DVD (распространенное сокращение для цифрового видеодиска или цифрового универсального диска ) [9] [10] — это формат хранения данных на цифровых оптических дисках . Он был изобретен и разработан в 1995 году и впервые выпущен 1 ноября 1996 года в Японии . Носитель может хранить любые цифровые данные и широко используется для хранения видеопрограмм (просматриваемых с помощью DVD-плееров ), программного обеспечения и других компьютерных файлов. DVD-диски предлагают значительно большую емкость, чем компакт-диски (CD), имея при этом те же размеры. Стандартный однослойный DVD может хранить до 4,7 ГБ данных, двухслойный DVD — до 8,5 ГБ. Варианты могут хранить до 17,08 ГБ. [11]
Предварительно записанные DVD производятся серийно с использованием формовочных машин , которые физически наносят данные на DVD. Такие диски представляют собой разновидность DVD-ROM, поскольку данные можно только читать, но не записывать или стирать. Пустые записываемые DVD- диски ( DVD-R и DVD+R ) можно один раз записать с помощью устройства записи DVD , а затем использовать в качестве DVD-ROM. Перезаписываемые DVD-диски ( DVD-RW , DVD+RW и DVD-RAM ) можно записывать и стирать много раз.
DVD-диски используются в потребительском цифровом видеоформате DVD-Video и реже в потребительском цифровом аудиоформате DVD-Audio , а также для создания DVD-дисков, записанных в специальном формате AVCHD для хранения материала высокой четкости (часто в сочетании с видеокамерами формата AVCHD ). . DVD-диски, содержащие другие типы информации, могут называться дисками с данными DVD.
Оксфордский словарь английского языка отмечает: «В 1995 году конкурирующие производители продукта, первоначально называвшегося цифровым видеодиском, согласились, что, чтобы подчеркнуть гибкость формата для мультимедийных приложений, под предпочтительной аббревиатурой DVD следует понимать цифровой универсальный диск. " В OED также говорится, что в 1995 году «компании заявили, что официальным названием формата будет просто DVD. Toshiba использовала название «цифровой видеодиск», но оно было заменено на «цифровой универсальный диск» после того, как компьютерные компании пожаловались, что это не учитывало их заявления». [12]
«Цифровой универсальный диск» — это объяснение, содержащееся в DVD Forum Primer от 2000 года [13] и в заявлении о миссии DVD Forum , цель которого состоит в том, чтобы способствовать широкому распространению DVD-продуктов в сфере технологий, развлечений и других отраслей. [14]
Поскольку DVD стали очень популярными для распространения фильмов в 2000-х годах, термин DVD стал широко использоваться в английском языке как существительное для описания конкретно полнометражного фильма, выпущенного в этом формате; например, предложение «посмотреть DVD» описывает просмотр фильма на DVD. [15]
Выпущенный в 1987 году, CD Video использовал аналоговое кодирование видео на оптических дисках, соответствующее установленному стандарту размера аудио компакт-дисков 120 мм (4,7 дюйма). Video CD (VCD) стал одним из первых форматов для распространения фильмов, закодированных в цифровом формате , в этом формате в 1993 году. [16] В том же году были разработаны два новых формата хранения оптических дисков. Одним из них был Multimedia Compact Disc (MMCD), поддерживаемый Philips и Sony (разработчиками CD и CD-i ), а другим был диск Super Density (SD), поддерживаемый Toshiba , Time Warner , Matsushita Electric , Hitachi , Mitsubishi Electric , Pioneer , Thomson и JVC . К моменту презентации обоих форматов в прессе в январе 1995 года номенклатура MMCD была исключена, и Philips и Sony называли свой формат цифровым видеодиском (DVD). [17] [18]
