Формат DVD, Особенности строения и использования Опции

[maded]

DVD-Видео: Глобальный стандарт

Перевод статьи размещенной на !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

DVD-Видео является всеобщим стандартом для предварительно записанного видео и изначально был разработан чтобы отвечать требованиям киноиндустрии, в частности для того, чтобы уместить киноленту на один компактный оптический диск.

DVD-Видео предлагает также широкий набор функций, включающих объёмный звук, субтитры, выбор формата экрана и интерактивность для нелинейных видео приложений.


DVD-Видео: Глобальный стандарт

Спецификация DVD-Видео (на данный момент версия 1.12) была разработана и на данный момент поддерживается рабочей группой WG1 DVD-Форума. Рабочая группа WG1, которая включает несколько целевых групп, занимается вопросами как одноразовых, так и перезаписываемых форматов дисков. DVD-Видео на данный момент является наиболее стремительно растущей технологией бытовой электроники всех времён. Несколько тысяч фильмов и несколько миллионов проигрывателей используются во всём мире, причем годовые продажи проигрывателей и дисков удваиваются с каждым годом.

DVD-видео проигрыватели поступили в продажу в Японии в ноябре 1996, в США - в марте 1997, в Европе - в 1998. С тех пор DVD-Видео формат стал расти быстрее, чем любой другой бытовой формат в этих регионах.

DVD-видео начал вытеснять VHS в качестве альтернативного способа хранения записанного видео как в области розничной продажи, так и в области видеопроката. C появлением бытовых записывающих DVD, DVD-Видео формат нацелился на замену VHS формата в области домашней видеозаписи и просмотра записанного видео.


Требования DVD-Видео

Основанный Голливудом Консультативный Комитет для Киностудий (Motion Picture Studio Advisory Committee) определил следующие требования к DVD-Видео формату:

• 135 минут на одной стороне одного диска (покрывает 99% всех фильмов)
• Разрешение видео лучше, чем на Лазерном Диске (ЛД)
• Объёмный звук CD качества для домашнего кинотеатра
• От 3 до 5 (аудио) языков для каждого фильма на одном диске
• Pan-Scan, letterbox и широкоэкранный форматы
• Функции родительского контроля
• Защита от копирования
• Совместимость с существующими cd
• Разделение фильма на главы и доступ к ним (как на Видео CD)
• Стоимость производства, сходная с затратами на производство CD

Формат Видео CD был рассмотрен, но затем отвергнут вследствие того, что он не смог сочетать в себе необходимое соотношение качества и времени проигрывания. Отсюда возникла потребность в новом, более ёмком носителе, который и был реализован в виде DVD. Все вышеприведённые требования были удовлетворены в спецификации DVD-Видео.


Возможности DVD-Видео

Спецификация DVD-видео предлагает следующие возможности:

• 133 минуты качественного MPEG-2 видео с многоканальным объёмным звуком
• Выбор широкоформатного, letter box и pan & scan видео форматов
• Аудио до 8 языков
• Субтитры до 32 языков
• Меню и программные цепочки для интерактивности
• До 9 углов камеры для предоставления пользователю более широкого выбора
• Защита от цифрового и аналогового копирования
• Функция родительского контроля для защиты от детей

Большинство DVD включают также дополнительные материалы, которые не могут быть включены в VHS, такие как биографии, комментарии режиссёра, рассказ о создании фильма и т.д. Увеличивается число дисков , которые включают дополнительные возможности для DVD-ROM’ов, которые варьируются от ссылок на соответствующие веб сайты до игр, основанных на киноленте. Доступ к веб сайтам позволяет использовать диск в различных целях, так как информация на веб сайте может обновляться, тем самым дополняя видео, содержащееся на диске.

Спецификация DVD-Видео основана на DVD (DVD ROM) с файловой системой UDF Bridge[/color]. Видео может представлять собой диск DVD-5, DVD-10 или DVD-9 в зависимости от длины фильма и других факторов. Для всех дисков, продолжительность которых больше 133 минут используется DVD-9. DVD-10 имеет смысл использовать, когда на диске требуется разместить широкоформатную и pan & scan версии. Использование формата DVD-10 не рекомендуется для размещения на них материала с большой продолжительностью, так как диск требуется переворачивать для проигрывания второй стороны.

DVD-Видео диски содержат видео, аудио и другие данные, используя специфику структуры диска и структуры файлов и директорий. Внутри файлов данные организованы в виде потоков данных.


