1 O DVD COMO SUPORTE DE INFORMAÇÃO DIGITAL ÁUDIO E

O DVD COMO SUPORTE DE INFORMAÇÃO DIGITAL ÁUDIO E VÍDEO
Armando Marques (nº52111), David Fernandes (nº52213) e Duarte Estrada (nº52221)
Instituto Superior Técnico
Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, Portugal
E-mail: {ajamclam,dvdfernandes,duarte84}@gmail.com
Assim sendo, utilizando os avanços tecnológicos ao nível da
precisão da gravação, consegue-se obter hoje a capacidade
de 17,9 GB de informação num DVD de duas faces e duas
camadas ao invés dos 700 MB do CD.
Todos os discos DVD apenas de leitura, independentemente
do tipo, são discos DVD-ROM, isto inclui DVD’s vídeo,
áudio e dados. Um DVD adequadamente formatado e
estruturado para possuir um conteúdo de vídeo é designado
de DVD Vídeo. DVD’s adequadamente formatados e
estruturados para possuir um contudo de áudio são
designados DVD Áudio. Todos os outros (incluindo outros
tipos de DVD com vídeo) designam-se, como já foi
referido, de DVD’s de dados. Muitas pessoas usam o termo
DVD-ROM para se referir apenas a DVD’s de dados, mas
isso, tecnicamente, não é correcto.
O DVD utiliza o modelo de ficheiro e compressão padrão,
MPEG-2. As imagens MPEG-2 têm quatro vezes mais
resolução que as imagens MPEG-1 e podem ser distribuídas
em 60 campos entrelaçados por segundo onde dois campos
constituem uma trama da imagem. A qualidade áudio dos
DVD é, actualmente, comparável com a qualidade dos
CD’s.
As normas e os esquemas de desenvolvimento do DVD são,
todos eles, mantidos pelo grupo DVD Forum. Este grupo é
formado pelas principais companhias dessa área do
mercado, sendo na sua maior parte indústrias ligadas à
electrónica.
RESUMO
Inicialmente, o DVD foi desenvolvido e voltado para o
mercado das aplicações de vídeo, que até então era
dominado pelas cassetes tradicionais VHS. Devido aos
problemas no início, nomeadamente de incompatibilidade
com os vários leitores existentes, qualidade do vídeo, etc.,
foram-se fazendo melhorias, até que se começou a perceber
que o DVD tinha vindo para substituir os CD’s no mercado.
Assim o DVD alcançou o sucesso rapidamente e com o
passar do tempo, devido à sua grande capacidade de
armazenamento e versatilidade, os DVD’s deixaram de ser
apenas utilizados para aplicações de vídeo, e passaram a ter
muitas outras funcionalidades, como por exemplo, áudio,
dados, jogos, entre outras.
Com a realização deste artigo pretende-se explicar o
conceito de DVD, a tecnologia que o sustenta, a sua relação
com a cadeira de Comunicação de Áudio e Vídeo e como
este revolucionou o mundo digital.
Neste artigo analisa-se a sua evolução ao longo do tempo, as
suas características, aspectos técnicos, codificação de dados,
particularidades e potencialidades, assim como a sua
importância ao nível da indústria e mercado.
1. INTRODUÇÃO
A sigla DVD significa Digital Versatile Disc e este é um
disco óptico de armazenamento que pode ser utilizado para
o armazenamento de dados, incluindo filmes com vídeo e
som de qualidade.
No que diz respeito à capacidade de armazenamento, quanto
mais, melhor. Tendo como objectivo essa ideia e um suporte
já muito utilizado e com provas dadas, o CD, o objectivo
para o desenvolvimento do DVD era portanto obter maior
capacidade de armazenamento num disco de dimensões
iguais às de um CD. As duas maneiras mais óbvias de o
conseguir são comprimir mais informação em cada faixa do
disco ou gravar várias camadas do mesmo.
O DVD é uma tecnologia de disco óptico com uma
capacidade de armazenamento de 4,7 GB numa face, de
uma camada do disco, o que é suficiente para 133 minutos
de filme. Os DVD’s podem ser de uma ou de duas faces, e
podem ter duas camadas em cada uma das faces.
