Dagens DVD-Format

Visa som PDF-Fil

-Omfattar följande format:

 

·              DVD-ROM

·              DVD-VIDEO

·              DVD-AUDIO

·              DVD ± R

·              DVD ± RW

·              DVD-RAM

 

Av Miklos Csanadi

Inledning

 

Innan vi ger oss in i detta dokument vill jag bara klargöra att detta dokument är en sammanfattning av allt material jag själv funnit på Internet. Det måste redan nu sägas att det är otroligt svårt att få en sammanhängande bild över de olika formaten och skillnaderna däremellan. Det blir inte enklare av det faktum att informationen är vinklad och i många fall felaktig trots att det kommer från en ”säker källa”. Jag har valt att gå in på detaljer kring de fysiska formaten för att se om jag där kan hitta skillnader som bekräftas av flera källor.

 

Detta dokument är på intet sätt någon ersättning för någon annan litteratur kring ämnet eller annan källa till information utan snarare än sammanfattning av vad jag hittat kring de olika formaten. Därför är det viktigt att eventuella felaktigheter också rapporteras så jag har möjlighet att uppdatera detta dokument. Om ni hittar någon felaktighet i detta dokument så skicka gärna ett e-post brev till mfc@bredband.net så ska jag samla ihop ev. felaktigheter och korrigera dessa i detta dokument.

 

Jag har försökt att inte gå in på något speciellt format för mycket och har försökt att hålla en viss nivå på informationen i detta dokument. Det är inte lätt att återge något som är komplicerat så att detta tillfredsställer alla läsare men samtidigt måste man försöka förmedla en kunskap på bästa möjliga sätt och ibland går inte detta utan att man går in på specifika detaljer som kanske för gemene man är onödigt men samtidigt för den större skaran är nödvändig för att man ska få förståelse för den teknologi som används för de olika DVD-formaten.

Introduktion

 

Här följer en förklaring, beskrivning och introduktion till DVD och alla dess format. För att få förståelse för de tekniska detaljer vi senare ska titta närmare på måste man förstå hur en DVD-skiva ser ut i grunden. De ser givetvis olika ut för de olika formaten men de har ändå en del saker gemensamt.

 

En DVD-skiva består av spår. Dessa spår kan sägas vara uppdelade i olika områden.

 

 

PCA (Power Calibration Area) avser ett område som används för att kalibrera lasern.

RMA (Recording Management Area) används för information nödvändig för att spela in på skivan och som senare också används för att kunna spelas upp i olika DVD-spelare.

Lead-in talar om för DVD-spelaren var dataområdet börjar. Innehåller även annan information som är lite onödigt att ta upp här.

Dataområde är det område där data spelas in på skivan (duh!)

Lead-out området talar om för spelaren att den nått slutet på dataområdet.

 

 

 

 

 

 

 

 

Notera! Ordet Specifikation används som ett annat ord för standard i detta dokument. I många fall skiljer sig dessa orden åt då en standard är något som är vedertaget och tillämpas enligt en given specifikation. Men i dessa sammanhang har olika dragkamper mellan kommersiella företag gjort att ingen given standard funnits som varit vedertagen av alla samtidigt (förrän nu) och därför valdes ordet ”specifikation” som ersättning för ”standard”.

 

Om man gräver lite kring DVD-formaten märker man fort att formaten definieras av ”böcker”. Dessa böcker kan ses som definitioner eller specifikationer kring formaten och det är egentligen för stort för att jag ska ta upp dom helt. Kan dock grovt nämna dom och exakt vad de omfattar. Vi ska kika närmare på dessa lite senare men de olika ”böckerna” som finns är följande:

 

v     Bok A – Specifikationer för DVD-”Read Only”

 

v     Bok B – Specifikationer för DVD-Video

 

v     Bok C – Specifikationer för DVD-Audio

 

v     Bok D – Specifikationer för DVD-”Write Once”

 

v     Bok E – Specifikationer för DVD-”RAM” och DVD-”Rewriteable”

 

Har också noterat att dessa böcker av specifikationer är otroligt dyra. Bara bok A o B kostar $5500 (antagligen exkl frakt).

 

DVD-skivor har samma storlek som vanliga cd-skivor, dvs. 120 mm i diameter och 1.2 mm i tjocklek finns även skivor som är 80 mm i diameter men det är inte alla DVD-enheter som klarar av dessa. Däremot skiljer sig DVD-skivorna i sättet informationen lagras på. Information lagras i princip som ”gropar” (finns andra sätt men i slutändan handlar det om ettor och nollor). Groparna på en DVD-skiva ligger tätare och är mindre än på vanliga cd-skivor (se bild).

 

Men detta visste ni väl redan?

