DVD
Die DVD ist ein digitales Speichermedium, das optisch einer CD ähnelt, aber über eine deutlich höhere Speicherkapazität verfügt und vielfältiger nutzbar ist. Sie zählt zu den optischen Datenspeichern. Das Kunstwort „DVD“ ging auf die Abkürzung von Digital Video Disc und später 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.
Seit einigen Jahren gibt es auch Nachfolger des DVD-Standards. Diese heißen HD DVD (High Definition DVD) und Blu-ray Disc. Sie verfügen über eine wesentlich größere Speicherkapazität, die u. a. für hochauflösende Videos verwendet werden kann. HD-DVD und Blu-ray stecken jedoch noch in den Kinderschuhen und am Markt gibt es nur wenige Laufwerke und Wiedergabegeräte, die die DVD-Nachfolger unterstützen.
Dieser Artikel vermittelt einen Überblick zur Geschichte der DVD, ihrer Varianten und den Herstellungverfahren. Spezielle Details finden sich in den Artikeln DVD-Video, DVD-Audio, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD±R.
Geschichte und Verbreitung
Anfang 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 auf der ganzen Welt. Gewünscht wurde ein Medium, mit dem Videos ähnlich komfortabel gehandhabt werden können 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 und auf der LD maximal 128 Minuten Videomaterial in knapp VHS-Qualität untergebracht werden. Dies führte bei Spielfilmen dazu, dass die VCD/LD mitten im Film gewechselt/umgedreht werden musste, ähnlich wie früher eine Musikkassette oder Langspielplatte.
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 Film-Industrie, 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 der Kopierschutz-Verfahren ausgeräumt werden. Zudem gelang es der Film-Industrie, 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 Film-Industrie 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 regionalen Beschränkung der Anwendbarkeit in unterschiedlichen Regionen unterschiedliche Preise („Marktpreise“) erzielt werden können.
Sowohl der verwendete Wiedergabeschutz Content Scrambling 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.
1999 kamen die ersten DVD-Brenner in den Handel, die Preise lagen jedoch bei weit über 5.000 DM.
Mittlerweile werden HD DVD (High Density DVD) und Blu-ray Disc als Nachfolger der DVD beworben. Bei ihnen werden durch Abtastung der noch enger gesetzten Pits und Lands mit einem blau-violetten Laserstrahl noch höhere Datenmengen untergebracht.
In Konkurrenz hierzu haben sich einige Firmen (darunter Sony) zusammengefunden, die eine Blu-ray Disc (BD) entwickelt haben. Welches Format sich letztlich durchsetzen wird, ist noch unklar. Zwar ist die HD-DVD leichter herzustellen, der Blu-Ray Disc jedoch technisch in mancher Hinsicht unterlegen. So ist zum Beispiel bei der Blu-Ray Disc die Datenmenge auf einer Scheibe erheblich größer. Zudem ist bei ihr die Fehlerkorrektur (ein Muss bei derartiger Packdichte der Daten) zumindest theoretisch viel robuster. Siehe Vergleich optischer Datenträger.
Geschwindigkeit
Die Standard-Datenrate 1X entspricht bei DVDs einer Geschwindigkeit von 1,35 MByte/Sek. bzw. 10,8 MBit/Sek. und damit in etwa einem CD-Laufwerk mit dem Geschwindigkeitsfaktor 9X.
