DVD

Die DVD ist ein digitales Speichermedium, das einer CD ähnelt, aber über eine deutlich höhere Speicherkapazität verfügt. Sie zählt zu den optischen Datenspeichern. Das Backronym „DVD“ geht auf die Abkürzung von Digital Versatile Disc (engl. für digitale vielseitige Scheibe) zurück, ist seit 1999 aber nach Angaben des DVD-Forums ein eigenständiger Begriff ohne Langform. In der Alltagssprache wird der Ausdruck „DVD“ im Zusammenhang mit Filmen häufig im Sinne des logischen Formats DVD-Video verwendet.

Geschichte und Verbreitung

Mitte der 1990er Jahre konnte sich die Compact-Disc als Massenspeicher-Medium bei Computern durchsetzen. Dadurch wuchsen nicht nur die Anwendungsfelder, sondern auch die Bedürfnisse der Verbraucher und der Unterhaltungsindustrie. Gewünscht wurde ein Medium, mit dem Videos ähnlich komfortabel gehandhabt werden konnten wie Musik- und Sprachaufnahmen mit der CD. Zwar gab es dies bereits als Video-CD (VCD) und Laserdisc (LD), jedoch konnten auf der VCD maximal 74 Minuten (in knapper VHS-Qualität) und auf der LD maximal 128 Minuten Videomaterial (in voller Sendequalität) untergebracht werden. Dies führte bei Spielfilmen dazu, dass die VCD/LD mitten im Film gewechselt/umgedreht werden musste, ähnlich wie früher bei der Compact Cassette oder der Schallplatte. Die LD war mit ihren wuchtigen 30-Zentimeter-Scheiben außerdem sehr teuer in Medium und Abspielgerät.

Die Unterhaltungsindustrie arbeitete daran, die Speicherkapazität der CD weiter zu erhöhen. Hierbei gab es zwei unterschiedliche Konzepte: Sony und Philips betrieben die Entwicklung der Multimedia-CD (MMCD), Toshiba und Time Warner favorisierten die Super Density CD (SD).

Auf Druck der Filmindustrie, die nicht mehr, wie bei der Markteinführung der Videorekorder, mehrere Standards unterstützen wollte, einigten sich die Konkurrenten Ende 1995 auf einen gemeinsamen Standard. Da die DVD zunächst als reines Speichermedium für Videodaten gedacht war, stand DVD anfangs für „Digital Video Disc“. Dies wurde jedoch geändert, als andere Verwendungsmöglichkeiten abzusehen waren. Als Alternative wurde „Digital Versatile Disc“ (versatile = vielseitig) ins Spiel gebracht, konnte sich aber nicht durchsetzen. Der aktuelle offizielle Standpunkt des DVD-Forums ist, dass DVD einfach drei Buchstaben ohne exakt festgelegte Bedeutung sind.

Ein Jahr später kamen die ersten Abspielgeräte und DVD-Medien in den Handel. Zuvor mussten Unstimmigkeiten bezüglich des Verschlüsselungsverfahrens (CSS) ausgeräumt werden. Zudem gelang es der Filmindustrie, mit einem Regionalcode Marktkontrolle zu gewinnen. Mit dem Code soll verhindert werden, dass zum Beispiel eine DVD aus den USA auf einem europäischen Gerät abspielbar ist. Die Filmindustrie fürchtete hier Umsatzeinbußen, da Filme in den USA oft schon auf dem Videomarkt erhältlich sind, während sie in Europa noch gar nicht im Kino gezeigt wurden. Als Vertriebstrategie der Anbieter ist auch bekannt, dass durch die regionale Beschränkung der Anwendbarkeit in unterschiedlichen Regionen unterschiedliche Preise („Marktpreise“) erzielt werden können.