Структура DVD-Видео диска

DVD-Видео приложения (titles) представляют собой иерархическую структуру, показанную на рисунке ниже. DVD-Видео диск поделен на комплекты видео приложений (Video Title Sets - VTS) или, попросту говоря, видео приложений (Titles). На нём есть как минимум один Видео Менеджер (VMG - Video Manager) и один комплект видео приложений (VTS). Диск, содержащий фильм и документальные съёмки о его создании весьма вероятно будет поделен на два видео приложения. Диск, содержащий 6 серий телевизионной программы будет поделен на 6 видео приложений. Несмотря на это в обоих случаях можно иметь только одно видео приложение на диске.

 dvd_stndrt1.gif ( 13,42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 9


Информация комплекта видео приложений (VTSI - Video Title Set Information) заключает в себе управляющие данные (Control Data) и видео объекты (Video Objects - Vob’s) для меню (если присутствует) и для самих видео приложений (неподвижные и видео). Каждый VOB (базовая файловая единица диска) включает видео, аудио, субтитры и навигационные данные. Когда проигрывается VOB, плеер не только последовательно проигрывает видео, но также следует навигационным командам для отображения меню, принятия команд от пользователя и т.д. Каждый VOB включает в себя отдельные ячейки (cells), связанные вместе при помощи Программных Цепочек (Program Chains - PGC), которые обеспечивают требуемую интерактивность, используя простой язык программирования, разработанный для DVD-Видео. PGC используются для регулирования проигрывания видео, аудио и субтитров в VOB’ах, отображения меню, и ввода и исполнения команд пользователя. Существует три типа PGC: последовательного проигрывания (sequential play) , произвольного проигрывания (random play) и смешанного (shuffle play) проигрывания. Отдельные ячейки могут использоваться более чем одной PGC, которая может определять различные последовательности проигрыша видеоматериала, например для обеспечения бесшовного ветвления (seamless branching). PGC подчиняются набору команд для элементарного программирования, включающему математические и логические операторы, условные переходы, обратный отсчёт времени и т.д. Имеется 16 обычных регистров для более сложного программирования, и 16 системных регистров.


Файлы и директории.

VOB’ы и другие данные располагаются в директории VIDEO_TS. Таблица внизу показывает пример диска с одним комплектом видео приложений.

CODE

┌──────────────┬──────────────────────────────────────────────────────┐
│ Filename │ Description │
├──────────────┼──────────────────────────────────────────────────────┤
│ VIDEO_TS.IFO │ Файл VMGI (Информация Видео Менеджера) │
│ VIDEO_TS.VOB │ VOB file для меню VMG │
│ VIDEO_TS.BUP │ Резервный файл VMGI │
├──────────────┼──────────────────────────────────────────────────────┤
│ VTS_01_0.IFO │ Файл VTSI (Информация Менеджера Комплекта Видео) │
│ VTS_01_0.VOB │ Набор видео объектов для меню VTS │
│ VTS_01_0.BUP │ Резервный файл VTSI │
├──────────────┼──────────────────────────────────────────────────────┤
│ VTS_01_1.VOB │ Первый файл видеоролика из комплекта видео объектов │
│ │ ( Video Object Set’a) │
│ VTS_01_2.VOB │ Второй файл видеоролика из комплекта видео объектов │
│ . . . . . . │ . . . . . . │
│ VTS_01_n.VOB │ N-ный файл видеоролика из комплекта видео объектов │
│ │ (n не более 9) │
└──────────────┴──────────────────────────────────────────────────────┘

Аудио, видео и субтитры могут содержатся не более чем в 9 VOB файлах, относящихся к данному видео приложению, каждый из которых по размеру не превышает 1 Гб. На DVD-5 будет не более 5 VOB файлов, относящихся к видео приложению, для DVD-9 могут потребоваться все 9.

Файлы VTS*.* могут повторяться для каждого комплекта видео приложений (VTS) и будут соответственно называться VTS_02*.*, VTS_03*.* и т.д. На каждый VTS будет приходиться один .IFO и .BUP файлы, плюс один или больше .VOB файлов.


