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IL DVD:

Quando nacque l'idea di creare un nuovo supporto audio-video per l'intrattenimento domestico fu fatta una selezione dei vari sistemi in fase di sviluppo di varie aziende di elettronica. Il DVD è in realtà una fusione di idee e tecnologie di più case costruttrici, infatti si voleva evitare quello che é successo con i precedenti standard digitali: solo con l’unione di idee e tecnologie diverse si poteva sperare in un successo.
Non si voleva infatti che il DVD facesse la fine del suo predecessore, il CDV o Video CD, brevettato da Philips. Il sistema non ebbe successo per vari motivi il più importante era perché non è stato preso in considerazione da altre importanti case produttrici, e come seconda, la qualità lasciava molto a desiderare. Così restò un mercato di nicchia, fino alla completa scomparsa con l'arrivo del DVD.

Da quel momento fu creato un comitato che doveva pensare a stabilire regole, standard, tecnologie. Nacque il DVD forum, formato da 10 membri. Grazie alla sua versatilità, il DVD era l'ideale per creare un vero supporto interattivo con svariate possibilità avanzate. Così si studiarono tutti gli standard che questo formato digitale poteva adottare.
 



L'evoluzione del dischetto argentato

STRUTTURA:

Il disco DVD è di 12 cm di diametro (come un CD) e uno spessore di 1,2 mm ma ospita da sette a venticinque volte la capienza del CD grazie alla ridotta distanza delle tracce e alle ridotte dimensioni dei PITS (le piccole insenature che sono incise sulle tracce e che determinano lo 0 e l’1) e ai vari formati adottati. Per ottenere questo risultato si è dovuto adottare un laser più sottile e preciso di lunghezza d’onda più corto e così fu introdotto il laser rosso passando dai 1,6 micron a 0,74.
 



Confronto tra un CD e un DVD


Ma questo non bastava ancore per ottenere la capacità necessaria. Si crearono quindi diversi tipi di formati, cercando di sfruttare il più possibile lo spazio fisico del dischetto. Vedendo le foto qui sotto riportate è possibile capire facilmente la sua struttura:

Questo tipo di configurazione è la struttura standard di un DVD. Single Side, Single Layer 4.7 GB cioè singola facciata singolo strato. Si può paragonare alla struttura tecnica dello standard CD. Per farla breve il laser ottico legge una volta soltanto la superfice del disco. QUESTA STRUTTURA VIENE DEFINITA COME DVD5.

Single Side, Dual Layer 8.5 GB, cioè singola facciata doppio strato. Si utilizza spesso questo tipo di configurazione per permettere di visionare un intero film. QUESTA STRUTTURA VIENE DEFINITA COME DVD9.

Double Side, Single Layer 9.4 GB, cioè doppia facciata singolo strato. E' come avere due DVD 5 (vedi sopra) in un unico disco. In questo caso, però, se viene utilizzato per la visione di un film, si deve provvedere a girare il disco manualmente per poter far leggere l'altra facciata dal lettore. QUESTA STRUTTURA VIENE DEFINITA COME DVD10.

Double Side, Dual Layer 17 GB, cioè doppia facciata doppio strato. E' l'unione di due DVD9 in un unico supporto. Vale la stessa regola del DVD10 cioè occorre girare manualmente il disco nel lettore. E' cosiderata la massima capacità di un DVD. QUESTA STRUTTURA VIENE DEFINITA COME DVD18.

Le immagini digitali richiedono una grande quantità di dati e registrarle sul DVD sfruttando la sua grandissima capienza fu la prima applicazione che i progettisti realizzarono. Per memorizzare un intero film con immagini qualitativamente ottime su un solo disco, il DVD VIDEO sfrutta una nuova tecnologia digitale per la compressione e la registrazione dei dati chiamata MPEG2.


