Tento článek popisuje základní pojmy a principy používané při vytváření disků DVD Video. Veškerý materiál je převzat z různých zdrojů umístěných na internetu. Kde to bylo možné, uvedl jsem odkazy na zdroje informací. Pokud jsem na někoho náhle zapomněl, prosím, neurážejte se a dejte mi o tom vědět.

formát DVD

Fyzicky je formát DVD podobný CD, s tím rozdílem, že pro práci s DVD disky se používá laserový paprsek s kratší vlnovou délkou. Díky tomu je dosaženo vysoké hustoty záznamu. Existují také disky DVD s další vrstvou pro ukládání dat, která zdvojnásobuje množství dat uložených na jedné straně. Jednovrstvé DVD může zaznamenat až 4,7 GB na stranu a dvouvrstvé DVD může zaznamenat až 8,5 GB.

Existuje několik typů médií DVD. DVD Forum původně definovalo tři typy: DVD-R, DVD-RW a DVD-RAM. DVD-RAM je fyzicky přepisovatelný formát, ale není kompatibilní se standardním formátem DVD Video.

Logická organizace DVD Video

Na rozdíl od CD, které se skládá ze skladeb uvedených v TOC (Table Of Contents), má DVD systém souborů UDF.

DVD Video je logicky rozděleno do následujících částí:

• Sekce první hry. Nejprve se přehraje ihned po vložení disku do zařízení
• VMGI (informace o správci videa). Informace o správci videa
• VMGM (nabídky správce videa). Nabídka správce videa
• VTS (Video Title-Sets). Video aplikační sady

Každá sada video aplikací (VTS) je logicky rozdělena na

• VTSI (Informace o sadě titulků videa). Informace o video aplikaci obsahující řídicí data.
• VOB (Video objekty). Jídelní lístek
• VOB (Video objekty). Data
• Záloha VTSI

Každá jednotka VOB (Basic Disc File Unit) obsahuje video, zvuk, titulky a navigační data. Při přehrávání VOB přehrávač nejen přehrává video v sekvenci, ale také se řídí navigačními příkazy pro zobrazení nabídek, přijímání příkazů od uživatele atd. Každý VOB obsahuje jednotlivé buňky propojené dohromady pomocí programových řetězců. PGC), které poskytují požadované interaktivitu pomocí jednoduchého programovacího jazyka určeného pro DVD Video. PGC se používají k regulaci přehrávání videa, zvuku a titulků ve VOB, zobrazení nabídek a zadávání a provádění uživatelských příkazů. Existují tři typy PGC: sekvenční přehrávání, náhodné přehrávání a smíšené přehrávání. Jednotlivé buňky mohou používat více než jeden PGC, který může definovat různé sekvence přehrávání videa, například zajistit plynulé větvení PGC podléhají sadě instrukcí pro elementární programování, včetně matematických a logických operátorů, podmíněných větví, odpočítávání atd. atd. Existuje 16 pravidelných registry pro složitější programování a 16 systémových registrů.

Organizace souborů DVD-Video

VOB a další data jsou umístěna v adresáři VIDEO_TS Níže uvedená tabulka ukazuje příklad disku s jednou sadou video aplikací.

Zvuk, video a titulky mohou obsahovat maximálně 9 souborů VOB souvisejících s danou video aplikací, z nichž každý nepřesahuje velikost 1 GB. Zatímco tedy DVD-5 nebude mít více než 5 VOB souborů týkajících se video aplikace, DVD-9 může vyžadovat všech 9. Soubory VTS*.* se mohou opakovat pro každou sadu video aplikací (VTS) a budou podle toho pojmenované VTS_02* *, VTS_03*.* atd. Pro každý VTS bude jeden soubor .IFO a .BUP plus jeden nebo více souborů .VOB.

Požadavky na stream

Jedním z povinných požadavků standardu DVD Video pro tok videa je, že musí být kódován v MPEG-1 nebo MPEG-2. Pro kódování videa připraveného pro záznam je tedy vyžadován kodek MPEG-1 nebo MPEG-2. MPEG-2 je vhodnější použít, protože je pokročilejší a modernější, pokud však potřebujete získat výstupní video stream s datovým tokem nižším než 1 Mbit/s (asi 10 hodin videa na standardním jednovrstvém médiu DVD), pak je v tomto případě lepší použít kodek MPEG-1.

Digitální video stream reprodukovaný v zemích bývalého SNS musí splňovat jeden z níže uvedených požadavků, protože standardní DVD přehrávače mohou jednoduše odmítnout přehrát video objekt, pokud formát video streamu v něm nesplňuje specifikované požadavky.

Proces kódování MPEG eliminuje nadbytečná video data v sérii sousedních snímků. Dva sousední snímky obvykle obsahují mnoho stejných prvků obrazu. Informace v nich se nepatrně liší od všech informací obsažených v rámci. Provádí se komprese videa, která nevyužívá všechna data každého snímku videa, ale mění se dynamika snímku, protože ve většině po sobě jdoucích snímků jednoho videa se pozadí téměř nemění a v popředí dochází k jasně znatelným změnám. Například malý objekt se hladce pohybuje na konstantním pozadí. V tomto případě jsou úplné informace o snímku uloženy pouze pro referenční snímky. U zbývajících snímků jsou digitalizovány pouze rozdílové informace: o poloze objektu, směru a velikosti jeho posunutí, o nových prvcích pozadí, které se otevírají za objektem při jeho pohybu. Navíc se tato rozdílová informace počítá nejen ve srovnání s předchozími snímky, ale i s následujícími (protože právě v nich se při pohybu objektu odhaluje dříve skrytá část pozadí). Referenční snímky ve video streamu MPEG musí být vkládány každých 15 nebo 18 snímků, protože jsou to referenční snímky nebo I-snímky, jak se jim také říká, které používají diváci videa při rychlém převíjení vpřed nebo vzad. video.

