Jaký je ten dnešní svět v oblasti záznamu?


Svět počítačů žije čísly složenými z nul a jedniček v tzv. binárním kódu. Tímto kódem lze vyjádřit jakýkoliv druh informace a je základem činnosti každého počítače.

Analogový svět
Analogový svět je tvořen v podstatě kontinuálními (nepřetržitými) hodnotami. Je to svět zvukových a světelných vln. Zvukové signály, pocházející z přírody, jsou signály kontinuální, jsou zjednodušeně řečeno tvořené plynulými změnami tlaku vzduchu. Stejně tak barvy jsou kontinuální signály - jsou tvořené neustálými interferencemi různých odrážených světelných vln.
Analogové signály umíme zaznamenávat na množství různých medií - na film, gramofonové desky, magnetofonové kazety, videokazety. Tato média jsou pak sama zdrojem odpovídajících kmitů (vln) a impulsů.
Například na gramofonové desce reprezentuje průběh drážky potřebný průběh analogové informace. Jehla gramofonu tyto změny snímá a převádí na nízkofrekvenční elektrický signál, který je pak zesílen a reproduktory převeden do slyšitelné podoby.


Digitální svět je složen z jednotlivých diskrétních (samostatných) hodnot. Tyto hodnoty jsou představovány číslem. Číslo je v počítači vyjádřeno v binárním kódu kombinací hodnot (číslic) 1 a 0. Tyto jednotlivé "bity"(bit) jsou sdružovány po osmi do tzv. "bajtů"(byte).
Digitální informace se z analogových získávají tzv. digitalizací, odměřováním konkrétních hodnot v pravidelných časových intervalech a jejich vyjádření v binárním kódu. Čím kratší jsou intervaly odměřování, tím věrnější je převod. Stejně jako analogové mhou být i digitální informace zaznamenány na různá média - diskety, pevné disky, CD-ROM, DVD - ROM atd.
Digitální informace - její obsah, nezávisí na médium. Mohou být kopírovány bez jakékoliv ztráty kvality (narozdíl od analogových informací), protože je tvoří jednoznačné číselné údaje, které musí být teprve převedeny (je-li to potřebné) na analogový signál (např. hudbu).


Od fonografu k CD po technologii 21.stol DVD.

Zjednodušený princip fonografu
Dopadnou-li zvukové vlny na pružnou membránu, začne kmitat shodně s vlnovými nárazy. připevníme-li na tuto membránu (například pergamenovou, jako to učinil Edison) hrot, kmitá tento shodně s membránou. Hrot sledující přesně výkyvy membrány vyrývá do voskového (při prvních pokusech do cínového) povrchu válce prohloubeniny sinusového průběhu, které jsou věrným otiskem zvukové vlny, zaznamenané postupně v reálném čase. Válec při záznamu i reprodukci rotuje a přitom se plynule posouvá zleva doprava. Na povrchu válce se tedy při záznamu vytváří šroubovice s nepatrným stoupáním. Membrána s hrotem je přitom umístěna kolmo k ose válce.
Vývojové a technické podrobnosti
První zkušební laboratorní fonograf měl pochopitelně mnoho nedostatků. Především se záznam prováděl do cínové folie, napnuté na mosazném válci. Záznam bylo možno reprodukovat pouze jednou. Přehrávací hrot byl sice odlišný - kulatý, od hrotu záznamového - ostrý zkosený kužel, ale membrána, neboli diafragma byla tuhá a kladla cínové folii velký odpor. Nezřídka se stalo, že se cínová folie při manipulaci roztrhla. Válec byl přímo spojen s klikou, kterou bylo nutno ručně, velmi plynule, točit. Přestože byl na hřídeli umístěn velký setrvačník, docházelo vlivem kolísání otáček a rychlosti, jak při záznamu tak i při reprodukci, ke zkreslení. Jelikož za chodu přístroje záznamová nebo snímací hlava stála a pohyboval se válec (u pozdějších, seriově vyráběných modelů, to bylo naopak), bylo nutno pokaždém přehrání zleva doprava nutno válec "přetočit" zase na začátek. Reprodukovaný hlas zněl velmi ostře. Membrána byla málo citlivá, zejména k sykavkám, a naopak velmi zvýrazňovala znělé souhlásky, především r. Vzhledem k tomu, že přístroj nedokázal zaznamenat vyšší harmonické kmitočty, zněly samohlásky nezřetelně.
Přístroj pro trvalý záznam a reprodukci zvuku patentoval jako první Thomas Alva Edison v roce 1877. Vynález nespadl z čistého nebe jako blesk. Dalším krokem ke všeobecné proslulosti tohoto vynálezu bylo předvedení fonografu členům pařížské Akademie věd 11. března 1878 prostřednictvím fyzika Du Moncela. (Přístroj potřeboval odbornou a zaškolenou obsluhu).
Přes neustálé zlepšování a zdokonalování záznamu zvuku, záznamového materiálu i obsluhy přístroje fonograf nenalezl uplatnění tam, kde chtěl Edison, tedy v kanceláři.. Fonograf byl předváděn na veletrzích a výstavách na celém světě. Při předvádění v Praze dokonce sklidil značný úspěch, protože bylo možno nahrávat přímo na místě a návštěvník slyšel z amerického přístroje rodnou mateřštinu Bohužel právě pro svou těžkopádnost nedořešenost a nesnadnou obsluhu nenalezl v kancelářích fonograf uplatnění a postupně se na něj zapomělo. Celých deset let zůstal Edisonův patent nevyužit. Edison, nechal propadnout patent, a tím umožnil, aby se o fonograf začali zajímat jiní.
První opravdu seriově vyráběné válce dodával na trh Thomas Alva Edison od roku 1893. Do té doby bylo nutno nahrávat každý válec zvlášť, přičemž každý byl originál. Doprovod hrál třeba 20x totéž najednou do, řekněme, 20 přístrojů. Expanzi fonografů a válců přinesl až vynález nové odlévací hmoty, která měla tu vlastnost, že se v průběhu chladnutí v odlévacím kadlubu smrskla a odlitek bylo možno vyjmout z vnitřní formy lehce ven.
Asi o deset let byl Američanem Emilem Berlinerem vynalezen gramofon. Od fonografu se lišil tím,že jeho drážka se nedělala do válečku,ale do ploché desky. Ta se daleko pohodlněji skladovala a přenášela. Důležitějším rozdílem bylo však to,že při nahrávání se používal měkký vosk a podle této předlohy se pak vyrobilo mnoho stejných desek z tvrdého materiálu. Později byly sestrojeny elektrické gramofony. Elektrická přenoska už nemusela do desky tlačit takovou silou jako mechanická a tím se zvukový záznam uchovával po dlouhou dobu.
Edison stanovil dobu nahrávky na 2 minuty, při 160 otáčkách za minutu a průměrné délce válce 105 mm. Vlivem narůstající konkurence Berlinerovy továrny na gramofony a desky, prodloužil dobu záznamu na 4 minuty při nezměněné délce válce a počtu.Ještě v 30. letech se prodává pod obchodním názvem Ediphone skvělý záznamový přístroj s jednoduchou obsluhou. Délku válce pro diktafony stanovil Edison na 155 mm. Hrací doba činila 6 minut160 obrátkách, nebo 12 minut při polovičních. Rychlost byla plynule regulovatelná.

