ПОДКЛЮЧЕНИЕ РЕКОРДЕРА DW9938S 1 страница
Цель работы
Изучить основы аналогового и цифрового способов видеозаписи, принцип действия, устройство и условия применения аналоговой и цифровой видеотехники, получить навыки ее практического применения.
Теоретическая справка
Видеозапись.История записи изображений на магнитную ленту сравнительно непродолжительна, так как реализация принципов записи видеоизображения требовала определенного уровня развития технологий.
Еще в конце 50-х годов XX в. почти все телепередачи шли в прямом эфире. Существенно облегчить жизнь телеведущим позволило применение студийных видеомагнитофонов, упоминание о которых появилось впервые в 1956 г. Первым производителем серийных видеомагнитофонов стала американская компания АМРЕХ, которую основал русский эмигрант Александр Михайлович Понятов. Как полковник царской армии, он имел право на обращение «Его Превосходительство», или по-английски – Excellence. Аббревиатура из его инициалов и двух первых букв обращения титула и стала названием фирмы.
Понятову удалось собрать в коллективе своей компании множество крупных специалистов, среди которых, например, был небезызвестный Рэй Долби. Созданная компанией АМРЕХ система видеозаписи произвела фурор на телевидении. Долгое время сам процесс видеозаписи называли ампексированием. 14 марта 1956 г. в Национальной ассоциации радиотелевизионных журналистов в Чикаго фирма Понятова впервые продемонстрировала свое творение – видеомагнитофон VRX-1000 с использованием поперечно-строчного способа магнитной записи видеосигналов, а через полгода – 30 ноября 1956 г. – CBS впервые использовала его для отсроченной эфирной трансляции программы новостей.
При поперечно-строчной записи одна или несколько головок располагались на вращающемся диске, ось вращения которого совпадала с направлением движения ленты. При одновременном движении ленты и вращении диска головки «прочерчивали» на ленте практически поперечные строчки записи. Причем относительная скорость записи (головка – лента) оказывалась гораздо более высокой, чем скорость протягивания самой ленты. Таким образом, удалось существенно повысить плотность записи и уменьшить линейную скорость движения ленты, а значит, и сократить ее расход.
Конструкция механизма видеомагнитофона с поперечно-строчной записью была достаточно сложна. Более простым решением оказалось применение наклонно-строчного способа записи (рис. 1), при котором головки крепились на барабане, ось вращения которого была расположена под определенным углом к продольной оси ленты. Дорожки видеозаписи в этом случае представляли собой отдельные строчки, расположенные под углом к продольной оси ленты.
Рис. 1. Применение БВГ позволяет использовать сравнительно небольшую скорость движения ленты
Следует отметить, что наклонно-строчный способ записи был известен задолго до экспериментов с видеозаписью. Так, еще в 1946 г. советский инженер Александр Федорович Малютин получил авторское свидетельство на изобретение устройства для записи аудиосигналов наклонно-строчным способом.
Первые видеомагнитофоны были катушечными и предназначались в основном для профессионального использования. Одной из причин, сдерживающих распространение видеомагнитофонов в быту, кроме высокой цены, была сложность заправки ленты в лентопротяжный механизм катушечного видеомагнитофона. Эра бытовой видеозаписи началась в начале 70-х годов с появлением первых кассетных видеомагнитофонов, в которых заправка ленты происходила автоматически. Первые системы были предложены фирмой Sony видеомагнитофоном формата U-Matic (1971 г.) и фирмой Philips видеомагнитофоном формата VCR (1972 г.), но широкого распространения они не получили.
Середину 70-х годов можно охарактеризовать как период ожидаемого во всем мире прорыва в области бытовой видеотехники. В то время уже выпускались видеомагнитофоны форматов VCR, VCR LP и SVR с блоком вращающихся головок, разработанные фирмами Philips и Grundig. Видеомагнитофоны перечисленных форматов не оснащались ТВ-тюнерами, не обеспечивали записей по собственному таймеру и беспроводного дистанционного управления, требовали деликатного обращения были дороги как сами по себе, так и в эксплуатации. Кроме того, для их применения необходимо было «хирургическое» вмешательство в телевизоры, не имеющие низкочастотных входов-выходов. Наконец, на рынке ощущался дефицит готовых видеозаписей. Компании Philips и Grundig работали над устранением перечисленных недостатков и созданием новой электроники с высокой степенью интеграции.