2. HISTÓRIA
• Motivação: Desde o início dos anos 80, com o
aparecimento dos primeiros computadores pessoais, que o
problema do armazenamento de dados começou a ser
analisado. Desde as disquetes aos CD’s, passando pelos
discos rígidos de diversas capacidades, sempre se tentou ir
desenvolvendo a tecnologia para permitir maior
armazenamento de informação.
• Desenvolvimento: A pesquisa decorreu em diversas áreas
tecnológicas, desde o processo de codificação de imagem,
com a passagem do MPEG1 para MPEG2, à codificação
de som, com o famoso MP3 e o AAC (advanced audio
coding), passando pelo desenvolvimento da leitura óptica
e novos discos de suporte.
1
Figura 2: Evolução dos sistemas de gravação ópticos [2]
• Consenso: Desta forma, a Philips e a Sony abandonaram
o seu projecto, MMCD, e concordaram totalmente com o
SD propondo apenas uma modificação, alterar o nome para
EFMPlus. O EFMPlus, criado por Kees Immink, foi
escolhido devido à sua grande resistência contra estragos,
nomeadamente, riscos e impressões digitais, mesmo apesar
de ser 6% menos eficiente que o sistema SD da Toshiba,
resultando daí uma capacidade de 4,7 Gbytes opondo-se aos
5 Gbyte originais do SD.
A sigla adoptada foi DVD, as iniciais de Digital Vídeo Disc,
porém, em 1995 foi decidido oficialmente que mudaria para
Digital Versatile Disc.
Figura 1: Evolução da tecnologia áudio (à esquerda) e
do vídeo (à direita) [1]
A figura 1 apresenta, de forma resumida, o desenvolvimento
que foi feito nas duas áreas essenciais para o aparecimento
do DVD, o áudio e o vídeo.
• Concorrentes:
Assim, no princípio da década de 90, efectuava-se o
desenvolvimento de dois tipos de discos ópticos de alta
capacidade. Um denominava-se de MultiMedia Compact
Disc (MMCD) e era apoiado pela Philips e pela Sony, o
outro chamava-se Super Density Disc (SD) e era apoiado
pela Toshiba, Time-Warner, Matsushita Electric, Hitachi,
Mitsubishi Electric, Pioneer, Thomson e JVC. O presidente
da IBM, Lou Gerstner, apresentou uma proposta de forma a
juntar os dois sistemas, prevenindo assim a repetição dos
custos originários da guerra dos formatos, entre o VHS e o
Betamax, que tinha ocorrido nos anos 80.
• Entrada no mercado: O resultado da especificação do
DVD, foi finalizado para os leitores de DVD’s e DVDROM para aplicações de computador, em Dezembro de
1995. Em Maio de 1997, o DVD Consortium foi substituído
pelo DVD Forum, que é aberto a todas as outras companhias
(não só à Philips, Sony e Toshiba). Os leitores de DVD e os
discos DVD começaram a estar disponíveis no Japão em
Novembro de 1996, nos Estados Unidos em Março de 1997,
na Europa em 1998, na Austrália e 1999 e na América do
Sul em 2002/2003. O primeiro DVD de filme, foi o Twister,
lançado em 1996 nos Estados Unidos.
Nesse mesmo ano, o preço do leitor de DVD ficou abaixo
dos 300 dólares, aproximadamente € 225, e começaram a
ser vendidos os primeiros leitores de DVD, pela Wal-Mart.
Ainda que no início tenham tido pouca procura em
comparação com os vídeos VHS, posteriormente outras
lojas seguiram o seu exemplo, fazendo assim com que o
DVD se tornasse rapidamente popular nos EUA e, com o
passar do tempo, pelo resto do Mundo. Nos dias de hoje, um
DVD apresenta um preço muito mais acessível e pode ser
A evolução da maneira como a informação foi sendo
armazenada, está patente na figura 2, não entrando em conta
com o sistema de VHS, um potencial adversário à entrada
em cena do DVD.