Потоки данных DVD-Видео

Для того чтобы отвечать требованиям Голливуда, DVD-Видео диски разработаны для хранения аудио- видеопоследовательности, каждая из которых включает в себя потоки данных 4 типов:

CODE

┌──────────────┬────────┬──────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Тип данных │ Потоки │ Макс.битрейт │ Кодирование │
├──────────────┼────────┼──────────────┼──────────────────────────────────────────────────────────┤
│ Видео │ 1 │ 9.08 Мб/с │ MPEG-1 or MPEG-2 видео и неподвижные картинки. │
│ Аудио │ до 8 │ 6.144 Мб/с │ Возможны несколько форматов для стерео и объёмного звука │
│ Субтитры │ до 32 │ 3.36 Мб/с │ Методом кодирования длин серий ( run length encoding) │
│ │ │ │ 2 бит/пиксел субтитры. │
│ Навигационные│ 1 │ - │ Программные Цепочки для обеспечения интерактивности. │
└──────────────┴────────┴──────────────┴──────────────────────────────────────────────────────────┘

Максимальный битрейт - 9.8 Мб/с для видео, аудио и субтитров (общий предел, включающий управляющую информацию - 10.08 Мб/с). Для продолжительности в 133 минуты, средний битрейт - 4.7 Мб/с.

Средний видео битрейт зависит от количества аудио потоков и от метода кодирования, но должен быть около 4 Мб/с для качественного результата. Более высокий битрейт используется для того, чтобы достичь ещё более высокого качества видео.

Для защиты авторских прав DVD-Видео диски Голливудских студий могут быть защищены от записи, а также быть закодированными для проигрывания только в определённом(ых) регионе(ах). Защита от записи включает защиту от цифрового и аналогового методов копирования.


Защита от цифрового метода копирования.

Система шифрования материала (CSS - Content Scrambling System) используется для шифрования аудио/видео данных на DVD-Видео диске. Каждый комплект видео приложений может быть выборочно зашифрован при помощи уникального ключа. Каждому отдельному приложению назначен один Ключ Диска (Disk Key) и до 99 Ключей приложения (Title Keys), по одному на каждое видео приложение, которые хранятся на диске в шифрованной форме. Декодер получает исходные ключи путём расшифровки, и использует их получения данных в изначальном виде. Шифруются только видео данные. В DVD-ROM’ах декодер MPEG-2 обращается к устройству и получает необходимые ключи для расшифровки. Это гарантирует, что может использоваться только проверенное оборудование/программное обеспечение.

Ключи должны быть уникальными для каждого видео приложения, и шифруются организацией CSS Licensing Authority, и, обычно, шифрование осуществляется во время создания стеклянного мастер-диска.

Безопасность стоит на первом месте, поэтому используемые ключи и алгоритмы шифрования должны держаться в секрете. Только те компании, которые производят аппаратуру и программное обеспечение для кодирования и/или декодирования CSS, нуждаются в информации об используемых алгоритмах и системах.


Защита от аналогового копирования

Система защиты от аналогового копирования фирмы Macrovision (APS - Analogue Protection System) основана на Macrovision версии 7.0 и используется для искажения композитного сигнала на видеовыходе, для предотвращения записи и просмотра на VHS. Это не распространяется на выходные сигналы RGB и YUV, для которых требуются иные методы, которые на данный момент исследуются. <br />

Для того чтобы защитить DVD-Видео диск при помощи APS, владелец материала должен получить лицензию у Macrovision, а также дать указание студии, создающей диск, поставить параметр для включения APS при его проигрывании.


Региональное кодирование

DVD-Видео, защищённые при помощи CSS, могут быть также закодированы для проигрывания в определённом регионе, например, чтобы предотвратить проигрывание диска, произведённого в США, в Европе, и наоборот. Это позволяет распространять фильмы в разное время в разных частях света. Было определено 6 регионов (или, так называемых, зон) для включения в них всех стран мира.

CODE

┌──────────┬───────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Регион 1 │ США, Канада │
│ Регион 2 │ Европа, Ближний Восток, Африка, Япония │
│ Регион 3 │ Юго-Восточная Азия, Тайвань │
│ Регион 4 │ Центральная Америка, Южная Америка, Австралия, Новая Зеландия │
│ Регион 5 │ Россия, Африка, Индия, Пакистан │
│ Регион 6 │ Китай │
└──────────┴───────────────────────────────────────────────────────────────┘

 dvd_stndrt2.gif ( 11,16 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2



Статья Wayne John Doe. Большое ему спасибо.
Оригинал находился по адресу
www.clonead.pwp.blueyonder.co.uk/dvdinformation.htm
Перевод: Slig

Сообщение отредактировал maded - 27.10.2009, 9:33

Причина редактирования: Доделал таблицы