DVD-Formate
Die DVD gibt es in zahlreichen Varianten, welche als DVD-Formate bezeichnet werden:
- Spezielle DVD-Formate, die für bestimmte Verwendungszwecke optimierte Datenstrukturen aufweisen (und ursprünglich nur einen Lesezugriff erlaubten): DVD-Video, DVD-Audio und DVD-ROM, Hybrid-DVD
- Für den Konsumenten beschreibbare DVD-Formate: DVD-RAM, DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, DVD-R DL, DVD+R DL
Die sieben letzteren Formate lassen sich mit dem bloßen Auge von den erstgenannten anhand ihrer Rückseite unterscheiden. Die vom Konsumenten selbst beschreibbaren DVDs besitzen keine graue Rückseite (wie die CD), sondern sind farbig wie etwa blau, violett oder braun. Die DVD-RAM hat außerdem charakteristische aufgedruckte 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 Bewegtbildern 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 der so genannte „.VOB-Dateien“). 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 (Fernsehbild) 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 die Datenmenge von 1 GB 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/sec.) in beliebigen Bitraten, AC3-Komprimierung bei Dolby Surround/Mehrkanalton (meist 448 kbit/sec.) oder DTS bei 6.1 Surround Sound.
Insgesamt stehen für den gesamten Datenstrom 10,08 Mbit/sec. zur Verfügung, für den Audiostrom maximal 6144 kbit/sec. 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, sodass 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 Falle empfiehlt, die DVD in einem Zuge zu beschreiben. Zum Auslesen der restlichen Sessionen dienen Zusatzprogramme wie IsoBuster, die auch unter älteren Betriebssystemen laufen.
Hybrid-DVD
Daneben gibt es auch die Hybrid-DVD, welche die Eigenschaften einer DVD-Video, DVD-Audio oder DVD-ROM in einer DVD kombiniert. Eine solche Hybrid-DVD enthält Videos, Musik und Computerdaten und präsentiert im DVD-Spieler, DVD-Rekorder oder DVD-Laufwerk des Computers die jeweils abspielbaren Inhalte.
Technisch lässt sich eine Hybrid-DVD sehr einfach realisieren, weil die DVD-Video und DVD-Audio auf der DVD-ROM basieren. Die DVD-ROM speichert alle Inhalte als Dateien nach dem UDF-Dateisystem ab. Für die DVD-Video und DVD-Audio müssen nur zwei weitere Festlegungen vorgenommen werden: Die erlaubten Dateiformate und der Ablageort auf der DVD. Für die Hybrid-DVD ist besonders der Ablageort interessant. Wird eine DVD-Video oder Hybrid-DVD zum Beispiel in einem DVD-Rekorder eingelegt, so sucht dieser die Filmdateien im Unterverzeichnis VIDEO_TS. Nach dem gleichen Schema sucht ein DVD-Player die Audiodaten im Unterverzeichnis AUDIO_TS. Im DVD-Laufwerk eines Computers sind hingegen alle Dateien einer DVD ersichtlich, weil dieser jede DVD als eine DVD-ROM behandelt.
Beschreibbare DVD-Formate
Der Endbenutzer kann nicht nur käufliche DVDs abspielen (die im Presswerk hergestellt wurden), sondern er kann mit einem DVD-Brenner auch eigene DVD-Videos, DVD-Audio oder DVD-ROMs erstellen. DVD-Brenner sind beispielsweise in Computern und Hifi-DVD-Rekordern eingebaut und benötigen beschreibbare DVD-Formate. Historisch haben sich aus Kostengründen die fünf verschiedenen DVD-Formate DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW und DVD-RAM entwickelt mit einfacher und doppelter Speicherkapazität (DL). Sie werden nach folgender Systematik bezeichnet:
| Logo | DVD | Die Bezeichnung DVD tragen alle Scheiben der DVD-Familie. |
|---|---|---|
 |
– | Am „–“ sind alle DVD-Formate erkennbar, welche vom DVD Forum stammen. Nur bei diesem Format kann Time Search verwendet werden. |
 |
+ | Am „+“ sind alle DVD-Formate erkennbar, welche von der DVD+RW Alliance stammen. |
| ± | Mit einem „±“ wird ausgedrückt, dass hier sowohl die DVD-Formate des DVD Forums wie der DVD+RW Alliance gemeint sind. | |
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R | „Recordable“, das heißt einmal beschreibbar. |
  |
RW | „Rewritable“, das heißt wiederbeschreibbar (gewöhnlich bis ca. 1000 Mal veränderbar/korrigierbar). |
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RAM | „Random Access Memory“, das heißt freier, direkter Schreib-/Lesezugriff auf alle Daten (Details siehe Text). |
 |
DL | Dual (-) bzw. Double (+) Layer, das heißt zwei Datenschichten pro Seite. |
Die drei DVD-Formate, die vom DVD-Forum stammen, werden auch als Minus-Standard bezeichnet. Nur diese Formate dürfen auch das offizielle DVD-Logo tragen. Entsprechend werden die zwei DVD-Formate von der DVD+RW-Allianz mit einem „+“ auch als Plus-Standard bezeichnet. Die DVD-Formate nach dem Plus-Standard sind technisch einfacher aufgebaut, wodurch zum Beispiel die DVD+RW andere Schreibmethoden als die DVD-RW unterstützt. Auch sind die Lizenzgebühren für die Patentnutzung bedeutend niedriger. Diese anfänglichen Preisvorteile des Plus-Standards gibt es inzwischen durch den harten Wettbewerb mit dem Minus-Standard nicht mehr.