Sowohl der verwendete Wiedergabeschutz Content Scramble System als auch der Regionalcode sind mittlerweile leicht zu umgehen. Die Industrie reagierte darauf einerseits mit rechtlichen Maßnahmen und andererseits mit dem Druck auf die Hersteller von DVD-Laufwerken, die Abfrage des Regionalcodes gerätetechnisch zu implementieren.

Im Jahr 1999 kamen die ersten DVD-Brenner in den Handel, die Preise lagen jedoch bei weit über 2.500 DM.

Mittlerweile wird Blu-ray Disc als Nachfolger der DVD beworben, das sich gegen das Konkurrenz-Format HD DVD durchsetzen konnte. Dabei werden durch Abtastung der noch enger gesetzten Pits und Lands mit einem blau-violetten Laserstrahl noch höhere Datenmengen untergebracht. Sie sollen vor allem hoch aufgelöste Videoinhalte speichern, die eine wesentliche höhere Speicherkapazität benötigen, als eine DVD bieten kann.

DVD-Formate

Die DVD gibt es in zahlreichen Varianten, die als DVD-Formate bezeichnet werden:

* Spezielle DVD-Formate, die für bestimmte Verwendungszwecke optimierte Datenstrukturen aufweisen (und ursprünglich nur Lesezugriff erlaubten): DVD-Video, DVD-Audio, DVD-ROM und Hybrid-DVD
* Für den Konsumenten beschreibbare DVD-Formate: DVD-RAM, DVD−R, DVD+R, DVD−RW, DVD+RW, DVD−R DL, DVD+R DL

Besonders die einmal beschreibbaren Formate und die DVD-RAM lassen sich mit dem bloßen Auge von den gepressten anhand ihrer Datenseite unterscheiden, da diese aufgrund ihrer Legierungen Farben wie etwa blau, violett oder braun aufweisen. Die DVD-RAM hat außerdem charakteristische sichtbare Sektormarken.

DVD-Datenstrukturen

Die DVD wird für folgende drei Verwendungszwecke eingesetzt, für die jeweils eigene DVD-Formate für spezielle Datenstrukturen geschaffen wurden:

* DVD-Video ermöglicht die Wiedergabe von bewegten Bildern und Ton mit DVD-Video-fähigen Abspielgeräten.
* DVD-Audio ermöglicht die Wiedergabe von Standbildern und Ton in sehr hoher Qualität mit DVD-Audio-fähigen Abspielgeräten.
* DVD-ROM ermöglicht das Lesen von allgemeinen Daten (Computerdaten).

Der AUDIO_TS-Ordner spielt bei Audio-DVDs eine zentrale Rolle. Bei der DVD-Video sind jedoch auch die Audiodaten im VIDEO_TS-Ordner zu finden, genauso wie die diversen Sprachversionen, Untertitel, Kapitelinformationen und Sonderfeatures (alle innerhalb sogenannter „VOB-Containerdateien“). Das bei DVDs üblicherweise eingesetzte Kompressionsformat ist MPEG-2, nach dem DVD-Standard ist jedoch auch noch das qualitativ weit unterlegene MPEG-1-Format vorgesehen, das ansonsten vor allem bei Video-CDs Anwendung findet. Der MPEG-2-Videostream (das Videobild) wird bei der Erstellung einer Video-DVD gemeinsam mit dem Audiostream und gegebenenfalls mit anderen Datenblöcken verwoben („gemuxt“, s. Multiplexing) und in einer .VOB-Datei („Video Object“) angelegt, die laut DVD-Standard nie größer als 1 Gigabyte sein darf. Wird diese Datenmenge überschritten, wird in den Programmen zur DVD-Erstellung (DVD Authoring Software) automatisch eine neue .VOB-Datei angelegt. Die .VOB-Datei dient also als „Containerdatei“ aller Programmströme.

