Technische Daten

Die Maße und physikalischen Parameter einer DVD sind genau definiert. Die Spezifikationen der ECMA und ISO legen u.a. fest, wie dick, schwer und groß das Medium sein soll. Jeder einzelne Informationsbereich wie Lead-in, Datenzone und Lead-out ist definiert. Die Dicke einzelner Schichten ist ebenso exakt festgelegt. Selbst die Mindestanforderungen an ein Label auf einer DVD wurden in den Katalog aufgenommen.
Eine DVD misst 120 mm im Durchmesser, ist 1,20 mm dick und wiegt zwischen 13 g und 20 g. Das Mittelloch einer DVD ist 15 mm groß. Es darf nicht enger sein, aber bis zu 0,15 mm weiter. Nach dem Mittelloch folgt ein Ring. Dieser wird als Stackring bezeichnet. Auf einer Seite ist er gewölbt und schützt DVDs vor Beschädigungen beim Stapeln in der Produktion. Auf der anderen Seite ist der Bereich als Rille (stamper holder groove) sichtbar. Er entsteht durch die Produktion und hat keine Funktion.

Abmessungen einer DVD.

Der lesbare Bereich einer DVD setzt sich aus Lead-in, Datenbereich und Lead-out zusammen. In der Grafik finden Sie die wichtigsten Bereiche einer DVD. Einzelheiten wie die zulässigen Abweichungen finden Sie in Datenblättern der ECMA und ISO.

Das Lead-in beginnt nahe des Mittellochs zwischen 44,0 mm und 45,2 mm. Dies gilt für DVDs mit einem Layer (DVD-5, -10) und für DVDs mit zwei Layern, deren zweiter Layer im PTP-Modus von innen nach außen gelesen wird. Das Lead-in endet nach 48,0 mm und der Datenbereich beginnt.
Wird jedoch der zweite Layer einer DVD-9 und DVD-18 im OTP-Modus von außen nach innen gelesen, beginnt bei 48,0 mm das Lead-out. Es endet weiter Richtung Zentrum zwischen 44,0 mm und 45,2 mm.

An das Lead-in knüpft der Datenbereich an. Er endet spätestens bei 116,0 mm. Im Falle einer DVD-5 und DVD-10 schließt sich daran das Lead-out an. Gleiches gilt für Zwei-Layer-DVDs, die im PTP-Mode von innen nach außen gelesen werden. Wird die zweite Datenebene im OTP-Mode von außen nach innen gelesen, schließt sich an den Datenbereich die Mittelzone an. Wann genau das Lead-out geschrieben wird, hängt ab von der Länge des Datenbereichs. In der Regel ist das Lead-out mindestens 2 mm breit. Werden Daten bis zur Spezifikationsgrenze von 115 bis 116 mm geschrieben, ist auch ein Lead-out von 1 mm zulässig. Die letzten Millimeter einer DVD gehören dem Rand (Rim Area), der keine Daten enthält.
Im Lead-in einer DVD kann es einen weiteren Datenbereich geben. Dieser heißt Burst Cutting Area, kurz: BCA. Er kann zum Beispiel eine Seriennummer enthalten - entweder, um eine ganze DVD-ROM-Serie zu kennzeichnen oder jede einzelne DVD einer Pressung. Er sieht aus wie ein Barcode und ist leicht an den radialen Streifen zu erkennen. Er wird nur bei einer DVD-5 und DVD-9 verwendet. Implementiert wird der BCA-Code erst nach der DVD-Herstellung.

Bei der Dual-Layer-DVD gibt es zwei Möglichkeiten des Spurverlaufes, die als `Parallel Track Path´ und als `Opposite Track Path´ bezeichnet werden. Bei der parallelen Trackführung gibt es sowohl auf Layer 0 als auch auf Layer 1 einen Lead-in-, einen Daten- und einen Lead-out-Bereich, wobei der Lead-out-Bereich auf Layer 1, der vollreflektiven Schicht, ein wenig größer ist. Bei der entgegengesetzten Trackführung steht das Lead-in innen auf Layer 0, das Lead-Out innen auf Layer 1; dazwischen verläuft die Spur auf Layer 0 nach außen und auf Layer 1 von außen weiter nach innen zum Lead-out. Ein Bereich ganz außen auf beiden Layern heißt Middle Area.

Die Daten einer DVD sind in Form von Erhöhungen und Vertiefungen in der Metallschicht gespeichert. Der Übergang von einem Pit zu einem Land und umgekehrt wird als logische 1 interpretiert, ein Nicht-Wechsel als logische 0. Durch den Wechsel von Nullen und Einsen entsteht ein Muster, das ein Byte darstellt. Solch ein Muster besteht aus so genannten Channel-Bits. Ein Channel-Bit ist die kleinste Informationseinheit auf der DVD.

Elektronenmikroskopische Aufnahme von Pits im Vergleich. Rechts die CD, links die DVD.

Die Spezifikation für DVD-ROMs sieht vor, dass zwischen zwei Einsen mindestens 2 Nullen und höchsten 10 Nullen stehen. Daraus ergibt sich, dass die Länge der Pits begrenzt ist. Das kleinste Pit bezeichnet man als 3T-Pit, das größte als 11T-Pit. Das erste Channel-Bit mit dem Wert 1 wird bei dieser Rechnung weggelassen. Da ein Channel-Bit bei einer DVD 0,133 Mikrometer lang ist, beläuft sich die Länge eines Pits auf mindestens 0,400 Mikrometer. Bei einer Dual-Layer-DVD wurden die Pits mit 0,440 Mikrometer aus Gründen der Datensicherheit etwas größer dimensioniert.
Vergleicht man die Datencodierung der DVD mit der einer CD, sieht man, dass alleine die physikalische Speicherung sehr aufwendig ist. Noch komplexer wird es im Falle einer DVD-Video. Ihre Daten sind im MPEG-Format kodiert und werden zusätzlich durch einen Kopierschutz gesichert.
Die Nachfolger für die DVD stehen schon Schlange. Toshiba hat auf der CES 2002 eine DVD mit 30 GByte pro Seite angekündigt. Das neue Format will der Hersteller dem DVD-Forum als künftigen DVD-Standard vorschlagen.
Matsushita präsentierte bereits im Oktober 2001 eine optische Disc mit einer Kapazität von 50 GByte bei 25 GByte pro Layer. 2003 soll sie auf den Markt kommen und erstmals eingesetzt werden beim Aufzeichnen von hochauflösenden digitalen Fernsehprogrammen (HDTV).
Philips und Sony entwickeln zur Zeit die DVR-blue. Sie soll im Single-Layer-Format bis zu 22,5 GByte speichern und als Dual-Layer-DVR sogar bis zu 45 GByte. Philips und Sony experimentieren mit einem Blauen Laser (405 nm) und Objektiven, die den Laserstrahl auf eine 0,1 mm dicke Datenschicht fokussieren können. Die Linsen sollen eine numerische Apertur von 0,85 aufweisen.

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Geschichte der DVD
Unterschiede zur CD
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DVD-Formate
Herstellungsverfahren
Das optische System
Datencodierung
Brennen
Lightscribe und Labelflash

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