Plus nebo minus

DVD formáty

Notoričtí „vypalovači“ si mnou ruce a pomalu, ale jistě přecházejí na nové médium: DVD zapisovací mechaniky i média jsou už k dostání za přijatelné ceny a nové programy zkopírují celý DVD jediným klepnutím myši. Měli bychom ale zvolit ten správný DVD standard – podívejme se nejprve, co je na výběr.

Bohužel nic není jednoduché: na trhu se totiž střetávají zájmy různých „skupin“, které se doposud všemožně snažily o to, aby na svět přivedly co největší množství DVD standardů. Na jedné straně stojí DVD konsorcium založené v roce 1997, které představilo první DVD specifikace. V tomto fóru jsou zastoupeny všechny strany, které mají s DVD něco společného. Mezi členy klubu najdete jak výrobce hardwaru, tak i softwarové giganty a filmový průmysl. Jen platící zákazník se na tomto vývoji od začátku nijak nepodílel. Pod tlakem hollywoodských studií, která již tehdy správně předvídala ohrožení svých autorských práv, byly do specifikací zahrnuty odpovídající ochranné mechanismy, jako například v současné době již překonaný Content Scrambling System (CSS). Především na počátku neznala vynalézavost mezí: k dispozici byl dokonce při přehrávání samoničicí (se) disk.

Kromě DVD-ROM se DVD konsorcium zabývalo také specifikací zapisovatelných a přepisovatelných formátů, což vedlo k dnešní „rozmanitosti“ DVD médií. DVD konsorcium dosud specifikovalo následující DVD formáty: DVD-Video, DVD-ROM, DVD-Audio, DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM a nahrávací standardy DVD-Video Recording a DVD Audio Recording.

Výsledkem snah DVD konsorcia je ale skutečný chaos. V roce 2000 proto konsorcium schválilo DVD Multi Specification. Tato specifikace zahrnuje dvě kategorie přístrojů: DVD Multi přehrávače a DVD Multi rekordéry. Přístroje, které se řídí touto specifikací, musejí umět zacházet s jednotlivými standardy.

Komerčně se však tato specifikace neprosadila. Kromě jiného i proto, že DVD standardy nespecifikuje pouze a jen DVD konsorcium. Některé firmy (Sony, Philips, Mitsubishi...) přišly na trh se standardy DVD+R a DVD+RW. Ty ale nemají „požehnání“ DVD konsorcia, a nejsou tedy obdařeny DVD logem. To však komerčnímu rozšíření vůbec nebrání.

Stejná technika

Z technického hlediska se od sebe standardy DVD-R a DVD+R liší stejně tak nepatrně jako DVD-RW a DVD+RW. U zapisovatelných disků se informace zaznamenává pomocí laseru do vrstvy organické barvy. Místa, která byla před ozářením laserem průhledná, se po zapsání mění na neprostupná a při čtení absorbují laserový paprsek. V opačném případě dopadá čtecí paprsek přes neozářená místa až na kovový reflektor, který se nachází pod touto vrstvou. Při vypalování tak vzniká řada různě reflektujících míst, která odpovídají tzv. pits (prohlubním) a lands lisovaného DVD. Díky stejným reflexním vlastnostem jako u DVD mohou být zapisovatelná média, ať už se jedná o DVD-R, nebo o DVD+R, čtena v DVD přehrávačích.

U přepisovatelných standardů DVD-RW/+RW se výrobci vydali jinou cestou. U nich totiž nedochází působením laserového paprsku ke zničení informační vrstvy, ale pouze k její vratné změně. V důsledku různě vysokého stupně zahřátí a následného ochlazení vznikají na datové vrstvě dvě různé struktury. Materiál je po ochlazení buď amorfní, nebo krystalický. Podle toho je reflexe buď dobrá, nebo špatná, což se využívá k ukládání a následnému čtení dat.

Co se týče fyzikálních vlastností, přepisovatelná média se v některých ohledech liší od médií zapisovatelných a od lisovaných DVD. Klasickým příkladem je reflexe: u DVD-RW/+RW je nižší a v procentech se pohybuje mezi 18 až 30 %, zatímco běžný DVD odráží 45 až 85 %. U přepisovatelných formátů tak mohou nastat problémy s přehráváním v některých DVD přehrávačích.
Aby šlo médium správně přehrát, musí ho přehrávač před vlastním čtením nejprve identifikovat – až potom dojde na ověřování datových formátů. Přepisovatelný disk má podobné reflexní vlastnosti jako dvouvrstvý DVD. Proto některé DVD přehrávače chybně hledají druhou vrstvu a disk nakonec odmítnou, protože žádnou nenajdou. U některých přehrávačů dokonce podle zvuku poznáte, jak se mění zaostření. Pokud přehrávač po delší sérii „cvakání“ DVD „vyplivne“, neidentifikoval jej jako RW médium.

