picVideoTit.gif (3305 Byte)

Die allgemeinen Grundlagen der DVD-Technik lesen Sie auf der Seite DVD allgemein. Hier sagen wir Ihnen, was diese Technik an Video-Vorteilen bringt.


Die Bildqualität
ist schlicht phänomenal und sogar noch besser als die von guten Laserdiscs und von fast allen Fernsehsendungen. Die Horizontal-Auflösung erreicht mehr als 500 Linien, das ist etwa doppelt soviel wie bei VHS. Oder in Pixeln ausgedrückt: Die VHS-Auflösung beträgt etwa 320 x 240 Pixel, die von DVD erreicht 720 x 576. Ausserdem werden beide gängigen Bildformate unterstützt, also das konventionelle Seitenverhältnis 4:3 ebenso wie das Breitbild 16:9. Damit kann auf jedem zur Verfügung stehenden Fernsehgerät die optimale Bildschärfe erreicht werden. Ausserdem sind Bildstand und Farbtreue bedeutend besser und es gibt absolut kein Bandrauschen. Die Gesamtqualität wird durch häufiges Abspielen überhaupt nicht beeinträchtigt.

Die Spieldauer
beträgt mehr als zwei Stunden (ca. 133 Minuten) auf einer einzigen Informationsebene, das reicht für 97% aller Hollywood-Filme. Bei Bedarf kann eine DVD-Seite zwei Informationsebene enthalten (und nahtlos von der einen auf die andere umschalten), dann passen mehr als 4 Stunden drauf. Und falls auch das nicht reicht, kann auch die Rückseite der DVD bespielt werden, das bedeutet dann fast 9 Stunden.

Der Bedienungskomfort
umfasst zunächst alles, was Sie schon vom CD-Spieler her kennen. Also raschen Zugriff auf beliebige Stellen, schnelles (wirklich schnelles!) Vor- und Zurückspulen, abnützungsfreies Abspielen und eine einfache, betriebssichere Mechanik. Dazu kommen bei DVD noch ein perfektes Standbild (stundenlang, wenn Sie wollen), sowie störungsfreie Zeitlupe und Zeitraffer.

Die Besonderheiten
gehen aber noch viel weiter. DVD eröffnet völlig neue Möglichkeiten, zum Beispiel diese:

Die Tonqualität
ist einer der herausragendsten Vorteile der DVD. Schon in der Grundversion bietet DVD so ziemlich CD-Qualität. Aber für den Home-Cinema Enthusiasten gibt es noch viel tollere Möglichkeiten. Doch schön der Reihe nach:

  1. Jeder DVD-Player hat zwei RCA- (Cinch-) Buchsen, über die Stereoton in Digitalqualität ausgegeben wird. Dieser ist, sofern das auf der DVD so drauf ist, Dolby-Surround codiert, sodass man über eine Home-Cinema Anlage Dolby-Surround Ton geniessen kann.

Nun ist dieses noch auf der Analogtechnik basierende Tonverfahren aber ganz und gar nicht perfekt, denn seine Kanaltrennung lässt sehr zu wünschen übrig, die Rückkanäle sind mono und deren Frequenzumfang reicht nur von 150 bis 4.000 Hertz. Aus diesem Grunde hat man sich für die DVD etwas Neues einfallen lassen, und das ist schlicht phänomenal: Dasselbe digitale Tonverfahren, das heute in den modernsten und bestausgestatteten Kinos zum Einsatz kommt. Also hat nun

  1. fast jeder DVD-Player noch einen (optischen oder koaxialen) Tonausgang, der einen digitalen Datenstrom an einen entsprechenden Decoder liefert. Und was dort herauskommt, begeistert auch den verwöhntesten High-End Spezialisten: 5 Audiokanäle (vorne links, vorne Mitte, vorne rechts, hinten links, hinten rechts) mit perfekter Kanaltrennung, und alle mit dem vollen Frequenzumfang bis über 20.000 Hertz. Dazu, je nach Wunsch, noch ein Subwoofer für den richtigen Druck in der Magengrube. Ein Tonsystem das endlich alles in Erfüllung gehen lässt, was die Quadrophonie vor 20 Jahren versprochen hat. In Europa sind zwei Mehrkanal-Tonstandards verbreitet: Der eine heisst MPEG-2, der andere „Dolby Digital", früher bekannt als „AC-3". In ihrer Klangqualität unterscheiden sich diese beiden Standards praktisch nicht.


So werden die 5+1 Lautsprecher für Surround-Sound aufgestellt.