2
• Vídeo:
O vídeo comprimido em MPEG-2 tem um resolução de
720x480 pixels por imagem e uma taxa de 30 imagens por
segundo nos países com o formato de transmissão NTSC,
ou uma resolução de 720x576 pixels por imagem e uma taxa
de 25 imagens por segundo nos países com o formato de
transmissão PAL. Os ficheiros MPEG-2 podem ser criados
usando o processo de codificação CBR, Constant Bit Rate,
ou VBR, Variable Bit Rate. Se é usado o processo de
codificação CBR é necessário um débito binário de
aproximadamente 6 Mbits por segundo para permitir que o
vídeo comprimido seja tão bom como a fonte original
CCIR-601. Se for usado o processo de VBR, pode ser usado
um débito binário médio de 4 Mbits por segundo para que o
vídeo comprimido gerado se pareça tão bom como a fonte
original. O vídeo CCIR-601 em componentes passa por uma
série de pré filtros e por equipamento de análise espacial e
temporal para gerar um sinal de vídeo digital de lata
qualidade em componentes. O sinal digital é depois
convertido do formato RGB em componentes para o
formato Y/Cr/Br em componentes. Cada imagem do vídeo
digital é comprimida usando-se o algoritmo DCT, Discreet
Cosine Transformation, que remove a informação
redundante. De seguida cada imagem é comparada com as
imagens anteriores e posteriores para eliminar a informação
redundante entre as imagens. Finalmente a informação de
vídeo comprimido é formatada para cumprir com o standard
do formato MPEG-2.
Um fluxo binário MPEG-2, é composto por uma sequência
de fatias, imagens e grupos de imagens, GOP Group Of
Images. Uma imagem MPEG-2 corresponde à resolução
total de uma trama, com duas fatias que correspondem a
cada campo de uma trama entrelaçado. Existem três tipos de
trama codificados em MPEG-2, uma trama I que contém
toda a informação requerida para reconstituir a trama
original e as imagens subsequentes dentro do GOP serão
tramas P ou B. As tramas P e B são tramas preditivas, o que
significa que elas só guardam as mudanças da trama anterior
para a posterior. Um GOP é uma sequência de tramas
comprimidas que começa com uma imagem que é uma
trama I.
encontrado à venda em qualquer supermercado ou loja da
especialidade. [4]
3. TECNOLOGIA
A tecnologia do DVD foi desenvolvida para ser
inversamente compatível com a dos CD’s, isto é, um leitor
de DVD deve ser capaz de reproduzir CD’s. Este facto
constituiu o primeiro desafio tecnológico pois o nível na
superfície do disco a que são gravados os CD’s é diferente
dos DVD’s; assim como é também possível gravar em
várias camadas do DVD, o que requer que o laser tenha a
capacidade de ajustar o foco de modo a ler a informação das
várias camadas.
Esta dificuldade tecnológica foi resolvida com o recurso a
diferentes lentes que permitem focar simultaneamente várias
distâncias ao mesmo tempo.
A compatibilidade inversa também inclui os diferentes tipos
de codificação utilizados no passado, como o MPEG
utilizado no Vídeo CD.
A maior parte da informação armazenada nos DVD-Video é
guardada no formato MPEG-2. Estas tecnologias de
compressão foram os grandes impulsionadores para o
desenvolvimento das capacidades de armazenamento,
mantendo uma qualidade superior com elevados factores de
compressão.
3.1. MPEG-2
O formato DVD-Video requer que a informação vídeo seja
comprimida no formato MPEG-2. Este formato de
compressão é usado para reduzir a quantidade de
informação armazenado dos elementos vídeo para um nível
manejável. A qualidade de vídeo Broadcast ou "CCIR 601"
requer aproximadamente 21 Mbytes por segundo de espaço
de armazenamento, o que significaria que um disco DVD-5
(4,37Gbytes) poderia guardar apenas 3,7 minutos de vídeo
sem compressão.
• Sistema:
O primeiro nível na organização da norma MPEG-2 é o
sistema e tem como objectivo combinar uma ou mais fluxos
de áudio e vídeo codificados num único fluxo binário,
designado por fluxo MPEG-2. É a este nível que é definida a
sintaxe do fluxo, encarregue pelo controlo da temporização,
e a multiplexagem e sincronização dos fluxos áudio e vídeo.
