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Caratteristiche tecniche del formato DVD e DVD-ROM Le dimensioni dei DVD di produzione industriale sono di quattro tipi:
DVD-5: 4.7 GB Lato unico e singolo strato
DVD-9: 8.5 GB Lato unico e doppio strato
DVD-10: 9.4 GB Due lati e singolo strato
DVD-18: 17 GB Due lati e doppio strato
La memorizzazione delle informazioni avviene sullo "strato di incisione",
tramite un laser, focalizzato su esso, che ne modifica la riflettività,
riproducendo la sequenza 0, 1. Ogni strato è suddiviso in tracce circolari e
concentriche di 0,74 micron.
In lettura la luce laser viene riflessa dallo strato di memorizzazione in modo
diverso a seconda dell'indice di riflessione e conoscendo la velocità di
rotazione del disco e la traccia su cui si sta leggendo, si può risalire alla
sequenza 0,1.
La minima velocità di trasmissione dati da un DVD è nove volte maggiore di
quella di un CD, cosicché un lettore DVD da 1x è quasi equivalente ad un lettore
CD da 8x. Più precisamente, 1x per un lettore DVD equivale a 1350 kb/s, mentre
1x per un lettore CD equivale a 150 kb/s.
Il file system largamente usato nei DVDRom è l'UDF (Universal Disk Format).
Dvd Time
È oggi anche possibile distribuire DVD a scadenza dagli standard medesimi di un
DVD a doppio strato ma che si differenzia da questo per la durata fisica della
traccia che contiene. La parte centrale contiene sostanza citrica che a contatto
con il raggio ottico del lettore viene lentamente sprigionata ed entro 48 ore
rende il dvd inservibile avendone deteriorato la traccia.
Esistono vari brevetti per realizzare questi nuovi supporti. Negli Stati Uniti
questa tecnologia è stata sviluppata con il marchio Flexplay dalla Flexplay
Technologies, società fondata nel 1999 da Yannis Bakos and Erik Brynjolfsson.
Una tecnologia simile è utilizzata dalla Buena Vista con il nome ez-D.
Un'altra tecnologia simile, SpectraDisc, è stata sviluppata dalla SpectraDisc
Corporation, acquistata interamente dalla Flexplay Technologies nel 2003.
In Italia i DVD a scadenza sono detti Dvd Time e sono distribuiti
dalla 01 Distribution che ha acquistato in esclusiva il brevetto
dalla società francese Dvd-Time. Il primo film distribuito in Italia
su tale supporto è stato A History of Violence nel 2006.
Il futuro dei DVD
Anche se l'industria ha decretato che il DVD è tecnologicamente morto, si ha
l'impressione che il suo uso continuerà per un periodo non troppo breve. Nel
contempo è in atto un confronto per stabilire la tecnologia che erediterà il suo
ruolo sul mercato.
Gli standard proposti per succedere al DVD sono il Blu-ray e il DVD ad alta
definizione (HD DVD), tra loro incompatibili. Si spera che le industrie
raggiungano rapidamente un accordo, per evitare guerre commerciali che
disorientino i consumatori (come avvenne ai tempi della guerra tra i formati di
videocassette VHS e Betamax).
Lo studio di possibile standard che permetterebbe il successivo salto di qualità
è già allo studio avanzato: si tratta dell'Holographic Versatile Disc (HVD),
basato sulla tecnologia delle memorie olografiche, e permetterà di contenere tra
i 300 e gli 800 Gigabyte su un disco.
La capienza in minuti di un DVD-video è solo indicativa e dipende da scelte di
natura commerciale. La reale capienza in minuti di un DVD-video dipende dal tipo
di ripresa e dai settaggi scelti per i parametri della codifica in MPEG-2. Per
qualsiasi supporto di memorizzazione digitale, l'unità di misura della capienza
in uso è il byte.
