Взглянув на этот диск, спрашиваешь себя: где-то я его уже видел? Да это же обыкновенный CD! Оказывается – и да, и нет.

Действительно, внешне он напоминает обычный компакт-диск диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм, однако содержит информации в семь раз больше – точнее, 4,7 Гбайт. Причем это относится только к однослойному одностороннему диску (SLSS): объем одностороннего двухслойного диска (DLSS) составляет 8,5 Гбайт, двустороннего однослойного (SLDS) – 9,4 Гбайт, а двустороннего двухслойного (DLDS) – около 17 Гбайт, то есть в 26 раз больше, чем у современного CD-ROM!

Не вдаваясь в технические подробности, отметим основные новшества технологии DVD. И двухслойный, и однослойный диски представляют собой две склеенные друг с другом тонкие подложки по 0,6 мм каждая, с нанесенными на них информационными и защитными слоями микронной толщины. Информация с двухслойных дисков (DLSS) (рис. 2) считывается фокусировкой лазерного пучка на двух различных информационных слоях: приповерхностном (полупрозрачном) и глубинном (отражающем). Лазерный диод работает не в привычном инфракрасном диапазоне (780 нм), характерном для Compact Disk (CD), а на излучении 650 и 635 нм (красный свет), что позволяет уменьшить размер единицы информации (пита) почти в два раза и почти во столько же сократить расстояние между дорожками на рабочей поверхности диска. Фокусировку тонкого лазерного пучка упрощает увеличенная апертура линзы.

Столь высокая плотность записи привела к необходимости цифрового кодирования данных (EFM Plus-8/ 16) и использования надежной системы коррекции ошибок (RS-PC -Reed Solomon Product Code).

Рассмотрим пять подстандартов DVD – DVD "Books", уже утвержденных и пронумерованных от А до Е латинского алфавита в зависимости от области применения DVD:

Book A-DVD-ROM;

Book В – DVD-Video;

Book С – DVD-Audio;

Book D – DVD-WO (Write Once);

Book E – DVD-RAM.

 Устройства, которые будут предложены потребителю уже в конце этого и в начале следующего года, представят два стандарта – А и В  (при условии окончательного принятия недостающих пунктов в спецификации), и некоторые опытные образцы уже можно было увидеть на многих зарубежных выставках. DVD-Audio и DVD-WO находятся на стадии доработки. На текущий момент непонятна ситуация с последним стандартом, представляющим класс перезаписываемых DVD-устройств. Поэтому дальнейший наш разговор будет касаться только DVD-ROM, DVD-Video и DVD-Audio.

У новых DVD-дисков (Books A,B,C) будет файловая структура DF Bridge (1 сектор – 2048 байт), представляющая собой симбиоз файловых систем Micro UDF (Micro Universal Disk Format) и ISO-9660. UDF является многоплатформной, многозадачной и многопользовательской файловой системой для DVD-устройств; при этом сохраняется совместимость с файловой системой ISO-9660 на CD. Диски DVD-Video сразу станут использовать систему UDF, в то время как носители DVD-ROM будут применять ISO-9660, пока UDF не станет универсальной.

Итак, первый стандарт – DVD-ROM (Book А). Емкость такого диска составит как минимум 4,7 Гбайт -в отличие от 650 Мбайт на сегодняшнем CD-ROM. На этих дисках можно хранить большие базы данных, растровую графику, компьютерные ролики в AVI-файлах, игры с большим объемом качественного полноформатного видео, да и много другой информации. При этом стоимость единицы хранения данных окажется сравнима с современными CD-носителями.

Несколько мировых производителей приводов CD-ROM, включая Toshiba, Sony, NEC и Matsushita, предполагают уже к концу этого года представить на рынке приводы DVD-ROM по цене от 500 до 700 долл. Скорость считывания данных в них будет выше, чем у 8-скоростного дисковода CD-ROM.

DVD-Video (Book В). Этот стандарт определяет формат передачи видео, аудио и текстовой информации. Создатели DVD-Video ориентировались на запись видео- и аудиосигналов, по качеству приближающихся к телевизионному вещательному цифровому формату D1 CCIR-601 (поток 270 Мбит/с). Поскольку оцифрованный сигнал такого качества накладно хранить даже на столь емких носителях и невозможно передавать при существующих скоростях, было решено использовать компрессию на основе алгоритма MPEG-2. Скорость потока компрессированных данных может изменяться от 1 до 10 Мбит/с (сравните с форматом Video-CD – 1,44 Мбит/с при использовании компрессии MPEG-1).