Jak je možná známo, je mechanický záznam a válci hloubkový. Gramofonová deska používá záznamu stranového (Pouze firma Pathé prodávala desky s hloubkovým záznamem a k nim dodávala i speciální zvukovky, protože na klasickém gramofonu tato deska nehrála, pouze drnčela) při něm je hloubka drážky stále stejná, mění se stranová amplituda a zvukovka tudíž nepotřebuje vedení a je-li dostatečně hmotná, sleduje drážku sama. Tím její výhody končí. Nestejná obvodová rychlost způsobuje frekvenční zkreslení. S amplitudou, tedy hlasitostí, se to nesmí přehánět, aby se při nahrávání, nebo přehrávání hodně těžkou zvukovkou neprořízla sousední drážka. Absencí vodícího šroubu, tím pádem nutnosti hmotné zvukovky, značně trpí gramodeska. Tato sama je velká (30 cm) a křehká. Výhodně se dá pouze štosovat.



Geniální myšlenka
Myšlenka, nápad a jeho technická realizace je v případě Edisonova fonografu jedinečná a nezpochybnitelná. Je to zajímavé a úctyhodné. Většina podobných vynálezů konce 19. a začátku 20. století jako telefon, bezdrátová telegrafie - radio, kinematograf a zejména televizní drátový a později bezdrátový přenos totiž vznikala nikoli samostatně, tedy podle schematu nápad-realizace z hlavy jednoho vynálezce.


Edisonův nápad je téměř jasnozřivý. Do té chvíle nikoho ani nenapadlo zvuk, slova, zpěv nahrát, zakonzervovat. Pro tuto činnost nebyly ve slovníku ani vhodné termíny a ještě hodně let po udělení patentu i lidé vzdělaní nevěřili a nechápali princip záznamu zvuku. Edison vymyslel během velice krátké doby celý zvukový svět, celý systém.

Edisonovi následovníci - Charles Pathé a spol.
O rodině Pathé, počínajíc Charlesem Pathé, se dá bez nadsázky říci, že ve Francii způsobil zvukovou revoluci. Vytvořil první obrovský, řečeno dnešními slovy, multimediální podnik, a vzápětí na to začal dobývat svět. Bratři Pathé byli lepšími obchodníky než Edison. Doslova prodali Evropě fonograf. Objednali si u Edisona velký nahrávací fonograf a zásobu voskových válců a začali s vlastní produkcí. Objížděli trhy a jarmarky v okolí Paříže (Ill de France) a prodávali zvědavcům konzervovaný zvuk. Záhy se vyskytli zájemci o přístroj i nahrávky. Pathéovi nakupovali stroje v Anglii Začali nahrávat válce a nezřídka se dopustili i drobného podvůdku, když například přednesli projev presidenta, který byl v zápětí zastřelen. Domnělý unikátní snímek šel na dračku. Po úspěchu fonografu se bratři Pathé trefili do černého podruhé. A to kinematografem.






Historie vývoje CD,DVD.




O DVD se stále častěji hovoří jako o technologii 21.století.Je to nové nastupující medium.

Zatímco u technologii polovodičových pamětí se toho za dobu jejich existence příliš mnoho nezměnilo,o kompaktních discích se to říct nedá. Když společnosti Philips a Sony v roce 1979 specifikovaly zvukový systém CD (Kompakt Disc),a o dva roky později ho také zavedly do praxe, byl to tak významný počin, že se dějiny audio a o něco později i výpočetní techniky začaly dělit na dobu před zrozením disku CD a po něm. Systém CD totiž do této sféry jako první vnesl jeden nový důležitý prvek: optický záznam.
V následujících letech jejich klonováním postupně vznikly disky pro zápis dat CD-ROM,pro informační a vyukové a zábavné programy CD-I a pro ukládání fotografií Photo CD. Sudičky však spokojeny nebyly. Neočekávaly zrození zvukové,ale obrazové desky.