3 мая 1995 года специальная отраслевая техническая группа, сформированная из пяти компьютерных компаний (IBM, Apple, Compaq , Hewlett-Packard и Microsoft), выпустила пресс-релиз, в котором говорилось, что они будут принимать только один формат. [19] [20] Группа проголосовала за бойкот обоих форматов, если два лагеря не договорятся о едином, сходящемся стандарте. Они наняли Лу Герстнера , президента IBM, чтобы оказать давление на руководителей враждующих группировок. В результате одного существенного компромисса группы MMCD и SD согласились принять предложение SD 9, в котором указывалось, что оба слоя двухслойного диска считываются с одной и той же стороны - вместо предложения SD 10, которое создавало бы двусторонний диск. что пользователям придется перевернуться. Philips/Sony настоятельно настаивали на исходном коде EFMPlus , который Кес Шухамер Имминк разработал для MMCD, поскольку он позволяет применять существующую технологию сервопривода компакт-дисков. Его недостатком стала потеря емкости от 5 до 4,7 Гбайт. Philips и Sony решили, что в их интересах положить конец войне форматов, и 15 сентября 1995 года договорились объединиться с компаниями, поддерживающими Super Density Disc, для выпуска единого формата, в котором будут использованы технологии обоих. [21] [22]
В результате спецификация DVD предусматривала емкость хранения 4,7 ГБ (4,38 ГиБ ) [a] для однослойного одностороннего диска и 8,5 ГБ (7,92 ГиБ) для двухслойного одностороннего диска. [23] Спецификация DVD оказалась похожей на Super Density Disc от Toshiba и Matsushita, за исключением двухслойного варианта. MMCD был односторонним и, возможно, двухслойным, тогда как SD представлял собой два однослойных диска половинной толщины, которые прессовались отдельно, а затем склеивались вместе, образуя двусторонний диск. [18]
Philips и Sony решили, что в их интересах положить конец войне форматов, и 15 сентября 1995 года [24] договорились объединиться с компаниями, поддерживающими Super Density Disc, для выпуска единого формата, сочетающего в себе технологии обоих. После других компромиссов между MMCD и SD группа компьютерных компаний победила, и был согласован единый формат. Компьютерные компании также сотрудничали с Ассоциацией оптических технологий хранения данных (OSTA) в использовании своей реализации файловой системы ISO-13346 (известной как Universal Disk Format ) для использования на новых DVD. Детали формата были окончательно согласованы 8 декабря 1995 г. [25]
В ноябре 1995 года Samsung объявила, что к сентябрю 1996 года начнет массовое производство DVD. [26] Этот формат был запущен 1 ноября 1996 года в Японии, в основном с выпусками музыкальных видеоклипов . Первые крупные релизы Warner Home Video появились 20 декабря 1996 года, было доступно четыре наименования. [b] [4] Выпуск этого формата в США несколько раз откладывался, с августа 1996 г., [27] по октябрь 1996 г., [28] ноябрь 1996 г., [29] прежде чем, наконец, остановился на начале 1997 г. [30] Игроки начали будет производиться внутри страны этой зимой, с 24 марта 1997 года, как датой запуска формата в США на семи тестовых рынках. [c] [6] [31] В день запуска было доступно около 32 наименований, в основном из библиотек Warner Bros. , MGM и New Line , [32] [d] , включая примечательный фильм 1996 года «Твистер» . [33] Однако запуск был запланирован на следующий день (25 марта), что привело к изменению распределения среди розничных продавцов и студий, чтобы предотвратить подобные нарушения, связанные с нарушением уличной даты . [34] Общенациональное внедрение формата произошло 22 августа 1997 года. [35] [ нужен лучший источник ]