Die Formatvielfalt führte anfangs zu einer Kaufzurückhaltung bei den Konsumenten, da unklar war, welches beschreibbare DVD-Format die größere Investitionssicherheit aufweist. Die Industrie reagierte seit 2003 darauf mit (preisgünstigen) Multi-Brennern, die sowohl das Minus- als auch das Plus-Format unterstützten.
Doppelte Formate
Seit 2004 werden auf dem Massenmarkt auch DVDs mit zwei anstatt nur einer Datenschicht angeboten. Sie werden mit „DL“ bezeichnet, was im Minus-Format für „Dual Layer“ (DVD-R DL), im Plus-Format dagegen für „Double Layer“ (DVD+R DL) steht. Beiden Formaten gemein sind die zwei übereinander geklebten Schichten auf derselben Seite der Platte, die gewisse Veränderungen im Aufbau der DVD notwendig machten. Nur so kann auch die zusätzliche Schicht beschrieben und gelesen werden. Die DVD±R DL bietet 8,5 GB Fassungsvermögen pro Medium, also etwa das 1,8fache einer Singlelayer-DVD. Ihre zusätzliche Kapazität reicht oftmals aus, um große Einzeldateien (etwa hochauflösende Videos) auf einen einzigen Datenträger zu brennen, anstatt sie auf zwei herkömmliche DVDs aufzuteilen. Für RW-Medien dagegen sind diese Änderungen hin zum DL-Datenträger derzeit (Stand April 2007) nicht möglich. Zu geringe Reflexionseigenschaften verhindern die zuverlässige Nutzung der zweiten Datenschicht.
Daneben existieren auch noch doppelseitige Medien in den Formaten DVD-R, DVD+R und DVD-RAM. Diese fassen tatsächlich 2x 4,7 GB, also 9,4 GB pro Medium, da sie im Prinzip aus zwei einzelnen DVDs bestehen. Nachteilig wirkt sich dies besonders bei großen Dateien aus, da diese nicht wie bei ±DL-DVDs zusammenhängend gespeichert werden können. Jede Seite repräsentiert einen eigenständigen Datenträger, und um auf den jeweils anderen Datenbestand zugreifen zu können, muss die DVD entnommen und gewendet werden. Laufwerke, die beide Seiten gleichzeit nutzen können (Schreib-/Lesezugriff) existieren nicht. Da die Doublelayer/Duallayer-DVDs trotz geringerer Gesamtkapazität diverse Vorteile bieten (Höhere maximale Dateigröße, Platz für ausführliche Beschriftung, etc.), sind doppelseite DVD-R und +R Medien völlig vom Markt verschwunden. Lediglich doppelseitige DVD-RAM sind noch erhältlich, da auch bei ihnen derzeit keine DL-Medien verfügbar sind.
Klassifikation von beschreibbaren DVDs
Die beschreibbaren DVD-Formate lassen sich unterscheiden nach ihrer Veränderbarkeit und Datensicherheit.