 

Die Zusatzinformationen
Zusätzlich zu Bild und Ton können bis zu 32 verschiedene Untertitel gespeichert werden. Diese Zusatzkanäle können aber auch benützt werden, um verschiedenste Informationen zum gerade laufenden Programm zu vermitteln. Bei Musikprogramme können das beispielsweise Informationen zum Komponisten und zu den Interpreten oder Songtexte in verschiedenen Sprachen sein, für Schulzwecke auch Antworten auf im Film gestellte Fragen. Immerhin stehen für diese Zusatzinformationen 720 x 480 Pixel in 4 Farben zur Verfügung.

Die Kompatibilität
ist gewährleistet, denn DVD-Geräte nach dem europäischen PAL-Standard können auch NTSC-DVDs abspielen und ausserdem ist jeder DVD-Player zugleich auch ein perfektes Compact Discs Abspielgerät. Vorsicht ist allerdings andersherum geboten: In aller Regel können in den USA gekaufte (NTSC-)Geräte keine europäischen (PAL-)DVDs abspielen. Aus diesem Grunde müssen DVD, die auf der gantzen Welt abspielbar sein sollen, im NTSC-Standard produziert werden.

Die Zukunft
der DVD ist sehr vielfältig.

Bild

Ein digitalisiertes Videobild hoher Auflösung umfasst eine Datenmenge von etwa 270 Mbit/sec. Wollte man dies in seiner originalen Form auf DVD speichern, wäre deren Kapazität schon nach wenigen Minuten erschöpft. Aus diesem Grunde wird das Bildsignal nach dem Standard MPEG-2 der „Moving Pictures Experts Group" etwa um den Faktor 36:1 komprimiert. Das ergibt eine Bildauflösung, die um den Faktor 4 besser ist als die von MPEG-1, das noch bei der CD-i zur Anwendung gekommen ist. (DVD-Player können allerdings auch MPEG-1 codierte CD-Programme abspielen). In Zahlen ausgedrückt erreicht die DVD eine Horizontalauflösung von nicht weniger als 540 Linien, das ist sogar noch deutlich mehr als die 425 Linien, die maximal von einer Laserdisc zu bekommen sind. Doch die Bildqualität wird nicht nur von der Auflösung bestimmt. Ebenso wichtig ist der absolut ruhige Bildstand. Man vergleiche ein auf VHS aufgenommenes Testbild mit seinen unruhig flatternden senkrechten Linien mit dem perfekt wie ein Dia dastehenden Bild von einer DVD! Spektakulär tritt auch die völlige Abwesenheit von Bandrauschen in Erscheinung und schliesslich ist da noch eine bisher unerreichte Farbtreue, sogar in der "VHS-Angstfarbe" rot.

Breitbild

Emma_Samms_Figure_3.jpg (32700 Byte)
Original Breitbild

Emma.jpg (7603 Byte)
4:3 Ausschnitt aus einem Breitbild
Die DVD bietet verschiedene Möglichkeiten, das Breitbild eines Kinofilms auf den Fernsehschirm zu bringen. Die einfachste, aber auch brutalste Methode besteht darin, links und rechts etwas vom Originalbild abzuschneiden, damit der Bildschirm gefüllt wird. Wenn die entscheidenden Bildinformationen sich aber einmal nicht in der Bildmitte befinden, können sie dadurch verlorengehen. Aus diesem Grunde gibt es das "Pan&Scan"-Verfahren, bei dem der Bildausschnitt nicht immer aus der Mitte des Kinobildes genommen, sondern je nach Bedarf hin- und hergeschoben wird, damit man auf dem Fernseher auch im engen Bildformat von 4:3 (entsprechend 1,33:1) die entscheidenden Dinge mitbekommen kann.