Звуковые данные записываются в двух форматах: для систем телевидения NTSC – два канала звука по методу импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) и два канала Dolby Digital АС-3 5.1 (объяснение по АС-3 чуть ниже); для системы телевидения PAL/ SECAM – два канала звука по методу ИКМ и два канала MPEG-2 Audio 5.1 или 7.1.

Поток аудио- и видеоданных для бытовых проигрывателей DVD-Video составляет в среднем около 4 Мбит/с. Эта величина получилась после следующих расчетов:

 – поток видеоданных в формате MPEG-2 для DVD-Video (4:2:0) – 3,5 Мбит/с;

 – поток аудиоданных (5.1) -1x0,384 Мбит/с (где L- количество языков);

 – поток субтитров – 0,01 Мбит/с. Таким образом, на однослойный односторонний диск (емкость 4,7 Гбайт) можно записать до 133 минут (свыше 2 часов!) видео с потоком высококачественного звука на трех языках и четырьмя потоками субтитров, или до 160 минут видео с одним потоком звука и одним потоком субтитров, или до 71 минуты видео вещательного качества (около 7 Мбит/ с) с двухканальным ИКМ-звуком.

Остановимся подробнее на описании системы АС-3. Являясь по сути развитием Dolby Pro Logic Surround (аналоговая система), система Dolby Digital АС-3 5.1 (цифровая система), разработанная также компанией Dolby, предназначается для высококачественного звукового сопровождения видеоряда во время просмотра. Декодер, установленный в домашнем или общественном кинотеатре (музыкальный центр с декодером Pro Logic можно купить в Москве менее чем за 600 долларов), выдает сигнал одновременно на 5 широкополосных динамиков (левый, правый, центральный, боковой правый и боковой левый) и 1 низкочастотный (subwoofer) динамик, располагающиеся вокруг зрителя. Создаваемый эффект – ощущение полного погружения в события на экране.

На фоне всеобщего перехода к широкоэкранному (16:9) телевидению (на территории России и СНГ возможен прием спутниковых программ Hot Bird 2, 3 и Eutelsat с приемом некоторых программ в формате PAL Plus), a в дальнейшем – и к телевидению высокой четкости формат DVD "идет в ногу со временем". Например, предоставляется возможность смотреть широкоэкранные программы с DVD-проигрывателей, "на ходу' изменяя формат кадра, панорамируя и/или масштабируя исходное изображение (особенно актуально для владельцев телевизоров формата 4:3). Планируется осуществлять так называемый "родительский контроль", или возрастной ценз, на просмотр DVD-npoграмм – вводом пароля для демонстрации, скажем, полного варианта картины.

Приходя на смену большим и тяжелым 30 см лазерным видеодискам (LD), DVD будет выигрывать с большим запасом по качеству видео, времени записи и физическим размерам. В отличие от часто используемой, особенно в бытовых и полупрофессиональных системах, композитной записи видеосигнала (VMS, Super VHS, Hi-8, LaserDisk), применяемая в DVD компонентная запись (раздельная запись яркостных и цветоразностных составляющих видеосигнала) ликвидирует перекрестные помехи яркость-цветность и уменьшает межцветовые искажения, "дрейф" цветов и другие недостатки, присущие современному телевидению, повышая общее отношение сигнал/шум. Она расширит цветовое пространство, изображение станет более четким, насыщенным и реалистичным. Одним словом, появление DVD – это необычайно важное событие для всех, кто заинтересован в качественной картинке на телеэкране.

Весной в средствах массовой информации был помещен анонс (от января 96 года) двух образцов проигрывателей DVD-Video фирмы Toshiba, которые должны поступить в открытую продажу в конце осени этого года.

Младшая модель SD-1006 по цене 599 долларов имеет композитный (низкочастотный) и S-Video выходы, цифровой (АС-3) и аналоговый (RCA) аудиовыходы. Она будет в состоянии проигрывать и обыкновенные компакт-диски. Помимо обычного воспроизведения доступно замедленное, с удвоенной, удесятеренной скоростью в обоих направлениях, а также высококачественный стоп-кадр. Среди специальных режимов работы – просмотр субтитров (до 32 каналов), динамически изменяемые пропорции кадра, интерактивный просмотр и возможности "родительского контроля".

Старшая модель SD-3006 дополняет вышеперечисленные достоинства компонентными выходами, используемыми в профессиональной вещательной видеотехнике (например в формате ВЕТАСАМ SP).

DVD-Audio (Book С) – высококачественная аудиозапись. Как известно, параметры записываемого звука определяются частотой дискретизации (для современных CD равной 44,1 кГц) и глубиной квантования (16 бит). Мы только что говорили о записи аудио в системе Dolby и имульсно-кодовой модуляции: в разработанных на сегодня новых "версиях" этих методов записи предполагается поднять планку частоты дискретизации до 48 кГц (минимальная отметка), а глубину квантования – до 18 (или 20) бит.