Existem dois níveis de fluxos, o sistema que contém a
informação necessária a desmultiplexagem e temporização
dos níveis de compressão, e compressão que inclui os dados
codificados que serão entregues aos descodificadores de
áudio e vídeo. Existem ainda dois sub-níveis ao nível do
sistema, os packs e os packets. Os packs são conjuntos de
packets, onde a informação relativa aos vários fluxos
elementares, áudio ou vídeo, são organizados juntamente
com outras informações que dizem respeito à leitura do
fluxo e sua descodificação.
Figura 3: Exemplo de uma estrutura de um GOP [3]
O formato DVD-Vídeo requer que um fluxo de vídeo digital
comprimido em MPEG-2 que não pode incluir mais do que
18 imagens em cada GOP, tamanho máximo do GOP. O
formato DVD-Vídeo também requer que a informação
vídeo em MPEG-2 seja multiplexada com o áudio, subimagens, imagens paradas e informação de controlo
associadas.
Quando é usada uma codificação em VBR, o número de bits
dedicados ao processo de codificação MPEG varia
3
dependendo do conteúdo do fluxo de vídeo. Se o conteúdo
da cena é uma pessoa a falar, com um fundo relativamente
estático, são necessários poucos bits para descrever
correctamente a cena. Se o conteúdo de vídeo for uma cena
com muita acção e movimento, ou uma cena com muitos e
pequenos detalhes, é necessário uma maior quantidade de
informação para prevenir a introdução de artefactos digitais
no ficheiro de vídeo digital comprimido.
As técnicas de compressão de vídeo digital estão sujeitas a
perdas, Lossy, tanto o MPEG-1 como o MPEG-2 podem
criar artefactos digitais durante o processo de compressão.
Os artefactos digitais podem ser distorção da cor,
degradação da cor, degradação do movimento, aumento do
ruído, duplicação de tramas, geração de blocos (efeito de
bloco), etc. O artefacto digital mais comum gerado pelo
vídeo comprimido em MPEG é o efeito de bloco, este efeito
é a presença de blocos padrão de 8x8 pixels no fluxo de
vídeo comprimido que não fazem parte do vídeo original, e
é causado pelo uso do algoritmo DCT que ópera em blocos
de 8x8 pixels. Os artefactos de vídeo digital podem ser
eliminados recorrendo a um variado conjunto de técnicas,
tais como o aumento do débito binário médio usado na
compressão dos conteúdos ou a filtragem do fluxo de vídeo
para eliminar o ruído de alta-frequência.
• Acesso aleatório:
Devido às propriedades do codec MPEG-2, com a
organização em tramas I, P e B, para fazer uma visualização
normal não há problemas pois a sequência de
descodificação segue a lógica temporal. No entanto para
fazer um avanço rápido para a frente, o chamado fastforward, o leitor deve ter uma lógica associada de passagem
somente pelas tramas I, que não dependem de outros, e
assim avançar mais rápido, não por comprimir o tempo mas
por passar apenas algumas das imagens da sequencia normal
de vídeo. O problema ganha maior proporção quando se
tenta fazer o vídeo andar para trás pois neste caso a
descodificação segue o percurso contrário ao normal então o
leitor terá de efectuar a descodificação de trás para a frente.
• Áudio:
No que diz respeito ao Áudio o codec utilizado em MPEG-2
é o AAC, Advanced Audio Coding, que é inversamente
compatível com o famoso MP3, mas que vem melhorar as
suas potencialidades pois comprime mais eficientemente
mantendo uma qualidade comparável ao CD-Áudio. O AAC
foi desenvolvido pelo grupo MPEG que inclui Dolby,
Fraunhofer (FhG), AT&T, Sony e Nokia — empresas que
também se envolveram na programação de codificadores de
áudio, como MP3 e AC3 (também conhecido como Dolby
Digital). O codificador AAC no QuickTime carrega uma
nova tecnologia de processamento de sinal do Dolby
Laboratories e apresenta codificação de dados a uma taxa de
dados variável para o QuickTime.