Figure 1
Letterbox-Breitbild auf einem 4:3 Fernseher
Man kann auf einem 4:3-Fernseher natürlich auch das vollständige Kinobild darstellen. Da dieses viel breiter ist, füllt es aber die Höhe des Fernsehers nicht völlig aus. Es bleiben unten und oben schwarze Streifen übrig, was diesem Verfahren den Namen "Letterbox" (Briefkastenschlitz) eingetragen hat.
Nachteile bringt das Letterbox-System beim Abspielen auf einem Breitbildfernseher im Bildformat 16:9 (entsprechend 1,78:1), und zwar aus folgendem Grund: Ein Fernsehbild setzt sich aus horizontalen Zeilen zusammen, je mehr, desto detailgenauer, also schärfer ist das Bild. Im europäischen PAL-Fernsehen sind es netto sichtbare 576 Zeilen (gegenüber 480 im amerikanischen NTSC-Format). Aufgrund der schwarzen Balken stehen beim Letterbox-Verfahren für das effektive Filmbild aber tatsächlich etwa 30% weniger Zeilen zur Verfügung. Wenn man dieses Bild nun auf einem 16:9 Breitbildfernseher wiedergibt, wird es so vergrössert, dass es den Bildschirm zwar in Höhe und Breite ausfüllt, da bei der Aufnahme aber um 30% weniger Zeilen für die Abtastung des Filmbildes verwendet wurden, ist die Bildschärfe ("Horizontalauflösung") nicht optimal.
Figure 2
Anamorphotisch komprimiertes Breitbild auf einem 4:3 Fernseher
Um die volle Auflösung auch bei Breitbildfernsehern zu gewährleisten, wurde das "Widescreen"-Verfahren entwickelt. Hier wird das Bild vor dem Abtasten im Studio in der Höhe soweit gestreckt, dass es die Bildhöhe vollkommen ausfüllt. Nach dem Abtasten hat es demnach die volle Horizontalauflösung von 576 Zeilen, es ist aber verzerrt. Betrachtet auf einem 4:3 Fernseher wirkt alles unnatürlich hoch und dünn, Luciano Pavarotti sieht gertenschlank aus.


Emma_Samms_Figure_3.jpg (32700 Byte)
Breitbild auf einem 16:9 Fernseher
Doch das macht nichts, denn alle DVD-Abspielgeräte (und heute auch die meisten Fernsehgeräte) verfügen über elektronische Einrichtungen, die aus diesem "anamorphotischen" Bild zweierlei machen können: Zum Betrachten auf einem 16:9 Fernseher wird das Bild in die Breite gestreckt, sodass die natürlichen Proportionen wiederhergestellt werden, allerdings, anders als beim Letterbox-Format, mit der vollen Horizontalauflösung. Auf einem 4:3 Fernseher wird das Bild vertikal komprimiert, sodass auch hier die richtigen Proportionen garantiert sind und das Bild aussieht wie ein normales Letterbox-Bild.

Eine sehr ausführliche Beschreibung des "anamorphischen" Verfahrens finden Sie hier. Und wenn Sie ganz genau wissen wollen, wie Kinofilme überhaupt auf Video transferiert werden, so gibt es hier jede Menge Detailinfomrationen dazu. Wichtig und sehr unpraktisch: Die Bezeichnungen für die verschiedenen Verfahren sind nicht standardisiert und so ist es oft nicht leicht, aus den Aufschriften auf den verschiedenen DVDs herauszufinden, ob es sich nun um eine "Letterbox"-Produktion handelt oder um eine "Widescreen"-DVD. Angaben wie "optimiert für Breitbild-Fernseher (16:9)" oder "anamorph" deuten auf eine "Widescreen"-Produktion hin. Aufschriften wie "geeignet für alle Bildschirmformate"  oder "Letterbox" geben keine verlässliche Auskunft, sofern keine ergänzenden Angaben vorhanden sind.

Ton

DVD-V   DVD-A

Die auf der DVD-Video erreichbare Tonqualität stellt einen grossen Fortschritt gegenüber der bisher bekannten CD dar. Vor allem, weil DVDs Mehrkanal-Ton mit perfekter Kanaltrennung und mit perfektem Frequenzgang für alle Kanäle enthalten können. Lesen Sie dazu das Exklusivinterview mit dem DENON Produzenten und Tonmeister Holger Urbach.

Der perfekte Rundum-Klang, den man vom Kino kennt, wird nun auch im Wohnzimmer realisierbar. Üblich ist dabei das 5+ 1 System, bei dem drei Lautsprecher vorne angeordnet sind, zwei weitere hinten.

Eine DVD-Video kann bis zu 8 Audio-Datenströme enthalten. Jeder davon kann in einem der folgenden Tonformate gehalten sein:

Auch andere Tonformate wie zum Beispiel DTS oder DSD sind erlaubt, allerdings nur in Ergänzung zu mindestens einem der erwähnten Systeme. Zur Verdeutlichung: Zusammen mit einem Film können durchaus 8 verschiedene Soundtracks übertragen werden, jeder davon in 5+1 Kanal Technik. Das +1 steht dabei für einen wahlweise anschliessbaren Subwoofer, der ausschliesslich extrem tiefe Audio-Frequenzen überträgt.

