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DVD Video Disk

  Grundlagen - DVD Kapazitäten und Laufzeiten Die DVD-Video Disk gibt es in vielen verschiedenen Größen, die unterschiedlich große Datenmengen und Laufzeiten ermöglichen. Die kleinste Einheit einer DVD Video Disk ist die Datenschicht, auch Layer genannt. Um die Kapazität einer DVD zu steigern ist es möglich, zwei Layer übereinander zu kleben. Eine weitere Steigerung ist möglich, indem man den gleichen Prozess auch auf der Rückseite durchführt.

Im nebenstehenden Bild ist die Kapazität der einzelnen DVD Disk Typen in Relation zur Datenrate und der dabei zu erzielenden Laufzeit ersichtlich. Hier kann man z.B. ablesen das eine Laufzeit von ca. 180 Minuten (obere Skalierung für Minuten bzw. rechte Skalierung für Stunden) bei einer DVD-9 (roter senkrechter Strich) mit einer Datenrate von ca. 6.1 Mbps (linke Skalierung) erreicht werden kann.

Datenraten unter 4-5 Mbps sind für DVDs kaum realistisch und führen nur zu einem unzureichenden Bildeindruck. Da bei der DVD das Bild im MPEG-2 Video Format mit einer variablen Datenrate gespeichert wird, schwankt somit die Datenrate einer DVD sehr stark. In ruhigen Szenen kommt man z.B. mit 4 Mbps aus, während bei starken Bewegungen und Aktion im Bild die Datenrate bis zum maximal Wert von 9800 kbps hochschnellen kann. Deswegen ist eine Laufzeit Angabe für einen bestimmten DVD Typ eigentlich nicht machbar, weil dieser Wert von zu vielen Faktoren abhängt.
Der kleinste DVD Typ (eine DVD-5) kann z.B. je nach verwendeter Datenrate eine Laufzeit von ca. 60 - 480 Minuten ermöglichen. Theoretisch wäre eine noch größere Laufzeit machbar, aber das Resulat wäre dann nicht mehr sehr anschaulich. Typisch wären für diesen DVD Typ eine Laufzeit von 60-120 Minuten, was gemäss nebenstehenden Bild einer Datenrate von etwa 5-10 Mbps entspricht, die einen guten bis sehr guten Bildeindruck garantieren.

Typen Bezeichnungen

  Dadurch ergeben sich folgende DVD-Video Disk Typen Bezeichnungen:
  • DVD-5 (Einseitig, eine Schicht) Kapazität 4.37 GB oder 4.7 Milliarden Bytes
    Dieser DVD Disc Typ wurde hauptsächlich in der Anfangszeit der DVD Video verwendet, weil die Herstellungstechnik einer DVD mit höheren Kapazitäten noch in den Kinderschuhen steckte. Bedingt durch die geringe Kapazität ist dieser DVD Disc Typ eigentlich nur noch für sehr kurze Filme oder Spezialanfertigungen interessant.

  • DVD-9 (Einseitig, zwei Schichten) Kapazität 7.95 GB oder 8.54 Milliarden Bytes
    Ein guter Mix aus Laufzeit, Kapazität und Fertigungskosten hat dazu geführt das dieser DVD Disc Typ mittlerweile der gebräuchlichste ist. Die gestiegenen Anforderungen der Konsumenten zwingen die DVD Macher dazu, Filme mit höheren Datenraten, mehr Tonspuren, Untertiteln und weiterem Bounsmaterial zu mastern. Da eine DVD nicht unendlich viel Platz bietet, fand man in der DVD-9 einen sehr guten Kompromiss.

  • DVD-10 (Zweiseitig, jeweils eine Schicht) Kapazität 4.37 GB + 4.37 GB = 8.75 GB oder 9.4 Milliarden Bytes
    Dieser DVD Disc Typ wurde ebenfalls hauptsächlich in der DVD-Anfangszeit verwendet. Eine DVD mit zwei Layern konnte noch nicht in ausreichenden Kapazitäten hergestellt werden und so ging man den Weg den Film quasi auf zwei DVD-5 (auf jeder Seite eine) zu fertigen. Dieses hatte aber den Nachteil, dass man die DVD bei etwa der Hälfte des Filmes wenden musste um auf den zweiten Layer der DVD auf der anderen Seite der Disc zu kommen. Durch das Drehen (englisch: to flip) wurde dann der Begriff Flipper geprägt.
    Es gibt aber auch einge DVD-10 Fassungen die anders aufgebaut sind. Hier wurde der komplette Film auf einer Seite und die Extras oder eine andere Filmfassung (z.B. 4:3 Vollbild) auf die andere Seite gepresst. Ein Umdrehen während des Filmes ist hier nicht notwendig. Nur wenn man die andere Filmfassung oder die Extras sehen möchte muss man solch eine DVD wenden. Diese werden aber nicht als Flipper bezeichnet, sondern lediglich als A-B Disc

  • DVD-14 (Zweiseitig, eine Seite mit zwei Schichten, die andere mit einer Schicht) Kapazität 7.95 GB + 4.37 GB = 12.33 GB oder 13.24 Milliarden Bytes
    Dieses ist sicherlich ein Exotenformat. Vermutlich ist dieser DVD Disc Typ noch nie hergestellt worden.

