DVD verstehen: Aufbau & Formate

Die DVD-Bücher (A–E)

Wie bei der CD die "Rainbow Books", gibt es bei der DVD fünf Spezifikationsbücher. Bücher A–C decken die Nur-Lese-Formate ab, D und E die beschreibbaren.

Der physikalische Aufbau

Eine DVD sieht einer CD täuschend ähnlich – und teilt die Maße: 12 cm Durchmesser, 1,2 mm dick. Daneben gibt's noch 8-cm-DVDs.

Die Daten werden wie bei der CD mit Pits und Lands gespeichert, aber die Dimensionen sind drastisch verkleinert:

• Pits nur noch 0,4 µm (CD: 0,9 µm)
• Spurabstand der Helix: 0,74 µm (CD: 1,6 µm)
• Laser-Wellenlänge: 650/635 nm rot (CD: 780 nm)
• Datenschicht: 0,6 mm dick (CD: 1,2 mm)

Schichten und Seiten

Eine DVD besteht aus zwei 0,6 mm dicken Hälften, Rücken an Rücken verklebt. Jede Hälfte kann eine oder zwei Datenschichten tragen – daher die Vielfalt der Varianten:

Imation- vs. Matsushita-Verfahren

Bei zwei Schichten auf einer Seite kommt eine teildurchlässige Erstschicht zum Einsatz, durch die der Laser zur tieferen Schicht durchfokussieren kann:

• Imation: Echte zwei Schichten – aufwendiger, aber doppelte Kapazität pro Seite.
• Matsushita: Zwei Seiten, semitransparent verklebt – einfacher, aber faktisch eine Zwei-Seiten-Disc ohne Wendeerfordernis.

Track-Pfade: PTP und OTP

Die Datenspur der ersten Schicht verläuft wie bei der CD spiralförmig nach außen. Für die zweite Schicht gibt's zwei Optionen:

• PTP (Parallel Track Path): Beide Spuren parallel – ermöglicht z.B. Wechsel der Kameraperspektive.
• OTP (Opposite Track Path): Umgekehrte Ausleserichtung – nahtlose Wiedergabe für Filme mit Überlänge.

Der logische Aufbau

Logische Strukturen definieren, wie Dateien und Verzeichnisse auf physikalische Sektoren abgebildet werden – Volumes, Blöcke, Allocation Tables, Charset, Pfade.

Bei der CD war ISO 9660 Standard. Für die DVD war ISO 9660 von Anfang an zu starr – die OSTA (Optical Storage Technology Association) hat UDF als Nachfolger bestimmt.

UDF — Universal Disc Format

UDF ist das universelle Dateisystem der DVD: betriebssystem-übergreifend, ohne die alten ISO-9660-Beschränkungen. Bis zu 64 000 Zeichen, lange Dateinamen, beliebige Verzeichnistiefe, fragmentierte Dateien.

UDF Bridge / Micro-UDF

In der Praxis wird so gut wie jede DVD mit einem ISO 9660-Mantel umgeben (Level 3) – als Bridge-Disc:

• Systeme mit ISO-Treiber lesen sie als ISO-Disc
• Systeme mit UDF-Treiber lesen sie als UDF-Disc
• Beide greifen auf dieselben Dateien zu, keine getrennten Partitionen

Reine UDF-Discs ohne ISO-Mantel funktionieren nur mit installiertem UDF-Treiber – verschiedene CD-Brennprogramme haben Packet-Writing-Anwendungen mit (oft proprietären) UDF-Variationen.

DVD-ROM — die Basis aller DVDs

Die DVD-ROM-Spezifikation legt das Grundgerüst aller Nur-Lese-DVDs fest: Maße, Dateisystem, EFM Plus, Reed Solomon-Fehlerkorrektur. Plus:

• Reflektivität: 45–85% bei der ersten Schicht (CD: ~80%), 13–35% bei der zweiten
• Mindest-Datenrate beim Auslesen
• Speicherkapazitäten aller Varianten
• Fehlerkorrektur-Overhead: ca. 13%

Damit ist klar: Jede DVD ist im Kern eine DVD-ROM. Eine DVD-Video ist nur eine Untereinheit – aber eine, die sich gewaschen hat: der Application-Layer regelt vom Audio-Codec bis zur Menü-Navigation alles.