Pro dodržení formátu DVD Video by datový tok multiplexovaného toku neměl být vyšší než 9,8 Mbit/sa nižší než 300 Kbit/s. Tento parametr je třeba vzít v úvahu při příjmu konečného MPEG streamu.

Základní pojmy a definice

DVD video. K přehrávání disků DVD s videem potřebujete jednotku DVD a dekodér MPEG-2 (tedy buď domácí DVD přehrávač s hardwarovým dekodérem, nebo jednotku DVD počítače a softwarový přehrávač s nainstalovaným dekodérem). Filmy na DVD jsou komprimovány pomocí algoritmu MPEG-2 pro video a různé (často vícekanálové) formáty pro zvuk. Datový tok komprimovaného videa se pohybuje od 2000 do 9800 Kbps, často variabilní (VBR - variable bitrate). Standardní velikost snímku videa pro standard PAL je 720×576 pixelů, pro standard NTSC je to 720×480 pixelů. Zvuková data ve filmu na DVD mohou být ve formátu PCM, DTS, MPEG nebo Dolby Digital (AC-3). V zemích, které používají standard NTSC, musí všechny filmy na DVD obsahovat zvukovou stopu PCM nebo AC-3 a všechny přehrávače NTSC musí tyto formáty podporovat. Jakýkoli standardní disk lze tedy přehrát na libovolném standardním hardwaru. V zemích používajících standard PAL (většina Evropy včetně Ruska) chtěli nejprve zavést jako zvukový standard pro DVD formáty PCM a MPEG-2, ale pod vlivem tlaku veřejnosti a proti vůli společnosti Philips byly DVD -Fórum zahrnulo Dolby AC-3 do seznamu volitelných zvukových formátů na discích a povinných formátů v přehrávačích.

PAL (Phase-Alternating Line). Analogový barevný televizní systém byl vyvinut Walterem Bruchem, inženýrem německé společnosti Telefunken, a zaveden jako standard televizního vysílání v roce 1967.

NTSC (National Television Standards Committee). Národní výbor pro televizní standardy. Analogový barevný televizní systém vyvinutý v USA. 18. prosince 1953 bylo poprvé na světě spuštěno barevné televizní vysílání využívající právě tento systém. NTSC byl také přijat jako standardní barevný televizní systém v Kanadě, Japonsku a řadě zemí na americkém kontinentu.

MPEG (Moving Picture Experts Group). Skupina odborníků na pohyblivý obraz. Skupina specialistů pod ISO, která splňuje požadavky na vývoj standardů pro kompresi digitálního videa a zvuku.

MPEG-1. Skupina standardů pro kompresi digitálního zvuku a videa přijatá MPEG. Video MPEG-1 se používá například ve formátu Video CD. Kvalita videa Video CD (VCD) je přibližně stejná jako u videokazet VHS.

MPEG-2. Skupina norem pro digitální kódování video a audio signálů schválená ISO - International Organization for Standardization / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). Standard MPEG-2 se primárně používá pro kódování videa a zvuku ve vysílání, včetně satelitního vysílání a kabelové televize. MPEG-2 s určitými úpravami se také aktivně používá jako standard pro kompresi DVD.

Počet (frekvence) snímků za sekundu. Počet statických obrázků, které se při zobrazení 1 sekundy video materiálu nahrazují a vytvářejí efekt pohybujících se objektů na obrazovce. Čím vyšší je snímková frekvence za sekundu, tím plynulejší a přirozenější bude pohyb. Minimální ukazatel, při kterém bude pohyb vnímán jako stejnoměrný, je přibližně 10 snímků za sekundu (tato hodnota je pro každou osobu individuální). Tradiční filmová kinematografie používá 24 snímků za sekundu. Televizní systémy PAL a SÉCAM používají 25 snímků za sekundu (25 snímků za sekundu nebo 25 Hz) a systém NTSC používá 29,97 snímků za sekundu. Kvalitní počítačově digitalizovaný videozáznam obvykle používá snímkovou frekvenci 30 snímků za sekundu. Horní prahová frekvence blikání vnímaná lidským mozkem je v průměru 39-42 Hertzů a je u každého člověka individuální. Některé moderní profesionální kamery mohou snímat rychlostí až 120 snímků za sekundu. A speciální kamery pro ultrarychlé snímání natáčí frekvencí až 1000 snímků za vteřinu a vyšší, což je nutné například pro detailní studium dráhy střely nebo struktury výbuchu.

Prokládané skenování. Skenování video materiálu může být progresivní (prokládané) nebo prokládané. Při progresivním skenování se současně zobrazují všechny vodorovné čáry (čáry) obrazu. Ale při prokládaném skenování se střídavě zobrazují sudé a liché řádky (také nazývané rámová pole). Prokládané skenování se v angličtině často nazývá interlacing nebo interlacing. Prokládané skenování bylo vynalezeno pro zobrazování obrázků na obrazovkách a nyní se používá k přenosu videa prostřednictvím „úzkých“ kanálů, které neumožňují přenos obrazu v plné kvalitě. Systémy PAL, SÉCAM a NTSC jsou všechny systémy prokládaného skenování. Nové standardy digitální televize, například HDTV, poskytují progresivní skenování. I když se objevily technologie, které umožňují simulaci progresivního skenování při zobrazování materiálu s prokládáním. Prokládané je obvykle označeno „i“ za vertikálním rozlišením, jako je 720x576x50 pro PAL video. K potlačení nepříjemných efektů, které se vyskytují při sledování prokládaného videa na progresivní obrazovce, se používají speciální matematické metody zvané deinterlacing.

Progresivní skenování. Na rozdíl od prokládaného skenování, kde se na snímek tvoří pouze polovina obrazu (buď sudé nebo liché řádky), u progresivního skenování se tvoří celý obraz, tzn. všechny řádky. V současnosti se prokládané skenování používá pouze u levných CRT televizorů.

Odstraňování prokládání Proces vytváření jednoho snímku ze dvou prokládaných půlsnímků pro zobrazení na obrazovce s progresivním skenováním, jako je počítačový monitor. Používá se v počítačových systémech pro zpracování videa, plochých televizorech atd.