Необходимо было создать новый формат видеозаписи, отвечающий требованиям экономической рентабельности решений по всем проблемным вопросам без исключений. Претендующий на победу бытовой видеомагнитофон должен быть приемлем по цене, совместим с любым телевизором, обеспечивать как минимум 2 часа непрерывной записи с достаточно высоким качеством изображения, быть простым и недорогим в эксплуатации. Реализация этих концептуальных проектов оказалась очень сложной и дорогостоящей задачей. Так как видеомагнитофон это в первую очередь прецизионное электромеханическое устройство, его эксплуатационные показатели определяются совершенством конструкции и точностью изготовления ленточно-протяжного механизма. Поэтому механизмы бытовых видеомагнитофонов должны изготавливаться только на автоматизированных производствах, оснащенных универсальным и уникальным оборудованием с компьютерным управлением.
В декабре 1974 г. стало известно об успехах Sony по разработке бытового видеомагнитофона Beta. Его размеры были гораздо меньше, чем у катушечных аналогов, при высоком качестве изображения и времени записи в течение часа. В августе 1975 г., спустя три месяца с начала продажи аппаратуры Beta, была завершена подготовка опытного образца видеомагнитофона VHS (Video Home System). История создания бытовых видеомагнитофонов формата VHS неразрывно связана с историей японской компании JVC, основанной в 1927 г. как дочерняя фирма американской корпорации Talking Machine, впоследствии – RCA Victor. С 1930 г. JVC – самостоятельная компания, специализирующаяся на выпуске проигрывателей и грампластинок в Японии.
Чтобы добиться признания нового формата, компания JVC пошла на беспрецедентный шаг, предложив опытный образец видеомагнитофона без всяких условий другим фирмам. 3 сентября 1975 г. члены рабочей группы в своей лаборатории продемонстрировали президенту компании Matsushita (торговая марка Panasonic) опытный образец видеомагнитофона формата VHS. Затем был установлен контакт с крупнейшим на то время производителем бытовой электротехники в Японии – компанией Hitachi. Она к тому моменту отказалась от собственных разработок видеомагнитофона и собиралась выпускать Beta. В результате проделанной работы была создана межфирменная проектная группа для распространения видеоаппаратуры VHS. Все это сыграло решающую роль в грядущей победе VHS над видеомагнитофонами конкурирующих форматов.
7 сентября 1976 г. компания JVC продемонстрировала первый кассетный видеомагнитофон HR-3300 формата VHS (рис. 2), и этот день считается датой начала новой эры в истории бытовой видеотехники.
Рис. 2. Один из первых серийных видеомагнитофонов формата VHS
В результате совместной работы специалистов компаний Matsushita, Hitachi, Sharp и др. в 1977 г. видеомагнитофоны формата VHS появились в США, а год спустя – в Европе.
За право быть первым боролись не только японские компании. Одновременно с видеомагнитофонами Beta и VHS какое-то время выпускались аппараты формата SVR (Super Video Recording) с более высоким качеством записи и продолжительностью записи 4 часа. Кроме того, Philips начал разработку видеомагнитофонов Video 2000 с переворачивающейся кассетой, обещая не только лучшее качество изображения и большее время записи, но и 100 %-ную взаимозаменяемость записей. Благодаря установке вращающихся головок в БВГ на пьезоэлектрических преобразователях напряжения в перемещение, они получили возможность изменять свое положение в пространстве, следя за строчками записи на магнитной ленте.
В 1981–1983 гг. «война» форматов еще продолжалась, однако VHS постепенно начал одерживать верх. Формат Beta поддерживали фирмы Sony, Sanyo, Toshiba и Nec, a VHS объединил вокруг себя Akai, Hitachi, JVC, Mitsubishi, Matsushita (Panasonic), Sharp и др. К этому времени появился еще один конкурирующий формат видеозаписи Video 2000, выпускаемый фирмами Philips, Grundig и др.
