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Rubrik: Technik 
Die DVD Technik
von Guido Wagner
  

Das grundlegende Funktionsprinzip der DVD basiert auf der gleichen Technik, wie das der CD. Im Abspielgerät befindet sich ein Laser der die Oberfläche der Discs abtastet. Das Licht des Lasers wird vom Medium, also der CD oder DVD, reflektiert und von einer lichtempfindlichen Zelle aufgefangen. Da die Oberfläche des Mediums nicht ganz eben ist, wird das Laserlicht unterschiedlich reflektiert, was von der lichtempfindlichen Zelle aufgezeichnet wird. Mit diesen variierenden Signalen werden die Daten übermittelt. Dies ist sicherlich eine sehr vereinfachte Darstellung, aber sie gibt die Funktionsweise der DVD bzw. CD in ihren Grundzügen wieder.

Von ihrem Äußeren sind die beiden Discs mit dem bloßen Auge kaum zu unterscheiden. Sie bestehen aus einer 1,2 Millimeter dicken Scheibe aus durchsichtigem Kunststoff, meist Polycarbonat, die einen Durchmesser von 120 Millimeter hat. Auf einer Seite wird dann eine reflektierende Aluminiumschicht aufgebracht, die wiederum mit einem 200 Mikrometer dünnen Schutzfilm aus Kunstharz überzogen ist. Hier befinden sich auch die Labelaufdrucke und Beschriftungen der Hersteller.

Die Dateninformationen werden in Form von Pits und Lands in einer Spiralbahn auf die Acrylschicht gepresst. Als Pits werden kleine unterschiedlich lange Vertiefungen bezeichnet. Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Pits bezeichnet man als Lands. Auch sie können eine variierende Länge haben. Durch die Kombination von Pits und Lands werden die digitalen Daten übermittelt. Dieses Verfahren erinnert ein wenig an das Morsealphabet, nur das statt einem kurzen oder langen Ton viel mehr Variationen möglich sind. In der physikalischen Größe der Pits und Lands liegt auch schon der größte Unterschied zwischen CD und DVD. Hatten die Spuren bei der CD noch einen Abstand von 1,6 Mikrometern und eine minimale Pit-Größe von 0,83 Mikrometern, so konnten bei der DVD der Spurabstand auf 0,74 und die minimale Pit-Größe auf 0,4 Mikrometer verringert werden. Durch diese Miniaturisierung können viel mehr Daten auf die gleiche Fläche gespeichert werden. Um diese feinen Strukturen jedoch erfassen zu können, musste man jedoch auch die Lasertechnik verfeinern. Statt der bei der CD verwendeten Laser mit einer Wellenlänge von 780 Nanometern kam bei der DVD ein Laser mit einer Wellenlänge von 650 und 635 Nanometern zum Einsatz. Erst mit diesen kürzeren Wellenlängen war es möglich die feineren Strukturen abzutasten.

Das Auslesen der Informationen auf der Disc erfolgt, wie Eingangs schon gesagt, durch den Laser. Er tastet den Datenträger mit einem gleichmäßigen Strahl, der von der Aluminiumschicht reflektiert wird, ab. Der zurückgeworfene Laserstrahl wird von einer photoelektrischen Zelle aufgefangen. Trifft der Laser nun auf ein Pit, wird sein Licht etwas anders reflektiert als von einem Land. Diese Veränderung zeichnet die lichtempfindliche Zelle auf und setzt sie in elektrische Signale um, die von der Elektronik des DVD-Players oder Computers weiterverarbeitet werden können.

Neben der verfeinerten Oberflächenstruktur verfügt die DVD jedoch über eine weitere Neuerung im Vergleich zur CD. Besteht die CD noch aus einer einzigen 1,2 Millimeter dicken Schicht, so kann eine DVD aus mehreren Schichten bestehen. Diese Schichten sind natürlich entsprechend dünn, da ja die maximale Stärke der DVD von 1,2 mm nicht wesentlich überschritten werden darf. Es gibt verschiedene mehrschichtige DVD-Formate, jedoch werden am häufigsten die DVD-9 und die DVD-10 verwendet. Beide bestehen aus zwei Schichten, so genannten Layern, die jeweils ca. 0,6 mm dick sind. Bei der DVD-10 werden die beiden Layer Rücken an Rücken verklebt, so dass die reflektierende Aluminiumauflage sich zwischen den Layern befindet. Das hat zur Folge, dass die DVD von beiden Seiten gelesen wird, und dementsprechend keinen Aufdruck hat. Um beide Seiten zu nutzen muss die Disc also gewendet werden. Im Gegensatz dazu werden bei der DVD-9 die beiden Layer so aneinandergeklebt, dass sie von einer Seite aus gelesen werden. Beide Layer werden durch eine halbtransparente Goldschicht voneinander getrennt. So kann der Laser entweder auf die eine oder auf die andere Schicht fokussiert werden. Der obere Layer, also derjenige hinter der Goldschicht, hat auch eine zusätzliche Besonderheit. Im Gegensatz zur unteren Schicht, auf der die Spiralbahn mit den Pits und Lands immer von innen nach außen verläuft, kann diese Spirale auf dem oberen Layer auch von außen nach innen lesbar sein. Welche der beiden Möglichkeiten jeweils genutzt wird hängt zum Teil von der Verwendung der DVD ab. Passt zum Beispiel ein Film nicht auf einen Layer, wird oft das so genannte Opposite Track Path Verfahren, kurz OTP, zur Anwendung gebracht. Die Datenspur mit dem Film beginnt auf dem unteren Layer und läuft von innen nach außen. Sobald der äußere Rand des dieses Layers erreicht ist, wird einfach der Laser auf den oberen Layer fokussiert und liest dann von außen nach innen. Auf diese Weise wird die Zeit während des Seitenwechsels verkürzt, da der Lesekopf mit dem Laser sich ja schon an der richtigen Stelle befindet und nicht erst nach innen fahren muss. Als Gegensatz zum OTP gibt es noch das Parallel Track Path Verfahren, bei dem die Datenspuren auf beiden Layern parallel von innen nach außen laufen. Dieses Verfahren wird z.B. angewandt, wenn sich von einem Film zwei Versionen auf der DVD befinden.

  
   

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