Povolení. Analogicky s rozlišením počítačových monitorů má jakýkoli video signál také rozlišení, horizontální a vertikální, měřené v pixelech. Typické rozlišení analogové televize je 720x576 pixelů pro standardy PAL a SÉCAM při snímkové frekvenci 50 Hz (jedno pole, 2x25); a 648 x 486 pixelů pro NTSC při 60 Hz (jedno pole, 2 x 29,97). Ve výrazu 648x480 první číslo udává počet bodů ve vodorovné čáře (horizontální rozlišení) a druhé číslo udává počet samotných řádků (vertikální rozlišení). Nový standard pro digitální televizi s vysokým rozlišením HDTV nabízí rozlišení až 1920×1080 při frekvenci blikání 60 Hz s progresivním skenováním. Tedy 1920 pixelů na řádek, 1080 řádků.

Počet barev a barevné rozlišení video signálu. Popsáno barevnými modely. Pro standard PAL se používá barevný model YUV, pro SÉCAM model YDbDr, pro NTSC model YIQ, ve výpočetní technice se používá především RGB (a αRGB), méně často HSV a v technologii tisku CMYK. Počet barev, které může monitor nebo projektor zobrazit, závisí na kvalitě monitoru nebo projektoru. Lidské oko dokáže vnímat podle různých odhadů od 5 do 10 milionů odstínů barev. Počet barev ve video materiálu je určen počtem bitů přidělených ke kódování barvy každého pixelu (bity na pixel, bpp). 1 bit umožňuje kódovat 2 barvy (obvykle černou a bílou), 2 bity - 4 barvy, 3 bity - 8 barev, ..., 8 bitů - 256 barev, 16 bitů - 65 536 barev, 24 bitů - 16 777 216 barev. V počítačové technologii je standardem 32 bitů na pixel (αRGB), ale tento dodatečný α-bajt (8 bitů) se používá ke kódování neprůhlednosti pixelu (α) spíše než barvy (RGB). Když je pixel zpracován grafickým adaptérem, hodnota RGB se změní v závislosti na hodnotě α-bajtu a barvě základního pixelu (který bude „viditelný“ přes „průhledný“ pixel) a poté α-bajt bude zahozen a na monitor půjde pouze barevný signál RGB.

Bitová rychlost.Šířka (jinak známá jako rychlost) video streamu nebo bitová rychlost je počet zpracovaných bitů video informace za sekundu času (označuje se „bit/s“ – bity za sekundu, nebo častěji „Mbit/s“ – megabity za sekundu; v angličtině označeno „bit/s“ a „Mbit/s“). Čím větší je šířka toku videa, tím je obecně lepší kvalita videa. Například pro formát VideoCD je šířka toku videa pouze asi 1 Mbit/s a pro DVD je to asi 5 Mbit/s. Samozřejmě subjektivně nelze rozdíl v kvalitě hodnotit jako pětinásobný, ale objektivně to tak je. A formát digitální televize HDTV využívá šířku toku videa asi 10 Mbit/s. Pomocí rychlosti toku videa je také velmi pohodlné vyhodnotit kvalitu videa při jeho přenosu přes internet. Ve videokodeku existují dva typy řízení šířky toku – konstantní bitová rychlost (CBR) a proměnná bitová rychlost (VBR). Koncept VBR, nyní velmi populární, je navržen tak, aby co nejvíce zachoval kvalitu videa a zároveň snížil celkový objem přenášeného video streamu. Současně se v rychlých scénách pohybu zvětšuje šířka toku videa a v pomalých scénách, kde se obraz mění pomalu, se šířka toku zmenšuje. To je velmi výhodné pro vysílání videa ve vyrovnávací paměti a přenos uloženého video materiálu přes počítačové sítě. Ale pro systémy reálného času bez bufferu a pro živé vysílání (například pro telekonference) to není vhodné - v těchto případech je nutné použít konstantní rychlost video streamu.

Poměr stran obrazovky. Poměr stran snímku je nejdůležitějším parametrem jakéhokoli video materiálu. Od roku 1910 mají filmy poměr stran obrazovky 4:3 (4 jednotky na šířku a 3 jednotky na výšku; někdy psáno jako 1,33:1 nebo jednoduše 1,33). Věřilo se, že pro diváka je pohodlnější sledovat film na plátně tohoto tvaru. Když se objevila televize, přijala tento poměr a téměř všechny analogové televizní systémy (a tedy i televizory) měly poměr stran obrazovky 4:3. Počítačové monitory také zdědily televizní standard stran. Přestože v 50. letech minulého století se tato myšlenka 4:3 radikálně změnila. Faktem je, že lidské zorné pole má poměr nikoli 4:3. Koneckonců, člověk má 2 oči umístěné na stejné horizontální linii - proto se zorné pole člověka blíží poměru 2: 1. Aby se tvar rámečku přiblížil přirozenému zornému poli člověka (a tím se zlepšilo vnímání filmu), byl zaveden standard 16:9 (1,78), který téměř odpovídá takzvanému „zlatému poměru“ . Digitální televize se také zaměřuje především na poměr 16:9. Na konci 20. století, po řadě dalších studií v této oblasti, se začaly objevovat ještě radikálnější poměry stran: 1,85, 2,20 a až 2,35 (téměř 21:9). To vše je samozřejmě navrženo tak, aby diváka hlouběji ponořilo do atmosféry sledovaného videa.

