Caractéristiques du DVD




De dimensions identiques à celles d'un disque compact "traditionnel" de 12 cm de diamètre et de 1,2 mm d'épaisseur (CD-Rom, CD-Audio...), un disque DVD se caractérise tout d'abord par ses grandes capacités de stockage. Cette augmentation de densité est liée au fait que les micro-cuvettes sont plus petites et les pistes plus resserrées que sur les CD actuels. Cela a été rendu possible par l'utilisation, à l'écriture comme à la lecture, d'une diode laser émettant un rayon de longueur d'onde plus courte (635 nm au lieu de 780 nm) ce qui à pour effet de diminuer le diamètre du faisceau . Associé à cela, des recherches ont permis d'augmenter la valeur d'ouverture numérique des lentilles afin d'améliorer la convergence du rayon (0,6 au lieu de 0,45).






Taille du spot = 1,22 x longueur d'onde ouverture numérique








Le débit variable, est sensiblement accru puisque, comparé aux 1,5 Mbits/sec. constant du support CD simple vitesse , il peut être compris entre 1 et 10 Mbits/sec. en crête, ce qui est particulièrement intéressant en vidéo, média très gourmand.



  CD DVD
Diamètre du disque en mm 120 120
Longueur d'onde en nm 780 635
Ouverture numérique 0,45 0,6
Longueur mini. des micro-cuvettes (µm) 0,85 0,4
Largeur de piste (µm) 1,6 0,74
Débits (Mbits/sec.) 1,5 jusqu'a 9,8

Tableau comparatif entre le Compact Disc et le Digital Versatile Disc





Le DVD est, de plus, à configuration variable. Il peut en effet être simple face/simple couche, double face/simple couche, simple face/double couche et enfin double face/double couche, offrant ainsi des capacités de stockage variant entre 4,7 et 17 Gigaoctets soit 7 à 26 fois plus qu'un CD pour des débits allant de 1 à 10 Mbits/sec.






Pour un disque double couche, la lecture de la deuxième couche est effectuée par une refocalisation de la tête de lecture laser au travers de la première couche qui est dans ce cas semi-transmissive. Tous les lecteurs de DVD sont, par défaut, munis d'une seule tête laser et prévus pour lire les disques simple face/double couche. Certains fabricants se penchent sur la réalisation de lecteurs permettant de lire l'intégralité des données contenues dans les futurs DVD double face/double couche sans obligation, pour l'utilisateur, de procéder au retournement manuel du disque.

Le DVD Video







D'abord destiné à la vidéo pour remplacer la cassette VHS enregistrée et le Video-CD, lequel ne satisfaisait pas les Majors de l'industrie cinématographique en terme de qualité et d'autonomie, le DVD-Video, appelé aussi DVD-Movie a été décliné en plusieurs versions à l'attention de différents domaines d'application et d'environnement pour remplacer les CD actuels du même nom : le DVD-Rom, le DVD-Audio, le DVD-WO (Write Once ou inscriptible une fois) aussi appelé DVD-R (Recordable ou enregistrable une fois) et le DVD-E (Erasable ou réinscriptible) aussi appelé DVD-RAM. C'est cette "versatilité" qui a été retenue pour désigner le Digital Versatile Disc.






Des spécifications ou "Books" ont été établies pour chacune de ces déclinaisons par l'ensemble des parties prenantes du produit, c’est-à-dire le "Consortium DVD" devenu depuis le "Forum DVD" pour les industriels de l’électronique et le TWG (Technical Working Group) pour ceux de l’informatique. Ils se décomposent comme suit :

— DVD-Rom : Book A

— DVD-Video : Book B

— DVD-Audio : Book C

— DVD-WO ou DVD-R : Book D

— DVD-E ou DVD-Ram : Book E


Seuls le DVD-Rom et le DVD-Video sont normalisés. Des spécifications ont été adoptées en avril de cette année pour le DVD-R et le DVD-Ram.

La définition de systèmes de protection contre la copie des supports DVD a fait l’objet d’âpres discussions. Cela explique, pour partie, le décalage entre l’annonce de la sortie des produits (supports et lecteurs) et leur arrivée effective sur le marché.