Beim Wechsel der Dateien ist der Übergang wegen des in den DVD-Playern integrierten Buffers nicht wahrnehmbar. Beim Abspielen werden abwechselnd Video-, Audio- und gegebenenfalls Steuerungsinformationen ausgelesen, zwischengespeichert und wiedergegeben. Der VIDEO_TS-Ordner enthält außerdem die .IFO-Datei mit der Menüführung und meist mehrere .BUP-Dateien, die jedoch nur als Backup der .IFO-Datei dienen.

Als Tonspuren sind mehrere Formate zugelassen; neben dem datenintensiven – weil unkomprimierten – LPCM-Verfahren gibt es noch mehrere Komprimierungsverfahren: mp2 (meist 192–256 Kbit/s) in beliebigen Bitraten, AC3-Komprimierung bei Dolby Surround/Mehrkanalton (meist 448 Kbit/s) oder DTS bei 6.1 Surround Sound. Auch SDDS ist für die DVD spezifiziert, es gibt jedoch für den Heimbereich weder entsprechende Decoder noch DVDs mit SDDS-Tonspur.

Insgesamt stehen für den gesamten Datenstrom 10,08 Mbit/s zur Verfügung, für den Audiostrom maximal 6144 Kbit/s. Die Bildqualität der Video-DVD hängt nicht so sehr von der Bandbreite des Video-Streams als vielmehr von der Effizienz der Komprimierung ab. Oft wird mittels MPEG-Encoder in mehreren Durchläufen kodiert, um ein Höchstmaß an Effizienz zu erreichen. Bei MPEG-2 können die Datenströme im VBR-Verfahren komprimiert werden, d. h., dass die Bandbreite an verschiedenen Stellen des Films stark abweichen kann (variable Bitrate).

Die Bitrate hängt dabei von der gerade anfallenden Datenmenge ab, so dass zum Beispiel bei bewegungsarmen Szenen Bandbreite und damit Speicherplatz auf der DVD gespart werden kann. Bei MPEG-2 werden bei aufeinanderfolgenden Bildern in der Regel nur die Unterschiede zum vorausgehenden Bild gespeichert (P- oder B-Frames), um auf der Disc Platz zu sparen. Mehr Informationen dazu im Artikel DVD-Video.

Daten-DVDs (DVD-ROM) sind anders als Video-DVDs keinen Restriktionen unterworfen und können beliebige Ordner und Dateien enthalten. Als Dateisysteme werden entweder die im Computerbereich vorherrschenden Formate ISO 9660 und ISO/Joliet oder UDF verwendet; beide Systeme können innerhalb des UDF Bridge-Formates (ISO 9660 Level 3 Layer) kombiniert werden. Ebenso wie CDs können auch DVDs in mehreren Sessionen (Sitzungen) beschrieben werden (Multiborder, analog zu Multisession bei CDs). Einige ältere Betriebssysteme oder DVD-Player können jedoch nur auf die erste Session zugreifen, weshalb es sich in diesem Fall empfiehlt, die DVD in einem Zug zu beschreiben. Zum Auslesen der restlichen Sessions dienen Zusatzprogramme wie IsoBuster, die auch unter älteren Betriebssystemen laufen.

Literatur

• Hartmut Gieselmann: Gegen das Vergessen. US-Forscher prüfen Lebensdauer von [beschreibbaren] CDs und DVDs. in: c’t. 22/2005, 1, S. 44. ISSN 0724-8679
• Jim Taylor: DVD Demystified. McGraw-Hill, New York 2006 (englisch mit DVD). ISBN 0-07-142396-6

• MP4
  MP4 ist eine Kurzform für den von der MPEG vorgesehenen Container für MPEG-4-Inhalte und wurde in ISO/IEC 14496-12 und -14 (MPEG-4 Teil 12 und 14) standardisiert. Das MP4-Dateiformat basiert auf dem Apple-QuickTime-Dateiformat. Es organisiert die Mediendaten ebenso wie dieses in hierarchischen und sequenziellen Dateneinheiten. Diese Einheiten heißen „Atome“, und auch deren Type-Bezeichner (mov, trak, mdia, minf, [...]......
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