 

Det finns två sätt att se på hur information lagras på de olika DVD-skivorna. Vi ska kika närmare på dessa:

DVD-ROM (bok A)

 

DVD-ROM kan användas för att lagra information på fyra olika fysiska format, nämligen

 

DVD-ROM har fördjupningar som går i en spiral från insidan och ut som lasern kan läsa av och tolka som ettor eller nollor. För att få plats med mer information på en skiva tvingades man använda sig av fler spår och fler fördjupningar på samma yta. Här finns mycket teknik bakom det hela och det är inget som ens är värt att ta upp men för att förstå hur DVD-ROM:en är tänkt att lagra information ska vi kika på dessa fyra fysiska format.

 

För att få lasern i läsaren att bättre fokusera på att läsa av de mindre groparna på skivan halverade man avståndet som lasern måste färdas genom att halvera det skyddande plastlager som fanns på skivan från 1,2 till 0,6 vilket halverade tjockleken på skivorna. Men om man tillverkade läsare som kunde läsa så tunna skivor skulle man inte bibehålla kompatibiliteten med den dubbelt så tjocka CD-skivan. Man la därför ihop två DVD-skivor till en för att få en tjocklek på 1,2 cm och så dessutom var mer uttålig. Två DVD-skivor i en gjorde det möjligt att skapa flera typer av DVD-ROM då varje sida på skivan kan lagra två lager.

Första lagret (lager 0) kan innehålla 4,7 Gb data och det andra lagret (lager 1) kan innehålla 3,8 Gb. Anledningen till att andra lagret lagrar mindre data är att man spårtätheten ökats för att underlätta avläsningen.

 

Vid läsning av en DVD-ROM så sker detta inifrån och ut men bara på första lagret. Andra lagret läses utifrån och in. Detta för att underlätta övergången från första lagret till andra utan att läshuvudet ska behöva förflytta sig något nämnvärt.

Om vi tittar närmare på de fyra olika fysiska formaten (se ovan) så gäller följande för lagringskapaciteten för respektive format

 

Tvåsidiga DVD-ROM skivor är ovanliga då man inte kan ha grafik på någon sida, de är dyrare att producera och läsare som kan läsa båda samtidigt är för dyra.

 

En annan fördel med DVD-skivor gentemot CD-skivor är att DVD-skivor är mer stryktåliga, informationen är bättre skyddad i skivan och den höga datatätheten gör att skivan inte behöver rotera lika snabbt som en CD-ROM. Rent tekniskt så har en CD-ROM en dataström på

0,146 MB/s medans en DVD-ROM har 1,321 MB/s.

 

Vi ska nu titta närmare på de olika filformaten eller applikationsformaten, som är tre till antalet. De tre applikationsformaten är

 

Ljud och film lagras på skivan på ett speciellt sätt och vi ska kika på detta nu.

 

 

Filerna som används för film och ljud lagras på det sett som ovanstående bild visar. Film lagras i en katalog som är döpt till VIDEO_TS och ljud i en annan som är döpt till AUDIO_TS. Alla filer har bestämda namn. Filer med ändelsen *.IFO innehåller information för att spela upp innehållet. För varje IFO-fil finns en ”säkerhetskopia” med ändelsen *.BUP.

Filer med ändelsen *.VOB är filer som innehåller själva innehållet, dvs antingen film eller ljud.

Skillnaden mellan de två applikationsformaten, DVD-audio och DVD-video ligger närmast i tillämpningsområden. Båda formaten kan läsas i datorns DVD-spelare men för vanliga DVD-spelare är detta inte självklart även om fler och fler kan läsa både DVD-video och DVD-audio. En enda DVD-skiva kan dock innehålla både DVD-audio, DVD-video och DVD-ROM.

 

En DVD lagrar video, ljud och data i UDF formatet (UDF = Universal Disc Format). Eftersom UDF-stödet inte var inbyggt i Windows förrän när Windows 98 kom ut släpptes ett övergångsformat som är en hybrid mellan UDF och CD:ns äldre ISO 9660-standard. Detta hybridfilformat skapades för att göra det möjligt för de läsare eller system som inte stödde UDF att komma åt filerna på skivan via ISO 9660-standarden. Därför finns en ”bro” som är det hybridfilsystem som möjliggör detta, den kallades UDF-bridge (se bild nedan).

 

 

 

DVD-VIDEO (bok B)

 

DVD-Video är en DVD med datafiler för video, ljud och annan nödvändiga data. DVD-videons innehåll består av titlar (en film) och delar av titlarna (kapitel). Titlarna består av celler som länkas ihop via en eller flera programkedjor som kan spelas i en sekvens eller slumpmässigt. En DVD-video kan innehålla film på 133 minuter, stöd för TV:ns standardformat (4:3) och widescreen (16:9), åtta digitala ljudspår med upp till åtta kanaler vardera för till exempel dubbning till olika språk, 32 textspår, nio kameravinklar och interaktiva menyer.