V šedesátých a sedmdesátých letech se obrazovou desku pokoušelo vyvinout hned několik firem.Telefunken,JVC, Philips….
Později se Philips pokusil rozhýbat stojaté vody kolem „obrazové desky“ zavedením zlatých disků CDV s klasickým průměrem 12cm,které na okraji nesly nejvýše šestiminutový analogový obrazový záznam a za ním zhruba dvacetiminutovou digitální zvukovou nahrávku. Sice ani v tomto případě příliš nepochodil,přispěl však k uzvrzení názoru, že z výrobních i provozních důvodů může uspět jedině disk, který bude rozměrově i systémově kompatibilní s dosavadním CD, tedy plně digitální, přičemž kromě dostatečné hrací doby zajistí také vysokou kvalitu obrazu. Závěr jednoznačný,jeho realizace ovšem dost obtížná. Vždy´t
Úplná digitalizace barevného kinetického obrazu by vyžadovala datový tok kolem 27MB/s,takže klasické CD s kapacitou 650MB by pojalo jen 24 sekundový záběr.Ten by se navíc nemohl přehrávat v reálném čase, nebo´t takový datový tok by přístroje nedokázaly zpracovat. Přesto se řešení našlo. Nabídly ho nově vyvýjené technologie komprese dat, založené na jejich redukci jednak v rámci kažeého snímku, jednak v navazujících snímcích.

Zmíněné poznatky zúročil stříbrný disk Video- CD, rozměrově i vzhledově shodný s klasickým cédéčkem. Video-CD s digitální audiovizuální nahrávkou komprimovanou podle MPEG-1(Morión Picture Experts Group), tj. s konstantním datovým tokem 1,5MB/s, garantujícím obraz s horizontálním rozlišením 240 řádek, tedy stejným jako u systému VHS, vystačí až na 74 minut záznamu. Pro hrané filmy , jejichž stopáž se pohybuje mezi 90 až 140 minutami, ovšem jeho kapacita nedostačuje.
V době, kdy se disk Video- CD snažil prosadit, již bylo zaděláno na další kvalitativní skok. Protože filmový a počítačový průmysl stále hlasitěji volal po optickém záznamovém nosiči s větší kapacitou a pokrok v oblasti polovodičové techniky takové zvýšení umožňoval,pustili se výrobci do zdokonalování dosavadního CD. Patnáct let po zrození zvukového CD tak ohlásili příchod jeho obrazového následníka s mnohonásobně vyšší kapacitou. Zádrhel byl ovšem v tom, že nepřišel sám…Kromě firem Philips a Sony, původců CD, které uvedly disk Multimedia CD,vlastní verzi Super Density Digital Video Disc, představily také firmy sdružené kolem společnosti Toshiba a Thomson. Aliance SDDDVD navrhovala disk oboustrannýa dohoda dvouvrstvý. Na chvilku to vypadalo, že se zopakuje kazetové dilema, kdy se perou dva mírně odlišné formáty. Hrozící nebezpečí konkurenčního boje, jenž by neprospěl výrobcům, spotřebitelům ani systémům samým, se po dlouhých jednáních naštěstí podařilo odvrátit.
Výsledný kompromis dostal neutrální název DVD- Digital Versatile Disc, kde versatile znamená všestranný,ale v současné době se spíše vžil název Digital Video Disc. Obdobně jako u jeho předchůdce se postupně objevují jeho modifikace. DVD-ROM, DVD-R pro jednorázový záznam,DVD-RAM resp. DVD- RW pro opakované nahrávání a časem se možná objeví i DVD- Audio

Výhody a nevýhody CD,DVD
Na trhu je v současné době pestrý výběr kvalitních DVD mechanik i DVD přehrávačů DVD mechaniky jsou kompatibilní s většinou standardních formátů CD disků Cenově jsou mechaniky DVD reklativně levné - v průměru pouze cca 1,5 x dražší než CD mechaniky Stojí za zvážení pořízení DVD mechaniky místo CD mechaniky Pořizování DVD titulů je provozně značně nákladné ( rel. složitá technologie ) Výběr titulů DVD disků ( českých ) není velký, většina disků nese filmy, nemnoho je encyklopedií a odborná tématika je zastoupena v komerční nabídce dosud slabě Tituly DVD disků jsou relativně drahé, nejčastěji 800 - 1200 Kč za kus Na internetu je značný počet DVD schopů - i českých Problematika DVD technologie je na stránkách internetu silně zastoupena zejména DVD-shopy DVD technologie má nesporně řadu předností před CD (viz odkaz na stránku s výčtem) Pro firmy ( nejen softwarové) je technologie DVD přitažlivá i z důvodu lepší možnosti ochrany práv Během experimentování s DVD mechanikou jsem se přesvědčil, že i investicí za cca 4000 Kč lze pořídit středně kvalitné DVD mechaniku. Práce s DVD není o nic složitější než s CD. Problémy se mohou vyskytnout při volbě vhodného software.
Technologie DVD bývá srovnávána především s technologií dnes již tradičních CD. Vyznačuje se zejména následujícími přednostmi: - Špičková úroveň obrazu ve vysílací kvalitě PAL a prostorový zvuk. - Velká kapacita media umožňující uložení více jak dvou hodin videa na DVD 5 a více jak osmi hodin na DVD 17. - Interaktivita zabezpečující dokonalý (rychlý a snadný) pohyb po struktuře DVD titulu, tj. přesné najetí na libovolnou sekvenci velmi rozsáhlého informačního masivu nebo na danou sekundu videopořadu, stejně jako opakování, krokování vpřed i vzad a to pomalu i rychle. - Možnost umístit na disku až osm jazykových mutací, které lze v průběhu prohlížení titulu libovolně přepínat. Spolu s možností využít dalších až 32 textových vrstev pro titulky v různých jazycích, které lze rovněž libovolně měnit, jsou dány předpoklady pro výrobu DVD titulů srozumitelných lidem z většiny zemí celého světa. - Výběr až z devíti úhlů pohledu při sledování určitého děje. - Až osmiúrovňové zabezpečení přístupu k vybraným informacím. - Podpora širokoúhlých filmů a standardu TV obrazu 16: 9 (na jedné straně dvoustranného DVD 10 může např. být formát 4:3 a na druhé 16: 9). - Nezničitelnost disků přehráváním, odolnost proti magnetickému poli a jednoduchost skladování . - Zajištění proti výrobě nelegálních kopií. - Dostupnost DVD přehrávačů, resp. počítačových DVD kitů a jejich kompatibilita s předchozí generací multimediálních technologií, tj. s AudioCD a VideoCD formátem. - Universálnost media a předpoklady pro hromadné nasazení technologie DVD v širokém spektru lidských aktivit. - Dlouhá předpokládaná doba životního cyklu (15-20 let počínaje rokem 1997).
Technologie DVD bývá označována právem za technologii 21-tého století.