Каждый из союзников VHS старался внести свой технический вклад в совершенствование видеомагнитофонов этого формата. Так, в 1982 г. Akai представила систему экранных меню и дистанционного программирования таймера. В том же году появились компактные кассеты VHS-Compact (VHS-C) и адаптер для них в виде полноразмерной кассеты VHS, a Sharp выпустил для них первую портативную деку с питанием от аккумуляторов. Она предназначалась для работы с видеокамерами, и ее размеры были чуть больше книги. В 1984 г. компания JVC выпустила первый камкордер GR-C1 формата VHS-C, а год спустя Matsushita выпустила камкордер Panasonic NV-M1, работающий на стандартной кассете VHS. В результате отставание пришлось ликвидировать компании Sony, разработавшей видеокамеру формата ВЕТАСАМ, оказавшуюся громоздкой на фоне Videomovie (VHC-C). Поэтому компания Sony сосредоточилась на создании видеотехники камерных форматов 8 мм (Video-8, Hi-8 и MiniDV).
В 1984–1985 гг. появились признаки того, что рынок предпочитает формат VHS. Наконец, в середине 1988 г. свой первый VHS-видеомагнитофон выпустила фирма Sony. По нескольким параметрам видеомагнитофоны капитулирующих форматов не уступали, а по качеству изображения превосходили VHS. Оценивая сегодня причины, по которым победил VHS, следует признать, что качество изображения само по себе не являлось фактором, определяющим массовый спрос видеотехники. Более важным является ее цена и доступность видеозаписей.
В 1987 г. в Японии появляется стандарт Super VHS и первые камкордеры этого формата, а год спустя первые видеомагнитофоны S-VHS приходят в Европу. К концу 80-х годов образовался некий паритет камкордерной техники JVC, Matsushita и Sony, который с переменным успехом этих фирм сохраняется и в настоящее время.
Интенсивная работа в области лазеров привела к появлению в 1972 г. оптического видеодиска – детища компании Philips, который, вопреки ожиданиям, не получил широкого распространения. Вслед за ним появился диск большей емкости Selectavision, разработанный компанией RCA (США), но и данный формат не нашел широкого распространения.
Цифровые технологии обработки информации привели к появлению новых цифровых форматов видеозаписи, основанных на универсальности цифровой платформы новых оптических носителей CD и DVD,– Video CD, Super Video CD, Video DVD и т.д.
Видеомагнитофоны и видеоплееры
История видео насчитывает чуть больше 60 лет. За время применения видеозапись перешагнула черту исключительно профессионального использования, получив широкое распространение и бытовое воплощение. Возможности и преимущества, которые предоставили начинающим режиссерам цифровые технологии, позволяют говорить о настоящей революции в области видеосъемки.
Тем не менее «старые» аналоговые форматы бытового видео, в силу различных причин (широкая распространенность, определенная консервативность пользователей), по-прежнему продолжают успешно уживаться со своими цифровыми конкурентами, поэтому их рассмотрение не может не представлять интереса.
Видеомагнитофон и видеоплеер
Наибольшее распространение получили видеомагнитофоны формата VHS. На заре развития бытовой видеотехники цена первых видеомагнитофонов была достаточно высока. В результате на рынке появился «усеченный» вариант видеомагнитофона – видеоплеер, устройство, позволяющее лишь воспроизводить готовые видеозаписи. Выполненный на базе видеомагнитофона, но лишенный тракта записи, возможности принимать программы эфирного телевидения и чаще всего блока индикации режимов работы, видеоплеер был более доступным по цене устройством.
Позднее появились «пишущие» видеоплееры. Они имеют записывающий тракт, но, в отличие от видеомагнитофона, не имеют тюнера – устройства, преобразующего высокочастотные, получаемые с антенны радиосигналы в низкочастотные, пригодные для записи сигналы звука и изображения.
Для записи эфирных телепрограмм с помощью пишущего видеоплеера используется тюнер телевизора. Низкочастотный видеосигнал снимается с разъемов настроенного на записываемую программу телевизора и по кабелю подается на пишущий видеоплеер. Недостатком такой схемы является необходимость использования телевизора в процессе записи.
