Что такое DVD-плеер и как он работает?
Отмечаем юбилей формата DVD
Диску ДВД в этом году исполнилось 25 лет. Четверть века назад домашнее видео уверенно шагнуло в цифровую эру, предоставив любителям кино не только недостижимое до этого момента качество картинки и звука, но и интерактивные возможности, недоступные на VHS. Чтобы приобщиться к достижениям технического прогресса производители предлагали проигрыватели DVD, которые за эти годы прошли путь от элитных компонентов с освежающим ценником до компактных моделей массового сегмента. С появлением формата Blu-ray с видео высокого разрешения актуальность DVD стала уходить в прошлое, но и сегодня отправлять DVD на свалку истории ещё рано.
История создания DVD
В конце XX века мир стоял на пороге новой эры в развитии технологий хранения информации. Компакт-диски уже прочно вошли в жизнь людей, но растущие потребности в хранении данных требовали более совершенных решений. Именно тогда началась разработка технологии, которая впоследствии изменила представление о цифровых носителях.
Отправной точкой в создании DVD можно считать начало 1990-х годов, когда несколько крупных технологических компаний начали работу над новым форматом оптического диска. Процесс разработки не был простым — на рынке существовали конкурирующие технологии. Компании Philips и Sony продвигали формат MMCD (Multimedia Compact Disc), в то время как Toshiba предлагала свой вариант под названием Super Disc.
Прорыв произошел в 1995 году, когда конкурирующие стороны решили объединить усилия. Это решение привело к созданию единого стандарта, который получил название DVD. Интересно, что изначально аббревиатура DVD расшифровывалась как Digital Video Disc, однако позже название изменили на Digital Versatile Disc, чтобы подчеркнуть универсальность нового носителя.
Технологическое превосходство DVD над предшественниками было достигнуто благодаря нескольким инновационным решениям. Основным отличием стал использование красного лазера с длиной волны 650 нм, что позволило значительно увеличить плотность записи данных. Кроме того, разработчики внедрили возможность двуслойного хранения информации.
Первый DVD-проигрыватель появился в Японии в ноябре 1996 года, а уже в марте 1997 года формат добрался до американского рынка. Первые релизы поражали пользователей качеством видео и дополнительными материалами к фильмам.
Появление DVD произвело настоящую революцию в нескольких сферах. Формат полностью изменил индустрию домашнего видео, вытеснив VHS-кассеты. Он нашел применение в игровой индустрии и стал популярным носителем для хранения компьютерных данных.
С течением времени формат эволюционировал, появились версии для многократной записи, специальные версии для аудиофилов и стандарты для хранения HD-видео. Несмотря на появление более современных технологий, DVD остается значимой частью истории развития цифровых носителей информации.
Кружатся диски
По поводу расшифровки аббревиатуры DVD единой точки зрения нет – кто-то считает, что она расшифровывается как Digital Video Disc (цифровой видео диск), другие убеждены, что это Digital Versatile Disc (цифровой многоцелевой диск). DVD Forum при утверждении стандарта оставил этот вопрос за скобками – то есть, каждый волен трактовать аббревиатуру как ему больше нравится. В принципе, второй вариант – более строгий, поскольку диски DVD используются далеко не только для издания фильмов в формате DVD-Video. К примеру, в компьютерной индустрии этот носитель применяется для хранения файлов любого типа – таким образом, “многоцелевой диск” в данном случае прозвучит уместнее. Но мы сегодня вспоминаем DVD-плееры, потому сконцентрируемся именно на формате DVD-Video.
Итак, диск DVD предлагает видео в стандартном разрешении (SD), составляющее 720 x 576 пикселей для стандарта PAL и 720 x 480 – для NTSC. Материал сжимается кодеком MPEG-2, в результате чего на однослойный диск DVD ёмкостью 4,7 Гб можно записать стандартный двухчасовой фильм с битрейтом от 5 до 8 Мбит/с. Такой скорости цифрового потока достаточно, чтобы получить качественную картинку без видимых артефактов компрессии. Кроме однослойных используются и двухслойные диски DVD ёмкостью 8,5 Гб, которые позволяют записывать либо более продолжительные фильмы, либо использовать более низкую компрессию с битрейтом, который может достигать максимального для формата DVD-Video значения 10 Мбит/с. Теоретически формат DVD допускал до четырёх слоев на оптическом диске, однако, фильмы на таких дисках не издавались, а потом появился формат Blu-ray, и подобная возможность утратила свою актуальность.