PCM. Pulzní kódová modulace (PCM nebo Pulse Code Modulation) se používá k digitalizaci analogových signálů před jejich přenosem. Téměř všechny typy analogových dat (video, hlas, hudba, telemetrická data, virtuální světy) umožňují použití modulace PCM. Pro získání PCM modulovaného signálu z analogového signálu na vstupu komunikačního kanálu (vysílací konec) se v pravidelných intervalech měří amplituda analogového signálu. Počet hodnot digitalizovaných za sekundu (nebo rychlost digitalizace) je násobkem maximální frekvence (Hz) ve spektru analogového signálu. Okamžitá naměřená hodnota analogového signálu je zaokrouhlena na nejbližší úroveň z několika předdefinovaných hodnot. Tento proces se nazývá kvantizace a počet úrovní se vždy bere jako násobek mocniny dvou, například 8, 16, 32 nebo 64. Číslo úrovně může být reprezentováno 3, 4, 5 nebo 6 bity. . Výstup modulátoru tedy vytváří sadu bitů (0 nebo 1). Na přijímacím konci komunikačního kanálu demodulátor převádí sekvenci bitů na impulsy se stejnou kvantizační úrovní, jakou použil modulátor. Tyto impulsy se pak použijí k obnovení analogového signálu.

21. 12.2017

Blog Dmitrije Vassiyarova.

DVD - vše o tomto kulatém paměťovém médiu

Ahoj všichni.

Navrhuji diskutovat o tom, co je DVD, přestože tuto zkratku určitě znáte. Ale víte, jak to stojí? Jaká je struktura, rychlost nahrávání a funkce přehrávání takových disků? Jaké typy a objemy přicházejí? Jsem si jistý, že ne každý to ví.

V mém článku však najdete odpovědi na tyto a další otázky a v jednoduchém uživatelském jazyce. Pokud se tedy chcete o DiViDi dozvědět více, sledujte mě.

Úvod do DVD

Začněme tím, co tato kombinace písmen skrývá pod sebou. Vlastně nic :). Původně to v angličtině znamená „Digital Video Disc“, což v našem překladu znamená „digitální video disk“.

Když se však ukázalo, že na toto médium lze nahrávat nejen filmy, bylo přejmenováno na „Digital Versatile Disc“, což znamená „digitální víceúčelový disk“. Nikdy nedošli ke společnému jmenovateli, a tak se DVD Forum rozhodlo, že název tohoto formátu neznamená nic jiného než tři písmena.

DVD v praxi

Ve skutečnosti je DVD-ROM standardem optických médií pro digitální data. Jeho fyzikální parametry jsou: kulatý tvar, průměr 12 cm, tloušťka 1,2 mm, hmotnost přibližně 15,7 g. Jeho pracovní plocha je hustší než, takže se do něj vejde více dat.

Standardní kapacita takových disků je 4,7 GB. Ale jsou i jiné svazky. To závisí na typech médií, o kterých si povíme později.

Historie vývoje

První disky tohoto formátu viděli Japonci v roce 1996 a o rok později se začaly objevovat v SNS a USA.

Na vývoji standardu se podílely Philips, Sony, Toshiba, Time Warner a několik dalších méně známých společností. V tomto případě se všichni spojili pod vedením IBM. Za provedení změn standardu je odpovědné fórum DVD, které zahrnuje 10 zakládajících společností a více než 220 jednotlivců.

Číst a psát

K přehrávání a záznamu takových disků se používá červený laser. Jeho vlnová délka je 650 nanometrů, což je o 130 nm méně než u CD. To je další důvod, proč disky DVD obsahují více dat.

Mimochodem, DVD přehrávače jsou zpětně kompatibilní, to znamená, že umí přehrávat i CD.

Rychlost čtení a zápisu pokročilejšího formátu se rovná 9. rychlosti jeho předchůdce a je 1350 KB/s (9 × 150). Šestnáctirychlostní tedy dokáže zapisovat a číst tyto disky rychlostí 21,12 MB/s (16 × 1,32).

Mimochodem, první přehrávač pro taková média vydala značka Pioneer v říjnu 1997.

Funkce videa

Algoritmus MPEG-2 se používá ke kompresi video dat na DVD. Aby každý pochopil, o čem mluvím, vysvětlím to podrobněji.

Téměř všechna digitální data jednoho filmu mají duplikáty – často se jedná o statické obrázky nebo rámečky, které jsou pro lidské oko nepolapitelné. Z pohledu běžného uživatele jsou zbytečné, a tak je dekodér odstřihne. Toto řešení umožňuje komprimovat velikost souboru při zachování vynikajícího obrazu a vejít na disk více informací.

Soubory

Když otevřete složku VIDEO_TS s filmem na DVD, uvidíte soubory různých formátů. Některé přehraje hráč, když dvakrát kliknete myší, jiné ne. Podívejme se, jaké to jsou:

• VOB - hlavní obsah s videem, zvukem a titulky;
• IFO - informace o tom, co je obsaženo v hlavních souborech;
• BUP je záložní kopie předchozího typu souboru. Mají stejný objem jako IFO.

O zvuku

Pokud jde o zvuk, je tradičně nahráván na DVD pomocí standardu Dolby Digital (AC-3 Digital Sound). Zahrnuje 5 samostatných kanálů a 1 nízkofrekvenční. To znamená, že kdekoli se doporučuje použít 3 reproduktory (2 po stranách a 1 uprostřed), 2 výškové reproduktory vzadu a 1 subwoofer.

Rozložení je podobné kině, což vytváří pocit úplného ponoření se do zvuku. Lze použít i jiné audio formáty: PCM, DTS, MPEG.

Typy DVD

Za dobu jeho existence se objevilo mnoho specifikací tohoto formátu. Liší se objemem, počtem vrstev a možnostmi přepisování. Abyste nebyli zmateni názvy, řeknu vám krátce o těch hlavních:

• DVD-R. Předpokládá jednorázový vstup. Má standardní kapacitu 4,7 GB.
• DVD+R. Totožné s předchozí verzí, jen novější a trochu pokročilejší. To ale čtení nijak neovlivňuje. Totéž platí pro odrůdy následujících specifikací, proto se pro usnadnění používá znak „±“.
• DVD±RW. Umožňuje přepsat data až 1000krát.
• DVD±R DL. Dvě další písmena skrývají „Double Layer“, tedy „Double Layer“. To znamená, že takové polotovary mají dvě pracovní plochy. Každá strana se dá číst a psát. Toto řešení umožnilo navýšit kapacitu disku na 8,5 GB.
• DVD±R DS jsou také dvouvrstvá média, ovšem s kapacitou 9,4 GB.