Naštěstí jsou všechny novější DVD přehrávače naprogramovány tak, aby DVD-RW a DVD+RW rozpoznaly. Majitelé starších přístrojů by se proto měli v případě, že se RW média v jejich přehrávačích neidentifikují, poohlédnout po updatu firmwaru. Protože hardwarové předpoklady jsou dané, není pro výrobce těžké zajistit kompatibilitu třeba i dodatečně.

Rozdíly v detailu

Hlavním rozdílem mezi „+“ a „–“ verzemi zapisovatelných DVD je způsob, jakým jsou data na médiu ukládána. Forma ukládání dat je u všech zapisovatelných formátů (kromě DVD-RAM) stejná: každý disk je vyroben s jednou stopou (tzv. groove). Tato stopa probíhá spirálovitě od středu ke kraji, při vypalování zaznamenává data a udržuje laser radiálně ve stopě. Mezi spirálovitou stopou se vine tzv. land, který kvůli průběhu groove směřuje také spirálovitě. A právě zde začínají rozdíly mezi formáty.

Při vývoji zapisovatelných DVD formátů bylo třeba vyřešit dva technické problémy: za prvé udržet konstantní datovou hustotu, resp. konstantní obvodovou rychlost u CLV mechanik (Constant Linear Velocity), za druhé zajistit přesné nastavení laserového paprsku.

Pro určení rychlosti otáčení je groove tvarována do vlny podle sinusové křivky, v odborné terminologii nazývané wobble. Při otáčení disku tato vlna generuje oscilaci, podle jejíž frekvence může přístroj určit rychlost a udržovat ji konstantní.

Také nastavení uvnitř stopy se liší podle formátu a je důležité pro to, abychom DVD nemuseli vypalovat „at once“ (najednou). Formáty DVD-R a DVD-RW používají k nastavení tzv. pre-pits. Ty jsou při výrobě disku zalisovány do landu a obsahují informace o pozici ve stopě. Pokud dojde k pokračování přerušeného zapisování nebo se vypalují nová data, je podle pre-pits provedeno nastavení laserového paprsku. Zapisování však nepokračuje zcela návazně, ale vyžaduje tzv. Linking Sector. Ten umožňuje cíleně nahrazovat jednotlivé bloky informací.

Aliance +RW se s problémem nastavení vypořádala jinak. Pre-pits u +R a +RW médií nenajdete. Wobble je naproti tomu vysokofrekvenční a je navíc opatřena namodulovaným signálem, který informuje o aktuální pozici a je přesnější. Na tom staví technologie „Losseless-linking“, která umožňuje nahrazovat 32kB bloky, aniž by docházelo ke kolizi s jinými bloky nebo ke vzniku velkých mezer mezi jednotlivými bloky. Přesnost nastavení je u DVD+RW menší než 1 µm, což je dosaženo právě vysokou frekvencí wobble 817 kHz. Tak mohou DVD+RW média, ačkoli nejsou zapisována lineárně, číst i DVD přehrávače, které by jinak „klopýtaly“ přes příliš velké mezery.

Žádná ochrana proti kopírování

Dalším rozdílem mezi soupeřícími formáty je ochrana proti kopírování. Zatímco filmový průmysl, který má na této ochraně logický zájem, je členem DVD konsorcia, nemá v „+RW alianci“ žádné slovo. Výsledkem je, že DVD+R média nepodporují (na rozdíl od DVD-R) dnes již zastaralou ochranu proti kopírování CSS.

Ochrana proti kopírování je založena na předlisovaných stopách. U DVD disků chráněných proti kopírování se na tomto místě nachází informace potřebné pro dešifrování obsahu. Protože tato stopa nemůže být přepsána, nemohou být ani přeneseny výše uvedené informace a kopie poté není funkční. Pokud byste chtěli na DVD-R vypálit vlastní film a eventuálně jej opatřit ochranou proti kopírování, potřebovali byste speciální disk, který nemá předlisovanou CSS stopu. Tyto authoringové disky stojí ale asi desetkrát více než disky běžné, jsou tedy pro kopírování DVD příliš drahé. Nové programy však tento problém obcházejí a mohou se stát určitou hrozbou pro filmový průmysl.