В конце 1997 года DTS объявили, что перейдут на этот формат. Компания по производству звуковых систем раскрыла подробности в онлайн-интервью в ноябре 1997 года и уточнила, что выпустит диски в начале 1998 года. [36] Однако эта дата несколько раз переносилась, прежде чем наконец выпустить свои первые игры на выставке Consumer Electronics Show 1999 года . [37]
В 2001 году чистые записываемые DVD-диски стоили эквивалент 27,34 доллара США в 2022 году. [38] [39]
Дистрибьюторы фильмов и домашних развлечений приняли формат DVD, чтобы заменить вездесущую кассету VHS в качестве основного формата распространения потребительского видео. [40]
Сразу после официального принятия единого стандарта для DVD две из четырех ведущих компаний-производителей игровых консолей ( Sega и The 3DO Company ) заявили, что у них уже есть планы разработать игровую консоль с DVD в качестве исходного носителя. [41] В то время Sony заявила, что не планирует использовать DVD в своих игровых системах, несмотря на то, что она является одним из разработчиков формата DVD и, в конечном итоге, первой компанией, которая фактически выпустит консоль на базе DVD. [41] Игровые консоли, такие как PlayStation 2 , Xbox и Xbox 360, используют DVD-диски в качестве исходного носителя для игр и другого программного обеспечения. Современные игры для Windows также распространялись на DVD. Ранние DVD записывались с использованием ленты DLT [42] , но со временем использование DVD-R DL или +R DL стало обычным явлением. [43] Комбинации TV DVD , сочетающие в себе ЭЛТ-телевизор стандартной четкости или телевизор с плоской панелью HD с механизмом DVD под ЭЛТ или на задней панели плоской панели, а также комбинации видеомагнитофона и DVD были также доступны для покупки. [44]
Для потребителей DVD вскоре заменил VHS как предпочтительный выбор для выпуска домашних фильмов. В 2001 году продажи DVD-плееров впервые в США превысили продажи видеомагнитофонов. В то время каждая четвертая американская семья имела DVD-плеер. [45] К 2007 году около 80% американцев владели DVD-плеерами, эта цифра превзошла видеомагнитофоны, а также была выше, чем персональные компьютеры или кабельное телевидение. [46]
Спецификации DVD, созданные и обновляемые DVD Forum, публикуются в виде так называемых книг DVD (например, книга DVD-ROM, книга DVD-аудио, книга DVD-видео, книга DVD-R, книга DVD-RW, книга DVD-RAM, Книга DVD-AR (аудиозапись), книга DVD-VR (видеозапись) и т. д.). [1] [2] [3] DVD-диски состоят из двух дисков; обычно один из них пуст, а другой содержит данные. Каждый диск имеет толщину 0,6 мм и склеен, образуя DVD-диск. Процесс склеивания необходимо выполнять осторожно, чтобы сделать диск как можно более плоским, чтобы избежать как двойного лучепреломления , так и «наклона диска», когда диск не является идеально плоским, что препятствует его чтению. [47] [48]
Некоторые спецификации механических, физических и оптических характеристик оптических дисков DVD можно загрузить в качестве свободно доступных стандартов с веб-сайта ISO . [49] Для некоторых из этих спецификаций также существуют эквивалентные стандарты Европейской ассоциации производителей компьютеров (Ecma), например Ecma-267 для DVD-ROM. [50] Кроме того, Альянс DVD+RW публикует конкурирующие спецификации записываемых DVD, такие как DVD+R, DVD+R DL, DVD+RW или DVD+RW DL . Эти форматы DVD также являются стандартами ISO. [51] [52] [53] [54]
Некоторые спецификации DVD (например, DVD-Video) не являются общедоступными и могут быть получены только в Корпорации по лицензированию форматов и логотипов DVD (DVD FLLC) за плату в размере 5000 долларов США. [55] [56] Каждый подписчик должен подписать соглашение о неразглашении, поскольку определенная информация на DVD-книгах является собственностью и конфиденциальна. [55]