En effet, les éditeurs de programmes, et en particulier ceux du domaine cinématographique, réclamaient de pouvoir contrôler le marché des ventes de leurs produits d’une part, et d’éviter le piratage en analogique comme en numérique d’autre part.
Ce problème, confié à un groupe d’experts nommé CPTWG (Copyright Protection Technical Working Group), a trouvé son dénouement le 29 octobre 1996. La première solution adoptée a été de diviser le monde en six parties :

— zone 1 : Amérique du Nord ;

— zone 2 : Europe, Afrique du Sud et Japon ;

— zone 3 : Taïwan, Asie du sud-est, Hong-Kong et Corée ;

— zone 4 : Amérique du Sud, Amérique Centrale, Australie et Nouvelle Zélande ;

— zone 5 : Afrique, Moyen-Orient, Inde et ex URSS ;

— zone 6 : Chine.






À chacune de ces aires géographiques correspond un système de codage informatique spécifique comportant 32 octets, qui n'est pas un encryptage, appelé "code régional", rendant les DVD incompatibles d'une région à l'autre. Ainsi, un disque distribué dans une région donnée et doté de sa clé ne peut être joué que sur un lecteur vendu dans cette même région.
Cette protection a été voulue en particulier par les compagnies cinématographiques. En effet, la législation concernant les délais entre la sortie d’un film en salle et sa commercialisation à destination du grand public sont très différents d’un pays à l’autre.
Avec ce procédé, un film sur DVD-Video destiné au marché américain, par exemple, ne pourra inonder le marché européen avant la date légale.
Cela permet d'éviter de soulever des problèmes de droits mais constitue un sérieux handicap pour l'utilisateur amené à échanger des programmes d'une zone géographique à l'autre. Un éditeur peut cependant prévoir l'inscription de plusieurs clés sur un même disque pour en augmenter la diffusion.






À ceci s'ajoute différentes propositions de protection contre la copie, qu’elle soit analogique ou numérique. La protection contre la copie en analogique, ou APS (Analog Protection System), des images et du son, est assurée par le système Macrovision 7.0.
Celui-ci consiste à insérer des salves de couleur haute fréquence dans les intervalles de suppression trame du signal vidéo composite de sortie du lecteur. Cela a pour effet de perturber les circuits de gain automatique et d’asservissement des magnétoscopes.






Concernant la copie numérique, que permettra en particulier le futur DVD-RAM, deux possibilités s’offrent au producteur de disque. La première consiste à inscrire sur le disque des informations permettant de gérer l’autorisation de copie. Ce système de gestion est appelé CGSM pour Copy Generation Management System.
La deuxième possibilité, réclamée là aussi par les studios hollywoodiens, est une protection antipiratage renforcée. C’est un système d’échantillonnage des données, développé par Matsushita en collaboration avec Toshiba, nommé CSS (Contents Scramble System). Il a pour effet d'interdire l’affichage du contenu du disque ainsi codé si le lecteur n’est pas pourvu des circuits de décodage.






Ces trois niveaux de protections sont optionnels pour les éditeurs de programmes sur DVD, la sécurisation maximale contre le piratage consistant à tous les mettre en œuvre.
Par conséquent, lors de l’acquisition d’un lecteur, il convient de faire preuve de prudence et de s’assurer que l’ensemble des circuits ou des logiciels de décryptage sont présents dans la machine.









Le DVD-Video s'appuie sur la norme MPEG 2 MP@ML c'est-à-dire au format 4.2.0 sur 8 bits (720 x 576 en PAL ou 720 x 480 en NTSC). Comparé au débit fixe de 1,5 Mbits/sec. du Video-CD, le débit moyen est de 3,5 Mbits/sec., variable entre 1 et 9,8 Mbits/sec. en régime de pointe, celui-ci variant en fonction du contenu et de la complexité des images. Ces dernières peuvent être au format 4/3 ou 16/9.