 

Video som komprimeras med MPEG-2 kan ha dubbelt så hög upplösning som VHS-kassetter. DVD-video kan ibland ha sämre upplösning av vad man kan förvänta av DVD-formatet men detta beror på undermålig komprimering eller slarvig produktion.

Ljudet på en DVD-video kan vara Dolby Digital med AC3-komprimering (1 till 5.1 kanaler) MPEG-2 ljud (1 till 5.1 eller 7.1 kanaler), PCM (1 till 8 kanaler) och DTS som tillval.

 

Om vi ska titta närmare på hur det ser ut exakt eller om ni inte förstod det där med celler så följer här en förklaring, kanske onödig men hjälper ändå förklara det arbete som er dvd-spelare lägger ner på att visa DVD-filmer.

 

DVD-video området på skivan består av alla nödvändiga filer för uppspelning av DVD-video och består av följande: Video Manager (VMG), Flera uppsättningar av filmtitlar (VTS).

 

VMG består av Video Manager Information (VMGI), Video Object Set for VMG Menu (VMGM_VOB) och en backup av VMGI(BUP).

 

 

WMGM_VOB kan men behöver inte finnas, men de övriga två, WMGI och WMGI(BUP), är nödvändiga.

 

Varje VTS (filmtitel) består av VTSI (Video Title Set Information), VTSM_VOB (Video Object Set for the VTS Menu), VTSTT_VOBS (Video Object Set for Titles in a VTS) och en backup av VTSI(BUP).

 

I texten ovan anger ## ett två-siffrigt nummer mellan 01 och 99 och @ representerar en siffra mellan 1 och 9.

 

För att visa hur detta ser ut rent logiskt se bild nedan.

 

 

 

 

 

 

 

Om vi återknyter till ”celler” som nämndes tidigare så ska vi nu kika på hur uppspelning av titlar fungerar.

En cell är en enhet för uppspelning av realtidsdata. Vad menas med detta? Jo, tänk att en cell är en filmsnutt i filmen som helhet. Varje cell identifieras av ett fast ID-nummer. En program kedja (PGC = ProGram Chain) definierar i vilken ordning cellerna ska spelas upp, dvs varje programkedja definierar ordningen i vilken dom kommer att spelas upp i. En titel består av en eller flera sammanlänkade programkedjor (PGC). Om en titel består av en programkedja så kommer ordningen av cellerna vara identisk med deras ID. Om flera titlar med olika handling bland en samling titlar definieras av sina egna programkedjor så definieras uppspelningsordningen av respektive programkedja och således kommer cellernas id inte att stämma överens med ordningen i vilken dom spelas upp i (se bild nedan).

 

 

 

 

 

 

På detta sätt definierar DVD-specifikationen hur programkedjor och celler tillåts påverka ordnings- och tidsföljden för realtids uppspelningen av innehållet till att vara godtyckligt. På detta sätt kan en DVD-video användas för att styra bland annat, olika vinklar, och vilken handling som ska spelas upp bland mycket annat.

Notera på bilden de vita rutorna ”Pre-command” och ”Post-command”. Pre-command är instruktioner/kommandon som körs före den första cellen i en programkedja och Post-command är instruktioner/kommandon som körs efter sista cellen i en programkedja. En programkedja kan också innehålla instruktioner som möjliggör att en programkedja förgrenar sig ut till flera programkedjor och likaså att flera programkedjor länkas ihop till en. Detta öppnar givetvis möjligheterna för många typer av interaktiv uppspelning.

 

Det finns än mer information kring hur uppspelning av DVD-video fungerar men då är vi nere på produktionsnivå och det är överkurs.

 

 

 

DVD-AUDIO (bok C)

 

DVD-audio använder linjär PCM (Pulse Code Modulation), dvs. okomprimerat digitalt ljud med upp till sex kanaler med både högre samplingsstorlek och frekvens än audio-CD. På en DVD-audio skiva på 4,7 Gb kan man lagra en timmes surroundljud eller två timmar musik i stereo. DVD-audio innehåller ett undersystem för DVD-video som tillåter stillbilder, videoklipp och interaktiva menyer.

DVD-audio skivor har ett frivilligt stöd för DVD-videons audioformat (Dolby Digital, MPEG-audio) och kan således spelas upp i en DVD-video. Vi ska nu kika närmare på detta format för att se hur det är uppbyggt.