Confronto tra i due formati digitali:


 
CD
DVD
Disc diameter
120 mm
120 mm
Disc thickness
1.2 mm
1.2 mm
Disc structure
Single substrate
Two bonded 
0.6 mm substrates
Laser wavelength
780 nm (infrared)
650 and 635 nm (red)
Numerical aperture
0.45
0.60
Track pitch
1.6 um
0.74 um
Shortest pit/land length
0.83 um
0.4 um
Data layers
1
1 or 2
Data capacity
Aprox. 680 megabytes
Single layer: 4.7GB x 2 
Dual layer: 8.5GB x 2 
Reference user data rate
Mode 1: 153.6 kilobytes/sec 
Mode 2: 176.4 kilobytes/sec
1,108 kilobytes/sec, nominal

 
Video CD
DVD-Video
Video data rate
1.44 megabits/sec 
(video, audio)
1 to 10 megabits/sec variable
(video, audio, subtitles)
Video compression
MPEG1
MPEG2
Sound tracks
2 Channel-MPEG
Mandatory (NTSC): 
2-channel linear PCM and/or 2-channel/5.1-channel Dolby Digital™ (AC-3).
Optional: 
up to 8 streams of data available
Subtitles
Open caption only
Up to 32 languages

Come avrete notato utilizzando un DVD9 la capacità non raddoppia in modo così semplice, in quanto servono dei dati di controllo. Quindi, si devono riportare dei dati duplicati e comuni, dei dati di servizio che "mangiano" un po' di spazio. Per questo, il disco a singola faccia passa da 4.7 Giga a 8.5 Giga (vedi DVD9), mentre la doppia faccia consentiva di arrivare a 9.4 GB (vedi DVD10). E' quasi un Giga che va perso, quindi è meglio 900 Mega in più e la scomodità della doppia facciata (rigirare il disco manualmente quando richiesto), o 900 Mega in meno e il doppio strato su una sola faccia? La risposta potrebbe essere quella di fare 2 strati e due facce, nel qual caso si moltiplica esattamente la capacità della singola faccia - doppio strato per due, e si sale a (8.5 x 2) = 17 GB, stiamo parlando naturalmente della struttura di un DVD18.

LA VELOCITA' DI ROTAZIONE:

I dischi prodotti fino ad oggi si muovono secondo due principi: a velocità lineare costante o a velocità angolare costante. Se un disco gira ad un certo numero di giri al minuto (ad esempio, come succedeva per i vecchi LP) il punto di lettura "vede" molta più traccia lineare (recepisce un gran numero d'informazioni) sull'esterno del disco che non quando si trova all'interno.
In questo caso cosa succede? Capita semplicemente che se io avessi delle informazioni di uguale misura e distanziandole regolarmente, io potrei mettere sul solco esterno il doppio di informazioni che ci sono sul solco interno.

Quando si sono inventati i dischi ottici (CD) si è pensato di utilizzare un motore che gira a un numero di giri al minuto differente a seconda del luogo in cui il pick-up sta leggendo. In altre parole, quando il dispositivo di lettura è posizionato sui solchi interni, il motore gira più veloce, ma rallenta man mano il dispositivo di lettura va a leggere i solchi esterni. Quindi, in un solco interno (andando più veloce ma essendo il solco più corto) si può mettere un tot di dati. Su un solco più esterno la velocità diminuisce, ma aumenta proporzionalmente anche la lunghezza del solco, e quindi ci sta lo stesso numero di dati al secondo. Quando la velocità come numero di giri al secondo è sempre uguale (ad esempio, per i dischi a 33 giri) si dice che vi è una velocità angolare costante. Quando invece (come nel caso descritto) il dispositivo di lettura "vede" la stessa lunghezza di traccia per unità di tempo (ad esempio, al secondo) si dice che vi è una velocità lineare costante. I vecchi videodischi avevano la possibilità di adottare entrambi i tipi di trascinamento: vi erano i dischi CLV (a velocità lineare costante) e i CAV, a velocità angolare costante.

La velocità lineare porta il vantaggio di una maggior capacità (si sfruttano tutte le tracce al meglio) ma comporta alcuni problemi, tra cui una maggior complessità costruttiva (è molto più facile mettere un motore che gira sempre alla stessa velocità che uno che varia a seconda di dove si mette il dispositivo di lettura) e (almeno a parità di risorse) un maggior tempo di accesso. Se stiamo leggendo ad esempio un dato vicino al bordo esterno e vogliamo passare velocemente a raccogliere un dato che si trova lontano (accanto al foro centrale) ecco che abbiamo bisogno di aspettare che il motore accelleri il suo numero di giri al secondo, e che si adegui perfettamente al numero di giri richiesto per quella specifica traccia.
Nei DVD la loro velocità nominale (lineare) è stata fissata in 3.5 oppure 4 metri di traccia al secondo (la seconda opzione è per i dischi a doppio strato). Per fare un confronto, basta ricordare che la velocità di trascinamento per il CD audio standard è di 1,2 metri al secondo. Quindi, si ha una velocità più elevata, circa tripla. Questo comporterebbe di per sè una perdita di capacità del programma (se la lettura avviene tre volte più veloce che in un CD, ci sta un programma della durata di un terzo, come se si legge una cassetta da tre ore a velocità doppia, ci sta una registrazione di un'ora e mezza!) Ma questo naturalmente non accade, perchè le tracce di un DVD sono più strette di quelle di un CD, e quindi vi sono più tracce da leggere. In pratica, il passo (la distanza dal centro di una taccia al centro della traccia vicina, n.d.t) del DVD è meno della metà di quello di un CD: qui siamo a 0.74 millesimi di millimetro, mentre sul CD siamo a 1,6. Quindi, vi sta un numero più che doppio di tracce parità di superficie.