O AAC, assim como o MP3, explora o facto de existirem
componentes dos sinais áudio que são imperceptíveis ao
ouvido humano e a existência de redundância. No entanto,
este novo codec utiliza uma versão modificada da DCT, a
MDCT, para processar o sinal de acordo coma sua
complexidade, novos padrões de correcção de erros e uma
aplicação moderna do algoritmo de Luhn para prevenir
amostrar corrompidas.
Algumas das vantagens do AAC sobre o codec utilizado no
MPEG-1, o MP3, são o facto de a compressão oferecer
resultados de alta qualidade em arquivos de menor
dimensão, o suporte de múltiplos canais de áudio, até 48
canais de frequência, áudio de alta resolução, amostras com
taxas até 96 kHz, eficiência de descodificação aprimorada,
exigindo menor poder de processamento na descodificação.
Figura 4: Tipos especiais de leitura de DVD [3]
O processo de descodificação está representado na figura 4
através de um exemplo.
3.2. Gravação
Figura 5: Superfície de um DVD gravado [1]
Os dados armazenados em discos ópticos são gravados sob
a forma de buracos microscópicos ou marcas, o espaço entre
2 buracos chama-se plano ou espaço, uma imagem
exemplificativa desta nomenclatura está apresentada na
figura 5.
• Informação:
Os discos graváveis são feitos de um material desenhado
para ser alterado fisicamente quando afectado pelo calor de
um laser, criando marcas na sua superfície. À medida que o
disco gira, as marcas passam por debaixo do feixe laser e
são detectadas consoante a alteração que causam na
intensidade do laser. Estas alterações ocorrem a um ritmo
elevado, cerca de 300.000 vezes por segundo, e criam uma
sequência de intervalos que é interpretada como um sinal
digital codificado. Ao contrário do que se possa pensar, os
buracos e planos não representam directamente zeros e uns
4
mas sim cadeias binárias de vários comprimentos que não
são apenas os dados de informação do disco.
• Correcção de erros:
Metade da informação guardada serve de suporte à
modulação dos dados e cerca de 13% do restante para
corrigir erros, derivados de imperfeições do disco, riscos ou
sujidade como um cabelo humano que pode cobrir cerca de
150 buracos de um disco. À medida que o disco vai sendo
lido, a informação de correcção de erros é separada e
verificada de maneira que se houver uma incoerência, os
códigos de correcção de erros são utilizados para corrigir a
falha. No caso de não conseguir corrigir o erro, uma de duas
situações ocorre, ou o leitor passa para a secção seguinte do
disco ou envia um sinal de erro e pára a leitura.
Figura 6: Comparação entre espaçamento dos buracos
em CD's e DVD's [2]
• Camadas:
Uma das inovações mais interessantes que o DVD trouxe
foi a possibilidade de aumentar a capacidade de
armazenamento utilizando várias camadas do disco.
Utilizando um laser com a capacidade de focar a dois níveis
pode-se ler duas camadas do disco, assim para ler a camada
de baixo bastaria focar o laser na camada inferior, lendo
através da camada superior. Para que tal seja possível, a
camada exterior é coberta com um material semi-reflectivo
que permite ao laser ler através da camada quando focado
nela.
Quando um leitor lê um disco, começa da zona interior e
move-se em direcção ao exterior seguindo um caminho em
espiral, que equivale a cerca de 12 km se fosse esticado em
recta. Ao chegar ao fim da primeira camada o laser efectua
uma mudança de foco para a camada interior de forma a
continuar a leitura de forma suficientemente suave. [2]
3.3. Formatos
O nome DVD, disco versátil digital, é de facto muito
apropriado às suas características, tal a gama de variantes
que emergiram a partir deste formato.
Um dos maiores responsáveis por esta propriedade foi a
adopção do Universal Data Format, UDF, que é o formato
aconselhado para guardar ficheiros e volumes num disco.
• Compatibilidade:
As normas do DVD não requerem compatibilidade com a
tecnologia anterior, os CD’s, compatibilidade inversa, no
entanto os fabricantes estão atentos à importância deste
facto e desenvolvem técnicas que a permitam. A dificuldade
deste problema consiste no facto que os buracos num CD
estão a um nível diferente dos DVD’s, como está patente na
figura 6.
