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Cómo funcionan los DVD

En realidad, no fue hace tanto tiempo que las cintas VHS dominaron el mercado de videos domésticos, pero ahora, los DVD las han eliminado por completo. Pasar de la cinta al disco le dio a la experiencia de cine en casa una mejora importante y marcó el comienzo de una era de videos caseros de edición especial repletos de funciones.

En este artículo, aprenderá de qué está hecho un DVD, cómo un reproductor de DVD lee un disco, un poco de historia del DVD y mucho más.

Discos DVD

Cómo funcionan los DVD Un DVD puede almacenar casi ocho horas de música con calidad de CD por lado.

Un DVD es muy similar a un CD, pero tiene una capacidad de datos mucho mayor . Un DVD estándar contiene aproximadamente siete veces más datos que un CD. Esta enorme capacidad significa que un DVD tiene espacio suficiente para almacenar una película codificada en MPEG-2 de larga duración, así como mucha otra información.

Estos son los contenidos típicos de una película en DVD:

El DVD también se puede usar para almacenar casi ocho horas de música con calidad de CD por cara.

El formato ofrece muchas ventajas sobre las cintas VHS:

Datos curiosos del DVD

El primer reproductor de DVD llegó al mercado en marzo de 1997. Sony PlayStation 2 fue el primer sistema de videojuegos capaz de reproducir DVD.

Capas de DVD

Cómo funcionan los DVD Formatos de DVD

Los DVD tienen el mismo diámetro y grosor que los CD y se fabrican utilizando algunos de los mismos materiales y métodos de fabricación. Al igual que un CD, los datos de un DVD se codifican en forma de pequeños hoyos y protuberancias en la pista del disco.

Un DVD se compone de varias capas de plástico, con un grosor total de aproximadamente 1,2 milímetros. Cada capa se crea mediante moldeo por inyección de plástico de policarbonato. Este proceso forma un disco que tiene protuberancias microscópicas dispuestas como una pista de datos en espiral única, continua y extremadamente larga. Más sobre los baches más adelante.

Una vez que se forman las piezas transparentes de policarbonato, se pulveriza una fina capa reflectante sobre el disco, cubriendo las protuberancias. El aluminio se usa detrás de las capas internas, pero se usa una capa de oro semirreflectante para las capas externas, lo que permite que el láser se enfoque a través de las capas externas e internas. Después de hacer todas las capas, cada una se recubre con laca, se aprietan y se curan con luz infrarroja. Para discos de una sola cara, la etiqueta está serigrafiada en el lado ilegible. Los discos de doble cara se imprimen solo en el área no legible cerca del orificio en el medio. Las secciones transversales de los distintos tipos de DVD completos (no a escala) se ven así:

Cómo funcionan los DVD Pistas de datos en un DVD

Cada capa grabable de un DVD tiene una pista de datos en espiral. En los DVD de una sola capa, la pista siempre circula desde el interior del disco hacia el exterior. Que la pista en espiral comience en el centro significa que un DVD de una sola capa puede tener menos de 12 centímetros si se desea.

Lo que la imagen de la izquierda no puede impresionar es cuán increíblemente pequeña es la pista de datos:solo 740 nanómetros separan una pista de la siguiente (un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro). Y los baches alargados que forman la pista tienen cada uno 320 nanómetros de ancho, un mínimo de 400 nanómetros de largo y 120 nanómetros de alto. La siguiente figura ilustra las protuberancias mirando a través de la capa de policarbonato.

A menudo leerá sobre "hoyos" en un DVD en lugar de golpes. Aparecen como hoyos en el lado de aluminio, pero en el lado desde el que lee el láser, son protuberancias.

Cómo funcionan los DVD Disposición del foso del DVD

Las dimensiones microscópicas de las protuberancias hacen que la pista en espiral de un DVD sea extremadamente larga. Si pudiera levantar la pista de datos de una sola capa de un DVD y estirarla en línea recta, sería casi 7,5 millas. ¡largo! Eso significa que un DVD de dos caras y dos capas tendría 30 millas (48 km) de datos!

Para leer golpes tan pequeños, necesita un mecanismo de lectura de discos increíblemente preciso.