Видеомагнитофон позволяет записывать программы с внешней антенны, без использования телевизора, в том числе и в автоматическом режиме, по запрограммированному вами таймеру. Видеотехника формата VHS за время своего развития претерпевала различные усовершенствования. Рассмотрим разновидности существующих форматов магнитной видеозаписи.
VHS.Наиболее распространенным сегодня в бытовой видеозаписи остается формат VHS (Video Home System), разработанный в 1975 г. За время своего существования он претерпел значительные изменения и существует в настоящее время в нескольких модификациях.
В видеомагнитофоне используется магнитная лента шириной 12,65 мм, упакованная в кассету размером 188×104×25 мм. В зависимости от толщины используемой ленты, возможна запись программ продолжительностью до 300 минут на одну кассету при стандартной скорости ленты (SP–Standard Play).
Первоначально для записи и воспроизведения изображения применялись две видеоголовки, размещенные на вращающемся барабане, расположенном наклонно относительно ленты (рис. 3). В дальнейшем для возможности увеличения времени записи и воспроизведения при меньшей скорости ленты (режим LP – Long Play), а также для улучшения качества воспроизводимой картинки в режимах замедленного, ускоренного и покадрового воспроизведения стали использовать четыре видеоголовки.
Рис. 3. Фрагмент ленточно-протяжного механизма магнитофона VHS
Запись звука осуществляется на продольной дорожке, расположенной по верхнему краю видеоленты, с помощью неподвижной головки. Позднее для записи стереозвука начали применять блок из двух головок. Так как линейная скорость движения ленты составляет всего 2,399 см/с (для сравнения: скорость движения ленты в режимах записи-воспроизведения кассетного магнитофона – 4,76 см/с), был ограничен и диапазон записываемых звуковых частот. В первых моделях видеомагнитофонов он составлял 70–8000 Гц. В дальнейшем с улучшением качества лент и применением более совершенных головок этот диапазон удалось расширить до 40–13000 Гц.
По нижнему краю видеоленты записываются управляющие сигналы, синхронизирующие вращение барабана при воспроизведении таким образом, чтобы головки точно попадали на дорожки записи. За счет вращения видеоголовок относительная скорость видеозаписи составляет 4,84 м/с. Это позволило записывать и воспроизводить видеосигналы с разрешающей способностью около 240 линий по горизонтали. Формат VHS позволяет записывать и воспроизводить сигналы всех трех основных систем цветного телевидения PAL, SECAM и NTSC.
VHS-HQ.Формат VHS в первоначальном своем варианте обеспечивал качество изображения по современным меркам далекое от совершенства. При сопоставлении качества принимаемой из эфира телепрограммы и изображения, воспроизводимого с VHS-магнитофона, сравнение было явно не в пользу последнего. Ухудшение качества видео еще в большей степени проявлялось при нескольких перезаписях с видеомагнитофона на видеомагнитофон. Для улучшения качества VHS видеофирмой JVC была разработана технология HQ (High Quality Picture Technology), полностью совместимая с обычной VHS. По этой технологии перед записью на ленту производится коррекция видеосигнала, повышающая четкость воспроизводимого изображения. Эта и другие технологии, повышающие качество записи видеосигналов, позволили в настоящее время получать качество записи даже на недорогих VHS-магнитофонах, сравнимое с качеством эфирных программ.
Hi-Fi VHS.Ограниченные параметры звукового тракта формата VHS, записываемого и воспроизводимого с помощью неподвижных головок, не могли удовлетворить запросы потребителя. Поэтому была разработана разновидность формата, получившая название Hi-Fi VHS (High Fidelity VHS), которая позволила качественно улучшить параметры звукового канала. Запись звука теперь осуществлялась не только неподвижными головками, но и двумя вращающимися головками, расположенными на барабане вместе с видеоголовками. Звуковые сигналы подаются на вращающиеся видеоголовки не напрямую, а в виде частотно-модулированных колебаний, с определенной несущей частотой для каждого стереоканала (1,4 и 1,8 МГц). Видеосигнал записывается поверх аудиосигнала, но так как более низкочастотные аудиосигналы записываются на большую глубину магнитного слоя ленты, при воспроизведении имеется возможность разделить записанные на общих наклонных строчках видео- и аудиосигналы. При воспроизведении с помощью частотного детектора выделяются первичные аудиосигналы. Такой метод записи позволил получить диапазон звуковых частот не менее 20–20 000 Гц при отношении сигнал/шум около 80 дБ и коэффициенте нелинейных искажений менее 0,3 %, что соответствует параметрам высококачественных звуковых кассетных магнитофонов. Подобная система записи звука была применена и в усовершенствованном формате Super VHS.