 

Vi ska nu titta närmare på detta format och hur det är uppbyggt. DVD-audio är det andra formatet i ordningen i ”DVD-familjen”. När specifikationen för DVD-audio lades upp gav man hög prioritet åt kompatibiliteten med DVD-video, utöver det faktum att man strävade att möta kraven för nästa generation av ljudskivor. DVD-audio delar fysiska formatet med DVD-video och dessutom även filformatet. Specifikationen för ljud-data består av delar som är kompatibla med DVD-video specifikationen vilka i sin tur egentligen är en utökning av DVD-video specifikationen. DVD-audio specifikationen för komprimerad ljud och film delar DVD-audio med DVD-video specifikationen. Dock tillkommer restriktioner på denna delade specifikation vilket i sin tur vidhåller kompatibiliteten mellan formaten.

 

Trött på ordet ”specifikation”? inte? Då fortsätter vi.

 

Vissa delar av specifikationen för stillbilder, menyer och text följer DVD-video specifikationen men stora delar av det är relativt nytt och därmed enbart tillgängligt på DVD-audio skivor.

 

 

 

Vad är då fördelarna med DVD-audio? Jo, bland annat följande:

 

Vi ska titta på var och en av dessa

 

Super HI-FI Stereo ljud

En av de stora prioriteringarna från musikindustrin när det gällde DVD-audio specifikationen var möjligheten att fullkomligt återge ljud och musik så som musiker krävde för professionellt bruk. De krav som musiker hade gentemot skivbolag och DVD-audio specifikationen var att kvalitén på uppspelning från DVD-audio skulle vara identisk med kvalitén på ljudet vid produktion. Man skulle upprätthålla kompatibiliteten mot nuvarande och framtida studio- utrustning och möjligheten att spela in tidigare inspelat material. Som ett resultat av detta valdes det linjära PCM formatet för kodning av ljudet. Linjär PCM används även för DVD-video men eftersom DVD-audio ger större utrymme för ljudkvalité så kan möjligheterna med DVD-audio ytterliggare vidgas (se bild nedan).

 

 

Likt DVD-video så kombineras ljuddata i DVD-audio med information och kontrollinformation till att bilda ett paket av data. Dessa paket sammanfogas med andra paket för att bilda objekt som spelas in på skiva. För DVD-audio finns två typer av objekt, Audio Objekt (AOB) och Video Objekt (VOB), den förstnämnda används för uppspelning av ljud medan den sistnämnda används för uppspelning av bilder och ljud.

 

Möjligheter för skalbart, fler-kanaligt ljud

 

Fördelen med linjär PCM kodning som används för DVD-audio är skalbarheten. I dessa sammanhang avser skalbarhet möjligheten att dela upp kanaler till flera grupper av kanaler baserat på olika parametrar från källdata och sedan bestämma den optimala samplingsfrekvensen och bitdjup för varje grupp av kanaler. En grupp kanaler är således bara en samling av kanaler som har en viss samplingsfrekvens och ett visst bitdjup.

Exempelvis skulle de tre främre högtalarna i ett 5.1 system vara kodat med 96 kHz med 24 bps (bits per sample) medan de två bakre skulle kunna ha 48 kHz med 16 bps.

Det finns dock några begränsningar med DVD-audio som avser grupperingen av ljudet:

 

 

Det finns 21 tillåtna konfigurationer av kanaler tilldelade till kanalgrupperna och förhållandet mellan kanaler, grupper och högtalarpositioneringen finns också angiven.

 

Note 1: Måste inkludera vänster och höger främre högtalare

Note 2: Kanalgrupp 1 enbart, två kanaler är max.

 

Styrfunktioner för nermixning av ljudet

 

Förutom möjligheten att återge stereo ljud, tillhandahåller DVD-audio flerkanaligt ljud för olika konfigurationer av högtalare. Dessa konfigurationer, i vilka varje enskild kanal erbjuder långt bättre ljud än CD ljud, erbjuder en högre upplevelse av ljud för lyssnaren än vad som tidigare ansågs möjligt.

Man kan dock inte förvänta sig att varje enskild lyssnare hade den utrustning som krävdes för att utnyttja återgivningen av flerkanaligt ljud. Vidare så kan ljud spelas upp i olika miljöer såsom utomhus, inomhus eller i olika typer av rum. Av denna anledning utformades DVD-audio specifikationen så att ett robust stöd för både flerkanaligt ljud och tvåkanalig stereo. Således kan flerkanaligt innehåll återges i tvåkanalig miljö.

 

En av dessa metoder är nermixning. Med denna metod kan man spela in förhållandet mellan de olika kanalerna och den vänstra och högra kanalen. När innehållet spelas upp genomför spelaren de nödvändiga beräkningarna för att ”mixa” ner ljudet. Detta görs med en formel där varje kanals egenskaper tas med i beräkningarna och bildar det ljud som ska spelas upp i vänstra resp. högra kanalen.

