Собственно говоря, DVD нельзя назвать технологией будущего в чистом виде, поскольку разработка соответствующего стандарта началась еще в сентябре 1995 года. Однако эти носители информации до сих пор не получили широкого распространения, так что говорить об успехе или неуспехе DVD пока рано. Итак, стандарт DVD был разработан группой из 10 корпораций: Hitachi, JVC, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thomson, Time Warner и Toshiba (все вместе они составили так называемый DVD consortium). Однако, несмотря на такое количество участников, сама аббревиатура DVD точной расшифровки не имеет. Можно читать ее как Digital Video Disc (цифровой видео диск) или Digital Versatile Disc (цифровой многосторонний диск), но в последнее время общественное мнение склоняется к тому, что DVD - это просто DVD. Ну а если еще проще, то DVD это большой CD (в смысле большего объема, поскольку размеры у них одинаковые).

В чем же заключаются сходство и различия CD и DVD? Те же размеры (диаметр 120 мм, толщина 1.6 мм), тот же радужный вид. Принцип записи и чтения тоже аналогичный: лазерный луч отражается от металлизированной поверхности ("ямок" и "горок"), причем, отражение от любой поверхности кодирует ноль, а отражение от перехода между ямкой и горкой (при этом луч ослабляется за счет интерференции) - единицу (подробнее смотрите "КВ" №27). На этом сходство заканчивается - дело в том, что в CD используется инфракрасный лазер (длина волны в воздухе 780 нм). В DVD же применяется красный лазер (650/635 нм). Меньшая длина волны позволяет плотнее размещать информацию на DVD-диске. Посмотрите на рис.

Это - фотография поверхности CD- (сверху) и DVD- (снизу) дисков в одинаковом масштабе. Результат, как видите, налицо. В числовом же выражении разница выглядит следующим образом (SL - однослойный диск, DL - двухслойный):

За счет такой миниатюризации (в первую очередь), а также других усовершенствований (другая система кодирования и т.д.) емкость DVD сильно превосходит обычный компакт-диск (640 Мб) и составляет 4.38 гигабайта (в смысле 2^30 байт) или 4.7 миллиарда байт. Сразу оговорюсь: имеется в виду односторонний, однослойный DVD-диск. Эта оговорка указывает на еще одно коренное различие между DVD и CD. Компакт-диск всегда имеет одну рабочую поверхность. У DVD же это минимум - на самом деле диски могут быть двухслойными и двусторонними (возможно использование одной, двух или четырех поверхностей). Емкость при этом определяется следующим образом (SS/DS - одно- или двусторонний, SL/DL - одно- или двухслойный):

Двусторонность дисков достигается относительно легко: каждый DVD-диск (толщина его 1.2 мм) склеивается из двух дисков потоньше (0.6 мм). В случае одностороннего DVD один из дисков - прозрачная пустышка. С многослойностью дело обстоит сложнее: в этом случае надо разместить оба слоя на одной подложке так, чтобы лазер мог считывать данные и с первого, и со второго. Достигается это за счет меньшей толщины металлизации (в случае двухслойного диска коэффициент отражения слоя составляет 25-40%, а не 70%, как для одного слоя или CD), а также большего размера ямок (на 10% больше обычного). Конечно, делать двуслойные диски труднее и накладнее, но зато пользователю не надо будет их переворачивать, как это было с пластинками. Предполагается, что оба слоя компьютерных DVD (DVD-ROM) будут считываться в одном и том же направлении (от центра к краю). В случае же DVD-видео чтение первого слоя будет производиться от центра к краю, а второго - в обратном направлении. При этом время будет теряться только на перефокусировку лазера, и разрыв видеоряда будет практически незаметен. Что касается скорости передачи данных, то DVD-ROM drive должен обеспечивать трансфер порядка 1.3 Мб/с (что-то вроде 9-скоростного CD-ROM). Запись данных на DVD-диск осуществляется по схеме EFM Plus (описание стандартного для CD метода EFM смотрите в "КВ" №31), представляющей один логический байт в виде 16 физических бит на поверхности DVD-диска. Кроме того, в DVD используется усовершенствованная система обнаружения и коррекции ошибок Reed-Soloman Product Code (вместо CIRC, используемого в CD), позволяющая корректно обрабатывать повреждения дорожки длиной до 6.5 миллиметров (для CD максимум 2.5 мм). Наконец, чтение и в DVD, и в CD производится с постоянной линейной скоростью (CLV - constant linear velocity).

