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Il DVD è la nuova generazione della tecnologia di memorizzazione ottica.
E' il prodotto della cooperazione di alcune fra le maggiori aziende nel campo della ricerca e dell'elettronica di consumo: il cosiddetto DVD forum, ovvero l'istituzione che si è incaricata di redigere le specifiche del nuovo supporto, era infatti formato da Philips, Sony, Matsushita, Hitachi, Warner, Toshiba, JVC, Thomson e Pioneer. L'intento era quello di creare un formato di immagazzinamento di grandi quantità di video digitali che fosse accettato senza riserve da tutti i maggiori produttori, evitando quindi tutti i problemi di incertezza del mercato dovuti alla concorrenza fra formati che si erano presentati al tempo dell'introduzione delle videocassette per uso domestico.
Il DVD è essenzialmente un CD più capiente e più veloce che può contenere video di qualità cinematografica, audio migliore del CD, scatti fotografici e dati per computer.
L'obiettivo del DVD è quello di inglobare in un unico formato digitale intrattenimento domestico, computers e informazioni aziendali. Esso ha sostituito il laserdisc, sta sostituendo la videocassetta e le cartucce per videogiochi, fino a sostituire il CD audio e il CD-ROM.
Il DVD oggi è massicciamente supportato da tutte le principali aziende di elettronica, costruttori di computer e da tutte le maggiori case cinematografiche e discografiche.
Tale supporto in pochi anni è diventato il prodotto di elettronica di consumo di maggior successo di tutti i tempi; nel 2003, sei anni dopo la sua introduzione, c'erano oltre 250 milioni di riproduttori DVD nel mondo, considerando i lettori DVD, PC con drive DVD e console per videogiochi. Tale numero è più della metà dei videoregistratori, rendendo così il DVD il nuovo standard per il supporto video.
Il DVD forum individua 3 principali campi d'applicazione per il DVD: il DVD Video, destinato a contenere film, in sostituzione della videocassetta; il DVD Audio, pensato per sostituire il CD Audio grazie a una maggiore fedeltà e capacità; il DVD-ROM, destinato a sostituire il CD-ROM.
Il DVD si presenta come un supporto in plastica simile ad un CD, ma permette di registrare un intero film su un dischetto da 12 cm di diametro perchè capace di memorizzare dati da 6 a 17 volte maggiore.
Questo è dovuto ad una più sottile realizzazione delle tracce rispetto al Compact Disc.
Anche la rotazione dei DVD Video è maggiore rispetto ai convenzionali CD percorrendo 3,49 metri al secondo rispetto ai 1,2 metri al secondo del CD. Però questa, se pur enorme, quantità di spazio disponibile non era ancora sufficiente per contenere un film intero con diverse colonne sonore e svariati sottotitoli, come si voleva fare. Si è studiato così un sistema capace di comprimere i fotogrammi e l'audio in uno streemer di dati digitali e a far questo ci ha pensato il Moving Picture Expert Group (MPEG) che ha così elaborato un algoritmo dinamico in grado di comprime i dati fino a 10 volte mantenendo un'eccellente qualità. Il sistema è definito a perdita di informazioni, quindi la definizione video non è come quella del master, ma si avvicina davvero molto. Questo algoritmo si chiama MPEG2.
In passato venne proposto l'MPEG1 che venne adottato sui Video CD di Philips ma la qualità lasciava molto a desiderare. Con la seconda versione i risultati sono davvero miracolosi!!!
L' MPEG2 è una codifica dinamica, che significa che è in grado di riconoscere, in base alla complissità del fotogramma che deve comprimere, l'allocazione di più o meno bit. Se una scena prevede molto movimento e dei dettagli che non possono essere trascurati, il sistema farà si che in quella sequenza ci siano più bits disponibili che andrà a "rubare" da scene vicine meno complicate.
La velocità di 24 fotogrammi/sec. della pellicola, codificata col metodo progressive, i 25 fotogrammi/sec. interlacciati del video PAL, e i 29,97 fotogrammi/sec. interlacciati del video NTSC sono uguali. Non è consentito l'uso dell'MPEG-2 a sequenza progressiva, ma le sequenze interlacciate possono contenere immagini progressive e macroblocks progressivi. Nel caso di una sorgente a 24 fotogrammi/sec. il codificatore inserisce un "repeat_first_field flag" MPEG-2 nel flusso video per permettere al decoder di eseguire sia un pulldown 2-3 per schermi a 60 Hz 59.94) che un pulldown 2-2 (con il conseguente aumento di velocità del 4%) per schermi a 50 Hz.
In altre parole, il lettore non "sa" veramente qual'è la velocità di codifica, ma segue semplicemente le istruzioni del codificatore MPEG-2 per produrre la velocità prestabilita di 25 o 29,97 fotogrammi/sec. (Pochissimi lettori attuali effettuano una conversione da PAL a NTSC o viceversa.) E' interessante notare che anche il video sorgente interlacciato viene spesso codificato come immagini MPEG strutturate-progressivamente, con macroblocks field-encoded interlacciati usati solo quando necessari per il movimento. Un computer può per lo più ignorare i repeat_first_flag e re-interlacciare (weave) i campi video in fotogrammi progressive a piena risoluzione, operazione che funziona bene soprattutto a un refresh rate di 72 Hz (3x24).
Molte sorgenti provenienti da pellicola vengono codificate progressive (il processo inverso telecine nel codificatore toglie i campi pulldown 2-3 duplicati dalle sorgenti video); molte sorgenti video vengono codificate interlacciate. Queste possono essere miscelate sul solito disco, come un logo interlacciato seguito da un film progressive.
Con questa descrizione vi sarete quindi resi conto che l'Mpeg2 non è lineare nella registrazione dei bits, la linearità viene ripresa nel lettore, che provvederà in base ad un codice temporale a rimettere tutto in ordine sequenziale di tempo.
La superficie del DVD, come quella del CD audio e del CD-Rom, può essere involontariamente graffiata e qui entra in gioco un nuovo algoritmo di correzione degli errori chiamato EFM+ che recupera facilmente i dati calcolando la sequenza mancante in base ad un sistema più sofisticato rispetto al predecessore dei cugini CD musicali e CD per computer.
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E' importante capire la differenza tra i formati fisici (come il DVD-ROM e il DVD-R) e i formati di utilizzo (come il DVD-Video e il DVD Audio).
Il DVD-ROM è il formato base che contiene i dati. Il DVD Video (spesso chiamato semplicemente DVD) determina il modo in cui programmi video, come i film, vengono memorizzati sul disco e riprodotti su un lettore DVD-Video o su un computer con DVD. La differenza è simile a quella tra il CD-ROM e il CD Audio.
Il DVD-ROM comprende varianti registrabili: DVD-R/RW, DVD-RAM e DVD+RW. I formati di utilizzo comprendono il DVD Video, la registrazione DVD Video (DVD-VR), registrazione video DVD+RW (DVD+VR), registrazione DVD-Audio (DVD-AR), registrazione DVD Stream (DVD-SR), DVD Audio (DVD-A) e Super Audio CD (SACD).
Ci sono inoltre formati di utilizzo speciali per le console videogames come la PlayStation 3 della Sony e la Xbox360 di Microsoft.
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