Was ist DVD - und wie funktioniert es?

Im ersten Teil unseres Artikels über den neuen Massenspeicher DVD erläuterten wir die technische Funktionsweise und die Spezifikationen der DVD-Technologie und erklärten, wie die Bild- und Tondaten auf dem Datenträger verschlüsselt werden. Lesen Sie nun alles über DVD-Audio und den Einsatz als Computer-Massenspeicher.

DVD-Audio

Zunächst kann festgehalten werden, dass die Audio-Spezifikationen der bereits standardisierten DVD-Video ausgezeichnet und vielfältig sind und dass schon damit ein deutlicher Fortschritt auch für die HiFi-Welt erzielt ist. Lesen Sie dazu das Exklusivinterview mit Holger Urbach, Produzent und Tonmeister von DENON. Trotzdem hat man auf der Basis der DVD-Technik auch eine "Nur-Audio"-DVD entwickelt, bei der (fast) völlig auf Video verzichtet und die gesamte Datenkapazität für Super-HiFi zur Verfügung gestellt wird.

Klar ist zunächst, dass die enorme Speicherkapazität der DVD prinzipiell auf zwei verschiedene Arten genutzt werden kann:

1.) für eine Erhöhung der Zahl der Übertragungskanäle
2.) für eine Erhöhung der technischen Übertragungsqualität

Der Standard für DVD-Audio stellt einen recht weitgefaßten Rahmen dar, innerhalb dessen die verschiedensten Systeme eingesetzt werden können. Es sind diejenigen, die Sie in Tabelle 1 sehen, die dazugehörenden Spielzeiten entnehmen Sie bitte Grafik 2. wobei hier Abtastfrequenzen von 44,1 kHz, Wortbreiten von bis zu 24 Bit und bis zu 8 (entsprechend hochwertige) Übertragungskanäle möglich sind J

Im DVD-A Standard wurde für PCM-Aufzeichnung außerdem festgelegt, das von Meridian entwickelte MLP (Meridian Lossless Packing) einzusetzen. Das ist ein vollkommen verlustfreies Datenkompressionssystem (wichtig: nicht Reduktion, sondern Kompression!), das die oben angegebene Spieldauer von PCM-Aufzeich-nungen nochmals um bis zu 55% verlängert, ohne den geringsten Einfluß auf die Tonqualität zu nehmen.

Seit Anfang 1998 wird darüber hinaus diskutiert, eventuell eine Platte zu entwickeln, die sowohl DVD als CD ist. Dabei würde dasselbe Musikprogramm einerseits im CD-Standard aufgezeichnet, wodurch ein Abspielen auf jedem Compact Disc Spieler gewährleistet wäre; auf einer weiteren Informationsebene wäre dasselbe Programm in Mehrkanal-Super-Audio-Qualität gespeichert, eventuell auch noch angereichert durch schriftliche Informationen oder kurze Videos. Damit wäre die Kompatibilität mit dem heutigen CD-Format gegeben. Eine solche Platte könnte man dann zum Beispiel im Auto auf dem "gewöhnlichen" CD-Player in Stereo laufen lassen, zu Hause aber auf dem DVD-Spieler im Super-HiFi Mehrkanalformat. Solche Platten stellen aber die Fertigungstechnik vor enorme Probleme, die derzeit noch nicht gelöst sind, und so ist es äußerst unsicher, ob diese Wunschvorstellung auch tatsächlich (und zu vernünftigen Preisen) wird realisiert werden können.

Ein Abkömmling der DVD-Technik ist auch die von Philips und Sony entwickelte Super Audio CD.