Звуковое сопровождение фильма на диске DVD записывалось в полностью дискретных цифровых форматах Dolby Digital и DTS, которые предлагали до шести (позже – до восьми) независимых каналов, что позволило реализовать в домашних условиях полноценные системы окружающего звучания в конфигурациях 5.1 и 7.1. Для записи саундтрека звук сжимался с потерями – битрейт многоканальной звуковой дорожки в итоге составлял 640 кбит/сек для формата Dolby Digital и 1,5 Мбит/сек для DTS.
| Факт | Объем двухслойного диска DVD составляет 8,5 Гб, а не 9,4 Гб, как можно было бы предположить (2 x 4,7 Гб). Причина в том, что для более надежного считывания данных с нижнего слоя длина питов верхнего слоя диска увеличены с 0,4 до 0,44 микрона. Соответственно, объем данных, который может быть записан на верхний слой, оказался меньше. |
Одним из новшеств формата DVD-Video стали развитые интерактивные возможности. Цифровой формат позволял не только сопровождать фильм несколькими звуковыми дорожками и субтитрами на разных языках с возможностью оперативного переключения между ними в процессе просмотра, но и предоставлял полноценное анимированное меню с доступом к различного рода дополнительным материалам. Более того, формат допускал запись сцен с несколькими ракурсами камеры, между которыми можно было оперативно переключаться. Правда, эта возможность осталась в разряде любопытного аттракциона и широкого воплощения не нашла. О подобном функционале до появления дисков DVD можно было только мечтать. Кроме того, дисковый формат, подразумевающий практически мгновенный доступ к произвольному месту хранения данных, позволил реализовать удобную оперативную навигацию по сценам фильма (главам) – возможность, недостижимая при просмотре кино с кассет VHS.
DVD-плеер изнутри
Проигрыватели дисков DVD могут весьма серьезно отличаться как по конструкции и структуре, так и по функционалу. Начнем, пожалуй, со второго. Любой DVD-плеер не ограничивается воспроизведением дисков в формате DVD-Video. Как минимум, аппарат сможет проигрывать музыкальные компакт-диски. С большой вероятностью плеер сможет воспроизводить аудиофайлы MP3, записанные на диски CD-R, либо DVD-R, а также на их перезаписываемые варианты – CD-RW и DVD-RW. Многие проигрыватели знакомы также с несжатым форматом аудио WAV – такие файлы также могут считываться с дисков, перечисленных выше. Кроме того, нередко DVD-плееры, особенно современные, оснащаются портом USB и способны воспроизводить контент (как видео, так и аудио) с внешних USB-накопителей – флешек и внешних дисков.
На заре эры DVD проигрыватели оснащались самыми разнообразными интерфейсами для подключения устройств отображения – телевизоров или проекторов. В те времена для трансляции видео применялись аналоговые интерфейсы, самым качественным из которых был компонентный Y-Pb-Pr. Этот интерфейс был способен передавать даже видео Full HD с прогрессивной разверткой – 1080p. Кроме него применялись аналоговые интерфейсы S-Video и композит. Со временем все эти интерфейсы были вытеснены цифровым стандартом HDMI. В современном DVD-плеере порт HDMI стал практически безальтернативным вариантом подключения телевизора или проектора. Композитный аналоговый выход ещё можно встретить – его иногда оставляют как аварийный на случай каких-либо проблем с совместимостью по HDMI, а S-Video и компонент сегодня окончательно канули в лету.