- Einerseits lassen sie sich nach ihrer Veränderbarkeit in zwei Gruppen unterteilen:
- DVD-Rohlinge, die nur einmal beschreibbar sind: DVD-R und DVD+R. Bei diesen Medien wird die Information in einen Dye geschrieben. Dies ist ein organischer Farbstoff, meist violetter Farbe.
- DVD-Medien, die nachträglich veränderbar sind: DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM. Die RW-Medien verwenden als funktionelle Schicht anstatt des bei den DVD-Rohlingen verwendeten Dyes eine metallische Schicht. Bei den DVD-Medien ist die DVD-RAM 100 Mal öfter wiederbeschreibbar (circa 100.000 Mal) als die DVD-RW bzw. DVD+RW, die etwa 500 bis 1.000 Schreibvorgänge überstehen.
- Weiterhin ist die Datensicherheit ein weiteres wichtiges Unterscheidungsmerkmal der einzelnen beschreibbaren DVD-Formate:
- Die DVD±R reagieren aufgrund ihrer organischen Farbstoffe viel empfindlicher auf Sonnenlicht und Hitze als die DVD±RW mit ihren anorganischen Farbpigmenten.
- Andererseits ist bei der DVD±RW erst nach mehrfachem Schreiben (2–10 mal) sichergestellt, dass die Daten stabil gespeichert bleiben, weil sich erst danach die chemischen Eigenschaften nicht mehr so leicht verändern.
- Die DVD-RAM weist von allen beschreibbaren DVD-Formaten die höchste Datensicherheit auf, weil sie zusätzlich folgende zwei Eigenschaften aufweist:
- Sektorierung: DVD-RAM-Medien besitzen eine eingeprägte Sektorierung, die sich visuell als ein Muster von kleinen verstreuten Rechtecken auf der Unterseite einer DVD-RAM zeigen (siehe Abbildung). Sie dienen einer höheren Lese- und Schreibgenauigkeit.
- Defektmanagement Die DVD-RAM besitzt dasselbe bewährte Defektmanagement wie Festplatten. Jede geschriebene Information wird von der Hardware kontrollweise gelesen (verifiziert) und ggf. verbessert. Es gibt daher keine versteckten Schreibfehler wie bei der DVD±R oder DVD±RW.
Technik der DVD
DVDs benötigen zu Abspielen einen eigenen DVD-Spieler. Zur Unterscheidung zu normalen CD-ROM Laufwerken ist dieser auf der Vorderseite mit dem DVD-Emblem gekennzeichnet.
Lebensdauer
Der Medienhersteller Imation gibt die voraussichtliche Lebensdauer bei optimaler Luftfeuchte und Temperatur wie folgt an: 3,5-Zoll-Diskette, CD-R und DVD 100 Jahre; CD-RW 70 Jahre und DVD±R sowie DVD±RW 70–100 Jahre.
Speicherkapazität und Zugriffstechnik
Die Spezifikationen sehen die folgenden DVD-Typen in der Version 2 vor. Auf die Darstellung der seltenen Version 1 wird verzichtet.
| Format | Kapazität | Schichten Vorderseite/Rückseite | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| DVD-5 | 4,7 GB (4,38 GiB) |
1/0 | |
| DVD-9 | 8,5 GB (7,95 GiB) |
2/0 | Durch Neufokussieren des Lasers auf die zweite Schicht kann diese gelesen werden (Dual-Layer-DVD). |
| DVD-10 | 2 × 4,7 GB |
1/1 | Zweiseitig beschrieben, muss gedreht werden (Flipper). |
| DVD-14 | 8,5 GB + 4,7 GB |
2/1 | Eine Seite Dual Layer (zwei Schichten) und eine Single Layer (eine Schicht). |
| DVD-18 | 2 × 8,5 GB |
2/2 | Beide Seiten werden in zwei Schichten beschrieben. Selten. |
| DVD-plus (DualDisc) | 4,7 GB + 650 MB |
1/1 | DVD-5 wird mit einer normalen CD kombiniert. So kann der CD-Teil auf CD-Playern abgespielt werden. Die CD-Seite und die DVD-Seite sind unterschiedlich, die Medien sind nicht normgerecht, sondern zu dick; daher wird meist vom Abspielen solcher Medien in Laufwerken mit Einzugsschlitz, wie man sie etwa von Autoradios kennt, abgeraten. Wird von Sony unter dem Begriff DualDisc vermarktet. |
- Angabe der Brutto-Speicherkapazität in GiB bzw. GB statt in Byte. Die tatsächlich verwendbare Speicherkapazität hängt vom verwendeten Dateisystem der DVD ab.