 

Ljudvalsmöjligheter

 

För uppspelningen finns olika ljudvalsmöjligheter. Enligt DVD-audio specifikationen möjliggörs detta genom ett stöd för ljuddata i två olika format på samma spår. Användaren ställer först in sitt system efter de möjligheter som finns på användarens uppspelningsenhet. Spelaren väljer sedan den ljuddata som bäst passar in för dessa inställningar.

Ljudvalsmöjligheterna kan användas i olika kombinationer av inställningar

 

 

Det finns fler möjligheter med DVD-audio som jag inte tar upp här. Bland annat möjligheten till bildspel. Kan slutligen nämna lite om formatet för video och text på en DVD-audio. På en DVD-audio skiva som nämndes finns möjligheten att använda en utökning av DVD-video och detta inkluderar diverse inställningar för bilder och text. Bland annat så innehåller bild-specifikationen bland annat följande:

 

 

Begräsningarna för DVD-audio är inte många men de begränsningar som finns är bland annat följande:

 

 

DVD+R och DVD-R (bok D)

 

Jag kommer här att börja nysta i det stora mulliga garnet av format för inspelningsbara DVD som i skrift enbart skiljs åt av ett ”+” eller ”-”. Det är en hel vetenskap men jag kommer att försöka hålla en viss distans till den information som är onödig eller redundant för läsaren. Jag kommer också att försöka i den mån det går att på ett så bra sätt som möjligt återge de olika formaten och hur de fungerar.

 

So the story begins...

 

Specifikationen för ”write-once” DVD-R skivor som släpptes 1997 hade versionsnummret 1.0 och begränsade lagringskapaciteten till 3,95 GB. I november 1998 släpptes en preliminär specifikation för DVD-R som tillät lagringskapaciteter på 4,7 GB (version 1,9). På grund av diskussioner kring piratkopiering av materialet på skivor delades DVD-R specifikationen upp i två delar. DVD-R for authoring (produktion) och DVD-R for general (övrig användning), båda dessa specifikationer hade versionsnummer 2.0.

 

Vi ska nu titta närmare på inspelningsbara DVD men innan vi ger oss in på detaljer kring olika format vill jag fokusera på hur dessa skivor är utformade för dom skiljer sig lite från DVD-ROM som tillverkas på ett något annorlunda sätt. Först måste det dock nämnas att det som gjort att olika format härjar på marknaden idag är striden om hur inspelningsbara DVD ska utformas standarmässigt. För att förstå detta måste man ta hänsyn till det faktum att det bildats två allianser nämligen DVD-Forum som omfattar formaten DVD-R/RW och DVD+RW alliansen som omfattar DVD+R/RW. Båda dessa allianser är som var sin paraply organisation där ett stort antal företag ingår i varje. Här är en lista på några för respektive allians:

 

DVD-R/RW

DVD+R/RW

·        Pioneer
  • Philips

·        IBM
  • HP

·        Sony
  • Sony

·        Motorola
  • Yamaha

·        Intel
  • Ricoh

·        Hitachi
  • Mitsubishi / Verbatim

·        Yamaha
  • Dell

·        m.fl.
  • m.fl.

 

Alla inspelningsbara DVD har vågformade spår som guidar laserstrålen i en spiral inifrån och ut. Spiralspårens kurvor och upphöjningar tvärs över spåren kallas Land-Pre-Pits och används för att synkronisera DVD-spelarens motor och för adressering under inspelning. Redan här kommer en väsentlig skillnad mellan DVD-R/RW och DVD+R/RW och det är att DVD+R/RW använder inte Land-Pre-Pits för fysisk adressering utan själva spiralspårens våglängd för en mer precis adressering än DVD-R/RW (se bild).

 

 

Som en av få gemensamma nämnare för DVD-R/RW och DVD+R/RW kan nämnas att dessa format inte stöder inspelningsbara skivor med två lager. Inget av formaten kan spela in på mer än ett lager.

 

DVD-R

 

DVD-R kan precis som CD-R bara skrivas en gång och kan som hela DVD-familjen innehålla alla typer av datafiler för uppspelning. För lagring av informationen används en organisk färgteknik där organiska färglager ändrar reflektivitet när den exponeras för laserstrålen. De permanenta markeringarna reflekterar inte ljus och motsvarar de gropar som finns på DVD-ROM. Effekten av denna exponering orsakar en permanent etsning som ej möjliggör återskrivning eller radering. DVD-R använder en rotationsteknik som kallas CLV (Constant Linear Velocity) där rotationshastigheten minskar ju längre ut man kommer på skivan för att ge en konstant ström av data.