Myslím, že to k seznámení s DVD stačí. Pokud se chcete dozvědět více o světě gadgetů a technologií, přihlaste se k odběru aktualizací mého blogu.

Až do nových radostných setkání na jeho stránkách!

Standard DVD předpokládá záznam obrazu s poměrem stran přijatým v televizním vysílání, tj. 3:4 nebo jiným způsobem 1,33.

Ve světě existuje několik video standardů:

KAMARÁD- video standard používaný v Evropě a Rusku (tedy náš): velikost videa 720x576, 25 fps (25 snímků za sekundu).

NTSC- 720 x 480, 29,97 fps.

Existuje také standard SECAM, která se týká televizního vysílání.

VHS- analogové video je formát záznamu na vaše videokazety.

DV (digitální video) je video formát společně vyvinutý předními světovými společnostmi pro produkci videa pro digitální záznam. Tento formát má nízký kompresní poměr videa (5:1) a poskytuje vysoce kvalitní záznam videa. MiniDV kamery natáčí video v tomto formátu.

D.V. formát se vyznačuje velkým tokem videa a má tedy velký výstupní video soubor. Hodinový záznam na MiniDV kazetu bude mít objem přibližně 12 GB, neboli 1 minuta - 200 MB.

Výsledné video je nutné zkomprimovat pro pozdější prohlížení na počítači, projektoru, DVD přehrávači nebo na internetu. Tito. Z výsledného vysoce kvalitního videa můžeme získat jakýkoli formát, který potřebujeme v odpovídající kvalitě.

Pozornost! Nezaměňovat s DVD (Digital Video Disc) – jedná se o disk s digitálními informacemi, kterému v životě říkáme DVD.

Normy komprese:

MPEG- jeden z hlavních standardů komprese. Zkratka MPEG (Moving Pictures Expert Group) je název mezinárodní komise zabývající se vývojem tohoto kompresního standardu. Jeho odrůdy:

MPEG-1- kompresní formát pro kompaktní disky (CD-ROM). Kvalita videa je stejná jako u běžného videorekordéru, rozlišení 352x240, disk s filmem v tomto formátu se obvykle označuje VCD (VideoCD).

MPEG-2- formát pro DVD, digitální televize. DVD, HDD a Flash kamery nahrávají video v tomto formátu.

MPEG-3- v současné době se nepoužívá. Nezaměňujte s MP3 (MPEG Audio Layer 3) – technologií komprese zvuku!

MPEG-4 je formát získaný pomocí známých kodeků DivX, XviD, H.264 atd. Často se mu zjednodušeně říká MP4. Snižuje tok videa ještě více než MPEG-2, ale obraz má stále slušnou kvalitu, takže tento formát podporuje většina moderních DVD přehrávačů. Za zmínku stojí zejména vysoká kvalita videa komprimovaného pomocí kodeku H.264 nejnovější generace.

HD (vysoké rozlišení)- formát s vysokým rozlišením, nový formát se speciální čistotou obrazu. Má dvě varianty: HD1 s rozlišením 1280x720 a HD2 - 1440x1080.

Video formáty:

AVI (Audio-Video Interleaved) je rozšíření pro velké množství video souborů, ale není to formát nebo kodek. Jedná se o kontejner vyvinutý společností Microsoft, který dokáže ukládat 4 typy streamů – video, audio, text a midi. Tento kontejner může obsahovat video libovolného formátu od mpeg1 po mpeg-4, zvuky různých formátů a je možná jakákoliv kombinace kodeků. K určení obsahu tohoto kontejneru je potřeba použít některý z mnoha programů od výkonného Adobe Premiere až po jednoduchý VideoToolBox.

WMV (Windows Media Video)- toto je formát od společnosti Microsoft a v tomto formátu obdržíte video vytvořené pomocí programu Movie Maker.

MOV- Formát Apple Macintosh QuickTime může kromě videa obsahovat také grafiku, animace a 3D. K přehrávání tohoto formátu je nejčastěji potřeba QuickTime Player.

MKV- (Matryoshka nebo Matroska) je také kontejner, který může obsahovat video, audio, titulky, menu atd. Je to open source, zatím nepříliš rozšířený, ale velmi perspektivní.

3gp- videa pro mobilní telefony třetí generace mají malou velikost a nízkou kvalitu.

Podívejme se na formáty videa, které se používají na internetu:

FLV(Flash Video) je formát videa pro zveřejňování a přenos na internetu, který používají takové platformy pro zveřejňování videoklipů jako YouTube, RuTube, Tube.BY, Google Video, Movie a mnoho dalších.

SWF(Shockwave Flash) je rozšíření animace vytvořené v programu Adobe Flash, stejně jako videa ve formátu Flash, přehrávané prohlížeči pomocí Flash Player. Flash filmy jsou také široce distribuovány na internetu.

To znamená, že přípona FLV je flash video a přípona SWF je flashový film.

RM, RA, RAM- rozšíření formátu RealVideo od společnosti RealNetworks, který se používá pro televizní vysílání na internetu. Má malou velikost souboru a nízkou kvalitu, ale umožňuje sledovat například televizní zpravodajství na webu určité televizní společnosti.

Podívejme se na hlavní rozšíření, která se týkají DVD:

VOB (verzovaná objektová báze) je rozšíření kontejneru, které může obsahovat více streamů videa (formát MPEG-2) a zvuku a také nabídky filmů a titulky. Toto jsou hlavní soubory na filmovém DVD.

IFO- soubory na DVD disku obsahující informace o filmu, menu, pořadí spouštění VOB souborů, nutné např. pro DVD přehrávač, tzn. soubory služeb. Vytvořené během procesu převodu nebo tvorby, tzn. vypalování DVD.

m2v, m2p- video rozšíření ve formátu MPEG-2. Nebudu zabíhat do hloubky, jen řeknu, že takové video je potřeba pro authoring, tzn. vytváření souborů VOB a vypalování DVD. O autorství budu mluvit jinde.