Ну вот, о физической основе DVD мы вроде поговорили, но это далеко не все. Самый интересный вопрос заключается в том, что же будет содержаться на DVD. Во-первых, это видео (DVD первоначально разрабатывался как носитель цифрового видео). Причем, видео не простое, а MPEG-2. А это уже студийное качество в домашних условиях (см. таблицу), плюс до восьми звуковых дорожек (для разных языков), до 32 дорожек для субтитров, мгновенная перемотка и все прелести цифровой записи. Но за MPEG-2 надо платить, в данном случае временем. Дело в том, что декодирование MPEG-2 "на лету" требует большого объема вычислений. В DVD-видеоплейерах и новых DVD-ROM этим занимается специальная микросхема (которая тоже стоит денег). В случае же программного декодирования с помощью компьютера минимальная конфигурация для получения заветных 20 кадров в секунду (fps) представляет собой 233 MHz Pentium MMX c AGP и IDE/SCSI DVD-ROM drive'ом. Ну а насладиться нормальными 30 fps можно на чем-нибудь вроде рабочей станции Alpha 433 Mhz (опять же при чисто программном декодировании).

Другим недостатком (или достоинством, это как посмотреть) является достаточная сложность структуры DVD, позволяющая зашить в него массу бесполезной :) информации, служащей охраной авторских прав (кстати говоря, разработка всяческих методов защиты информации в немалой степени замедлила появление DVD). К примеру, диск DVD может содержать так называемый regional code (код страны), не позволяющий просматривать его на проигрывателях, находящихся в других странах. Это сделано для того, чтобы ограничить просмотр видео там, где фильм еще не вышел в кинопрокат (знакомая ситуация, не правда ли?). Так вот, страны бывшего СССР входят в состав пятого из шести возможных регионов (вместе с Монголией, Северной Кореей и странами Африки). Хуже приходится только Китаю, единолично составляющему шестой регион. Конечно, эту "защиту" можно отключить (по крайней мере, теоретически), но все равно неприятно. Однако есть вещи и похуже: с DVD нельзя в домашних условиях сделать копию на видео. Кинопромышленники так боятся пиратов, что в DVD (как никак цифровое видео студийного качества) имеется не одна, а несколько систем защиты (добавление высокочастотных помех и т.д.). Надо заметить, что все эти возможности заложены в проигрыватель DVD, а не в сам диск. Кроме того, в США, где DVD уже получили некоторое распространение, покупатели возмущены новой инициативой под названием DIVX. Заключается она в следующем: вы берете диск напрокат за 5$, смотрите его (на специальном DIVX-плейере) в течение 48 часов и затем оставляете себе. Но чтобы снова посмотреть фильм в другое время, надо доплатить, к примеру 3$ (плейер делает это автоматически, по телефонной линии) и еще 48 часов - ваши. Либо можно за большую сумму (порядка 20$) "открыть" диск на неограниченное время, но только для просмотра у себя дома. Такая вот обдираловка. Вообще, чем сложнее устройство, тем проще с его помощью ограничить свободу личности (вспомним, к примеру, пресловутый Outlook имени Office 97 или сетевые компьютеры). Это должно настораживать.

В конце надо упомянуть о проблемах совместимости. Существует множество форматов CD и распространение DVD во многом зависит от того, насколько хорошо будут обрабатываться и те, и другие носители. Начнем с видеодисков DVD. Они будут проигрываться DVD-плейерами и устройствами DVD-ROM (возможно, будут поддерживаться не все виды кодирования). DVD-ROM (цифровые диски DVD) читаются устройствами DVD-ROM. DVD-R (записываемые диски DVD) - DVD однократной записи (метод записи аналогичен CD-R) объемом 3.7 Гб - могут читаться устройствами DVD-ROM. DVD-RAM (перезаписываемые диски) - запись основана на изменении фазы носителя. Объем DVD-RAM диска составляет 2.4 Гб, читаются они пока только на специальных накопителях, хотя возможность чтения DVD-RAM будет, скорее всего, включена в DVD-ROM drive'ы следующего поколения. Аудио DVD - стандарт пока не принят. Аудио CD (красная книга) - читаются практически на всех устройствах DVD-ROM. CD-ROM (желтая книга) - аналогично. CD-R (оранжевая книга, часть 2) - обычно не читаются в DVD-устройствах, так как используемый в них краситель прозрачен для красного лазера DVD. Некоторые производители устройств DVD снабжают свои изделия дополнительным ИК-лазером (по стандарту CD), чтобы решить эту проблему. Кроме того, сейчас ведется разработка пустышек CD-R (с новым красителем), которые можно будет читать и на CD, и на DVD. Video CD (белая книга) - совместимость вполне возможна, так как декодирование MPEG-2 подразумевает возможность работы с MPEG-1 данными, записанными на Video-CD (в случае компьютерных DVD-ROM проблема вообще не должна возникать).

Таким образом потенциал у DVD-дисков есть, и притом немалый. Но проблемы с совместимостью (и защитой от копирования) могут сильно замедлить их распространение. К тому же цены на DVD-ROM drive пока кусаются. Однако производители обещают в ближайшее время сравнять их с ценами на CD-ROM. Кроме того, в последнее время начали появляться сообщения о разработке CD нового поколения, которые могут хранить несколько сотен гигабайт информации (фирма Norsam). В любом случае, судьба DVD должна решиться в ближайшие два-три года. Будем ждать.

Константин АФАНАСЬЕВ,
AKG_Monster@usa.net