 

Det finns två sätt att spela in på DVD-R, antingen ”disc-at-once” eller ”track-at-once”. Disc-at-once innebär att man bränner all data i ett svep och data kan inte läggas till i efterhand även om det finns utrymme kvar på skivan. Skivan avslutas med att Lead-out informationen skrivs och skivan stängs (close session).

Man kan även skriva inkrementellt (”track-at-once” eller multisession) och lägga till en fil i taget där 32 KB är den minsta möjliga filstorleken. Lead-in/out skrivs inte förrän skivan är full eller användaren inte vill lägga till någon mer information på skivan.

Observera att DVD-R kan spelas upp i de flesta DVD-spelarna men ett oavslutat DVD-R kan inte spelas upp i annat än den brännare som en gång skapade den.

 

Som nämndes tidigare splittrades DVD-R specifikationen i två delar där den ena tillät 3,95 GB (DVD-R for general) och den andra tillät 4,7 GB (DVD-R for authoring). Om vi kika på DVD-R for authoring så har den ett CMF (Cutting Master Format) som tillåter att skivan används i mer professionella sammanhang. Delar av Lead-in och out området används för skrivskydd och regionskodning. DVD-R for general som är det format som man kan få tag på ute i butikerna har ett kopieringsskydd som förhindrar bit-för-bit kopiering av filmer som är krypterade med CSS.

DVD-R kan vara dubbelsidig vilket tillåter den att ha en lagringskapacitet på 9,4 GB. Till skillnad från DVD-ROM kan DVD-R av tekniska skäl inte innehålla mer än ett lager per sida.

Notera också att DVD-R for general är inte kompatibelt med DVD-R for authoring. DVD-R for authoring skivor kan läsas i de flesta läsare både för hemmabruk och i datorer men är ej skrivbara i DVD-R for general brännare då lasern i en DVD-R for authoring enhet använder en annan våglängd på lasern för att spela in än den laser som används för DVD-R for general.

 

DVD+R

 

DVD+RW alliansen skapades 1997 och publicerade sin första specifikation för DVD+RW 2001. Vi ska titta närmare på DVD-RW och DVD+RW formaten senare men eftersom DVD+R formatet skiljer sig från DVD-R formatet och dessutom är utformat av DVD+RW alliansen och inte DVD-forum (DVD-R/RW) så ska vi nu ge oss i kast med att se vad detta format erbjuder.

 

Specifikationen för DVD+R publicerades i mitten av 2002. DVD+R är mycket likt DVD-R och använder också en organisk färgteknik för att få färglagret att ändra reflektivitet när den exponeras av lasern. Samma sak gäller för DVD+R som för DVD-R att skivan måste ”avslutas” (close session) för att kunna läsas i andra DVD-läsare (utöver den som skivan spelades in på). För detta format skiljer bara inspelningshastigheten som är 2x för DVD-R och 2,4x för DVD+R, vi ska se lite längre ner vad detta beror på. När det gäller vilken som är bäst (DVD-R eller DVD+R) så finns det inget svar direkt utan det kan nämnas att det finns DVD-läsare som inte klarar av DVD+R och då bör man kanske spela in på DVD-R för att hantera den situationen. Värt att veta är att DVD-R var från början tänkt för video/film medan DVD+R var tänkt att bättre lämpa sig för data generellt.

En annan skillnad är att DVD+R (och +RW för den delen) inte har Land-Pre-Pits, dvs. små upphöjningar i de vågformade spåren. Detta gör att DVD+R skivor kan brännas något snabbare då frekvensen på vågorna i spåren är högre än förekomsten av Land-Pre-Pits på en DVD-R/RW skiva. På DVD+R skivor används dessa ”vågor” för adressering istället för Land-Pre-Pits vilket finns på DVD-R skivor och då frekvensen är högre på dessa ”vågor” än förekomsten av Land-Pre-Pits så möjliggörs snabbare skrivning. En DVD-R skiva har som lägsta hastighet 2x medan en DVD+R skiva har 2,4x hasighet.

 

Vi ska senare kolla på DVD-RW och DVD+RW formaten men det kan nämnas redan här att DVD-R och DVD-RW har en sak gemensamt när det gäller hur data skrivs och det är hur data länkas ihop på skivan. För att skriva data måste DVD-R/RW enheter upprätthålla en konstant ström av data vilket gör att rotationshastigheten måste variera för läsaren. Detta kallas CLV (Constant Linear Velocity). Vad som händer i realiteten är att data skrivs i block om 32 KB och när det ena blocket är skrivet och det är dags för nästa så görs ett litet uppehåll för att ändra hastighet och då lämnas en lucka på mellan 2 och 32 KB vilket även kallas ”lossy linking” eftersom data inte länkas ihop så att det ligger direkt i en följd. Detta kan orsaka att innehållet inte kan läsas i andra DVD-ROM enheter eller DVD-video spelare.