DVD video.

Fyzicky je formát DVD podobný CD, s tím rozdílem, že pro práci s DVD disky se používá laserový paprsek s kratší vlnovou délkou. Díky tomu je dosaženo vysoké hustoty záznamu. Existují také disky DVD s další vrstvou pro ukládání dat, která zdvojnásobuje množství dat uložených na jedné straně. Na jednovrstvý disk DVD lze zaznamenat až 4,7 GB na stranu a na dvouvrstvý disk DVD lze zaznamenat až 8,5 GB.

Existuje několik typů médií DVD. DVD Forum původně definovalo tři typy: DVD-R, DVD-RW a DVD-RAM. DVD-RAM je fyzicky přepisovatelný formát, ale není kompatibilní se standardním formátem DVD Video.

V současné době existují čtyři hlavní typy disků DVD, které jsou klasifikovány podle počtu stran (jedno- nebo oboustranné) a vrstev (jedno- a dvouvrstvé).

DVD-5 4,7 GB jednostranný, jednovrstvý disk. Skládá se ze dvou vzájemně spojených substrátů. Jedna z nich obsahuje nahranou vrstvu, které se říká nulová vrstva, druhá je zcela prázdná. Jednovrstvé disky obvykle používají hliníkový povlak.

DVD-9 8,5 GB jednostranný dvouvrstvý disk. Skládá se ze dvou vyražených substrátů spojených takovým způsobem, že obě zaznamenané vrstvy jsou na stejné straně disku; na druhé straně je prázdný substrát. Vnější (nulová) vyražená vrstva je pokryta průsvitným zlatým filmem, který odráží laserový paprsek zaostřený na tuto vrstvu a propouští paprsek, který je zaostřený na spodní vrstvu. Ke čtení obou vrstev se používá jediný laser s proměnným ohniskem.

DVD-10 9,4 GB oboustranný jednovrstvý disk. Skládá se ze dvou lisovaných substrátů spojených navzájem zadními stranami. Zaznamenaná vrstva (nulová vrstva na každé straně) je obvykle potažena hliníkem. Upozorňujeme, že tento typ disku je oboustranný; Čtecí laser je umístěn ve spodní části mechaniky, takže pro čtení druhé strany je nutné disk vyjmout a převrátit.

DVD-18 17,1 GB oboustranný dvouvrstvý disk. Kombinuje dvě záznamové vrstvy na každé straně. Strany disku, z nichž každá je tvořena dvěma vyraženými vrstvami, jsou spojeny dohromady tak, aby jejich zadní strany směřovaly k sobě. Vnější vrstvy (vrstva 0 na každé straně disku) jsou potaženy průsvitným zlatým filmem, vnitřní vrstvy (vrstva 1 na každé straně) jsou potaženy hliníkem. Odrazivost jednovrstvého disku je 45-85%, dvouvrstvého disku  18-30 %. Různé odrazové vlastnosti jsou kompenzovány obvodem automatického řízení zisku (AGC).

Provedení různých typů DVD disků je na Obr. 7.

Vezměte prosím na vědomí, že ačkoli na Obr. Obrázek 7 ukazuje dva lasery, které čtou data ze spodní části dvouvrstvých disků, ve skutečnosti je použit pouze jeden. Pro čtení dat umístěných v různých vrstvách se mění pouze laserové ohnisko.

Existují dva způsoby záznamu vrstev dvouvrstvých disků: opačný (OTR) nebo paralelní (PTP) směr stop. Metoda OTP umožňuje minimalizovat čas strávený čtením disku při přechodu z jedné vrstvy do druhé. Když laserový senzor dosáhne vnitřku disku (konec vrstvy 0), zůstane v podstatě ve stejné poloze a pouze se mírně posune, aby zaostřil na vrstvu 1. Koncová oblast disku, když je zapsán v režimu OTP je nazýván střední pásmo.

Res. 7. Typy a provedení DVD disků

Zápis (a čtení) do spirálových stop DVD nahraných v režimu PTP funguje odlišně. Při přesunu z vrstvy 0 do vrstvy 1 se musí laserový senzor přesunout z vnější strany disku (tj. konce první vrstvy) dovnitř (začátek druhé vrstvy). Kromě toho se musí změnit zaostření laseru. Pro urychlení přechodu jsou téměř všechna DVD zapsána v režimu OTP.

Liší se také směr spirálových stop různých vrstev zaznamenaných v režimu PTP. To zjednodušuje proces čtení stop umístěných nad sebou. Spirálová dráha vrstvy 0 je směrována ve směru hodinových ručiček a dráha vrstvy 1 je naopak proti směru hodinových ručiček. Pro čtení druhé vrstvy je tedy potřeba změnit směr otáčení disku, ale u OTP disků dochází ke čtení spirály zvenčí dovnitř. Spirálová dráha vrstvy 0 je tedy směrována zevnitř ven a dráha vrstvy 1 je směrována z vnějšku dovnitř.

Rozdíly mezi DVD nahranými v režimech PTP a OTP jsou znázorněny na Obr. 8.

Kapacita digitálních všestranných disků závisí na jejich typu a dosahuje 17,1 GB. Kapacita dvouvrstvých disků je o něco menší než kapacita dvou jednovrstvých disků, i když vrstvy disků zabírají přibližně stejný prostor (délky spirálových drah různých typů disků jsou stejné). To bylo provedeno za účelem zlepšení čitelnosti vrstev disku ve dvouvrstvé konfiguraci. Vzdálenost mezi zatáčkami kolejí byla mírně zvětšena, což mělo za následek zvětšení délky prohlubní a nástupišť. Aby se to kompenzovalo, zvyšuje se rychlost otáčení jednotky při čtení dvouvrstvého disku, což má za následek konstantní rychlost přenosu dat. Ale protože se spirálová stopa čte rychleji, celková kapacita disku se mírně sníží.