Capacidad de almacenamiento de DVD

Los DVD pueden almacenar más datos que los CD por varias razones:

Almacenamiento de datos de mayor densidad

Los DVD de una sola cara y una sola capa pueden almacenar aproximadamente siete veces más datos que los CD. Una gran parte de este aumento se debe a que los fosos y las pistas son más pequeños en los DVD.

Paso de pista

Longitud mínima del hoyo (DVD de una sola capa)

Longitud mínima del hoyo (DVD de doble capa)

Tratemos de tener una idea de cuántos datos más se pueden almacenar debido al espacio físicamente más estrecho de los hoyos en un DVD. El paso de la pista en un DVD es 2,16 veces más pequeño y la longitud mínima del hoyo para un DVD de una sola capa es 2,08 veces más pequeña que en un CD. Al multiplicar estos dos números, encontramos que hay espacio para unas 4,5 veces más hoyos en un DVD. Entonces, ¿de dónde viene el resto del aumento?

Menos gastos generales, más área

En un CD, hay mucha información adicional codificada en el disco para permitir la corrección de errores; esta información es en realidad solo una repetición de la información que ya está en el disco. El esquema de corrección de errores que utiliza un CD es bastante antiguo e ineficaz en comparación con el método utilizado en los DVD. El formato DVD no desperdicia tanto espacio en la corrección de errores, lo que le permite almacenar mucha más información real. Otra forma en que los DVD logran una mayor capacidad es mediante la codificación de datos en un área del disco ligeramente más grande que la que se realiza en un CD.

Almacenamiento multicapa

Para aumentar aún más la capacidad de almacenamiento, un DVD puede tener hasta cuatro capas, dos en cada lado. El láser que lee el disco puede enfocarse en la segunda capa a través de la primera capa. Aquí hay una lista de las capacidades de las diferentes formas de DVD:

De un solo lado/de una sola capa

Una cara/Doble capa

Doble cara/capa única

Doble cara/Doble capa

Quizás se pregunte por qué la capacidad de un DVD no se duplica cuando agrega una segunda capa completa al disco. Esto se debe a que cuando un disco se fabrica con dos capas, los hoyos tienen que ser un poco más largos, en ambas capas, que cuando se usa una sola capa. Esto ayuda a evitar interferencias entre las capas, lo que provocaría errores al reproducir el disco.

DVD de vídeo

Aunque su capacidad de almacenamiento es enorme, los datos de video sin comprimir de una película de larga duración nunca cabrían en un DVD. Para que quepa una película en un DVD, necesita compresión de video . Un grupo llamado Grupo de expertos en imágenes en movimiento (MPEG) establece los estándares para comprimir imágenes en movimiento.

Cuando las películas se colocan en DVD, se codifican en formato MPEG-2 y luego se almacenan en el disco. Este formato de compresión es un estándar internacional ampliamente aceptado. Su reproductor de DVD contiene un decodificador MPEG-2, que puede descomprimir estos datos tan rápido como puede verlos.

El formato MPEG-2 y la reducción del tamaño de los datos

Por lo general, una película se filma a una velocidad de 24 fotogramas por segundo. Esto significa que cada segundo, se muestran 24 imágenes completas en la pantalla de cine. La televisión estadounidense y japonesa utiliza un formato llamado NTSC, que muestra un total de 30 fotogramas por segundo; pero lo hace en una secuencia de 60 campos, cada uno de los cuales contiene líneas alternas de la imagen. Otros países utilizan el formato PAL, que se muestra a 50 campos por segundo, pero a una resolución más alta (consulte Cómo funciona el formato de video para obtener detalles sobre estos formatos). Debido a las diferencias en la velocidad de fotogramas y la resolución, una película MPEG debe formatearse para el sistema NTSC o PAL.