Um die Sache nun nicht allzu unübersichtlich zu machen und möglicherweise ein Durcheinander an Tonformaten und Wiedergabedecodern heraufzubeschwören, hat man im DVD-Standard zwischen vorgeschriebenen und erlaubten Tonformaten unterschieden.

525/60 DVDs (NTSC) müssen entweder Linear-PCM oder Dolby Digital (AC-3) Ton in Mono oder Stereo enthalten, zusätzlich sind auch Dolby Digital Mehrkanal, MPEG-1 (Mono oder Stereo), MPEG-2 (Mehrkanal), DTS, DSD und andere Formate erlaubt.

625/50 DVDs (PAL) müssen entweder Linear-PCM, MPEG-1 oder Dolby Digital (AC-3) Ton in Mono oder Stereo enthalten, zusätzlich sind auch Dolby Digital Mehrkanal, MPEG-2 Mehrkanal, DTS, DSD und andere Formate erlaubt.

Weitere Erläuterungen gibt es hier (englisch).

PCM

Die Lineare Puls-Code Modulation funktioniert im Prinzip nicht anders als auf der Compact Disc. Nur erlaubt der DVD-Standard verschiedene Qualitätsstufen der PCM-Technik, nämlich Abtastfrequenzen von 48 kHz oder 96 kHz und Quantisierungen von 16, 20 oder 24 Bit. Die von der CD her bekannte Abtastfrequenz von 44,1 kHz wird nicht unterstützt. In Anbetracht dessen, dass die Datenkapazität für den Audio-Teil einer DVD-Video auf 6,144 Mbit/sec. limitiert ist, ergeben sich die folgenden Möglichkeiten:

Abtastrate Wortbreite 2-Kanal 5-Kanal 8-Kanal
48 kHz 16 Bit ja ja ja
48 kHz 20 Bit ja ja nein
48 kHz 24 Bit ja ja nein
96 kHz 16 Bit ja nein nein
96 kHz 20 Bit ja nein nein
96 kHz 24 Bit ja nein nein

Hier sieht man genau, wieviel Platz die einzelnen Kombinationen aus Kanalzahl und digitaler Wortbreite belegen:

Dolby Digital (AC-3)

Dieses von den Dolby Laboratories entwickelte Verfahren ist in Kinos, auf Laserdiscs und im amerikanischen Satellitenfernsehen bereits gebräuchlich. Es ist unter der Bezeichnung AC-3 bekannt geworden, jedoch lautet sein Name korrekt Dolby Digital. Es handelt sich hier um ein Mehrkanal-Verfahren, das das originale PCM komprimiert auf der DVD unterbringt. Dadurch wird eine äusserst niedrige Datenrate erreicht, nämlich, je nach Komplexität des Signals, zwischen 64 kbit/sec. und 448 kbit/sec. für 5+1 Kanäle, mit einem Durchschnittswert von 384 kbit/sec. Für 2-Kanal Stereo (mit oder ohne Dolby-Surround Codierung) genügen durchschnittlich 192 kbit/sec. Dolby Digital liefert perfekte Kanaltrennung zwischen allen Kanälen sowie den vollen Frequenzumfang.

DTS

Ein Verfahren zur datenreduzierten Kodierung digitaler Audiosignale, das von Lucasfilm entwickelt wurde. Dieses System benötigt auf der DVD ca. 4 Mal so viel Speicherplatz wir ein Dolby Digital Datenstrom. Dies hat zur Folge, dass man mit DTS-Sound nicht so viele Sprachversionen auf einer DVD unterbringen kann und dass die erreichbare Spieldauer abnimmt. Hinzu kommt, dass DTS vom DVD-Standard her nur zusätzlich zu Dolby Digital erlaubt ist, nicht etwa anstelle von DD. Dies und sicher auch die für DTS fälligen Lizenzgebühren haben dazu geführt, dass DTS-Sound nur auf relativ wenigen DVDs zu finden ist.

MPEG-2

Auch dieses ist ein digitales Mehrkanal-Tonverfahren, das mit Datenkompression arbeitet. Es wurde vom Münchener Institut für Rundfunktechnik und von Philips entwickelt und diese haben auch durchgesetzt, dass es in den 625/50 Standard aufgenommen wurde. Die Datenrate für 5+1 Kanäle reicht hier von 32 kbit/sec. bis 912 kbit/sec, mit einem Durchschnitt von 384 kbit/sec. Im MPEG-2 Format sind prinzipiell auch 7+1 Kanäle möglich (5 vor dem Zuhörer, zwei hinter ihm), ein praktischer Einsatz dieser Option im Heimbereich ist jedoch unwahrscheinlich. MPEG-2 bietet Rückwärtskompatibilität mit dem - nur 2-kanaligen - MPEG-1 System. In der Praxis konnte sich dieses Verfahren jedoch überhaupt nicht durchsetzen. Es gibt nahezu keine DVDs mit MPEG-2 Ton und folglich enthalten neuere DVD-Abspielgeräte oft auch gar keine Decoder mehr dafür.