Super VHS.Для дальнейшего улучшения качества записи видеосигнала был разработан формат Super VHS (S-VHS) (рис. 4). В этом формате составляющие яркости и цветности обрабатываются раздельно, что уменьшает перекрестную помеху. Расширена полоса частот сигнала цветности. Для формата разработана новая лента, обладающая большей способностью к намагничиванию. Форматы S-VHS и VHS односторонне совместимы. Это означает, что записи формата S-VHS не могут быть воспроизведены на видеомагнитофоне формата VHS, в то же время на формате S-VHS можно воспроизводить как S-VHS, так и VHS-записи.
Рис. 4. Видеомагнитофон формата S-VHS Panasonic HS800, оснащенный монтажными функциями
D-VHS.Последние десятилетия в области бытовой электронной техники проходят под знаком цифровых технологий. Коснулось это и записи изображений. Новый, полностью цифровой формат D-VHS (Digital VHS) позволяет вести запись цифрового видео максимально возможного качества (поток видеоданных до 14,1 Мбит/с) длительностью до 8 часов в режиме STD (Standard) или 21 час на скорости в три раза меньшей (LS3) с качеством DVD-видео (4,7 Мбит/с). Данные записываются в том виде, в котором они поступают на вход видеомагнитофона, без восстановления сжатых данных.
Betacam.Главным недостатком VHS было малое число строк и, как следствие, невысокое качество изображения. Этот факт создал предпосылки для появления более совершенного стандарта. Им стал Betacam, представленный фирмой Sony в 1980 г. и обеспечивающий отличное разрешение в 500 телевизионных линий, достигнутое как с помощью специально разработанного способа записи видеосигнала Time Division Multiplex (или CTDM), так и более широкой по сравнению с VHS полосой сигнала (5 МГц). Звук в Betacam записывается на две продольные дорожки, расположенные в верхней части видеоленты, каждая из которых шириной по 0,6 мм; в нижней части ленты – дорожки управления и адресно-временного кода (так называемого продольного тайм-кода, или LTC). В видеокассетах серий Betacam SP используется лента шириной полдюйма. Есть два типа кассет: съемочная – длительностью записи до 30 минут и размером 155×95×25 мм; монтажная – длительностью до 90 минут и размером 250×140×25 мм.
DVD-видео и система домашнего кинотеатра
Одним из самых качественных на сегодняшний день источников видеопрограмм являются DVD-проигрыватели (DVD-плееры). Стандартом на DVD-video предусматривается запись на диск в цифровом виде сигналов цветного телевидения систем PAL и NTSC (10 бит/27 МГц) и сигналов звука (16, 20, 24 бит/48, 96, 192 кГц). Разрешающая способность цветного изображения, записанного на DVD-диске, составляет 720×572 точек. Для сравнения: в форматах видеозаписи VHS и Video CD разрешение по горизонтали составляет 240 линий. Для уменьшения объема записываемых данных сигнал изображения и звуковое сопровождение перед записью на диск «сжимается» по стандарту MPEG-2.