El codificador MPEG que crea el archivo de película comprimido analiza cada cuadro y decide cómo codificarlo. La compresión utiliza parte de la misma tecnología que la compresión de imágenes fijas para eliminar datos redundantes o irrelevantes. También utiliza información de otros marcos para reducir el tamaño total del archivo. Cada fotograma se puede codificar de una de estas tres formas:

Según el tipo de escena que se convierta, el codificador decidirá qué tipos de fotogramas usar. Si se estuviera convirtiendo un noticiero, se podrían usar muchos más fotogramas predichos, porque la mayor parte de la escena no se modifica de un fotograma al siguiente. Por otro lado, si se estuviera convirtiendo una escena de acción muy rápida, en la que las cosas cambiaran muy rápidamente de un fotograma al siguiente, habría que codificar más intrafotogramas. El noticiero se comprimiría a un tamaño mucho más pequeño que la secuencia de acción.

Si todo esto suena complicado, entonces está empezando a tener una idea de cuánto trabajo hace su reproductor de DVD para decodificar una película MPEG-2. Se requiere mucha potencia de procesamiento; incluso algunas computadoras con reproductores de DVD no pueden mantenerse al día con el procesamiento requerido para reproducir una película en DVD.

Hecho de DVD

Si una película de DVD promedio no estuviera comprimida, tomaría al menos un año descargarla a través de una línea telefónica normal.

¿Sabías?

Los DVD suelen tener características especiales ocultas en el disco. Estos "huevos de Pascua" pueden ser vistas previas de otras películas, software de computadora o música. DVD Review tiene una lista de algunos fantásticos huevos de Pascua que los espectadores han encontrado en DVD.

Leer más

DVD de audio

Cómo funcionan los DVD Comparación de una señal de audio sin procesar con la salida de audio de CD y DVD

DVD audio y DVD video son formatos diferentes. Los discos y reproductores de audio DVD son relativamente raros en este momento, pero se volverán más comunes y la diferencia en la calidad del sonido debería ser notable. Para aprovechar los discos de audio DVD de mayor calidad, necesitará un reproductor de DVD con un convertidor de digital a analógico de 192 kHz/24 bits (DAC ). La mayoría de los reproductores de DVD solo tienen un convertidor de digital a analógico de 96 kHz/24 bits. Por lo tanto, si desea poder escuchar discos de audio DVD, asegúrese de buscar un reproductor de audio DVD con un conversor de digital a analógico de 192 kHz/24 bits. .

Las grabaciones de audio en DVD pueden proporcionar una calidad de sonido mucho mejor que los CD. La siguiente tabla enumera la frecuencia de muestreo y la precisión de las grabaciones de CD y la frecuencia máxima de muestreo y la precisión de las grabaciones de DVD. Los CD pueden contener 74 minutos de música. Los discos de audio DVD pueden contener 74 minutos de música en su nivel de calidad más alto, audio de 192 kHz/24 bits. Al reducir la frecuencia de muestreo o la precisión, se pueden hacer DVD para contener más música. Un disco de audio DVD puede almacenar hasta dos horas de música de 6 canales, mejor que la calidad de CD, música de 96 kHz/24 bits. Reduzca aún más las especificaciones y un disco de audio DVD puede contener casi siete horas de audio con calidad de CD.

Frecuencia de muestreo

Muestras por segundo

Precisión de muestreo

Número de posibles niveles de salida

En un CD o DVD de audio, cada bit representa un comando digital que le dice al DAC qué nivel de voltaje emitir (consulte Cómo funciona la grabación analógica y digital para obtener más detalles). Mientras que una grabación ideal seguiría exactamente la forma de onda sin procesar, las grabaciones digitales muestrean el sonido en diferentes frecuencias y, por lo tanto, pierden parte de los datos.

El gráfico anterior muestra cómo se compara el audio de DVD de la más alta calidad con el audio de CD. Puede ver que el DVD sigue la señal más de cerca, pero todavía está lejos de ser perfecto.

Para obtener la experiencia completa del sonido Dolby Digital que se usa en muchos DVD, necesita un sistema de cine en casa con cinco altavoces, un subwoofer y un receptor que esté "preparado para Dolby Digital" o que tenga un decodificador Dolby Digital incorporado.

Si su receptor está preparado para Dolby Digital , entonces no tiene un decodificador Dolby Digital, por lo que necesita comprar un reproductor de DVD con su propio decodificador Dolby Digital y salidas de 5.1 canales. Si también desea que su sistema sea compatible con el sonido DTS, su reproductor de DVD también necesitará un decodificador DTS.