Jak vlastně to DVD funguje???
DVD kvalitativně rozvíjí technologii CD (Compact Disc). Disk DVD je na první pohled od CD nerozlišitelný. Má stejný průměr i tloušťku a užívá stejný bezkontaktní způsob čtení dat laserovým paprskem. Velikost záznamových prohlubní (pitů) je však mnohem menší, jejich vzdálenost kratší a záznamová kapacita tudíž mnohonásobně větší (až 15.8 GB oproti 0.65 GB na CD). V návaznosti na to byla zkrácena vlnová délka paprsků snímacího laseru. Stejně jako CD je i DVD odolné proti magnetickému poli, neničí se přehráváním a jednoduše se skladuje. Celá záležitost fungování kompaktních desek má dvě stránky.Jednou je otázka záznamu a druhou otázka čtení. Na první pohled je ale jasné, že obě spolu velice úzce souvisejí.
Záznam
Podobně jako u CD i u DVD disku se při záznamu používá optický princip. Abychom mohli opticky zaznamenat nějaká data musíme mít hlavně vhodný materiál. Základními vlastnostmi materálů vhodných pro optický záznam jsou citlivost a rozlišovací schopnost. Citlivost se obvykle vyjadřuje velikostí energie potřebné pro záznam dat na jednotku plochy, zpravidla mm čtverečních.
Rozlišovací schopnost nebo-li hustota záznamu su udává počtem bitů zaznamenaných na mm čtv. Důležitou vlastností je také spektrální charakteristika citlivosti. Největší spektrální citlivost má být přispůsobena vlnové délci použitého světelného zdroje- laseru. Ta je u CD 760nm a u DVD mezi 635-650nm. Fyzikálně není optický záznam nic jiného, než vytváření spousty prohlubní zvaných pitů, uložených na spirálové stopě. V podstatě je CD taková hodně zhuštěná gram. Deska. Zjednodušeně řečeno platí, co pit, to jednička, co prázdní políčko, to nula. Sejdou-li se dva pity vedle sebe, vznikne jeden větší pit, který je šišatý. Sejde-li se jich víc, je výsledek ještě šišatější. Kodování je vymyšleno tak, aby nevznikaly příliš rozsáhlé shluky pitů nebo příliš dlouhé mezery, to by totiž bylo na závadu synchronizaci. No a všechny pty jsou stejně hluboké a také široké, jen dlouhé mohou být různě. Snímací systém to musí rozeznat. Záznam je tedy vlastně dvourozměrný a jeho maximální hustota je v tomto případě dána maximální plošnou hustotou pitů, která se ještě dá zaznamenat a rozpoznat takže rozhodující jsou optické možnosti záznamové a snímací techniky.
Chytré hlavy u kalifornské firmy Calimetrics ale napadlo, že při této technice se vlastně zcela marnotratně nevyužívá trojrozměrnosti záznamového média. Třetí rozměr,hloubka, totiž nese jen binární inrormaci nula-jednička, optická rozlišovací schopnost ve směru“kolmo k povrchu“ MÁ VŠAK ZNAČNÉ rezervy,takže proč by se jejím prostřednictvím nemohlo zaznamenat možnosti více?
Pity tentokrát běží jeden za druhým, aniž se slévají nebo vynechávají, zato jsou různě hluboké. Když se to všechno patřičně zpracuje optickým snímačem je možné hloubku pitu zakédovat osm různých hodnot, což odpovídá třem bitům navíc v digitálním formátu.Jeden hloubkově kodovaný pit tedy nahradí tři pity normální. Do jedné vrstvy záznamu se vejde 15GB, disk se točí normální rychlostí a modrý laser není zapotřebí.