  • DVD-18 (Zweiseitig, Jeweils zwei Schichten) Kapazität 7.95 GB + 7.95 GB = 15.91 GB oder 17.08 Milliarden Bytes
    Durch einen relativ komplizierten Herstellungsprozess und dadurch dass die Mehrzahl der Filme keine solch extreme Länge hat, kommt dieser DVD Disc Typ ebenfalls relativ selten zum Einsatz.
    Auch hier kann man, wie bei der DVD-10, diese wieder für zwei verschiedene Anwendungsgebiete einsetzen. Zum Einen für den Film mit Überlänge der nicht mehr auf eine DVD-9 passt, was aber den Nachteil des Wendens (Flipper) mit sich bringt. Zum Anderen setzt man diesen DVD Disc Typ so ein, dass der Film komplett auf der einen Seite und eine andere Filmfassung oder Bonus-Material auf der anderen Seite plaziert wird. Dieses wäre dann wieder eine A-B Disc.

Laufzeiten

  Grundlagen - DVD Laufzeiten Die Laufzeiten die man mit den jeweiligen DVD-Video Disk Typen erzielen kann, hängen von der verwendeten Datenrate ab. Je höher die die Bildqualität umso mehr Daten müssen pro Sekunde ausgelesen werden. Da die Bilddatenrate variable ist, kann bei ruhigen Szenen in denen sich sehr wenig im Bild bewegt, eine geringere Datenrate benutzt werden als bei Aktion Szenen bei denen viel Beweg um Bild ist. Ferner belegt natürlich auch jede Ton- und Untertitelspur kostbare Kapazität und reduziert somit die Gesammtlaufzeit einer DVD.
Da die konstante Audio Datenrate und die variable Video Datenrate keine gleichmäßige Laufzeitkurve ermöglichen, ist im nebenstehenden Bild auch keine gerade Kurve für die jeweiligen DVD Typen vorhanden. Die durchschnittliche Datenrate ist hierbei ein Mix aus Audio und Video und je niedriger die Gesamt Datenrate umso mehr schlägt dieses zu Gunsten der variablen Video Datenrate aus, was eine Verlängerung der Laufzeit bedeutet. Aber Datenraten von unter 4 Mbps sind nur sehr selten anzutreffen.
Eine DVD kann maximal 11.08 Mbps (Megabit/Sekunde) an Daten liefern. Würde immer mit dieser Datenrate gearbeitet werden, dann wäre eine DVD-5 (4.37 GB) bereits nach ca. 60 Minuten am Ende ihrer Kapazität angelangt. Die ursprüngliche Angabe von ca. 120 Minuten Laufzeit bei einer DVD-5 (4.37 GB) hat sich aber auch als nicht ausreichend erwiesen. Bedingt durch immer höhere Qualitätsansprüche, weitere Tonspuren, erweitertes Bonus-Material usw. liegt die Datenrate so hoch, so dass die Kapazität einer DVD-5 bereits nach ca. 60-90 Minuten erschöpft wäre.
Die DVD-9 (7.95 GB) bietet daher einen guten Kompromiss und kann problemlos einen 120-180 Minuten Film speichern. Ferner ist immer noch Platz für einige Extras in Form von Bonus-Material übrig. Da die meisten Filmlängen sich im Bereich von ca. 100-140 Minuten bewegen, dürfte dieser Typ in den meisten Fällen ausreichend sein. Lediglich bei einigen überlangen Filmen (über 200 Minuten) wird auch die Kapazität der DVD-9 an ihre Grenzen kommen und die Bildqualität und die Anzahl der Tonspuren dann soweit reduziert, dass es auch in diesem Fall noch ausreicht.
Für überlange Filme kann man auch auf die DVD-18 (15.91 GB) ausweichen. Dieser Typ ist nichts Anderes als jeweils eine DVD-9 auf der Vorder- und Rückseite. Der Nachteil ist aber hier, dass man, wie bei einer DVD-10 (zweiseitig, jeweils eine Schicht), beim Anschauen des Filmes die DVD irgendwann wenden muss.

Layerwechsel

  Da die DVD-9 und DVD-18 beides Dual-Layer (zweischichtige) DVD Typen sind und die beiden Datenlayer nacheinander abgetastet werden, kommt es bei diesen beiden Disk Typen oftmals zu einer kurzen Unterbrechung wenn auf den anderen Datenlayer zum Auslesen der Daten gewechselt wird, was sich in einem kurzen Standbild und Tonausfall äussert. Der Grund dafür ist eigentlich ein ganz einfacher. Wenn das Ende des Layer 0 (Obere Schicht, wird vom Innenring nach Aussen gelesen) erreicht ist, muss der Laser für die Abtastung des darunter liegenden Layer 1 neu Postitioniert und Fokusiert werden. Dieser Vorgang benötigt meistens 0.5 - 1.0 Sekunden und dadurch reißt der Datenstrom kurzzeitig ab, was dann zu einem kurzzeitigen Standbild und Tonausfall führt. Im Mastering Studio kann der Layerwechsel aber auch etwas geschickt in eine Szene mit Schwarzblende oder mit wenig Bewegung plaziert werden, sodass dieses Manko kaum auffällt. Einige DVD Player umgehen dieses Problem, indem sie eine Laufwerk mit doppelter Auslese Geschwindingkeit und mehr Zwischenspeicher verwenden. Es ist somit nur eine Frage der Zeit bis dieses Vorgehen in allen DVD Player Einzug hält.