Si su receptor tiene su propio decodificador Dolby Digital y decodificador DTS, entonces no necesita un reproductor de DVD con salidas de 5.1 canales y puede ahorrar algo de dinero en cables usando las salidas digitales.

¿Sabías?

Algunos DVD incluyen pistas de comentarios, en las que el cineasta habla sobre la película mientras se reproduce. Esto puede ser muy emocionante para los verdaderos cinéfilos. Los DVD también pueden contener escenas adicionales inéditas. Y un DVD a veces es una versión del director:la película tal como el director la concibió originalmente.

DVD y discos láser

El disco láser es una tecnología más antigua. Ofrecía una mejor imagen y mejor sonido que las cintas de video, y es comparable al DVD. Pero el formato de disco láser es analógico; Los DVD son digitales (consulte Cómo funciona la grabación analógica y digital). Los discos láser solo se utilizan para películas pregrabadas y son más grandes, de unas 12 pulgadas (30,5 centímetros) de diámetro, en lugar de las 5 pulgadas (12,7 centímetros) de diámetro de los DVD. Por lo general, los dos formatos no se pueden reproducir en la misma máquina.

Los discos láser, como los DVD, permiten a los espectadores ir a la escena exacta que desean ver y congelar un cuadro o ralentizar la imagen. Los discos láser solo pueden contener una hora en cada lado, por lo que debe voltear el disco para ver la segunda mitad de la película.

Debido a las técnicas de compresión de DVD, los DVD pueden contener más datos. Rara vez tienes que voltear un DVD para ver una película completa. Los reproductores de discos láser son más ruidosos que los reproductores de DVD y, a veces, pueden sufrir "podredumbre láser":el lado de aluminio del disco se oxida y la calidad del disco se deteriora. Es menos probable que los DVD tengan este problema, porque las técnicas de fabricación han mejorado. A medida que crece la popularidad del DVD, los discos láser se vuelven más difíciles de encontrar.

Preguntas frecuentes sobre DVD

¿Qué significa "DVD"?

"DVD" significa disco versátil digital, pero algunas fuentes declaran que ya no significa nada.

¿Puedo grabar programas de televisión o películas en un reproductor de DVD?

Sí, puede, si su reproductor de DVD también es una grabadora de DVD.

¿Puedo reproducir CD en un reproductor de DVD?

Si. Los reproductores de DVD son completamente compatibles con los discos compactos de audio. Y la música estará cada vez más disponible en formato DVD. Consulte ¿Cuál es la diferencia entre DVD-audio y CD? para obtener más información sobre el formato de audio DVD.

¿Cuál es la diferencia entre DVD+R y DVD-R?

DVD+ ("más") y DVD- ("guión") son dos formatos de DVD que compiten entre sí. Quizás recuerde la "guerra" entre los formatos Betamax y VHS por el dominio del mercado de VCR. La gran diferencia entre DVD+R y DVD-R es que existen unidades híbridas (formato dual) capaces de leer ambos tipos. Muchas empresas han tomado partido:DVD Forum es un grupo de fabricantes que admiten DVD-R, mientras que DVD+RW Alliance admite ese formato. Los consumidores todavía tienen que hacer que cualquiera de los formatos sea el ganador.

¿Qué son los códigos de región?

Los estudios de cine utilizan códigos de región en los DVD para impedir la copia no autorizada y controlar las fechas de lanzamiento de las películas en DVD. El código de región real se almacena en un byte en el DVD. El reproductor o la unidad de DVD tiene un código de región en su firmware. Los reproductores de DVD-ROM de computadora personal a menudo tienen el código en el software o en el decodificador MPEG-2.

Para que el reproductor o la unidad reproduzcan la película, los dos códigos deben coincidir. El código también está impreso en la parte posterior de un paquete de DVD, superpuesto a una pequeña imagen del globo terráqueo. Si tiene un DVD que se hizo para su lanzamiento en Asia, no podrá reproducirlo en un reproductor de DVD destinado a Australia.

Para obtener más información sobre DVD, reproductores de DVD y temas relacionados, consulte los enlaces a continuación.

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