Заимствованный из формата LaserDisc , стандарт DVD включает диски DVD-10 (тип B в ISO) с двумя слоями записанных данных, так что с каждой стороны диска доступен только один слой. Это удваивает общую номинальную емкость диска DVD-10 до 9,4 ГБ (8,75 ГиБ), но каждая сторона заблокирована до 4,7 ГБ. Как и диски DVD-5, диски DVD-10 определяются как однослойные (SL). [49]
Аппаратное обеспечение DVD получает доступ к дополнительному слою (слой 1), перефокусируя лазер через обычно расположенный полупрозрачный первый слой (слой 0). Эта перефокусировка лазера — и последующее время, необходимое для повторного обнаружения лазерного слежения — может вызвать заметную паузу в воспроизведении A/V на более ранних проигрывателях DVD , продолжительность которой варьируется в зависимости от оборудования. [57] Печатное сообщение, объясняющее, что пауза при переходе между слоями не является неисправностью, стало стандартом для ящиков для хранения DVD . Во время мастеринга студия могла сделать переход менее очевидным, приурочив его к смене ракурса камеры или другому резкому сдвигу, ранним примером является выпуск DVD « Истории игрушек» . [58] Позже, в период существования формата, большие буферы данных и более быстрые оптические датчики в DVD-плеерах сделали переходы между слоями практически невидимыми независимо от мастеринга. [ нужна ссылка ]
Двухслойные DVD-диски записываются с использованием противоположного пути дорожки (OTP). [59]
DVD Book также допускает использование дополнительного типа диска под названием DVD-14: гибридный двусторонний диск с одной двухслойной стороной, одной однослойной стороной и общей номинальной емкостью 12,3 ГБ. [60] DVD-14 не имеет аналога в ISO. [49]
Оба этих дополнительных типа дисков встречаются крайне редко из-за их сложного и дорогого изготовления. [60] По этой причине некоторые DVD-диски, которые первоначально выпускались как двусторонние диски, позже были выпущены как наборы из двух дисков.
Примечание. Приведенные выше разделы, касающиеся типов дисков, относятся к дискам диаметром 12 см. Те же типы дисков существуют для дисков диаметром 8 см: стандарты ISO по-прежнему относят эти диски к типам A–D, тогда как DVD Book присваивает им отдельные типы дисков. DVD-14 не имеет аналогов 8-сантиметрового типа. Сравнительные данные для дисков диаметром 8 см приведены ниже.
HP изначально разработала записываемые DVD-носители из-за необходимости хранить данные для резервного копирования и транспортировки. [61] [ не удалось проверить ] Записываемые DVD-диски теперь также используются для бытовой аудио- и видеозаписи. Были разработаны три формата: DVD-R / RW , DVD+R / RW (плюс) и DVD-RAM . DVD-R доступен в двух форматах: «Общий» (650 нм) и «Авторинг» (635 нм), при этом авторские диски могут быть записаны с видеоконтентом, зашифрованным CSS , а обычные диски — нет. [62]
Двухслойная запись (иногда называемая двухслойной записью) позволяет дискам DVD-R и DVD+R хранить почти вдвое больше данных, чем однослойный диск — емкостью 8,5 и 4,7 гигабайта соответственно. [63] За дополнительную емкость приходится платить: скорость записи DVD±DL ниже, чем у DVD±R. [64] DVD-R DL был разработан для DVD Forum корпорацией Pioneer ; DVD+R DL был разработан для Альянса DVD+RW компаниями Mitsubishi Kagaku Media (MKM) и Philips . [65]
Записываемые DVD-диски, поддерживающие двухслойную технологию, обратно совместимы с некоторым оборудованием, разработанным до создания записываемого носителя. [65]
DVD-приводы — это устройства, которые могут читать DVD-диски на компьютере. DVD-плееры — это особый тип устройств, для работы которых не требуется компьютер, и которые могут читать диски DVD-Video и DVD-Audio .