Zusatzinformationen

Zusätzlich zu Bild und Ton sind auf der DVD-Video noch 32 zusätzliche Datenströme vorgesehen, die insgesamt 3,36 Mbit/sec. umfassen dürfen. Diese werden wohl hauptsächlich für Untertitel Verwendung finden. Man kann damit aber auch Karaoke-Texte, Menüs und auch einfache Animationen kreieren.

Ländercodes

DVD-Video ist international nicht beliebig austauschbar. Auf Druck der amerikanischen Filmindustrie wurde die DVD-Welt im Februar 1997 in 6 verschiedene Regionen eingeteilt. DVDs können (müssen aber nicht, das steht dem Produzenten frei) einen Code enthalten, der zur Folge hat, dass die DVD nur abgespielt werden kann, wenn sie und das Abspielgerät denselben Regional-Code tragen. Das gibt den Hollywood-Studios die Kontrolle darüber in die Hand, wann und in welcher Version (Schnitt, Ton, Untertitel) ein Film auf den Markt kommt, wo zuerst und wo erst später. Europa hat den Regional-Code 2, zusammen mit Japan und Südafrika. Eine in den USA gekaufte und für den USA-Markt bestimmte DVD (Mit Regional-Code 1) lässt sich demnach auf einem in Europa gekauften DVD-Player nicht abspielen.


Klicken Sie auf die Karte, um sie grösser zu sehen.

Beim Kauf von DVD in aussereuropäischen Ländern ist es also unumgänglich, darauf zu achten, dass der Ländercode 2 auf der Verpackung angegeben ist. Oder gar keiner, denn auch das gibt es. Ja, menschenfreundliche Hollywood-Studios haben tatsächlich angekündigt, ältere Filme generell ohne Länderrestriktion auf den Markt zu bringen. Dort steht dann der Ländercode 0 auf der Verpackung.

Kopierschutz

Die phänomenale Bild- und Tonqualität von DVD könnte unlautere Subjekte dazu verführen, den Pfad der Tugend zu verlassen und von populären Filmen Raubkopien in den Handel zu bringen. Da es da um verdammt viel Geld geht, wurden im DVD-System mehrere Hürden eingebaut, die das Kopieren (nahezu) verunmöglichen. Da ist einmal das schon länger bekannte, analoge Macrovision System. Dieses sorgt dafür, dass beim Überspielen auf VHS die automatische Aussteuerung des VHS-Recorders dermassen gestört wird, dass die Aufnahme nur ein unangenehmes Flimmern zeigt.

Man will aber verständlicherweise auch verhindern, dass DVDs auf digitalem Wege kopiert werden, zum Beispiel auf die Harddisk (oder später auf die DVD-R oder DVD-RAM) eines Computers. Es gibt daher im vom DVD-Player ausgegebenen Video-Signal auch ein „Serial Copy Generation Management System" (CGMS), das Kopien oder Kopien von Kopien auf ganz ähnliche Weise verhindert wie das beim SCMS von DAT-Recordern der Fall ist.

Und weil zwei Sicherheiten offenbar nicht genug sind, werden die Daten auf der DVD verschlüsselt gespeichert. Dieses System heisst „Content Scrambling System" (CSS) und es ist dermassen hochstehendes Beispiel für Sicherheitstechnik, dass die amerikanische Regierung um ein Haar seinen Export aus Gründen der „nationalen Sicherheit" verboten hätte und bizarrerweise Frankreich aus genau denselben Erwägungen beinahe seinen Import blockiert hätte. CSS sorgt dafür, dass die verschlüsselten Informationen nicht kopiert werden können, was bedeutet, dass ein Überspielen von DVDs auf andere digitale Datenträger nicht möglich ist. Erst für die Wiedergabe wird die Entschlüsselung durchgeführt, nach einem Code, den die Gerätehersteller beim Lizenzgeber beziehen müssen. Das ist im Moment zwar gratis, sein Einbau verteuert aber sowohl DVD-Video-Player als auch DVD-ROM Geräte bzw. deren Software.

3-D