Il est possible de leur adjoindre jusqu'à 32 sous-titrages différents à un débit de 0,01 Mbits/sec. chacun. Les pistes audio peuvent être au nombre de 8 (multi-lingues par exemple) pour un débit unitaire de 0,384 Mbits/sec. Chacune de ces pistes peut contenir quatre types de formats audio :


— Dolby Digital AC-3, appelé aussi Dolby Surround AC 3 , de 1 à 5 canaux plus 1 canal central basse fréquence (Subwoofer) noté 5.1

— MPEG 2 audio, qui est un sur-ensemble de MPEG 1, de 1 à 7.1 canaux

— LPCM (Linear Pulse Code Modulation) de 1 à 8 canaux

— PCM (Pulse Code Modulation) mono ou stéréo






Le Dolby Digital AC-3 est le format des DVD destinés aux pays utilisant le 525 lignes - 30 images/sec. Le MPEG 2 audio est quant à lui réservé aux pays exploitant le 625 lignes - 25 images/sec. Le Consortium DVD a cependant recommandé aux éditeurs de films de prévoir les deux types de compression sur les disques produits... mais ce n'est qu'une recommandation !






Il est vrai que les titres actuellement disponibles, dont les prix varient entre 220 et 249 francs, proviennent uniquement du Japon. Le numéro de code régional étant le même que celui destiné à l'Europe, ces films sont exploitables par les machines destinées au marché français.






Actuellement rien n’est prévu pour le son MPEG 2, mais des DVD-Video fondés sur ce standard sont annoncés pour la fin de cette année. On peut cependant s'interroger sur l’avenir du MPEG 2 audio face à la pénétration du Dolby Digital AC-3 dans les équipements destinés au "cinéma de salon", appelé aussi "Home theater", et à la forte montée en puissance des Japonais et des Américains en matière d'offre de programmes sur DVD.
L'AC-3 ne pourrait-il pas devenir, dans ces conditions, un standard de fait sur le plan mondial ?






Le LPCM, quant à lui, peut être utilisé dans les deux sphères. C'est un format non compressé.
Le signal est numérisé à des fréquences d'échantillonnage et des profondeurs de quantification plus élevées (48 ou 96 Khz sur 16, 20 ou 24 bits) que le PCM (44,1 Khz sur 16 bits) exploité par le CD-Audio. La qualité est donc encore meilleure.


En ce qui concerne la capacité d'un DVD-Video, un film de 133 min. de vidéo MPEG 2 (3,5 Mbits/sec.) associé à trois canaux audio (3 x 384 Kbits/sec.) et 4 sous-titrages différents (4 x 10 Kbits/sec.) peut être stocké sur un disque simple face/simple couche.






Diverses combinaisons peuvent être prévues lors de la réalisation d'un titre pour permettre de choisir entre différents scenarios d'un même film ou 9 angles de prise de vue de la même scène. Dans ce cas, la capacité du disque s'en trouve évidemment diminuée.
Les lecteurs de DVD-Video sont destinés aux usages grand public et plus particulièrement pour le "cinéma de salon". Ils sont compatibles avec les CD-Audio et les Video-CD, mais pas avec les Photo-CD . Ils peuvent, dans tous les cas, exploiter les DVD-Video double couches.






Il nous a été donné de voir trois modèles : Panasonic DVD-A100, Thomson DTH 1000 et Samsung DVD-905. Le Panasonic DVD-A100 et le Thomson DTH 1000 n’offraient qu’une sortie audio analogique en stéréo et une sortie numérique uniquement au format Dolby Digital AC-3 destinée à être raccordée à un décodeur externe du même nom.






Ainsi, le son d'un DVD qui ne contiendrait que du MPEG-2 audio ne pourrait être, sur ces lecteurs, restitué qu'en stéréo, ceci grâce à la présence, heureuse, du décodeur MPEG 1 audio dédié au Video-CD. On ne saurait donc parler d'une quelconque compatibilité puisque l'utilisateur ne peut jouir des effets multicanaux, qui constituent la raison d'être du MPEG 2 audio.
Le prix de vente de ces deux modèles est d'environ 5 000 francs, auquel il faut ajouter environ 2 500 francs pour le décodeur audio numérique Dolby Digital AC-3 externe .
Le Samsung DVD-905 se différencie des deux lecteurs précédents par le fait qu'il intègre un décodeur Dolby Digital AC-3 et offre une sortie numérique qui délivre, au choix, un signal compatible Dolby Digital AC-3 ou MPEG 2 audio. Non encore commercialisé, son prix n'est pas encore connu.