 Поистине коренные изменения ожидают звук, записываемый ныне в формате CD-DA (Compact Disk Digital Audio). Сейчас рассматриваются предложения от крупнейших мировых лидеров производства музыкальной аппаратуры, своего рода законодателей мод на мировом рынке музыки. Например, предложения от фирмы Sony и Сообщества по прогрессивному развитию цифрового звука (ADA) предполагают вести оцифровку методом Direct Stream Digital Bitstream (DSD), который реализует динамический и частотный диапазон воспроизводимого сигнала 120 дБ (!) и 100 кГц (!) соответственно. Наверное, меломанам теперь-то уж точно придется выкинуть свои "винилы"...

Привычный размер 120x1,2 мм для новых дисков был выбран не случайно. В далеком 1982 году на потребительском рынке появилась первая модель проигрывателя компакт-дисков от фирмы Sony CDP-101, после ее совместной с Philips разработки нового формата для цифровой записи звука. С тех пор компакт-диски вошли в обиход миллионов людей. На текущий момент во всем мире продано около 600 миллионов проигрывателей CD и около 10 миллиардов компакт-дисков. Чтобы сделать переход на новый формат безболезненным, было предложено при сохранении размеров предшественника (те же самые коробки и те же стойки с футлярами для хранения и переноски) оставить возможность воспроизведения старых CD на новых "DVD-машинах".

Конечно, сомневаюсь, что, прочитав эту статью, вы побежите на следующий же день покупать DVD. Хотя их заявленная стоимость вполне приемлема, уж очень мы не любим перемен. Однако рано или поздно, а точнее очень скоро, мы будем вынуждены это сделать – точно так же, как перешли когда-то на грампластинки и отправили в музеи шарманки и фонографы.

Список терминов

DVD (Digital Versatile Disk) – читайте статью;

HDTV (High Definition Television) – телевидение высокой четкости;

SUSS (Single Layer Single Side) – однослойный односторонний;

SLDS (Single Layer Double Side) – однослойный двусторонний;

DLSS (Dual Layer Single Side) – двухслойный односторонний;

DLDS (Dual Layer Double Side) – двухслойный двусторонний;

EFM Plus – метод кодирования потока данных;

Reed Solomon Product Code – метод коррекции ошибок при кодировании данных;

Books – здесь: стандарт;

WO (Write Once) – оптическое устройство с возможностью записи только один раз;

RAM (Random Access Memory)  –  ОЗУ, в данном контексте  –  перезаписываемое;

MicroUDF (Micro Universal Disk Format) – стандарт файловой системы ISO/IEC 13346, созданный Optical Storage Technology Association (OSTA);

Dolby Digital AC-3 – система звукового сопровождения видеоряда, созданная фирмой Dolby (предполагает наличие источника, декодера и системы динамиков); Subwoofer  –  низкочастотный динамик (с полосой воспроизводимых частот от 20 до 400 Гц);

ВЕТАСАМ SP  –  формат компонентной записи аналогового видеосигнала на 12 мм ленту, созданный фирмой Sony; D1  –  1. формат компонентной цифровой записи видеосигнала на 19 мм ленту, созданный фирмой Sony; 2. Критерий оценки качества видеосигнала;

CCIR-601 (МККР-601) – рекомендация #601 Международного консультативного комитета по радиосвязи (читай стандарт МККР 601);

MPEG-2, MPEG-1  –  алгоритмы компрессии/декомпрессии сигнала;

VideoCD  –  система представления аудио-видеоинформации на компакт-диске, использующая алгоритм компрессии MPEG-1 для последующего воспроизведения;

VHS – бытовая система видеозаписи на 12 мм ленту;

SVHS – полупрофессиональная и профессиональная система видеозаписи на 12 мм ленту; Hi8  –  полупрофессиональная и профессиональная система видеозаписи на 8 мм ленту;

NTSC (National Television System Committee)  –  система цветного телевидения (525 строк, 60 полей в секунду), применяемая в США, Японии и т.д.;

PAL (phase alternation on line) – система цветного телевидения (625 строк, 50 полей в секунду), применяемая в Германии, Великобритании, Китае и других странах;

SECAM (sequentielle conleur a memoire) – система цветного телевидения (625 строк, 50 полей в секунду), применяемая, например, во Франции и России;

LD (Laser Disk) – лазерный видеодиск;

Direct Stream Digital Bitstream  –  формат представления цифрового потока данных.