DVD+RW, DVD-RW och DVD-RAM (bok E)

 

DVD-RW

 

DVD-RW utvecklades av DVD-forum för att få en återskrivbar skiva. Tillverkningsprocessen av DVD-RW skivor är mycket snarlik den hos CD-RW skivor, därför kan dessa skivor vara billigare än DVD+RW. DVD-RW använder en fasändringsteknik för inspelning och samma adresseringsteknik som DVD-R dvs med vågformade spår och med upphöjningar för adressering. Informationen lagras på skivan genom att inspelningslagrets egenskaper ändras från ett ordnat läge (kristaliserat läge med hög reflektivitet) till ett oordnat läge (formlöst läge med låg reflektivitet). På detta sätt kan man få en på/av effekt. Radering och överskrivning av data sker samtidigt. Data kan återskrivas c: a 1000 gånger. Det som skiljer DVD-RW från DVD+RW är sättet data skrivs på. DVD-RW:s lager där data lagras reflekterar inte ljuset lika väl som DVD-ROM gör vilket kan förvirra läsarna att tro att det handlar om en DVD-skiva med två lager. I andra fall har läsaren svårt att identifiera vilken typ av skiva det är då informationen på skivan som talar om detta är svårläslig. I många fall löses dessa problem med en firmware uppdatering.

 

Det finns tre typer av DVD-RW skivor alla med lagringskapacitet på 4,7 GB. Version 1.0 skivor återfinns ej på vår marknad, de är mest vanliga i Japan. De har ett ”lead-in” som har en relief för att förhindra kopiering av krypteringsinformation från andra skivor (CSS-kryptering). Detta orsakar givetvis kompatibilitetsproblem. Version 1.1 DVD-RW skivor har en förinspelad ”lead-in” som är tänkt att förbättra kompatibiliteten. Slugligen finns en andra version (Version B) av version 1.1 DVD-RW skivor som tillåter kopiering av kopieringsskyddad DVD-video.

 

Vi ska nu kika på inspelningsprocessen hos DVD-RW skivor för att senare förstå skillnaden mellan DVD-RW och DVD+RW skivor för den stora skillnaden ligger i hur dom skriver till DVD-RW resp. DVD+RW skivor. DVD-R/RW skivor spelas in med CLV metoden vilket nämndes tidigare. Detta innebär att data skrivs med en konstant ström av information och allteftersom läshuvudet läser skivan måste den ändra hastighet för att upprätthålla denna konstanta dataström. I denna process måste den ändra hastighet vid givna tillfällen och då görs ett avbrott i skrivningen och en lucka lämnas på mellan 2 och 32 KB mellan varje datablock á 32 KB vilket orsakar dataförlust och inkompatibilitet med andra läsare, kallas även för ”lossy linking” (se bild nedan). För DVD+R/RW skivor används en annan teknologi för skrivning vilket vi ska titta närmare på i nästa avsnitt. Kan nämnas att denna ”lossy linking” teknik kan orsaka mindre kompatibilitet med äldre DVD-ROM läsare men även kompatibilitetsproblem mellan en del av dagens DVD-ROM läsare.

 

 

DVD+RW

 

För att kompatibiliteten mellan skrivare och läsare skulle vara hög utvecklades DVD+RW av DVD+RW alliansen. DVD+RW spelare kan använda sig av både CLV (Constant Linear Velocity) och CAV (Constant Angular Velocity) vid inspelning. Den senare, CAV, innebär att att hastigheten av dataflödet varieras beroende på var på skivan läshuvudet befinner sig vid inspelning. Detta möjliggör att en data kan skrivas trots att rotationshastigheten är den samma. Det möjliggör också skrivning utan avbrott då hastigheten inte måste varieras som det måste göras med CLV och således uppstår inte fenomenet med luckor på mellan 2-32 KB mellan datablock. Denna form av länkning av data kallas ”Loss less linking” eller på svenska ”Förlust fri länkning” (vi håller os dock till det engelska uttrycket) (se bild nedan). Värt att veta är också att DVD+RW stödjer formatet Mt. Rainier (dra och släpp i utforskaren), det gör inte DVD-RW. Denna finess är något som man kan tacka Microsoft för när dom slöt upp i DVD+RW alliansen.

 

 

 

 

 

DVD-RAM

 

Jag tänkte nu ta upp det sista formatet som är mer ovanligt för vanliga användare. När man tog fram DVD-R specifikationen var målet att skapa ett medium som var bakåtkompatibelt, så var inte fallet med DVD-RAM. Detta orsakade även den splittring som vi ser inom DVD-konsortiet.