Digital versatile disc

Multimediální digitální technologie DVD
Jedním z nejvýznamnějších výsledků vědeckotechnického vývoje na konci dvacátého století je multimediální digitální technologie DVD. Akronym DVD byl původně interpretován jako DIGITAL VIDEO DISC. Světoví výrobci, kteří se dohodli na jednotném a závazném standardu tohoto media, se později rozhodli pro výstižnější výklad zkratky DVD, a to DIGITAL VERSATILE DISC. To daleko lépe vystihuje všestranné a rozsáhlé možnosti DVD jako universálního media, které nemá v lidské historii obdoby. Dá se totiž použít nejen k záznamu hlasu, obrazu a grafiky, ale také počítačových dat, a to ve špičkové digitální podobě. Toto medium vytvořilo most mezi dosud rozdělenými světy výpočetní techniky a spotřební elektroniky. Je to multimediální technologie, ve které se poprvé v historii spojuje špičková kvalita obrazu s vynikající digitální kvalitou zvuku a s interaktivitou. Právě proto je technologie DVD často označována jako technologie 21. století.


Formáty DVD
DVD - Video je určeno pro uchování videosekvencí přehratelných v DVD přehrávačích připojených k televizoru nebo zapojených do sytému tzv. domácího kina, resp. v DVD počítačových kitech integrovaných do PC. DVD stolní přehrávače dodávají výrobci z oblasti klasické spotřební elektroniky. Tyto přehrávače pro začátek zcela stačí na vstup uživatele do světa multimédií. Počítačoví výrobci nabízejí DVD mechaniky, samostatně prodávané karty pro MPEG-2 (viz. dále), nebo kompletní DVD kity (DVD mechanika spolu s kartou MPEG-2). Logický formát DVD obsahuje video ve formátu MPEG-2, 8 jazykových verzí zvuku, 32 verzí titulků a 9 různých pohledů kamery. Obsahuje také navigační systém pro snadný přístup k jednotlivým informacím a dalším funkcím.
DVD - Data (ROM) datové DVD využívá rozšířeného formátu UDF/ISO (Universal data format / Industrial standard organization) přístupný ke čtení ve všech počítačových operačních systémech s podporou UDF.
DVD - Audio je formát, který je předurčen, aby v domácnostech nahradil definitivně a velmi brzy CD - Audio disky, které se používají již řadu let. Tento formát je již definitivně určen a na světových trzích se objevují první tituly. Jeho přednost je kromě velké kapacity, kterou DVD poskytuje, také možnost uložit na disk digitální záznam zvuku s vyšší vzorkovací frekvencí (48, 96 nebo 192 kHz) a s větší datovou hloubkou (místo 16 bitů u CD - Audio až 24 bitů u DVD - Audio). Kromě toho se očekává velmi intenzivní přírůstek titulů, protože vydavatelské společnosti budou chtít využít existence nového média pro tzv. remastering starých a úspěšných titulů (populární skupiny, velká kluturní a umělecká díla atd.)
DVD - Hybrid je kombinací dvou nebo více formátů

Formy záznamu
DVD – lisovaná jsou určena pro hromadnou distribuci dat, filmů, zvukových nahrávek na nosiči zvaném DVD (Digital Versatile Disc). Přední výrobci počítačů i spotřební a zábavní elektroniky se na základě požadavků na nové záznamové médium dohodly na vytvoření DVD – Fora (http://www.dvdforum.org) . V rámci tohoto fora byly zpracovány veškeré požadavky na dané médium, na základě nichž byl utvořen formát lisovaného DVD. Mezi požadované vlastnosti byla zpětná kompatibilita zařízení se starším, ale velmi rozšířeným nosičem CD (ve verzích CD - ROM pro počítače, CD – Audio pro zvukové nahrávky a CD – Video pro digitální nahrávky filmů). Byly stanoveny 2 velikosti DVD media (80 a 120 mm). Na každé medium lze uložit záznam na dvou stranách ve dvou vrstvách.
V případě 12 cm disku se tedy jedná o :
DVD 5 – jednostranný jednovrstvý disk s celkovou kapacitou 4,4 GB
DVD 10 – oboustranný jednovrstvý disk s celkovou kapacitou 8,8 GB
DVD 9 – jednostranný dvouvrstvý disk s celkovou kapacitou 8,1 GB
DVD 18 – oboustranný dvouvrstvý disk s celkovou kapacitou 15,8 GB
Tyto disky jsou lisovány stejnou technologií jako disky CD, tj. obtiskem GLASMASTRU (skleněného originálu) do plastické hmoty. Tato technologie je velmi náročná na výrobu a vyplatí se u vícekusové série
DVD v detailu
Vysoká kapacita DVD disku spočívá v tom, že jsou informace na disku uloženy v mnohem větší hustotě než u klasického CD. Když však inženýři vymýšleli super hustý záznam, museli myslet i na zpětnou kompatibilitu přehrávačů. Firma Pioneer vymyslela speciální čtecí hlavu ,která umožňuje číst jak klasické CD disky tak i třeba doma vyrobené CD-R-jednou nahravatelný CD disk nebo CD-RW disk. Zároven je díky unikátní konstrukci schopna číst i DVD disky. A tak lidé, kteří mají rozsáhlou diskotéku audio CD,kteří si potrpí na rozsáhle hry a zajímavámultimedia nebo lidé, kteří své cenné informace pravidelně zálohují na CED disky a přitom všem chtějí využívat i vysoké kapacity DVD disku, nemusejí zoufat, protože mechaniky DVD-Rom jsou kompatibilní i s médii CDROM.
DVD je především nosičem obrazu. Digitální obraz má při standardním kódování velice vysoký datový tok – přes 20 Mb/sec. To představuje při např. dvouhodinovém filmu 144 GB. Avšak na základním typu DVD je k dispozici pouze 4,4 GB pro uložení obrazu a zvuku. To by si vynutilo nerealizovatelný kompresní poměr 32:1. Proto byl vyvinut speciální kompresní algoritmus MPEG-2, který takovou kompresi zaručí a to při zachování vysoké kvality obrazu. MPEG-2 je založen na ukládání kompletních a rozdílových obrázků. Neukládá všech 25 snímků za sekundu, z nichž je signál složen, ale v průměru jen 2-3 a ze zbylých snímků se zaznamenávají jen rozdíly a jejich obsah. Algoritmus MPEG-2 tak účinně snižuje datový tok při zachování vysoké kvality obrazu. Maximální přenosová rychlost dosahuje 9,8 Mb/sec. Při tom kvalita obrazu je téměř shodná s kvalitou vysílání v televizi. Horizontální rozlišení dosahuje dvojnásobku rozlišení videosystému VHS a podstatně vyšší je i odstup videosignálu od šumu. DVD pracuje s oběma televizními normami (PAL, NTSC) a také DVD přehrávače obě tyto normy ošetřují. Na DVD mohou být samostatně uloženy i statické obrázky, slide show nebo jiné grafické informace včetně 3D grafiky, animací a virtuální reality. Uloženy jsou v plném rozlišení 720 x 526 ve 24 bitech pro barvu.
Systém DVD považuje za standard širokoúhlý obraz s poměrem 16 : 9, ale podporuje i obraz pro klasickou obrazovku 4 : 3. Širokoúhlý obraz je na disku uložen buď nekomprimovaný (tj.s menší obrazovou plochou, ohraničenou dvěma vodorovnými černými pruhy), nebo komprimovaný (tj. v celé obrazové ploše, ale stranově stlačený).


