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DVDの基礎知識


DVDとは DVD規格 DVD-Video規格
DVD-Videoフォーマット コピーガード リージョンコード
記録容量のなぞ 製作中 製作中


DVDとは

DVDは「Digital Versatile Disc」の略であり、よく言われる「Digital Video Disc」ではありません。直径 120 mm のディスク( CD-ROM と同サイズ)に映像と音声を記録することが出来ます。当初、レーザーディスクに変わるコンパクトな次世代メディアとして開発が進められ、規格の制定や統一が図られましたが、松下、東芝陣営のDVDフォーラムとソニー、フィリップス陣営のDVD+RW アライアンスに分かれることになり、現在のような規格が乱立する複雑なDVDフォーマットになってしまいました。お互いに互換性はないですが、最近では複数のフォーマットに対応した、DVDドライブも発売されるようになり、ユーザーから見た不便さはなくなりつつあるでしょう。

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DVD規格

一般的にDVDと呼ばれるディスクには、再生専用のDVD-ROM(DVD-Audio、DVD-Videoも含む)
記録型DVDのDVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RWなどがあります。
正確にはDVD+R、DVD+RWはDVDではありません。

フォーマット

記録容量

主な特徴

制定機関

DVD-ROM 1層4.7G、2層8.5G 再生専用。 DVDフォーラム
DVD-RAM 片面4.7G、両面9.4G 約10万回書き換え可能。
DVD-R 1層4.7G 1回のみ書き込み可。
DVD-RW 1層4.7G 約1000回書き換え可能。
DVD+R 1層4.7G 1回のみ書き込み可。 DVD+RWアライアンス
DVD+R DL 2層8.5G 1回のみ書き込み可。
DVD+RW 1層4.7G 約1000回書き換え可能。

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DVD-Video規格

一般によく知られている映画、音楽などのメディアを、正確にはDVD-Videoといいます。
この規格は、DVDフォーラムで制定された、DVDに複数の映像、音声、字幕を記録するフォーマットです。マルチアングルや複数の字幕、音声での記録も可能です。
DVDの記録できる規格上は両面2層まで作成可能ですが、通常片面は絵やロゴ等(レーベル)を印刷する場合がほとんどであり、片面2層までのメディアがほとんどです。また著作権侵害の対策として複製防止技術(コピーガード)が取り入れられています。

形状 直径120mm厚0.6mmX2(二枚張合せ)
記録容量 片面一層 4.7GB・二層 8.5GB  両面一層 9.4GB・二層 17GB
映像記録方式及び
コーデック
720x480 画素・30 フレーム/秒 MPEG-2規格
ビデオ部分の最大ビットレート 9.8Mbps
16:9 スクイーズ収録可能。
マルチアングル及びマルチストーリーが可能。
音声記録方式 リニアPCM 、DOLBY AC-3 5.1ch デジタルサラウンドサポート。
オプションで DTS/MPEG オーディオに対応可能。
音声:最大 8 言語対応。
字幕:最大字幕 32 言語対応。
コピーガード方式 マクロビジョン、CSS、CGMS
リージョンコード 世界をいくつかの地域に分けて、再生機と照合させる。日本はコード2。

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DVD-Videoフォーマット

DVDのフォーマットは、決められたフォルダ名、ファイル名からなり、名前が変わってしまうと、民生機では再生できなくなってしまいます。
また、ファイル名は半角大文字でなければいけません。
DVDをPCで見てみると、右の表のような構造になっていると思います。メディアによればAUDIO_TSフォルダはないときもあります。

VIDEO_TS フォルダ
  映像、音声などのデータが入っています。

AUDIO_TS フォルダ
  通常は空のフォルダです。

VIDEO_TSフォルダの中身

ひとつのVMG(ビデオマネジャー)といくつかのVTS(ビデオタイトルセット)の構成となります。

VMG VTS
VIDEO_TS.IFO
VIDEO_TS.VOB
VIDEO_TS.BUP
これら3つのファイルはVMGといわれ、ディスク全体を制御しています。
VTS_##_*.VOB
実際の映像などの実データや各タイトルを制御するファイルで構成されています。##には01~99まで、*には0~9(0はタイトル制御情報ファイル)までのファイルを割り振ることが可能です。

拡張子別に見てみると

IFO・・・ 制御情報ファイル。音声、字幕の選択やチャプター情報などが書いてあるファイル。
   
VOB・・・ 映像や音声、字幕など実際のデータが入っているファイル。しかし、本当のファイルの実態は映像(MPEG)音声(WAVまたはAC3)字幕(BMP)。
   
BUP・・・ IFOファイルのバックアップファイル。ディスクが傷などによりIFOファイルが読み込めない場合にこのファイルを読み込むことによって、再生可能にする。

ファイル名

ファイル内容

 
VIDEO_TS.IFO 全体を制御する情報ファイル。
 
VMG
VIDEO_TS.VOB タイトルメニューの映像、音声などが入っている実データファイル。
ないメディアも存在する。
VIDEO_TS.BUP VIDEO_TS.IFOのバックアップファイル。
 
VTS_01_0.IFO タイトル01を制御する情報ファイル。
 
VTS
VTS_01_0.BUP VTS_01_0.IFOのバックアップファイル。
 
VTS_01_0.VOB タイトル01のメニュー実データファイル。チャプター画像や音声、字幕選択画像などが入っている。
VTS_01_1.VOB タイトル01の映像、音声、字幕の入っている実データファイル。
1GB単位に、VTS_01_1・・・VTS_01_2・・・VTS_01_3・・・と続いていく。