Le differenze tra CD e DVD
Il DVD ha lo
stesso diametro dei CD (12cm) e lo stesso spessore (1,2mm), ma è
stato sviluppato perchè era necessario avere un supporto ottico
di archiviazione di enorme capacità: infatti il 680 Mb dei CD
Audio e i 650 Mb dei CD-ROM non sono più sufficienti per le
applicazioni audio/video odierne. Chiaramente il problema era
quello di aumentare la densità dei dati senza cambiare il
formato dei 12 cm di diametro. Sugli attuali CD, le informazioni vengono
memorizzate mediante una sequenza di "pit" che vengono
incisi sulla superficie riflettente del disco e che rappresentano
i bit. In corrispondenza dei pit, il raggio laser di lettura
viene deflesso con un angolo diverso, e un sensore sensibile alla
luce ricostruisce le informazioni in base alla sequenza di luci e
ombre che si susseguono durante la rotazione del disco. La
lunghezza minima di un pit è di 0,834 micron; su un DVD, questa
viene ridotta a 0,4 micron. In questo modo, aumenta la densità
d'informazioni a parità di superficie del supporto. Nella stessa
direzione va la riduzione di spaziatura tra le tracce di dati che
procedono a spirale verso il bordo esterno del CD. Negli attuali
CD, la spaziatura (o track pitch) è di 1,6 micron, mentre nel
DVD è di soli 0,74 micron. Per discriminare le informazioni più
piccole di un DVD, in fase di lettura viene utilizzato un raggio
laser rosso di lunghezza d'onda minore, compreso tra 635 e 650
nanometri (quello dei drive CDROM è di 780 nanometri), del
tutto identico a quelli utilizzati nei lettori di codice a barre.
 
Questo spazio disponibile viene
aumentato dal fatto che si possono immagazzinare dei dati su due
strati (double-layer) dello stesso DVD (cambiando la
focalizzazione del laser che deve leggere i pit) e non solo! I
DVD possono essere utilizzati su entrambe le facce
(double-sided), rendendo così immenso lo spazio utilizzabile per
singolo DVD.
Il DVD andrà a
sostituire con un unico standard diversi formati. Una distinzione
netta rimarrà soltanto tra i DVD nati per la riproduzione, cioè
per leggere ciò che è stato impresso in fabbrica, e quelli
scrivibili e riscrivibili più volte e ovviamente leggibili in
casa. Tecnicamente la distinzione sarà tra i Playback-Exlusive
Type, che comprendono i DVD Video, i DVD Audio e i DVD-ROM e
i Read and Write Type che comprendono i DVD-R (Write Once)
e il DVD-RAM (Rewritable).
I DVD Video sono
destinati alla riproduzione di film o in generale a contenere
video e suono, dovrebbero sostituire i LD, i VideoCD e le
videocassette preregistrate.
I DVD Audio del tipo singolo strato-singola facciata sono
destinati ad applicazioni puramente audio con una qualità pari o
superiore a quella degli attuali CD Audio.
I rimanenti tre
formati sono destinati al mondo dell'informatica e conterranno
dati, video e audio; il DVD Rom sostituirà l'attuale CD-Rom e
sarà disponibile nella versione SSSL da 4,7Gb e SSDL da 8,5Gb.
Il DVD-R sostituirà gli attuali CD scrivibili una sola volta
permettendo un passaggio da 650Mb di capacità a circa 3,9GB per
il tipo SSSL e 7,8Gb per il DSSL. Non è disponibile per il DVD-R
la versione a doppio strato per motivi derivanti dal metodo con
cui vengono scritti i bit.
La tecnologia
adottata per scrivere sui riscrivibili si chiama phase change:
durante la registrazione il laser scalda la superficie del disco,
che in base alla potenza ottica emessa subisce una trasformazione
di fase che durante il raffreddamento manterrà una struttura
amorfa o cristallina variante da punto a punto. La struttura
così ottenuta infuirà sul modo con cui l'alluminio sottostante
rifletterà o assorbirà il raggio luminoso, la struttura del
materiale poi può essere mutata durante le successive
registrazioni.
A causa del notevole aumento dei dati registrati il file format
utilizzato non sarà più l'attuale ISO9660 usato nei CD-ROM ma
il nuovo UDF Bridge; così pure il sistema di correzione degli
errori che è stato riprogettato e chiamato RSPC e ha permesso un
miglioramento del sistema di correzione con un fattore di 10.
Il sistema di lettura garantisce la piena compatibilità con i
CD-ROM e i CD Audio di vecchia generazione purchè prestampati,
mentre per i CD-R la lettura non sarà possibile con tutti gli
apparecchi ma solo con alcuni opportunamente equipaggiati di
doppio pick-up (emettitore/ricettore del raggio laser), anche se
Sony ha recentemente realizzato un pick-up bivalente.