Zwei Gründe erklären die im Vergleich zur herkömmlichen CD erheblich größere Speicherkapazität der DVD:
- Zum einen sind die Datenspuren mit ihren Vertiefungen (Pits and Lands) schmaler und enger nebeneinander gereiht als auf einer CD. Zudem sind die möglichen Vertiefungslängen kleiner. Das bedeutet vor allem, dass auf weniger Raum mehr Daten gespeichert werden können, erhöht aber zugleich die Anfälligkeit gegenüber Kratzern oder anderen Verunreinigungen der Oberfläche.
- Zum anderen ist es möglich, auf einer (zweilagigen) DVD zwei Datenschichten übereinander zu lagern.
Neue Technologien
Zur Anwendung beider erweiterter Techniken braucht es höherfrequente (das heißt, die Farbe des Lasers ist in Richtung Blau verschoben) und genauere Laser als zum Auslesen einer CD. Um die zweite Datenschicht lesen zu können, muss der Laser dazu noch leicht anwinkelbar sein. Zusammen mit der veränderten Laserfokussierung ist es so möglich, die untere („verdeckte“) Schicht lesen zu können.
Datenkodierung
Die Binärdaten auf einer DVD werden nach der „Eight-to-Fourteen-Modulation-plus” (EFMplus) geschrieben. Diese stellt sicher, dass alle 2 bis 10 Takte sich die Polarität des ausgelesenen Signals ändert. Das geschieht, wenn der Laser in der Spur einen Übergang von einer Vertiefung („pit”) zu einem Abschnitt ohne Vertiefung („land”) passiert oder umgekehrt.
Der Hintergrund ist hierbei folgender: Die Abschnitte mit Vertiefungen bzw. ohne Vertiefungen müssen lang genug sein, damit der Laser die Veränderung erkennen kann. Würde man ein Bitmuster direkt auf den Datenträger schreiben, würden bei einem alternierenden Signal (1010101010101010…) falsche Werte ausgelesen werden, da der Laser den Übergang von 1 nach 0 beziehungsweise von 0 nach 1 nicht verlässlich auslesen könnte. Die EFMplus-Modulation bläht das Signal von 8 Bit auf 16 Bit auf und wählt die Füllbits so, dass die oben erwähnte Forderung, dass alle 2 bis 10 Takte sich die Polarität ändert, also ein Übergang von 1 nach 0 oder umgekehrt geschieht, erfüllt wird.
Brenner
Nachdem die ersten DVD-Brenner (DVD-Schreiber) nur eine Datenmenge von 3,4 GiB auf einen einmal beschreibbaren DVD-Rohling speichern konnten, wurde die Kapazität später auf die volle Größe einer DVD-5 (4,38 GiB) angehoben und zusätzlich wiederbeschreibbare Medien mit diesem Fassungsvermögen vorgestellt. Seit Mitte 2004 beherrschen DVD-Brenner auch die Doppelschicht-Technik (dual layer), welche die Speicherung von Daten auf einem zweischichtigen Rohling ermöglicht. Die zweite Datenschicht besitzt weiter gesetzte Pits und Lands, um ein Lesen durch die untere Schicht hindurch zu ermöglichen und ist somit kleiner. So fasst ein solcher Rohling statt 8,76 GiB (die Kapazität zweier DVD-5) lediglich ca. 7,95 GiB.