DVD-R — einmal beschreibbar

DVD-R ist das Pendant zur CD-R: einmal beschreibbare Medien mit organischer Polymer-Schreibschicht. Brennt man, kompatibel zu den meisten DVD-Playern und -Laufwerken.

Kapazitäten

• 4,7 GB — 12 cm, einseitig (Standard heute)
• 8,5 GB — 12 cm, Double-Layer
• 9,4 GB — 12 cm, doppelseitig (selten)
• 1,4 GB — 8 cm, einseitig
• 2,8 GB — 8 cm, doppelseitig

Erst ab 4,7 GB lohnt sich der Einsatz als Videorecorder – kleinere Kapazitäten waren eher Übergangslösungen.

DVD-RAM — die Fehlplanung

DVD-RAM klang zunächst nach der Lösung für mehrfaches Beschreiben. Die Realität: nahezu 100% inkompatibel zu allen anderen Playern. Die Technik basiert auf Phase Change plus MO- und Festplatten­techniken; Daten werden auch auf der Trennwand zwischen Spuren geschrieben.

Kapazitäten

• 2,6 GB einseitig (oft als Caddy-Variante)
• 5,2 GB doppelseitig (nur ohne Caddy)

Beteiligte Firmen: Toshiba, Panasonic, Hitachi. Fazit: Der Speicherplatz reicht nicht für Videos, fast kein Player liest die Discs. DVD-RAM ist als Standard nicht ernsthaft einsetzbar geworden.

DVD-RW & DVD+RW

DVD-RW

Wieder beschreibbares Format auf Phase Change-Basis. Von Pioneer entwickelt, nutzt die Pit-Größen der DVD-R – soll zu existierenden DVD-Playern kompatibel sein. Kapazität: 4,7 GB (Single-Layer), 8,5 GB (Double-Layer).

DVD+RW

Konkurrenzformat zur DVD-RAM, eingeführt Herbst 1999 – ebenfalls auf Phase Change basiert. Hauptbeteiligte: Philips, Sony, Hewlett Packard, plus Ricoh, Yamaha, Mitsubishi und die großen Filmstudios.

DVD-Sonderformate

Mac/PC-Hybrid-DVD

Die DVD-Variante der bekannten Hybrid-CD: zwei Partitionen auf einer Disc – Mac-spezifisch und PC-spezifisch. Jede ist nur vom dazugehörigen Betriebssystem aus handhabbar.

WWW-DVD

Eine DVD-ROM oder DVD-Video mit eingebauten Browser-Funktionen: Drehbücher als HTML-Versionen mit direkten Sprüngen zu Filmszenen oder Webseiten. Hierzulande nur als US-Import zu bekommen, Wiedergabe braucht einen PC mit DVD-ROM-Laufwerk.

Mixed-Media (Rewritable Sandwich-Disc)

Eine ungewöhnliche Mischung: eine DVD mit zwei Schichten – wobei die eine eine DVD-RAM-Schreibschicht ist (mehrfach beschreibbar), die andere DVD-ROM-Daten enthält.

Alternative Formate

SACD — Super Audio CD

Sony und Philips' Konkurrenzformat zur DVD-Audio. Eine Hybrid-Disc mit zwei Schichten: die obere ist von jedem CD-Player abspielbar, die untere nur von DVD-SACD-Playern. Auch bekannt als Legacy- oder Sandwich-Disc. Hat sich nicht durchgesetzt.

MMFV und AS-MO

Von NEC eingeführtes alternatives DVD-Schreibformat – ähnlich DVD/RW und DVD+RW, mit ca. 5 GB Kapazität. AS-MO sollte das Gleiche schaffen. Beide vermutlich nur für Videoüberwachung und Konferenzaufzeichnung relevant geworden.

DIVX (das Hardware-Format!)

Nicht zu verwechseln mit dem MPEG-4 Codec DivX. DIVX war Ende der 90er ein Versuch der Filmindustrie, eine alternative Vertriebsform für DVD-Videos zu etablieren – die DIVX-Player verfügten über ein Modem zum Filmverleih, der pro Anschauen Geld kassierte. 1998 ist das Format gestorben.