A solução para este problema consiste na utilização de
lentes com diferentes focos ou holográficas.
Para além disto, os CD’s não reflectem a luz na zona de
funcionamento dos lasers de DVD, 635-650 nm, e desta
forma é necessário utilizar um segundo laser para funcionar
a 780 nm.
Por fim, a nível de dados, os sistemas de DVD lêem CD’s
nos formatos mais comuns recorrendo a firmware. [1]
Figura 7: Família do DVD [1]
Os formatos existentes actualmente são o DVD-ROM,
DVD-Video, DVD-Audio, DVD-R e DVD-RAM,
representados na figura 7.
• DVD-ROM:
O DVD-ROM é utilizado para armazenamento de dados
pois inclui formatos de ficheiros utilizados pelos
computadores, desenvolvidos para substituir os CD-ROM’s
convencionais num futuro próximo.
Tal como nos CD-ROM o método de codificação usado na
gravação é o Non-Return to Zero Inverted, NRZI, onde as
transições detectadas do buraco para o plano são
interpretadas como 1’s binários e a ausência de transições
como zeros binários.
5
• Outros formatos:
Os outros tipos de formatos não são explorados neste artigo
em detalhe pois não se relacionam directamente com o tema
proposto. Assim o DVD-Audio é o formato de áudio que
tem mais do dobro da fidelidade que um CD normal, devido
à sua formatação especialmente dedicada a conteúdo áudio,
tais como a possibilidade de áudio multicanal, maiores taxas
de amostragem e a possibilidade de mostrar títulos de
álbuns e letras de canções.
O DVD-R é formatado para receber dados e foi
originalmente concebido para criação profissional, porém,
na actualidade existem versões para o consumidor em geral
muito populares, os utilizadores podem escrever apenas uma
vez neste disco. Os DVD-RAM e os DVD-RW têm
características semelhantes aos DVD-ROM mas com a
possibilidade de serem escritos várias vezes embora
recorrendo a técnicas diferentes baseadas em gravação por
mudança de fase. [1]
O débito associado aos DVD’s é de 26,16 Mbps que é
reduzido a metade depois da desmodulação 16/8, resultando
numa taxa de 13,08 Mbps. Finalmente, após o ajuste de
correcção de erros, estabiliza num taxa de transferência de
11,08 Mbps.
• DVD-Video:
Quanto ao formato DVD-Video, este é um tipo
especializado de DVD-ROM optimizado para a
apresentação de áudio e vídeo de alta qualidade. Este
formato utiliza as potencialidades de compressão do MPEG2 para permitir 94 minutos de vídeo num DVD standard e
mais tempo para discos de maior capacidade. Com base nas
especificações UDF o disco comporta várias directorias
específicas para os diversos conteúdos, por exemplo, a
informação sobre os menus do DVD estão presentes na
pasta VIDEO_TS.IFO, enquanto os ficheiros de vídeo,
Vídeo Object Block- VOB, estão contidos na pasta
VIDEO_TS. São suportados até 10 VOB’s que
normalmente correspondem a divisões lógicas do conteúdo
a apresentar, tipicamente capítulos de filmes que podem ser
acedidos de forma aleatória pelo utilizador devido a
estrutura. Outros conteúdos que não são destinados a serem
lidos pelos leitores de DVD são gravados depois e são
ignorados por estes equipamentos.
3.4. Estrutura física
O primeiro passo para aumentar a capacidade dos discos foi
diminuir o espaçamento entre os buracos, como ficou claro
na figura 6. De seguida, tentou-se aumentar a capacidade
utilizando várias camadas para gravar os dados, até um total
de 4, duas de cada lado do disco. Os avanços na área da
óptica conduziram à evolução dos lasers que tornaram
possível esta opção, assim sendo nasceram as várias gamas
de capacidades em DVD’s.