Vrstvený záznam a jak to vše souvisí i s kapacitou disku.
Už nejjednodušší provedení DVD disku s jednovrstvým záznamem nabízí 4,7GB úložného prostoru, což je ve srovnání s klasickým CD diskem více než 7x větší kapacita. Tomuto disku s jednovrstvým záznamem se také říká DVD5. Ovšem nezůstalo jen při tom. U disků CD prochází širší laserový paprsek 1,2mm tlustou ochrannou vrstvou. Aby užší paprsek přehrávačů DVD snáze pronikal k menším záznamovým stopám, byla ochranná vrstva zúžena na polovinu. Ale protože celková tlouš´tka disku musela být zachována, je pod ní umístěna ještě druhá zpevňovací vrstva. Odtud již nebylo daleko k nápadu využít pro záznam i ji. Vedle klasického disku s jednou aktivní vrstvou pro až 134 minutovou nahrávku(zhruba 0,5MB na jednu sekundu záznamu) vznikl i disk se dvěma vrstvami, vzálenými od sebe jen na tlouštku lidského vlasu. Při jeho reprodukci se laserový paprsek po přečtení spodní vrstvy automaticky přeostří na vrchní semitransparentní (polopropustnou) vrstvu. Vyrovnávací pamě´t přehrávače se přitom postará o to, že divák přechod vůbec nepostřehne. Touto úpravou se kapacita disku zvýší ažř na 8,5GB, tj až na 236 minut záznamu. Tomuto disku se říká DVD9. Konstruktéři po vzoru klasických desek ještě oboustranné jedno a dvouvrstvé disky s kapacitou 9,4 a 17GB,které ovšem dokáží reprodukovat pouze přehrávače se dvěma nezávislými čtecími systémy. Hrací doba těchto nosičů je však již téměř hrozivá. 4,5 respektivě 8 hodin.
Bez ohledu na to, jakou hru sledujete, nemůžete přemýšlet o šancích hráčů bez výsledkové listiny a ve hře o zapisovatelé vysokokapacitní médium najdete některé hráče dokonce v sestavách více mužstev. Přechod od zapisovatelných CD disků k dalšímu kroku-čtení zápisu a mazání DVD disků, vedl ke vzniku změti různých technologií a k matoucím prohlášením některých „těžkých vah“ z oboru.
Určitě existuje dostatečný důvod pro takový zmatek. Samotný standard DVD se vynořil až po vyjednáváních v poslední minutě a po kompromisech mezi soupeřícími tábory. Pod nátlakem a kvůli neustálým veřejným diskusím k možnosti dalšího souboje typu Betamax vs.VHS přední firmy tvrdě pracovaly, aby nalezly společnou půdu pro vybudování jednotné specifikace pro domácí video a PC DVD. Inkoust na specifikaci DVD však sotva stačil oschnout a začaly se objevovat nové problémy.Velká roztržka ve světě PC se odehrává nad specifikací pro DVD mechaniky, které mohou číst, zapisovat a zároveň mazat data. Na tomto ílčím trhu toho v sázce stojí totiž opravdu hodně. Výtězný standard je nejenom připraven na vpád do oblasti zálohování dat, ale mohl by se také stát základem pro budoucí systém záznamu a přehrávání domácího videa, nahrazujícího dnes široce používané VHS rekordéry. Ale místo dvou znesvářených táborů bojujících o tuto cenu jsou zde tábory čtyři. Tato situace je ještě zmatenější, protože některé firmy podporují víc než jeden standard.