D'une façon générale, les fonctions avancées du lecteur sont accessibles par la télécommande. En effet, outre les commandes classiques de type lecteur de CD-I (lecture normale, ralenti, avance rapide, image par image, arrêt sur image, l'accès aux différentes partie du film...), elle permet de choisir la langue des sous-titres et des pistes audio, le format d'image, l'angle de prise de vue — si le programme le prévoit — et l'autorisation parentale qui offre la possibilité d'interdire la lecture de tout ou partie d'un film à l'aide d'un code spécifique.






Le support DVD-Rom offre les mêmes capacités de stockage que le DVD-Video, soit entre 7 et 26 fois celle d'un CD-Rom classique de 650 Moctets. C'est la raison majeure pour laquelle les professionnels de l'édition informatique ont très vite pris part l'élaboration du cahier des charges de ce nouveau support et à sa normalisation.
En effet, si le CD reste encore adapté pour la plupart des applications de type base de données, il l'est de moins en moins en ce qui concerne l'édition multimédia, très vorace en terme d'espace. Ce nouveau support devrait permettre aux concepteurs, au moins pour un temps, de s'affranchir des contraintes liées, en particulier, au recours de la vidéo et du son dans leurs programmes.






Ils disposent, d'autre part des mêmes possibilités de protections contre la copie que celles pouvant être mises en œuvre dans le DVD-Video.
Les premiers titres devraient voir le jour en France au cours du deuxième semestre 1997. Tout comme le lecteur de CD-Rom, le lecteur de DVD-Rom est un périphérique informatique connectable sur bus EIDE (ATAPI) ou SCSI. Il est, pour le moment au moins, compatible avec les CD-Rom, CD-Audio et Video-CD , mais pas avec les Photo-CD.






Les collections "Images de France" et "Imagerie scientifique", éditées par le CNDP, sont à la fois des CD-Porfolio et des CD-Rom. Des tests, menés sur le lecteur de DVD-Rom Pioneer DVD-A01, ont permis de montrer qu'ils étaient lisibles. Il reste à savoir s'ils le seront sur tous les modèles de n'importe quelle marque! Les DVD-Video peuvent aussi être lus.






Pour cela il faut que l'ordinateur soit équipé de cartes de décompression vidéo et audio (MPEG 2 et/ou Dolby Digital AC-3) et des systèmes de désembrouillage adéquats. Le débit moyen est de 1,2 Moctets/sec., soit 8 fois celui d'un lecteur de CD-Rom simple vitesse.






La gestion des protections antipiratages et du code régional, éventuellement portées sur le disque, est assurée conjointement par le lecteur, les cartes de décompression et les pilotes.
Par conséquent, comme dans le cas du DVD-Video, des titres ainsi protégés acquis aux États-Unis ne pourront être exploités sur un lecteur européen.
Le prix de vente des lecteurs de DVD-Rom se situe entre 1 000 et 3 000 francs.






Bienvenue dans le futur de l'audio






Le DVD-Audio n'est rien de moins que le nouveau standard mondial pour un son de haute qualité. Vous n'avez jamais rien entendu de tel! End ehors, le disque ressemble à s'y méprendre pour un CD Audio. Mais à l'intérieur, le disque et le lecteur possèdent une technologie qui fait du DVD Audio le dernier vrai grand pas en avant de la technologie de la reproduction du son pour le grand public. La musique ainsi enregistrée à du coffre et du volume, les timbres sont justes et la dynamique est elle aussi au rendez-vous. Le son semble si clair et pur, vous n'en croirez pas vos oreilles.