Capacità del DVD
Come riferimento, un CD-ROM contiene circa 650 megabytes,
corrispondenti a 0.64 gigabytes o a 0.68 miliardi di bytes. Nella
lista qui sotto, SS/DS significa singola-/doppia-faccia, SL/DL/ML
significa singolo-/doppio-/misto-strato (misto significa singolo
strato su un lato, doppio strato sull'altro lato), gig significa
gigabytes (2^30), BB significa miliardi di bytes (10^9).
| DVD-5 (12 cm, SS/SL) |
4.37 gig (4.70 BB) di
dati, oltre 2 ore di video |
| DVD-9 (12 cm, SS/DL) |
7.95 gig (8.54 BB),
circa 4 ore |
| DVD-10 (12 cm, DS/SL) |
8.74 gig (9.40 BB),
circa 4.5 ore |
| DVD-14 (12 cm, DS/ML) |
12.32 gig (13.24 BB),
circa 6.5 ore |
| DVD-18 (12 cm, DS/DL |
15.90 gig (17.08 BB),
oltre 8 ore |
| DVD-1 (8 cm, SS/SL) |
1.36 gig (1.46 BB),
circa mezz'ora |
| DVD-2 (8 cm, SS/DL) |
2.47 gig (2.66 BB),
circa 1.3 ore |
| DVD-3 (8 cm, DS/SL) |
2.72 gig (2.92 BB),
circa 1.4 ore |
| DVD-4 (8 cm, DS/DL) |
4.95 gig (5.32 BB),
circa 2.5 ore |
| DVD-R 1.0 (12 cm,
SS/SL) |
3.68 gig (3.95 BB) |
| DVD-R 2.0 (12 cm,
SS/SL) |
4.37 gig (4.70 BB);
8.75 gig con i rari dischi DS |
| DVD-RW 2.0 (12 cm,
SS/SL) |
4.37 gig (4.70 BB);
8.75 gig con i rari dischi DS |
| DVD-RAM 1.0 (12 cm,
SS/SL) |
2.40 gig (2.58 BB) |
| DVD-RAM 1.0 (12 cm,
DS/SL) |
4.80 gig (5.16 BB) |
| DVD-RAM 2.0 (12 cm,
SS/SL) |
4.37 gig (4.70 BB) |
| DVD-RAM 2.0 (12 cm,
DS/SL) |
8.75 gig (9.40 BB) |
| DVD-RAM 2.0 (8 cm,
SS/SL) |
1.36 gig (1.46 BB) |
| DVD-RAM 2.0 (8 cm,
DS/SL) |
2.47 gig (2.65 BB) |
| CD-ROM (12 cm, SS/SL) |
0.635 gig (0.650 BB) |
| CD-ROM (8 cm, SS/SL) |
0.180 gig (0.194 BB) |
| DDCD-ROM (12 cm, SS/SL) |
1.270 gig (1.364 BB) |
| DDCD-ROM (8 cm, SS/SL) |
0.360 gig (0.387 BB) |
La caratteristica che segna
probabilmente il maggior distacco rispetto al passato è che la
tecnologia dei DVD si spinge oltre, e mediante l'introduzione dei
dischi a doppio strato e doppio lato, arriva a capacità
complessive ben maggiori, introducendo nel contempo il concetto
di una molteplicità di formati fisici.
Gli attuali CDROM, invece, hanno una densità d'informazioni
rigidamente costante.
La loro capacità complessiva varia leggermente solo in funzione
di quanto la traccia a spirale dei dati (che viene scritta a
partire dal bordo interno del CD) si spinge fino al bordo esterno
del disco.
Molti CDROM si limitano a 553 MB di capacità totale; altri
arrivano a un limite massimo di 682 MB sfiorando il bordo
esterno, non senza qualche rischio, dato che quella regione del
disco è più soggetta a imperfezioni e danneggiamenti (alcuni
drive hanno perfino difficoltà a leggere le tracce più lunghe).
Durata I dischi stampati (quelli con
i film) dureranno più a lungo di quanto vogliate, all'incirca da 50
a 300 anni. I dischi DVD-R e DVD+R hanno una durata prevista
all'incirca dai 40 ai 250 anni, più o meno quanto i dischi CD-R.
I formati cancellabili (DVD-RAM, DVD-RW e DVD+RW) hanno una durata
prevista da 25 a 100 anni circa.
Facendo un confronto, i supporti magnetici (nastri e dischi) durano
da 10 a 30 anni; la carta high-quality anti-acido può durare 100
anni ed oltre e i microfilm di qualità da archivio sono progettati
per durare 300 anni o più. Notate che i supporti ottici di solito
diventano tecnicamente obsoleti entro 20 o 30 anni, molto tempo
prima che si deteriorino fisicamente. In altre parole, prima che il
supporto diventi illeggibile, sarà sempre più difficile o
impossibile trovare gli apparecchi che possano leggerlo.
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