DVD – R
Je technologie založena na konceptu CD - R (Compact Disc - Recordable). DVD - R je medium typu WORM (zápis jednou/čteni mnohokrát). Možnosti využití jsou stejné jako u lisovaných medií, tj. DVD -Video, DVD - Audio, DVD - ROM.
Velkou výhodou DVD - R je možnost využití v kterémkoliv zařízení umožňující přehrávání stejného formátu, ve kterém je DVD-R nahráno (home system DVD - Video players, DVD - ROM mechanikách, DVD - Audio přehrávačích). Existují dvě specifikace DVD -R. Obě navrhla a schválila organizace DVD Forum.
a) původní verze - specifikace 1.0 je schopna nést maximálně 3,95 GB na jednu stranu, počítá se také s dvoustranným mediem s kapacitou 7,9 GB
b) nová specifikace - verze 1.9 (připravuje se 2.0), hovoří se o takzvané verzi pro DVD authoring, která je schopna pojmout kapacitu až 4,7 GB dat., data jsou čtená, zapisovaná konstantní rychlostí 11,08 Mb/s, což je ekvivalent 9 x základní přenosové rychlosti CD – ROM
Princip záznamu na DVD – R, záznamové médium se skládá z několika vrstev:
a) čirý substrát
b) záznamová
c) odrazová
d) ochranná
e) adhezní

Zápis se provádí na záznamovou vrstvu vysoce výkonným laserem. Vrstva na disku má na sobě připraveny značky pro snadné navádění laseru. V době
STRUKTURA DVD-R DISKU:



DVD – RAM
Návrh přepisovatelného media, které bylo zamýšleno použít převážně v počítačích, kde má nahradit velmi rozšířené MO disky, nebo třeba Panasonic PD a to na metodě zvané Phase change. Princip spočívá v zahřátí speciální vrstvy, která se v určité teplotě stává ovlivnitelnou magnetickým polem. Záznamový Laser zahřívá povrch disku, nad kterým přejíždí magnetická hlava, která elektromagnetickou indukcí mění (nebo nemění – záleží zda jede o logickou 0 či 1) vrstvu na disku. Ta pak při přehrávání slabým laserem v případě logické 1 odráží světlo do čočky, v případě logické nuly 0 mimo.
a) verze 1.0 (původní specifikace) předpokládá použití média s kapacitou 2,6 GB na jednu stranu, respektive 5,2 GB oboustranně. 2,6 GB media jsou podobná mediím DVD - R nebo RW. Media 5,2 GB jsou oboustranná a zapouzdřená ve speciálních pouzdrech typu CADDY určena pouze pro DVD RAM. Specifikace stanoví zápisovou rychlost na 1X (11,08 MB/s)
b) verze 2.0 stanovuje kapacitu DVD – RAM, oproti původní specifikaci je důležitá změna kapacity, dochází k navýšení na 4,7 GB a také u záznamové rychlosti na 2X DVD (22,16 Mb/s)
DVD – RW
Je to jiný návrh na formát, který má stejné vlastnosti jako DVD –RAM v2.0. Je také postaven na principu Phase Change, mezi jeho hlavní výhody je částečná podpora výrobců stolních DVD přehrávačů, například hlavní protagonista tohoto záznamu – firma PIONEER produkuje všechny nové přehrávače schopné přehrávat DVD – RW, DVD – RW má namířeno do cílové oblasti spotřební elektroniky, tento formát použila firma Pioneer pro svůj první komerční DVD – Video Recorder, který byl první svého druhu na světě.
STRUKTURA DVD-RW DISKU:

REFLEXIVITA:

DVD a prostorový zvuk
ProDVD se používají tři základní vzorkovací frekvence 48, 96 resp. 192 kHz a tři základní normy uložení zvuku:
a) plně digitální nekomprimovaný formát PCM (pulzně kódovaná modulace)
b) komprese podle AC3 (Dolby Digital)
c) MPEG-2 Audio (MPEG Multichannel)
PCM představuje základní typ stereofonního nekomprimovaného ozvučení, které je obdobou zvukového záznamu na hudebním CD, nevyžaduje speciální dekodér
DD (Dolby Digital /AC3 nebo také SR*D), původně se počítalo s využitím tohoto formátu u HDTV, která se rodila na konci 80 let, jak je z názvu patrné, vzešel z Dolby Labs., které prosluly svými inovacemi na poli analogové audio techniky, protože však projekt HDTV byl odložen, rozhodly se Dolby Labs. prosadit tento formát do běžných kin (pod jménem SR*D – Spectral Recording Digital), poprvé byl AC/3 nasazen ještě coby zkušební formát pro film STAR TREK VI – Undiscover Country, oficiálně byl představen s filmem Batman Returns
Dolby Digital 5.1 zvukový systém s rozložením zvuku na 3 vpředu ( levý přední, centrální a pravý přední kanál), 2 vzadu (levý efekt, pravý efekt) a subwoofer, všechny kanály vpředu i vzadu mají plný frekvenční rozsah 18 Hz - 20 000 kHz a jeden kanál pro subwoofer je v rozsahu 0- 200 Hz.
DD využívá kodex AC3, jež může použít samplovací frekvence 32, 44.1 a 48 kHz při 20 bitovém rozlišení.V porovnání CD umožňuje maximálně 44,1 kHz při 16 bitech.
DD využívá datový tok od 320 Kbit/s pro 5.1 (doporučené minimum, přes 384, 448,640 Kbit).
Formát Dolby Digital /AC3 je nativní formát pro DVD, je velmi rozšířen u Laser Discu, počítá se s ním i při satelitním digitálním vysílání (například německé Pro 7). V únoru roku 2000 existovalo na americkém trhu přes 4000 titulů DVD ve formatu DD. Tento formát byl pro DVD zvolen jako standart (norma) pro svou malý bitrate. Na jednom disku může být 5 DD 5.1 záznamů zvuku bez kompromisu v kvalitě videa.
Požadavky na přehrávání DD je přehrávač, který umožňuje poslaní DD na Digital OUT (optický + koaxiální). Většina dnešních nových přehrávačů to umožňuje. Dále je třeba DD dekodér ať již vestavěný v DVD přehrávači, nebo v AV recievru, nebo jako samostatný DD dekodér.
DTS (Digital Theater System) byl původně navržený standart pro klasická kina. Jeden z spoluzakladatelů tohoto formátu byl i Stieven Spielberg, který nebyl spokojen s existujícími formáty záznamu zvuku v kinech a inicializoval vytvoření nového formátu digitálního záznamu zvuku pro svůj nový film Jurský Park.
DTS je stejně jako Dolby Digital 5.1 zvukový systém s rozložením zvuku na 3 v předu ( Levý přední, Centrální kanál a Pravý přední ) zadní 2 (Levý efekt, Pravý efekt) a Subwoofer. Všechny kanály v předu i v zadu mají plný frekvenční rozsah 18 Hz - 20 000 kHz a jeden kanál pro Subwoofer s rozsahem 0- 200 Hz.
Formát DTS je na DVD nový první tituly se začaly objevovat teprve v roce 1999, přesto však má velkou budoucnost. V regionu 1 existují dvě verze DVD titulů, jedna obsahující záznam Dolby Digital 5.1 většinou v několika jazycích (Angličtina + Francouzština pro Kanadu + Španělština pro Mexiko). Verze pro DTS obsahuje pouze Anglickou verzi DTS 5.1 + z důvodu zachovaní kompatibility Dolby Digital 2.0, který umožňuje maximálně Dolby Surround Pro Logic.
MPEG Multichannel je druhou, výhradně evropskou variantou komprimovaného ozvučení, opět se šesti reproduktorovými soustavami. Jeho předností je schopnost pracovat s proměnným datovým tokem. Data, “ušetřená“ na nenáročných zvukových pasážích, se využívají v akusticky exponovanějších záběrech. Jako všechny systémy využívající komprese dat vyžaduje speciální dekodér.
Zvuková kapacita DVD je osm zvukových stop a tedy i stejný počet jazykových mutací.
Prostorový zvuk se využívá především pro zvýraznění zážitku z akce, která se odehrává na videu. Když se ve scéně pohybují objekty, odpovídá tomu také vývoj zvuku v reproduktorech. Zdůraznit je možné také zvukové efekty – střely, výbuchy, zvuk motorů atd.
DVD a interaktivita
DVD tituly mohou mít víceúrovňové dělení. Na disku může být uloženo několik tzv. titulů a každý z nich může být rozdělen na libovolný počet kapitol. Kromě toho mohou být data rozdělena do úseků, které se řetězí podle pokynů skriptu. Ten může řetězení měnit podle situace a tak za různých podmínek prezentovat různé verze obsahu daného titulu. Interaktivita nabízí různé možnosti skoků do hlavního menu, podmenu různých úrovní, návratu zpět ze sekvencí nebo do sekvencí. Existuje možnost přesného najetí na daný segment titulu, na danou sekundu pořadu, opakování, zastavení obrazu, krokování, a to pomalu nebo rychle, vpřed i vzad, a to vše při zachování špičkové kvality obrazu.
Více současných úhlů pohledů
DVD nabízí možnost volby až z devíti samostatných obrazových stop ve stejném časovém úseku, tj. např. úhlů pohledu na tentýž děj z různých kamer (multiangle). U titulů vyhotovených s více paralelními obrazovými rovinami je možné kdykoliv volit (přepínat) jednotlivé úhly pohledu. Využití této možnosti sice vede ke zvýšení nároků na kapacitu disku a vzrůstu pořizovacích nákladů, ale současně znásobuje aplikační možnosti DVD (např. v oblasti podpory vzdělávání).
Oprávněnost přístupu k informacím
DVD může obsahovat tzv. dětskou pojistku (parental lock) neboli „kód dospělosti“. Prostřednictvím této pojistky lze znemožnit dětem přístup k choulostivým sekvencím daného DVD titulu. Obecně je možné nastavit až osm různých úrovní přístupu k jednotlivým částem informačního masivu uloženého na disku. Této možnosti lze účelně využít i v jiných aplikačních oblastech, než je oblast zábavy ( např. v oblasti podpory vzdělávání a v oblasti profesionální prezentace firem).

Ochrana proti krádežím
Majitelé autorských práv na multimediálních titulech vyrobených na bázi CD, byli značně poškozováni tzv. „piráty“, kteří prodávali neautorizované „černé“ kopie. Taková možnost u DVD titulů neexistuje. Prakticky nesmyslná by byla i snaha kopírovat DVD-Video na VHS pásku, protože na ni není možné přenést kvalitně ani zvuk ani obraz, a tím méně interaktivitu titulu, různé titulky, jazykové mutace atd. DVD je kromě toho vybaveno soustavou softwarových ochran, které ani přepis obrazu nepřipustí. Technologie výroby DVD je natolik nákladná, že je výroba „pirátských“ titulů prakticky vyloučena. Tato vlastnost DVD byla možná jednou z hlavních motivací pro investory stojící u zrodu této špičkové technologie.


Změna Ld 30cm na DVD 12cm:

Hustota záznamu na CD

Hustota záznamu na DVD

Čtení jednovrstvých a dvouvrstvých CD,DVD




Druhy DVD disků

Oboustranný dvouvrstvý disk: 17GB

Jednostranný dvouvrstvý disk: 8,5 GB

Oboustranný jednovrstvý disk: 9,4GB

Jednovrstvý jednostranný disk:4,7GB

Maturita.cz - referát (verze pro snadný tisk)
http://www.maturita.cz/referaty/referat.asp?id=3944