DVD-проигрыватель выступает в качестве источника высококачественного звука и изображения для построения систем домашнего кинотеатра. Данные в формате DVD записываются на диск, имеющий размеры и близкий по конструкции обычному аудио-компакт-диску (рис. 5, 6). Все разновидности дисков имеют размеры обычного CD-диска (диаметр 12 см, толщина 1,2 мм). В то же время диск DVD может содержать гораздо больший объем цифровой информации – минимум 4,7 Гбайт против 0,65 Гбайт на аудио-компакт-диске. Применение более эффективных схем модуляции цифровых данных и коррекции ошибок позволило почти на порядок повысить надежность считывания данных с DVD-диска по сравнению с CD. В считывающем устройстве используется «красный» лазер с длиной волны излучения 0,650 нм (в CD-проигрывателях – 780 нм). Уменьшение длины волны лазерного луча, а также увеличение апертуры (величины относительного отверстия) оптической системы позволило считывать более мелкие и более плотно расположенные, чем у обычных CD-дисков, питы информации. В отличие от обычных компакт-дисков, DVD-диски могут быть двухсторонними и иметь по два слоя информации на каждой стороне. Двухсторонний двухслойный диск имеет максимальную информационную емкость – 17 Гбайт.
Рис. 5. Сравнение плотности записи CD и DVD (увеличено электронным микроскопом)
Рис. 6. Сравнение физической структуры CD и DVD
В зависимости от вида и назначения различают следующие типы дисков:
– DVD-Video – для записи видеопрограмм в цифровом виде, подвергнутых процедуре сжатия цифрового потока;
– DVD-Audio – для записи высококачественного цифрового звука с параметрами дискретизации 16, 20, 24 бит /48, 96, 192 кГц, без сжатия данных;
– DVD-ROM – для записи компьютерных программ и другой цифровой информации;
– DVD-R – диски с возможностью однократной записи цифровой информации;
– DVD-RAM (DVD-RW) – диски с возможностью многократной перезаписи информации.
По конструкции различают четыре типа DVD-дисков (в скобках приведена максимальная емкость записи):
– DVD-5 (Single-sided, single-layer disc) – однослойные односторонние диски. Запись данных только на одной стороне диска в одном слое (4,7 Гбайт);
– DVD-9 (Single-sided, double-layer disc) – односторонние диски, запись на которых осуществляется в двух слоях (8,5 Гбайт). Внутренний слой данных образуется прессованием и напылением отражающего слоя, как в обычном аудио-компакт-диске, внешний полупрозрачный слой наносится поверх внутреннего. Считывание данных с внутреннего или внешнего слоя производится с помощью перефокусировки оптической системы (рис. 7);
– DVD-10 (Double-sided, single-layer disc) – двухсторонний диск с одним информационным слоем (9,4 Гбайт);
– DVD-18 (Double-sided, double-layer disc) – двухсторонний диск с двумя информационными слоями (17 Гбайт).
Рис. 7. Основные различия одно- и двухслойных DVD-дисков
Кроме высокой емкости и высокого качества воспроизводимых видеопрограмм, DVD-диски обладают большим количеством дополнительных сервисных функций. Приведем лишь две из них, демонстрирующие явные отличия от предыдущих форматов видеозаписи:
– запись звукового сопровождения фильма на восьми языках одновременно с возможностью выбора необходимого языка при воспроизведении при помощи меню на экране;
– запись субтитров на 32 языках с возможностью выбора языка субтитров или их отключения.
Звуковое сопровождение DVD-дисков может быть записано в одной из трех систем цифрового многоканального звука: Dolby Digital, DTS или MPEG-5.1 (MPEG Multichannel) с параметрами 24 бит/96 кГц (диапазон частот 4–48 000 Гц при динамическом диапазоне более 120 дБ). Видеопроигрыватели DVD позволяют также воспроизводить аудио-компакт-диски с параметрами дискретизации 16 бит/48 кГц (диапазон частот 4–24 000 Гц при динамическом диапазоне 96 дБ). Для записи высококачественных звуковых программ на дисках DVD-Audio предусмотрен режим 24 бит/192 кГц (диапазон частот 4–96 000 Гц при динамическом диапазоне более 120 дБ).