Diese kann dasselbe Programm mindestens zweimal, eventuell sogar dreimal enthalten: einmal in konventioneller Stereo-CD-Technik, damit die Platte in jedem herkömmlichen CD-Player abgespielt werden kann; dann nochmals in Stereo, aber in noch besserer technischer Qualität, mit dem neu entwickelten DSD (Direct Stream Digital) Verfahren. Und schließlich, allerdings erst in einer zweiten Einführungsphase, auch in Mehrkanal-DSD-Technik. Auch die SACD bietet gewisse Möglichkeiten von Texten, Standbildern und Videoclips, diese sollen allerdings erst später genutzt werden. Die ersten SACD-Spieler und die entsprechenden Platten verzichten allerdings auf CD-Kompatibilität und Mehrkanalton, so dass sie also ein völlig abgeschlossenes, eigenes Stereosystem darstellen. Sollte dieses Verfahren eine gewisse Verbreitung erfahren, wäre es wegen der prinzipiellen Ähnlichkeit der beiden Systeme nicht problematisch, DVD-Spieler zu bauen, die zusätzlich auch noch SACDs abspielen können.

Sicher ist aber dies: Mit DVD wird es erstmals möglich, das gesamte technische Qualitätsspektrum der digitalen Audiotechnik im Rahmen des heute Erreichbaren uneingeschränkt wiederzugeben.

Kino-Surround-Erlebnis für zu Hause

DVD-ROM

Die DVD benützt ein Hybrid-Fileformat namens "UDF-Bridge". Dieses beinhaltet sowohl das bekannte Format ISO 9660 (nach dem fast alle erhältlichen CD-ROM hergestellt sind) wie auch das neuere m-UDF (Micro Universal Disc Format). Damit ist gesichert, dass eine DVD-ROM von verschiedenen Rechnern, ob Windows, Mac, OS, OS/2, SGI, Unix, Atari etc. gelesen werden kann, vorausgesetzt, die Dateien werden von den jeweiligen Anwendungsprogrammen der Rechnerplattformen bzw. Betriebssysteme erkannt. Auf dem Atari-System sorgt der Festplattentreiber "HDDRIVER" für die notwendige Kompatibilität zur DVDROM.

DVD-R

Ende September 1997 wurde der Weltstandard für DVD-R verabschiedet, die DVD, die man selbst bespielen kann - allerdings nur ein einziges Mal, denn ein Löschen oder Überschreiben ist nicht möglich (wie schon bei CD-R). Die Kapazität betrug ursprünglich 3,95 Gigabyte pro Seite. Das ist ein bißchen weniger als die 4,7 GB einer fabrikgepreßten DVD und hängt damit zusammen, dass hier der Spurabstand mit 0,8 Mikron etwas größer gewählt wurde als dort (0,78 m). Daraus ergeben sich für das Abspielen in DVDROM Spielern aber keine Probleme, denn diese Geräte stellen sich automatisch auf den Spurabstand ein. Damit man sie leicht von anderen DVDs unterscheiden kann, werden DVD-R leicht rot gefärbt.

Mittlerweile ist man aber bereits bei einer Kapazität von 4,7 GB pro Seite angelangt.

Selbstverständlich kann man DVD-R auf DVD-ROM Geräten und auf DVD-Videoplayern abspielen, je nachdem, was aufgenommen wurde.

DVD-RAM

Es gibt bereits mehrere Standardisierungsvorschläge für eine DVD, auf der man selbst aufnehmen und fast beliebig oft wieder überschreiben (vulgo: löschen) kann. Der erste Vorschlag, nach dem "Phase Change" Verfahren, wird von der Mehrheit der Mitglieder des DVD-Forums (allen, außer Philips und Sony) unterstützt. Er sieht eine Kapazität von 2,6 Gigabyte pro Seite vor. Aus Gründen der Betriebssicherheit wird diese Platte - als einzige in der DVD-Familie - in einer Cartridge betrieben, wie das ja auch schon bei der Mini Disc der Fall ist. Man spricht aber schon jetzt davon, dass man sie auch ohne wird benutzen können, da die Datensicherheit aufgrund der neuesten Entwicklungen nun mehr als tausendmal größer ist, als das bei den ersten Vorschlägen der Fall war.