• A primeira, o DVD de uma única camada, também
conhecido por DVD-5, consiste em 2 substratos de
policarbonato com 0,6 mm que são unidas de forma a criar
um disco com 1,2 mm de espessura, a camada estampada do
disco é obtida através de uma camada fina de alumínio que
por ser reflectivo permite ao laser detectar o padrão de
dados do disco. Este tipo de disco permite uma capacidade
4,7 GB. [2]
Figura 9: Camadas de um DVD-5 [2]
A figura 9 apresenta de forma esquemática as camadas,
faladas anteriormente, de um DVD-5.
• Outro tipo de DVD é o DVD-9 que utiliza 2
camadas separadas para armazenar informação, a camada
mais próxima do laser é composta por uma cobertura semireflectiva que permite ao laser focar nela e ler também a
camada inferior de material mais reflectivo. Neste esquema,
a capacidade do DVD aumenta para 8,5 GB. [2]
Figura 8: Estrutura dos ficheiros num DVD-Video [2]
A estrutura mais detalhada dos ficheiros num DVD-Video é
apresentada na figura 8.
6
Figura 10: Camadas de um DVD-9 [2]
• O DVD-10 tem à mesma dados em duas camadas
mas ao contrário do tipo anterior a informação está gravada
nos dois substratos, de tal forma que para ser lido tem que
ser fisicamente virado para se ler a face oposta. Por utilizar
os dois substratos esta configuração permite uma
capacidade de 9,4 GB. [2]
Figura 13: Relação entre preço e capacidade de vários
suportes [1]
4. COMPARAÇÕES COM OUTRAS TECNOLOGIAS
É interessante efectuar comparações com outras tecnologias
concorrentes com o DVD, especialmente o CD, e assim
perceber melhor quais as vantagens do formato. Assim
pode-se dizer que a primeira vantagem é obviamente a
capacidade pois nenhum suporte no mercado tem potencial
como o DVD para a mesma qualidade. Em termos de
segurança e confiança, o DVD leva também vantagem pois
apresenta melhores métodos de correcção de erros garantido
uma melhor performance.
Também ao nível das opções que se podem ter num DVD
nenhuma tecnologia consegue ultrapassá-lo, no entanto, o
DVD está sujeito a limitações de segurança, tais como os
códigos de região, que o tornam menos amigável.
Figura 11: Camadas de um DVD-10 [2]
Na figura 11 estão patentes as diferenças entre o DVD-9 e o
DVD-10, no primeiro o laser lê as duas camadas do mesmo
lado enquanto que no segundo o laser incide dos dois lados
do DVD.
• O último modo, e também o mais complexo e caro
de produzir, é o DVD-18 que inclui dados nas duas camadas
e a dois níveis diferentes. Esta configuração permite uma
capacidade de 17,9 GB mas para se aceder a toda a
informação tem que se proceder como com o DVD-10, isto
é, é necessário voltar o DVD para aceder às duas camadas
da outra face. [2]
Figura 12: Camadas de um DVD-18 [2]
Pode-se verificar a complexidade envolvida na leitura de um
DVD-18 através do esquema apresentado na figura 12.
O processo de gravação físico dos DVD’s é muito
semelhante ao dos CD’s, no entanto como a quantidade de
informação envolvida é bastante superior requer a presença
de memórias para assegurar que o fluxo de dados na
gravação não seja perturbado, estas memórias são chamadas
de buffers.
Figura 14: Penetração no Mercado [1]
Por outro lado, o mercado de CD’s continua forte e está
estabelecido há muitos anos o que não facilitaria a entrada
em cena do DVD porém os dados obtidos permitem
verificar que esta foi um sucesso enorme. De notar que o
DVD apresenta melhor relação capacidade/preço que o CD.
[1]
É de notar que o DVD apresenta melhor relação
capacidade/preço que o CD, isto é, paga-se menos por cada
gigabyte em DVD do que num CD, como se pode observar
pela figura 13. [2]
7
exigências do filme digital e tridimensional assim como as
sempre crescentes exigências de aumento de capacidade dos
sistemas informáticos.