Для предотвращения несанкционированного распространения DVD-дисков и защиты авторских прав владельцев видеопрограмм стандартом на DVD-Video предусмотрено введение специального регионального кодирования как самих DVD-дисков, так и аппаратуры их воспроизведения. С этой целью весь мир условно поделен на 6 зон, каждой из которых присвоен соответствующий код: 1 – Канада, США; 2 – Европа, Ближний Восток (включая Египет), Южная Африка, Япония; 3 – Восточная и Юго-Восточная Азия (включая Гонконг); 4 – Австралия, Новая Зеландия, острова Океании, Мексика, Центральная и Южная Америка, Карибские острова; 5 – Страны бывшего СССР, Северная Корея, Монголия, Индия, Северная и Центральная Африка (кроме Египта); 6 – Китай.
Для каждой из этих зон выпускаются предназначенные для нее версии DVD-дисков и соответствующие им DVD-проигрыватели. При этом проигрыватели определенного регионального кода могут воспроизводить диски только «своего» региона. Номер зоны обязательно указывается на каждом DVD-диске и каждом DVD-проигрывателе (на задней панели). Эта маркировка имеет вид стилизованного изображения земного шара, внутри которого помещен номер регионального кода. Существует также мультизонный вариант DVD-дисков и проигрывателей. В этом случае на маркировке имеется надпись «ALL» или «1–6». Диски, имеющие такую маркировку, могут быть воспроизведены на проигрывателе любой зоны, а мультизонные проигрыватели могут воспроизвести любой диск.
Кроме регионального кодирования, формат DVD-дисков имеет еще одну особенность – наличие нескольких систем защиты от несанкционированного копирования. Основные из них – это CSS, Macrovision, CGMS/A и CGMS/D. Необходимость активизации той или иной системы защиты определяется при записи диска.
Система шифрования CSS (Content Scrambling System) используется для защиты при попытках перезаписи с помощью записывающих приводов DVD или, например, на жесткий диск компьютера. Содержание диска кодируется, и доступ к нему можно получить лишь с помощью трехкратно зашифрованного ключа. Для предотвращения копирования на компьютере используется взаимная аутентификация воспроизводящего и записывающего устройств. А для предотвращения перехвата и замещения данных после аутентификации привод использует шифрование данных с помощью зависящего от времени ключа.
Защита Macrovision определяет возможность перезаписи DVD-диска на аналоговые видеокассеты, например формата VHS. Видеомагнитофон и телевизор абсолютно разные устройства, хотя оба обрабатывают одни и те же видеосигналы. Преобразования видеосигнала для записи на магнитную ленту в видеомагнитофоне и для управления кинескопом, ЖК-экраном или плазменной панелью телевизора существенно различны. Эти различия и использует система защиты, разработанная специалистами фирмы Macrovision. Сигнал цветности DVD-программы изменяется определенным образом, в результате чего телевизор продолжает корректно отображать ее на своем экране, а видеомагнитофон сделает запись, которая при дальнейшем воспроизведении будет тусклой или содержать помехи.
CGMS/A (Copy Generation Management System / Analog). Если защита Macrovision используется для полного исключения копирования на аналоговый носитель, то CGMS/A применяется для ограничения количества копий. В выходной видеосигнал DVD-проигрывателя встраивается информация CGMS/A, определяющая возможное количество копий. Для работы с CGMS/A оборудование, осуществляющее копирование, должно уметь распознавать эту информацию. Эта система защиты имеет приоритет над защитой Macrovision.
CGMS/D (Copy Generation Management System / Digital) – система, выполняющая те же функции, что и предыдущая, но для случая копирования цифровым способом. Данные получают стандартный CGMS-код «копировать нельзя» или «копировать можно определенное количество раз». Устройства, осуществляющие соединение (DVD-проигрыватель и цифровой телевизор), обмениваются ключами и сертификатами для установления канала. DVD-проигрыватель с помощью ключа шифрует кодированный видеосигнал и посылает его на телевизор, который расшифровывает сигнал с помощью полученного ключа. Таким образом, цифровой телевизор сможет принять и показать все данные. Записывающие же устройства без ограничений смогут принять только те данные, на которых не стоит код «не копировать». В случае получения кода «можно копировать … раз», они обязаны уменьшить количество разрешенных копий на единицу. CGMS/D разработан для использования в следующем поколении цифровых телевизоров и цифровых записывающих устройств, оснащенных цифровыми входами и выходами.