Duplikationsverfahren
- DVD-Pressung: Die Herstellung einer DVD oder einer CD (ROM und Video) besteht aus vier Schritten nach Anlieferung der Master-DVD-R beziehungsweise eines Streamer-Tapes („DLT“-Format) an das Presswerk.
- Premastering: Zuerst wird geprüft, ob der Standard (das Book) erfüllt ist, das heißt ob der Datenträger den Spezifikationen entspricht. Danach wird mit der Berechnung des EDC (Error Detection Code) und ECC (Error Correction Code) begonnen. Dies dauerte ursprünglich zwischen 5 und 16 Stunden. Anschließend werden Time-Code, Inhaltsinformation der Tracks und TOC (Table of contents) usw. generiert und ein Image der DVD/CD erstellt. Die Daten können nun dem Mastering zugeführt werden.
- Mastering: Die aufbereiteten Daten aus dem Premastering werden auf einen Glasmaster (eine Glasscheibe) übertragen, indem ein modulierter Laserstrahl die darauf aufgetragene Substratschicht (ein Farbstoff) von innen nach außen belichtet. Im Entwicklungsbad werden dann die belichteten Stellen ausgewaschen, die Pits entstehen. Anschließend wird der Glasmaster mit einer 100 nm dicken Silberschicht bedampft. Im Anschluss daran folgt ein erstes Auslesen als Qualitätsprüfung. [Nur nebenbei: Die Kosten für die Glasmasterproduktion (zwischen 300 € und etwa 3.000 €) werden bei geringen Auflagen von den meisten Presswerken extra berechnet; darauf ist bei der Kalkulation zu achten!]
- Galvanik: Es werden nun Negative des Glasmasters erstellt, die für die Pressung als Stempel verwendet werden können.
Serienanfertigung
 Generell werden die Discs aller DVD-Formate aus zwei einzelnen aus Polycarbonat gespritzten Kunststoffscheiben von etwa 0,6 mm Dicke hergestellt. Dabei hat die untere „Halbscheibe“ (Layer 0) einen Stapelring als Abstandshalter. Die obere „Halbscheibe“ (Layer 1) trägt bei dem Format DVD-5 keine nutzbaren Informationen und wird daher als „Dummy“ bezeichnet. Die eigentliche DVD entsteht, wenn beide Hälften mit unter UV-Licht aushärtendem Lack verklebt werden („bonden“, Schichtdicke etwa 50 µm). Um eine gleich bleibende Qualität der hergestellten Scheiben zu gewährleisten, sind in den Produktionsanlagen üblicherweise hochauflösende Kamerasysteme integriert. Stichprobenartig kommen auch offline-Messlaufwerke zum Einsatz. Sollte sich beim Verkleben der zwei Layers Luft einschleichen, kann die DVD schnell Schaden nehmen. So kann beispielsweise beim Einlegen der DVD ein Teil eines Layers absplittern. Hierdurch kann eine Unwucht entstehen, die zu weiteren Schäden an der DVD oder sogar am Abspielgerät führen kann. Beim Herstellvorgang gibt es große Unterschiede zwischen prerecorded discs („Kauf-Videos“) und recordable/rewritable discs („Rohlinge“). Die Formate DVD-5, -9 und -10 können meist auf derselben Maschine hergestellt werden. Dabei werden die Informationen mit Matrizen („Stamper“) in das heiße Polycarbonat gepresst (Spritzprägen). Um die Daten für die Laufwerke lesbar zu machen, werden die Halbscheiben mit Metall beschichtet („sputtern“). Bei DVD-5, DVD-10 und dem Layer 1 bei DVD-9 wird Aluminium voll reflektierend gesputtert (etwa 50 nm). Da bei DVD-9 beide Informationsschichten von einer Seite gelesen werden, wird die untere („Layer 0“) halb-transparent mit Gold, Silizium oder Silber-Legierungen beschichtet (etwa 10–15 nm). DVD-14 und DVD-18 erhält man, indem zwischen