Une capacité d'enregistrement unique

Une couche de DVD Audio peut contenir jusqu'à 4.7Gb de données (approximativement 7 fois plus qu'un CD Audio). Un DVD Audio peut donc contenir 1100 fois plus d'information que le CD. En le présentant sous un autre angle, disons qu'un DVD Audio peut contenir 400 minutes de musique en stéréo à la même résolution (44.1 kHz/16-bit). Dans la plus haute résolution sonore, le DVD Audio peut contenir 74 minutes de musique multicanal (6 canaux) à une résolution de 96 kHz/24-bit. Une telle précision dans la reproduction du signal sous entend une qulité sonore et une fidélité de reproduction des enregistrement inégalée.



Un son stereo de haute performance

Le DVD Audio a une fréquence d'échantillonage 4.3 fois supérieure à celle du CD Audio et à une résolution 256 fois plus fine. Cela se traduit par une qualité en stéréo inaccessible au CD. Le DVD Audio offre une quantization sur 24-bit et une fréquence d'échantillonage de 192 kHz qui permet une résolution extrêmement haute et une amplitude dynamique pouvant aller jusqu'à 144dB (96dB pour le CD audio). Une réponse de la fréquence plus élevée veut dire une clarté incomparable et un réalisme jamais atteint dans le rendu des enregistrements.



Voyez notre comparatif des capacités du DVD Audio par rapport au CD Audio plus bas dans cette page.



Le multicanal

En plus de ses capacité unique en stéréo, le DVD Audio est capable de produire un son en 6 canaux en utilisant le 'linear PCM' (son sans comrpession comme sur les CD Audio). Les artistes qui prendront en compte ces capacités en multicanal pourront enfin capturer l'ambiance acoustique d'une salle de concert. Grâce aux atouts du DVD (fréquence d'échantillonage et quantization 24-bit), les instruments utilisant les hautes fréquences (cymbal, flutes, etc.) auront un son plus pur, avec un timbre authentique et une meilleure définition.

Le DVD Audio permet aussi de déterminer la quantization et la fréquence d'échantillonage de chaque canal indépendemment. Cela ouvre un nombre infini de nouvelles opportunitées pour les compositeurs et musiciens qui sauront intégrer cette nouvelle technologie pour leur recherche créative.



La compatibilité

En plus de lire des DVD Audio, les lecteurs de DVD Audio sont 100% compatibles avec les CD Audio, VideoCD et les DVD Vidéo (si le lecteur est ambivalent).



Le futur du DVD Audio

Que nous réserve le futur du DVD Audio? Le DVD Audio a la capacité de contenir des informations interactives telles que des menus et du texte. Vous pourrez alors voir la pochette de l'album, le titre des chansons, la biographie de l'artiste,... Des menus interactifs permettront une meilleure navigation et une accessibilité accrue. Dépendant du lecteur que vous possédez, vous pourrez même voir les clips et vous connecter au web.





Comparatif DVD Audio / CD Audio





DVD-Audio
(simple couche)
CD
Capacité 4.7 Go 640 Mo
Taille 12cm, 8cm 12cm, 8cm
Canaux 6 max 2
Fréquence d'échantillonage DC~96kHz max 5~20kHz
Amplitude dynamique 144dB 96dB
Temps d'enregistrement 74 minutes ou + selon le mode
(inclus 96kHz/24bits/6ch et192kHz/24 bits/2ch)
74 minutes
Taux de transfert max. 9.6Mbps 1.4Mbps
Signal Audio
Format du signal audio PCM PCM
Options Audio Dolby Digital, DTS, MPEG,etc. _
Fréquences d'échantillonage (2 ch)
44.1, 88.2, or 48, 96, 192 kHz
44.1 kHz
(multicanal)
44.1,88.2, or 48, 96kHz
-
Quantization 12, 20, 24 bits 16 bits
Contenu avancé 6ch 2ch -
Fonctions, etc.
Images Oui Non
Texte temps réel Oui Non
Code régional Non Non
Mode de lecture simplifié Oui (SAPP) Oui (TOC)
Options interactives
Affichage notes interactives Oui Non
Message de lecture Oui Non
Accès internet Oui Non
Liens paroles des chansons Oui Non