Kromě uvedených typů standardních nádob lze vyrobit i oboustranné kotouče, které mají jednu vrstvu na jedné a dvě vrstvy na druhé. Tento typ disku je označen jako DVD-14 a má kapacitu 13,2 GB nebo přibližně 6 hodin a 15 minut video dat MPEG-2. Existují také 80mm disky, které mají menší kapacitu než standardní 120mm disky stejné konfigurace.

Oboustranné disky jsou složitější a nákladnější a vyžadují, aby byl disk vyjmut z jednotky a otočen, aby bylo možné přehrávat obě strany. To vše vedlo k tomu, že nejrozšířenější jsou disky DVD-5 (jednostranné, jednovrstvé) nebo DVD-9 (jednostranné, dvouvrstvé). Kapacita tohoto typu disku dosahuje 8,5 GB, což je 242 minut přehrávání MPEG-2 video dat. Se 133 minutami přehrávání jsou video disky DVD-5 vhodné pro více než 95 % aktuálně dostupných filmů.

Res. 8. DVD disky nahrané v režimech PTP a OTP

DVD (di-vide-di) je diskové paměťové médium, které se vzhledem podobá kompaktnímu disku, ale má schopnost uložit větší množství informací díky použití laseru s kratší vlnovou délkou než u konvenčních kompaktní disky.
První disky a DVD přehrávače se objevily v listopadu 1996 v Japonsku a v březnu 1997 v USA.
Zpočátku „DVD“ znamenalo „Digital Video Disc“. Později mnozí začali dešifrovat DVD jako Digital Versatile Disc (digitální multifunkční disk). Společnost Toshiba, která provozuje oficiální webovou stránku DVD Forum, používá „Digital Versatile Disc“. Konsensu však ještě nebylo dosaženo, takže dnes „DVD“ není oficiálně vůbec dešifrováno.

Základní vlastnosti DVD. Výhody DVD

DVD může existovat v několika modifikacích. Nejjednodušší z nich se od běžného disku liší pouze tím, že reflexní vrstva není umístěna na téměř plné (1,2 mm) vrstvě polykarbonátu, ale na vrstvě poloviční tloušťky (0,6 mm). Druhá polovina je plochá vrchní vrstva. Kapacita takového disku dosahuje 4,7 GB a poskytuje více než dvě hodiny videa v televizní kvalitě. Pokud obě vrstvy nesou informace, pak je celková kapacita 8,5 GB. A pokud použijete oboustranný dvouvrstvý disk. V tomto případě bude jeho kapacita 17 GB! Tato charakteristika sama o sobě stačí pro představu, jaký dopad by takový disk mohl mít na filmový/video průmysl. Ne nadarmo je značná část sporů a průtahů při výrobě DVD zařízení způsobena koordinací rozdílných metod ochrany autorských práv.
Rychlost čtení/zápisu DVD se udává jako násobek 1350 Kb/s, to znamená, že 16rychlostní jednotka poskytuje čtení (nebo zápis) disků rychlostí 16 × 1350 = 21 600 Kb/s (21,09 MB/s).
Chcete-li přehrávat disky DVD s videem, potřebujete jednotku DVD a dekodér MPEG-2 (tj. buď domácí DVD přehrávač, nebo počítačovou DVD mechaniku a softwarový přehrávač). Filmy na DVD jsou komprimovány pomocí algoritmu MPEG-2 pro video a různé (často vícekanálové) formáty pro zvuk. Přenosová rychlost komprimovaného videa se pohybuje od 2 000 do 9 800 kb/s, často dynamická. (VBR proměnná bitová rychlost)
Zvuková data ve filmu na DVD mohou být ve formátu PCM, DTS, MPEG nebo Dolby Digital (AC-3). V zemích, které používají standard NTSC, musí všechny filmy na DVD obsahovat zvukovou stopu PCM nebo AC-3 a všechny přehrávače NTSC musí tyto formáty podporovat. Jakýkoli standardní disk lze tedy přehrát na libovolném standardním hardwaru.
V zemích používajících standard PAL (většina Evropy) chtěli nejprve zavést jako zvukový standard pro DVD formáty PCM a MPEG-2, ale pod vlivem tlaku veřejnosti a na rozdíl od přání Philips se DVD-Forum zahrnul Dolby AC-3 do seznamu volitelných zvukových formátů na discích a požadovaných formátů v přehrávačích.

Rozdíl mezi DVD a CD

Za prvé, DVD disky mají menší průměr prohlubní, jsou umístěny na dráze s menším „krokem“ a na disku je mnohem více stop. Použití menších zářezů je umožněno použitím laseru s kratší vlnovou délkou, který vysílá „hustší“ paprsek. Zatímco laser v typickém CD-ROM zařízení má vlnovou délku 780 nanometrů, DVD zařízení používají laser s vlnovou délkou 650 nebo 635 nm, což umožňuje paprsku pokrýt dvakrát více zářezů na stopu a dvakrát tolik stop. Kromě toho je povrch disku dostupný pro ukládání dat o něco větší než u CD-ROM; DVD také poskytuje jiný sektorový formát a robustnější kód pro opravu chyb. Všechny tyto inovace umožnily diskům DVD dosáhnout přibližně sedminásobku úložné kapacity tradičních disků CD.
Sedminásobné navýšení kapacity disku ale zdaleka není limitem. Asi nejzajímavější věcí na specifikacích DVD je možnost vytvářet oboustranné a dvouvrstvé disky. Oboustranný disk lze snadno vyrobit: protože disk DVD může mít tloušťku pouze 0,6 mm (polovina tloušťky běžného CD-ROM), je možné spojit dva disky zády k sobě a vytvořit tak oboustranné DVD. Pravda, budete jej muset ručně převrátit, ale s pokrokem technologie DVD budou existovat jednotky, které dokážou číst obě strany bez zásahu uživatele.
Na rozdíl od CD, kde je struktura zvukového disku zásadně odlišná od datového disku, DVD vždy používají souborový systém UDF.
Navíc platí omezení pro DVD – regionální zamykání DVD.

Jednovrstvé a dvouvrstvé disky, jednostranný a oboustranný záznam.