Скорость чтения и записи для первых приводов и проигрывателей DVD составляла 1385 КБ /с (1353 КБ /с); эту скорость обычно называют «1×». Более поздние модели с увеличением 18× или 20× имеют скорость в 18 или 20 раз выше. Для приводов компакт-дисков 1× означает 153,6 КБ/с (150 КБ/с), что составляет примерно одну девятую скорости. [68] [69]
DVD-диски могут вращаться с гораздо более высокой скоростью, чем компакт-диски: DVD-диски могут вращаться со скоростью до 32 000 об/мин против 23 000 об/мин для компакт-дисков. [72]
Записываемые и перезаписываемые диски DVD можно читать и записывать с использованием постоянной угловой скорости (CAV), постоянной линейной скорости (CLV), частичной постоянной угловой скорости (P-CAV) или зональной постоянной линейной скорости (Z-CLV или ZCLV). [73]
Из-за немного более низкой плотности данных двухслойных DVD-дисков (4,25 ГБ вместо 4,7 ГБ на слой) требуемая скорость вращения примерно на 10 % выше для той же скорости передачи данных, а это означает, что тот же номинал угловой скорости соответствует на 10 % выше. физическая угловая скорость вращения. По этой причине рост скорости чтения двухслойных носителей застопорился на уровне 12× ( постоянная угловая скорость ) для оптических приводов половинной высоты , выпущенных примерно с 2005 года, [g] и оптических приводов тонкого типа , которые способны записывать только двухслойные носители. при 6× (постоянная угловая скорость), в то время как скорость чтения 8× по-прежнему поддерживается. [78] [79] [80]
Качество и целостность данных оптических носителей поддаются измерению, а это означает, что будущие потери данных, вызванные ухудшением качества носителей, можно предсказать заранее, измеряя уровень исправимых ошибок данных. [81]
Поддержка измерения качества диска зависит от производителя и модели оптического привода. [82] [83]
DVD-Video — это стандарт распространения видео/аудио контента на DVD-носителях. Формат поступил в продажу в Японии 1 ноября 1996 года, [4] в США 24 марта 1997 года, что в тот же день приурочено к 69-й церемонии вручения премии Оскар ; [6] в Канаде, Центральной Америке и Индонезии позднее в 1997 г.; и в Европе, [8] Австралии и Африке в 1998 году. DVD-Video стал доминирующей формой распространения домашнего видео в Японии, когда он впервые поступил в продажу 1 ноября 1996 года, но он разделил рынок распространения домашнего видео в Японии. США в течение нескольких лет; Это было 15 июня 2003 года, когда еженедельный прокат DVD-Video в США стал превышать количество еженедельных прокатов кассет VHS. [84] DVD-Video по - прежнему является доминирующей формой распространения домашнего видео во всем мире, за исключением Японии, где его превзошёл диск Blu-ray, когда Blu-ray впервые поступил в продажу в Японии 31 марта 2006 года.
Цель CSS двоякая:
В 2006 году в качестве преемника DVD были выпущены два новых формата: HD DVD и Blu-ray Disc . HD DVD безуспешно конкурировал с Blu-ray Disc в войне форматов 2006–2008 годов . Двухслойный HD DVD может хранить до 30 ГБ, а двухслойный диск Blu-ray — до 50 ГБ. [86] [87]
Однако, в отличие от предыдущих изменений формата, например, с винила на компакт-диск или видеокассеты VHS на DVD, первоначально не было непосредственных признаков того, что производство стандартных DVD постепенно сойдет на нет, поскольку в начале 2010-х годов они все еще доминировали, насчитывая около 75 % продаж видео и примерно один миллиард продаж DVD-плееров во всем мире по состоянию на апрель 2011 года. Фактически, эксперты утверждали, что DVD останется доминирующим носителем информации в течение как минимум еще пяти лет, поскольку технология Blu-ray все еще находится на начальной стадии, запись и Скорость чтения низкая, а необходимое оборудование дорогое и недоступно. [88] [89]
Потребители изначально также не спешили принимать Blu-ray из-за его стоимости. [90] К 2009 году 85% магазинов продавали диски Blu-ray. Для использования дисков Blu-ray также необходимы телевизор высокой четкости и соответствующие соединительные кабели. Некоторые аналитики полагают, что самым большим препятствием на пути замены DVD является его установленная база; подавляющее большинство потребителей остались довольны DVD. [91]