DVD-RAM är egentligen en kassett med en DVD-skiva i. Egenskaperna hos denna skiva gör att användningsmöjligheterna är lika den hos hårddiskar. DVD-RAM kan återskrivas omkring 100 000 gånger och den kan skrivas till såsom på en hårddisk, dvs på olika platser på skivan. DVD-RAM kräver heller inget brännarprogram utan kan användas via drivrutiner precis som en hårddisk. Skivan måste dock innan användning formatteras (UDF eller FAT32) vilket minskar dess lagringskapacitet från 4,7 GB till omkring 4,2 GB.

DVD-RAM enheter använder en rotationsteknik som är en blandning mellan CAV och CLV som kallas ZCLV där rotationshastigheten mellan olika zoner på skivan varierar men i varje zon är rotationshastigheten konstant. Denna teknik möjliggör snabb åtkomst till data.

 

Det som gjorde att att splittringen inom konsortiet blev ett faktum var att DVD-RAM förlitar sig på en kassett i vilken skivan finns. Fördelen är dock som tidigare nämndes att man kan återskriva till skivan 100 000 gånger och databeständigheten är 30 år. Detta gör den mer lämpad för säkerhetskopiering och datalagring. Värt att veta är att både 8 CM och 12 CM DVD-R och DVD-RAM används i digitala videokameror som inspelningsmedium.

 

DVD-RAM använder en fasändringsteknik som gör att man kan förändra inspelningslagrets egenskaper flera gånger. Inspelningslagrets egenskaper ändras, likt för DVD-RW och DVD+RW, från ett ordnat läge (kristaliserat läge) till oordnat läge (formlöst läge) med hjälp av laser strålen. Om inspelningslagret hettas upp till 500-700 grader och sedan kyls snabbt medan det är flytande får man fram ett formlöst läge med oordnade atomer som inte reflekterar ljus. Om man däremot hettar upp ytan till strax över kristaliseringspunkten men under smältpunkten (runt 200 grader) återgår atomerna till ett ordnat läge som reflekterar laserstrålen vid uppspelning. Man får alltså samma på/av effekt som hos DVD-ROM och DVD-R och slipper först radera data innan man återskriver, radering och återskrivning sker samtidigt.

 

KOMPATIBILITET

 

Det är uppenbarligen ett stort område som omfattas av termen DVD och det är svårt att i ett dokument sammanfatta allt kring de olika formaten. När det gäller DVD-formaten så handlar det i många fall uteslutande kring kompatibilitet eller relationen mellan DVD-R/RW brännaren och DVD-R/-RW/+R/+RW spelaren. I många artiklar man finner på Internet och i litteratur så är informationen i många fall vinklad åt det ena eller andra hållet men idag finns det kompatibilitetstabeller och det är vad jag tänker presentera för det är en av få saker som verkar stämma kring allt som har med DVD-R/RW och DVD+R/RW att göra.

 

 

DVD spelare

DVD-R(G) spelare

DVD-R(A) spelare

DVD-RW spelare

DVD-RAM spelare

DVD+RW spelare

DVD-ROM skiva

läser

läser

läser

läser

läser

läser

DVD-R(G) skiva

läser för det mesta

läser, skriver

läser

läser, skriver

läser

läser

DVD-R(A) skiva

läser för det mesta

läser

läser, skriver

läser

läser

Läser

DVD-RW skiva

läser för det mesta

läser

läser

läser, skriver

läser för det mesta

läser för det mesta

DVD-RAM skiva

läser sällan

läser ej

läser ej

läser ej

läser, skriver

läser ej

DVD+RW skiva

läser för det mesta

läser för det mesta

läser för det mesta

läser för det mesta

läser för det mesta

läser, skriver

DVD+R skiva

läser för det mesta

läser för det mesta

läser för det mesta

läser för det mesta

läser

läser, kan ev. skriva

 

Man bör även veta att kompatibiliteten varierar från spelare till spelare. Det finns kompatibilitetslistor för de flesta spelare tillgängligt på Internet vilket är en källa till information innan man ska investera i en DVD-brännare (DVD-R/RW eller DVD+R/RW).

Här följer också en liten jämförelse i hastighet mellan DVD och CD formaten

 

DVD läshastighet

Dataflöde

Motsvarande för CD

CD läshastighet

1x

11.08 Mbps (1.32 MB/s)

9x

8x-18x

2x

22.16 Mbps (2.64 MB/s)

18x

20x-24x

4x

44.32 Mbps (5.28 MB/s)

36x

24x-32x

5x

55.40 Mbps (6.60 MB/s)

45x

24x-32x

6x

66.48 Mbps (7.93 MB/s)

54x

24x-32x

8x

88.64 Mbps (10.57 MB/s)

72x

32x-40x