DVD může mít jednu nebo dvě pracovní strany a jednu nebo dvě pracovní vrstvy na každé straně. Kapacita disku závisí na jejich počtu:

• jednovrstvý, jednostranný (DVD-5) pojme 4,7 gigabajtů informací,
• dvouvrstvý jednostranný (DVD-9) pojme 8,7 gigabajtů informací,
• jednovrstvý oboustranný (DVD-10) pojme 9,4 gigabajtů informací,
• dvouvrstvý, oboustranný (DVD-18) pojme 17,4 gigabajtů informací.

Za zmínku stojí, že kapacita dvouvrstvých DVD není dvojnásobná oproti jednovrstvým, jak byste mohli očekávat, ale spíše o něco menší. Aby se minimalizovalo rušení při průchodu laserového paprsku vnější vrstvou, byla minimální velikost vybrání dráhy zvýšena z 0,4 mm na 0,44 mm. Mimochodem, v důsledku toho se rychlost čtení informací z takových disků mírně zvýšila.
Kapacitu lze určit okem - je třeba se podívat, kolik pracovních (reflexních) stran má disk a věnovat pozornost jejich barvě: dvouvrstvé strany mají obvykle zlatou barvu a jedna vrstva- stříbro, jako CD.

Různé formáty DVD

Existují tři typy disků DVD na základě jejich datové struktury:

• DVD-Video - obsahuje filmy (video a zvuk);
• DVD-Audio - obsahuje vysoce kvalitní zvuková data (mnohem více

vyšší než na audio CD);

DVD-Data – obsahují jakákoli data.

Existují čtyři typy médií DVD:

• DVD-ROM - továrně lisované disky;
• DVD+R/RW - jednorázové (R - zapisovatelné) a víceúčelové disky

(RW - ReWritable) záznamy;

DVD-R/RW - jednorázové (R - zapisovatelné) a víceúčelové disky

(RW - ReWritable) záznamy;

DVD-RAM - přepisovatelné disky s náhodným přístupem

(RAM - Random Access Memory).

Vypálit na DVD

Pro záznam jsou zde zařízení DVD-R a DVD-RAM, která umožňují ukládat data na speciální zapisovatelné nebo přepisovatelné DVD disky.
Zařízení DVD-RAM vám umožní mnohokrát přepisovat disky DVD-RAM.
Na zařízení DVD-R lze zapisovat pouze jednou
Při výběru jednotek DVD není třeba brát v úvahu mnoho parametrů:
1) rychlost;
2) Počet standardů, které podporuje.

Problémy se zápisem různých DVD na DVD vypalovačkách

Existuje celý seznam „selhání“ jednotek při zápisu na ten či onen disk. Jednoduše řečeno, je to vysvětleno rozdílem mezi disky a aby bylo možné zapisovat na disk, musí to jednotka „znat“. Když je disk uvolněn, výrobce nemůže předat "znalosti" všech budoucích typů disků, takže všechny takové problémy jsou vyřešeny aktualizací firmwaru disku.
Pokud jednotka nadále odmítá zapisovat na konkrétní model disku, neznamená to, že je jednotka vadná. Možná je to vadný disk nebo jednoduchá nekompatibilita. V takových případech to nemůže být základem pro záruční servis.
Podívejme se na nahrávání na DVD na příkladu jednoho z programů - Paragon Easy CD/DVD Recorder 6.0

DVD aplikace

• DVD Video: Digitální kino a zvuk
• DVD Audio: Digitální zvuk
• DVD ROM: Vysokokapacitní paměťové médium CD-ROM pro počítačové aplikace a herní konzole

Hlavní aplikací DVD měly být podle tvůrců formátu filmy na CD. Ze všech oblastí použití DVD se video stalo nejrozšířenějším. Formát DVD poskytuje vynikající kvalitu zvuku a videa pro přehrávání na velké obrazovce s prostorovým zvukem. Počet filmů vyrobených na DVD se každým rokem zvyšuje.
Hudební DVD se objevilo v roce 2000 v USA.
Velký příslib DVD v oblastech, jako je vzdělávání, zábava, interaktivní aplikace a demo kiosky, není dostatečně jasný. A DVD je zatím vnímáno jen jako domácí kino. Zůstane DVD jen filmovým nosičem, nebo se z něj stane něco víc? Nebo vznikne úplně nová technologie? Čas ukáže.

Tady je další odpověď

1. DVD (Digital Versatile Disc/ Digital Video Disc)- paměťové médium vyrobené ve formě disku, vzhledově podobné CD, ale se schopností uložit větší množství informací díky použití laseru s kratší vlnovou délkou než u běžných CD. Rychlost čtení/zápisu? 21 Mb/s. Úložná kapacita jednostranného DVD je až 4,7 GB. Oboustranný disk DVD, pokud jde o jeho informační kapacitu, je ekvivalentní čtyřem „jednoduchým“ DVD nebo celé hromadě běžných CD. Stejně jako CD má i DVD několik formátů (DVD-Video, DVD-VR, DVD-Audio, Data DVD) a typů (DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW) .

2. Blu-rayAHD DVD.

Blu-Ray BD je formát optických médií, který se používá pro záznam a ukládání digitálních dat, jako je video ve vysokém rozlišení se zvýšenou hustotou. Blu-ray standard byl vyvinut a udržován skupinou společností pod záštitou japonského Sony. Členy BDA (Blu-ray Disc Association) jsou také společnosti Dell, Hitachi, HP, LG, Mitsubishi, Panasonic, Pioneer, Philips, Samsung, Sharp, TDK a Thomson. Blu-ray (doslova „modrý paprsek“) dostal své jméno, protože pro záznam a čtení se používá krátkovlnný (405nm) „modrý“ (modrofialový) laser. Komerční uvedení formátu Blu-ray disků proběhlo na jaře 2006. Od roku 2006 (kdy se tento formát objevil) až do začátku roku 2008 měl Blu-Ray poměrně vážného konkurenta - alternativní formát HD DVD.