No entanto, esta nova tecnologia não iria obter o apoio de
todos os fabricantes, visto existir uma tecnologia
concorrente em desenvolvimento, o Blu-Ray. Tanto uma
como a outra se baseiam em discos semelhantes ao DVD
mas são gravadas com lasers que trabalham com
comprimentos de onda menores, na casa dos 400 nm, daí o
nome azul dado ao disco Blu(e)-Ray, isto permite que a
quantidade de informação gravada na superfície aumente
significativamente, como se pode constatar na tabela da
figura seguinte. [5]
5. IMPORTÂNCIA PARA OUTRAS INDÚSTRIAS
O desenvolvimento desta tecnologia só foi possível devido
ao envolvimento de várias indústrias e tecnologias, desde o
campo da óptica ao suporte físico passando pelos
fabricantes e organizações internacionais.
• A indústria cinematográfica necessita de um
suporte capaz de guardar um dia inteiro de filmagem, com
uma excelente qualidade de vídeo e com grande qualidade
de som, Surround Sound Áudio, este suporte é o DVDVídeo. Ainda por cima facilita a existência de técnicas de
segurança e protecção de conteúdos, como por exemplo os
códigos de região que asseguram que o produto só pode ser
utilizado em determinadas zonas geográficas preservando os
acordos estabelecidos com as empresas produtoras e os
vendedores.
• A indústria informática necessita de uma
capacidade cada vez mais elevada devido ao aumento da
complexidade das aplicações multimédia que estão
constantemente a ser desenvolvidas, o DVD-ROM satisfaz
esta necessidade, esta indústria também necessita de novas
versões de DVD graváveis e regraváveis para
armazenamento de dados e arquivo tais como o DVD-RAM,
DVD-R e DVD-RW.
Tabela 1: Tabela com tecnologias de futuro [5]
A longo prazo, é passível de se admitir que a Internet se irá
fundir com a TV por cabo, TV, rádio, telefone, satélites e
até revistas e jornais, isto é, a Internet vai dominar o mundo
das comunicações. Noticias, filmes, música, publicidade,
educação, jogos, transacções bancárias, correio electrónico e
a maior parte das formas de informação vão ser distribuídas
por esta gigantesca rede de informação sempre que forem
precisas e em tempo real, desta forma não será necessário
suporte digital para armazená-los pois eles estarão sempre
disponíveis para utilizar. Os discos serão apenas necessários
para efectuar cópias de segurança ou arquivos, pois não fará
sentido comprar ou alugar discos se o conteúdo está
disponível à distância de um clic e poderá ser entregue no
computador ou TV.
No entanto, é legítimo dizer que num futuro próximo a
tecnologia DVD e os seus sucessores vão dominar a
maneira como se armazena informação quer para
computadores ou sistemas de entretenimento. [1]
• A indústria do entretenimento necessita de
DVD’s para os novos jogos de vídeo com um conteúdo de
vídeo melhor e mais realista. Mais uma vez o DVD-ROM
satisfaz esta necessidade. No que diz respeito à indústria da
música, é necessário um formato com maior qualidade que o
CD, bem como um tempo de reprodução maior, a solução
ideal passa pelo DVD-Áudio. [1]
7. REFERÊNCIAS
[1] G. O. Young, J. Taylor, DVD Demystified, 2nd ed., Ed. New
York: McGraw-Hill, 2001, ch. 1-9, 13.
[2] L. Purcell, CD-R/DVD: Disc Recording Demystified, Ed.
New York: McGraw-Hill, 2000, ch. 1, 2, 4, 7.
[3] Pereira, Fernando, Gravação Digital de Vídeo, Comunicação
de Áudio e Vídeo, 2007
[4] http://en.wikipedia.org/wiki/DVD
[5] http://pt.wikipedia.org/wiki/Hddvd
[6] http://pt.wikipedia.org/wiki/DVD
Figura 15: Mapa dos códigos de região [3]
6. FUTURO
Desde cedo se pensou numa maneira de evoluir a tecnologia
DVD para obter maior capacidade, o formato pensado era o
HD-DVD, High Density DVD, para conjugar com a
tecnologia de HDTV, televisão de alta definição. As novas
gerações de DVD’s serão desenvolvidas tendo em conta as
8