Примерно в 2015 году DVD-диски начали сталкиваться с конкуренцией со стороны сервисов видео по запросу . сервис и просматривать его путем потоковой передачи непосредственно с серверов этого сервиса, а это означает, что им вообще больше не нужны какие-либо постоянные носители для хранения видео. К 2017 году цифровые потоковые сервисы впервые обогнали продажи DVD и Blu-ray. [96]
До конца 2010-х годов производители продолжали выпускать стандартные DVD-диски с 2020 года [update], и этот формат оставался предпочтительным для выпуска старых телевизионных программ и фильмов. Шоу, которые были полностью сняты и смонтированы на пленку, такие как « Звездный путь: Оригинальный сериал» , не могли быть выпущены в высоком разрешении без повторного сканирования с оригинальных записей фильма. [97] Шоу, снятые в период с начала 1980-х по начало 2000-х годов, обычно снимались на пленку, затем переносились на видеокассету, а затем монтировались в формате NTSC или PAL, что делало передачу данных в высоком разрешении невозможной, поскольку эти стандарты SD были встроены в финальные версии эпизодов. «Звездный путь: Следующее поколение» был единственным подобным шоу, выпущенным на Blu-ray, поскольку отпечатки повторно сканировались и редактировались с нуля. [98]
К началу 2020-х годов продажи DVD упали на 86% по сравнению с пиком продаж DVD примерно в 2005 году, в то время как продажи телешоу и фильмов по запросу и в целом потоковая передача по подписке выросли более чем на 1200%. На пике продажи DVD составляли почти две трети видеорынка в США, но только 15 лет спустя, примерно в 2020 году, они упали до лишь 10% рынка. [99]
К 2022 году возрос спрос на носители высокой четкости: форматы Ultra HD Blu-ray и обычные Blu-ray составляли почти половину рынка США, в то время как продажи физических носителей продолжали сокращаться в пользу потоковых сервисов. [100]
Срок службы носителя информации измеряется тем, как долго данные остаются читаемыми, при условии, что существуют совместимые устройства, которые могут их читать: то есть, как долго диск может храниться до тех пор, пока данные не будут потеряны. На долговечность влияют многочисленные факторы: состав и качество носителя (слоев записи и подложки), влажность и освещенность условий хранения, качество первоначальной записи (что иногда является вопросом взаимной совместимости носителя и записывающего устройства) и т. д. [101] Согласно NIST , «[a] температура 64,4 ° F (18 ° C) и относительная влажность 40% [относительная влажность] будут считаться подходящими для длительного хранения. Для длительного хранения рекомендуется более низкая температура и относительная влажность». [102]
Как и в случае с компакт-дисками, качество хранения информации и данных со временем начнет ухудшаться, при этом срок службы большинства стандартных DVD-дисков составляет до 30 лет, в зависимости от типа среды, в которой они хранятся, и от того, заполнены ли они данными. [103]
По данным Ассоциации оптических технологий хранения данных (OSTA), «Производители заявляют, что срок службы дисков DVD, DVD-R и DVD+R составляет от 30 до 100 лет, а для дисков DVD-RW, DVD+RW и DVD-RAM — до 30 лет. " [104]
Согласно исследовательскому проекту NIST/ LoC , проведенному в 2005–2007 годах с использованием ускоренного тестирования срока службы : «Было протестировано пятнадцать DVD-продуктов, в том числе пять типов DVD-R, пять DVD+R, два DVD-RW и три типа DVD+RW. Для каждого продукта было протестировано девяносто образцов... В целом ожидаемый срок службы семи из протестированных продуктов в условиях окружающей среды составил более 45 лет. предполагаемая продолжительность жизни составляет 15–30 лет, а ожидаемая продолжительность жизни двух продуктов составляет менее 15 лет при хранении в условиях окружающей среды». Ожидаемая продолжительность жизни при 95% выживаемости, оцененная в этом проекте по типу продукта, сведена в таблицу ниже: [101] [ сомнительно – обсудить ]
Описана высокоплотная альтернатива EFM.