die Halbscheiben eine mit DVD-Strukturen versehene Folie eingebracht wird. DVD-BrennenBeim Brennen ist kein Glasmaster erforderlich, sondern nur ein Computer, ein DVD-Brenner und Brenn-Software. Für das Brennen benötigt man DVD-Rohlinge, die in unterschiedlichen Qualitäten als DVD-R, DVD+R, DVD-RW und DVD+RW erhältlich sind. Durch die verschiedenen DVD-Formate besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass die gebrannte DVD auf einigen DVD-Playern nicht abspielbar sein wird. Deswegen sollte man sich nach der Kompatibilität des Brenners und der gewünschten Abspielgeräte vor dem Kauf der Rohlinge genau erkundigen. Einige DVD-Brenner bieten die Möglichkeit, DVD+R- und DVD+RW-Rohlinge mit dem Book Type DVD-ROM zu kennzeichnen und dadurch deren Akzeptanz durch DVD-Abspielgeräte deutlich zu erhöhen. Labelaufdruck / BeschriftungFür den Labelaufdruck bei der DVD stehen ebenso wie bei der CD verschiedene Drucktechniken zur Verfügung:
DVD-Alternativen und mögliche Nachfolger
Einweg-DVDSeit Jahren hört man immer wieder in regelmäßigen Abständen von einer neu erfundenen Einweg-DVD, welche besonders den Spielfilmverleih von Videotheken revolutionieren soll. Dem Vorteil, dass man diese DVDs der Videothek nicht mehr zurückbringen muss und somit auch Verzugsgebühren kein Thema mehr sind, steht der Nachteil gegenüber, dass das Konzept nicht ökologisch ist. Sobald die DVD aus der luftdichten Hülle entfernt wird und mit Sauerstoff in Berührung kommt, erfolgt eine chemische Reaktion, welche die DVD innerhalb von acht bis 48 Stunden unbrauchbar macht. Nach Ablauf dieser Zeit kann die DVD vom Kunden einfach weggeworfen werden, weswegen diese DVDs auch Wegwerf-DVDs genannt werden. Die Firma Flexplay hat eine solche Einweg-DVD unter dem Namen EZ-D herausgebracht. Diese wurde ab September 2003 von Buena Vista Home Entertainment am US-Markt getestet. Es erschienen Datenträger mit einem Film für etwa fünf bis sieben US-Dollar kurz vor der eigentlichen Premiere desselben. Das Produkt fand jedoch nicht genug Käufer, so dass dieses Anfang 2004 bereits wieder aus den Verkaufsregalen verschwand. Ein ähnliches Verfahren hatte auch schon die Firma SpectraDisc zuvor vorgestellt, nach deren Prinzip die Einweg-DVDs jedoch aufgrund von Lichtempfindlichkeit unbrauchbar wurden. DIVXWährend heutzutage das DivX-Format als Videokompressionsalgorithmus bekannt ist, bezeichnet DIVX eine spezielle Pay-Per-View Variante in den USA, die heute nicht mehr existiert. Im Jahr 1998 kam die Idee auf, zu den damals noch erheblich teureren DVDs eine Billigvariante anzubieten, die 48 Stunden lang abgespielt werden konnte, jede darüber hinausgehende Nutzung war kostenpflichtig. Zur Dekodierung und Abrechnung der Filme wurden spezielle, mit einem Modem ausgestattete Player benötigt, die sich regelmäßig mit einem speziellen Server verbanden, um Abrechnungsdaten zu übertragen. DIVX benutzte ein MPEG-4-Derivat, welches mit speziellen DIVX-Flags zur Identifizierung und Dekodierung des Films versehen war. Letzten Endes konnte sich das System der DVD gegenüber nicht durchsetzen und endete nach nur einem Jahr als Flop. Literatur
WeblinksWiktionary: DVD – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: DVD – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien
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