Jeder 2 Kilobyte große Aufnahmesektor enthält zu Beginn eine Adresse, die auch dann noch für Ordnung sorgt, wenn die user-areas oft und oft überschrieben wurden. Es gibt auch präzise Clock-Pulse. Wenn also aus irgendeinem Grund - zum Beispiel Beschädigung - einige Adressen nicht gelesen werden können, so kann das System deren Position aufgrund der Zeitangaben dennoch präzise errechnen.

Die DVD-RAM benutzt eine Aufnahmemethode, die sich "zonenkonstante Lineargeschwindigkeit" nennt. Man kann sich das so vorstellen, dass die DVD in 24 konzentrische Kreise eingeteilt ist. Die äußeren Kreise enthalten mehr Sektoren als die inneren, so dass die gesamte Oberfläche der DVD ökonomisch ausgenützt wird und eine nahezu gleichmäßige Informationsdichte gewährleistet wird.

Selbstverständlich kann man DVD-RAM auf DVD-ROM-Geräten und auf DVD-Videoplayern abspielen, je nachdem, was aufgenommen wurde.

Es sind daneben aber auch noch andere Vorschläge gemacht worden:

Da gibt es zum Beispiel die ASTC, die Advanced Storage Technical Conference. Das ist ein Konsortium aus Fujitsu, Hitachi, Maxell, Imation, Olympus, Philips, Sanyo, Sharp und Sony, und dieses Konsortium hat ein magnetooptisches Verfahren vorgestellt, das MO 7 getauft wurde und auch ASMO genannt wird, weil es eine Kapazität von 7 Gigabytes verspricht. MO 7 arbeitet mit einem 650 nm Laser, und die Geräte werden in der Lage sein, auch die klassischen, fabrikgepreßten CD- und DVD-Formate abzuspielen.

Das macht MO 7 zu einem vielversprechenden Kandidaten für die DVD-Familie, bringt das System aber auch schon als möglichen Harddisk-Ersatz und als Basis von Video-Editing-Systemen ins Gespräch.

Doch aufgepaßt:

Diese Meldung stammt vom Juni 1997, man hat noch keine funktionierenden Prototypen gesehen, und es gibt noch keinen ausformulierten Standardisierungsvorschlag. Die Sache wird also noch ein bißchen dauern, um so mehr, als es seit Mitte August 1997 noch eine weitere Idee gibt:

Die "abtrünnigen" Firmen Philips und Sony, zu denen sich inzwischen auch Hewlett Packard, Mitsubishi Chemicals, Ricoh und Yamaha gesellt haben, sind mit der Ankündigung hervorgetreten, bei aller Unterstützung für die bisher beschlossenen DVD-Standards den vorgesehenen 2,6 GB Standard für DVD-RAM nicht unterstützen zu wollen. Die beiden federführenden Firmen haben am 3. September 1997 Details eines anderen Formates mit dem Namen DVD+RW (write once) ins Gespräch gebracht, das eine Kapazität von 3 GB pro Seite bringen soll. Auch ein System mit der Bezeichnung DVD-RW steht in Diskussion.

Doch auch dabei ist es nicht geblieben: Der Rest des DVD-Forums hat daraufhin einen Gegenvorschlag veröffentlicht, der der DVD-RAM sogar die volle Kapazität der DVD-Video und DVD-ROM verleihen soll: 4,7 GB pro Seite.

Welches der vorgeschlagenen Systeme letztlich zum verbindlichen Standard erhoben wird, ist nicht abzusehen. Als durchaus wahrscheinlich gilt, dass verschiedene Systeme auf den Markt kommen werden, die allerdings alle auf DVD-Spielern werden abgespielt werden können. Sicher ist, dass es bei der Festsetzung von Standards geht es hauptsächlich darum geht, wer am Schluß wieviel Patentgebühren kassieren kann, da hier langfristig sehr viel Geld im Spiel ist.

Doch es gibt auch Konvergenzbestrebungen: Immerhin hat NEC, mittlerweile mit seinem eigenen System MMVF (Multimedia Video File) von 5,2 GB ins Rennen gestiegen, angekündigt, sich dem DVDRAM Standard anzuschließen.

Wir danken dem DVD-Forum Schweiz für die Unterstützung.


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