IL TRASFERIMENTO DI DATI:

Quanti dati per secondo può leggere un DVD? Il trasferimento di dati standard è di oltre dieci milioni di bit al secondo, e più precisamente 10.08 Mbit/s, valore che è circa 7 volte il trasferimento tipico di un CD-Rom in modo 2 (che sarebbe di 1.4Mb/s) e circa 8 volte il valore dei CD-Rom in modo 1, che sarebbe di 1.2 Mb/s.
Essendovi tracce e tacche più piccole, serve anche un raggio laser per la lettura più piccolo. Ricordiamo che il raggio laser è fatto da un fascio di onde luminose monocromatiche (con la stessa lunghezza d'onda) e coerenti (con la stessa fase). In realtà per la lettura dei CD-Rom (e dei CD) si era utilizzato un raggio laser basato su una lunghezza d'onda troppo grande perchè si possa parlar propriamente di luce: erano raggi infrarossi, con l'onda di dimensioni troppo grandi per essere visibili. Il raggio usato per i DVD è invece luce rossa, con lunghezza d'onda di 650 o 635 nanometri. Questa scelta è stata piuttosto sofferta, perchè rende incompatibili i lettori di DVD con i dischi CD-R (scrivibili) oggi sul mercato.

LE CARATTERISTICHE DEL DVD VIDEO:

Vi è mai capitata sotto mano una videocassetta VHS di qualità ottima da farvi pensare che è impossibile ottenere di più? Allora potete star tranquilli che se qualcuno vi mostrerà il video di un DVD urlerete al miracolo!

Siamo di fronte ad un miglioramento notevole, primo perché non si parla più di analogico ma di video DIGITALE con una risoluzione orizzontale OLTRE le 500 linee rispetto alla normale VHS (240 linee).

Secondo, la colonna sonora di un film non sarà più soltanto stereo ma anche multicanale in digitale per garantire un coinvolgimento sbalorditivo come nei cinema di qualità. Sono disponibili 8 lingue diverse per l'ascolto dei doppiaggi dei film naturalmente sempre (se disponibili) con audio multicanale digitale.

Terzo, è possibile capire i dialoghi presenti in un film inciso in lingua straniera grazie alla presenza di 32 sottotitolazioni selezionabili da telecomando.

Quarto, menu e contenuti aggiuntivi come inserti sottoforma di schermate grafiche, indici, trailer, video-clip multimediali, interviste al cast, backstage, multiangolazioni di visione di film selezionabile da telecomando... tutto nella sezione EXTRA di un disco DVD.

IL DVD UN SUPPORTO INALTERABILE NEL TEMPO, RESISTENTE E DI DIMENSIONI RIDOTTE!!!

ASPETTO VIDEO:

Le televisioni normalmente diffuse hanno gli schermi con la base e l'altezza in un rapportodi 4 a 3; guardando su di esse un film nel formato più largo (tipico del cinema) senza tagliare ai lati i fotogrammi, avremmo due bande nere, una sopra ed una sotto l'immagine. Questa modalità di visione è nota come LETTERBOX. Con le tv con lo schermo più largo, in un rapporto di 16:9, possiamo vedere lo stesso film a tutto schermo.

I DVD solitamente riportano il film nel formato originale cinematografico, e di conseguenza la visione ottimale sarà su un tv 16:9. Con la stessa eccellente qualità video, vedremo lo stesso film in letterbox su un tradizionale tv 4:3.
 

PER APPROFONDIMENTI RIGUARDANTI LE STRAORDINARIE CARATTERISTICHE DELL'AUDIO DIGITALE DI UN DVD CLICCATE A SINISTRA LA SEZIONE DOLBY DIGITAL - DTS 5.1



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