто неофициально употребляется для обозначения дисков «пиратской» продукции.
* В Балтии встречаются больше всего коды 2 и 0, иногда и код 5 (особенно в материале на русском языке).

Снять ограничение можно редактированием микропрограммы (firmware) привода, что однако ведёт к потере гарантии. Обычно при прошивке код региона меняется на 0. Однако существуют DVD диски с особой проверкой кода региона, которые не могут быть воспроизведены с кодом такой зоны. DVD плееры с изменяемой DVD зоной могут решить эту проблему (обычно смена возможна только до 5 раз, дальше менять можно только после перепрошивки микропрограммы).

Такая защита используется только в дисках DVD-Video.