Интерфейс HDMI применяется и для передачи звука. Если речь идет о полноценной системе домашнего кинотеатра, то проигрыватель DVD подключается одним кабелем HDMI к AV-процессору или ресиверу, которые уже транслируют видео дальше – на телевизор или проектор. Телевизор также может принимать звук по HDMI при прямом подключении к нему DVD-плеера. Кроме HDMI звук с проигрывателя DVD может быть передан через цифровой оптический или коаксиальный интерфейс.
Как правило проигрыватель DVD оснащается и аналоговыми аудиовыходами. Как минимум, на коммутационной панели плеера вы обнаружите стереопару на разъемах RCA. Реже можно встретить полноценный многоканальный аналоговый выход 5.1, либо 7.1 – это атрибут моделей более высокого класса. В период расцвета формата таких проигрывателей выпускалось много. Сегодня в этом классе подобные аппараты уже не производятся.
Любой DVD-плеер оснащается приводом оптических дисков, задачей которого является считывание информации с носителя. Чаще всего для этих целей используется устройство с выдвигающимся лотком для загрузки дисков. Раньше встречались модели с щелевыми загрузчиками, но со временем классическая компоновка стала преобладать. Аудиофильские варианты с верхней загрузкой и пассиковым приводом в DVD-проигрывателях не замечены.
Для энергоснабжения компонента применяются импульсные блоки питания. В аппаратах высокого класса для питания аналоговой части дополнительно могли быть установлены линейные блоки на базе мощных тороидальных силовых трансформаторов. Как отмечалось выше, аппараты такого уровня, которые вполне могут рассматриваться в том числе как аудиоисточник для стереосистемы, производились в период расцвета формата – сегодня они довольно широко представлены на вторичном рынке и предлагаются по сравнительно доступным ценам.
Считанный с диска поток данных поступает в чипсет проигрывателя. Здесь нужно сделать важное уточнение – необходимо разделять функциональные блоки проигрывателя и чипы на его системной плате. Далеко не всегда каждый функциональный блок оформлен в виде отдельного чипа. Более того, в большинстве случаев как раз наоборот – в одном чипе реализован весь функционал плеера. Часто в отдельных корпусах встречаются цифроаналоговые преобразователи аудио и видеопроцессоры, отвечающие за скалирование и деинтерлейсинг картинки. Все остальные функциональные блоки как правило объединены в один специализированный видеопроцессор.
Итак, из поступающего цифрового потока выделяется информация, которая относится к видео, и аудиоданные. Разделенный таким образом поток поступает соответственно в видеопроцессор и DSP, где производится декодирование форматов видео и, при необходимости, аудио. В принципе после этого этапа результат можно выводить на цифровые выходы проигрывателя. Продвинутые модели могут предложить дополнительные цифровые обработки контента – к примеру, скалирование картинки до более высоких разрешений, которое, как вариант, может выполняться отдельным процессором от уважаемого именно в этой области производителя с использованием его инновационных технологий. Кроме того, при наличии в коммутационном арсенале проигрывателя аналоговых аудиовыходов, производится конвертация аудио в аналоговую форму с помощью чипов DAC – как правило, широко используемых в Hi-Fi технике.
Несмотря на то, что сегодня юбиляр практически вытеснен более продвинутыми во всех отношениях дисковыми форматами Blu-ray и UltraHD Blu-ray с одной стороны, и стриминговыми сетевыми сервисами с другой, DVD-проигрыватели высокого класса от именитых фирм, произведенные в период расцвета формата, продолжают вызывать интерес, прежде всего, как сравнительно недорогой вариант аудиоисточника для стереосистемы. Эта тема заслуживает отдельного подробного разговора, и мы обязательно к ней вернемся в одном из наших материалов.
Вывод:
По сумме факторов переход с VHS на DVD был настоящим технологическим откровением – квантовым скачком из века XX в XXI. Появление в дальнейшем формата Blu-ray, а затем UltraHD Blu-ray таким прорывом уже не выглядели. И даже весьма высокая на первых порах цена DVD-плееров и главное – дисков DVD не могли отвратить любителей кино от приобщения к передовым технологиям. С юбилеем, DVD!