※VTS_01に必ずしも本編が入っているとは限らない。VTS_01が特典映像でVTS_02が本編の場合もあります。

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コピーガード

著作権を保護するため、通常市販のDVDには複製防止技術(コピーガード)がかかっています。
 

規格

内容

マクロビジョン アナログ信号をコピー不可能にする機能です。市販のVHSビデオには通常この機能がはいっています。コピーをするとと画面が歪んだり、縞模様が出るようになり、正常に再生できないようになります。DVDの場合にはこの信号は含まれていませんが、再生側のプレイヤーで信号をミックスしています。
CSS デジタルデータを暗号化することによってコピーすることを防いでいます。DVD再生時にDVDプレイヤーやDVDドライブが暗号鍵をディスクから読み取り、その暗号鍵を使ってデータ-の複合化を行います。
CGMS コピーの世代管理をすることで複製を防止します。信号に組み込む設定によりコピー不可/一世代コピー可/コピーフリーの3つの使用にすることが出来ます。通常はデジタルデータ間の複製防止として使われますが、DVD以外でもアナログ機器・デジタル機器対応の規格が策定されています。

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リージョンコード

通常、映画などは全世界同時上映はまれです。たとえばアメリカで公開された映画の場合、その映画が日本の劇場で公開される場合にタイムラグが生じます。その間にアメリカでDVDが発売された場合に、日本でそのDVDが視聴できるとなると、興行成績が落ちてしまいます。そのような事態を防ぐために、全世界をいくつかの地域にわけ、再生を規制するしくみが盛り込まれています。
 リージョンコードは再生機側とソフト側の両方に設定されており、両者の設定コードが一致した場合のみ再生できます。またリージョンコードは複数持つことができます。 再生側に複数のコードに対応して再生できる機種もあれば、ソフト側が1つ以上に設定されているものもあります。

通常日本で販売されているのはリージョン2で、ソフト側がリージョン2、またはリージョンフリー(全ての民生機で再生が可能)の場合に鑑賞できるわけです。日本国内では大抵リージョン2のソフトが販売されていますので、普段はあまり気にすることなく、再生できるわけです。

コード 主な国名
1   アメリカ、カナダ
2   日本、ヨーロッパ、中東、南アフリカ、エジプト
3   東アジア、東南アジア、香港
4   オーストラリア、中アメリカ、カリブ諸国、南アメリカ
5   旧ソビエト連邦緒国、北朝鮮、モンゴル、南アジア、アフリカ諸国
6   中国
DVDのケースなどに書かれているリージョンコードを示すマーク。
こちらはリージョン2。
全ての民生機で再生することが出来るリージョンオール。

同じリージョンコードでもテレビの放送形式により、再生できません。たとえば、日本とヨーロッパは同じリージョン2ですが、日本の放送はNTSC方式であり、ヨーロッパはPAL方式です。ですからヨーロッパのDVDは再生できません。

日本でリージョン2以外のDVDを再生する方法。

NTSC方式のDVDの場合は、リージョン2以外が再生できる民生機の機種を購入する必要があり、PAL方式の場合は、PAL→NTSC変換機能を持った民生機を購入すれば、鑑賞することが出来ます。またPCのDVDドライブで再生する場で、ソフトDVDプレイヤー(POWER DVDなど)の機能に、このリージョンコードを数回変更できるものもあります。

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記録容量のなぞ

記録型DVDには、4.7Gの表示が書いてありますが、実際はそんなに記録することは出来ません。
ここから数学の話になります。
  DVDの記録単位はbyte(バイト)です。PCの容量を表す単位も同じbyte(バイト)です。
ですが、桁の計算が違います。PCでは1,024byteで1Kbyteで計算しますが、DVDでは1,000byteで1Kbyteです。

 

単位 PC表記 DVD表記
1Kbyte= 1024byte 1000byte
1Mbyte= 1024Kbyte 1000Kbyte
1Gbyte= 1024Mbyte 1000Mbyte
DVDをbyte換算しますと、

4.7G X 1,000 X 1,000 X 1,000

4,700,000,000 byte

PC上の計算に換算しますと、

4,700,000,000 byte ÷ 1,024 ÷ 1,024 ÷ 1,024

4.377216100・・・Gbyte

つまり、約4.377Gほどしか記録できません。なんだか損した気分です。

では、PCではなぜ1Kbyte=1,000byteじゃないのでしょうか?

コンピュータの内部的には2進数ですべて計算しています。単位はbit(ビット)です。
8bit=1byteです。ですから2進数で扱うため 1000でくくるより、2の10乗(1,024)の方が都合がいいからです。つまり、こんな感じになります。

1Kbyte =2の10乗バイト(1,024byte)
1Mbyte =2の20乗バイト(1,048,576byte)
1Gbyte =2の30乗バイト(1,073,741,824byte)

となり、このほうがコンピュータ上では計算しやすいためです。

ここまではDVD規格上の話をしましたが、実際のメディアにはもう少し記録することが出来ます。

DVDの記録にはセクタという単位で書き込みします。1セクタは2Kバイト(2,048バイト)になります。 メディア情報等読み取れるソフトを使うと、記録型DVDメディアの多くが、2,298,496セクタであることが多いです。そこで バイトに換算してみると、

2,298,496セクタ = 2,298,496 X 2,048 = 4,707,319,808 byte

4,707,319,808 byte ÷ 1024
= 4,596,992 Kbyte ÷ 1024
= 4,489.25 Mbyte ÷ 1024
4.384033・・・Gbyte

4.384Gbyte記録することが出来ます。

※実データ以外にファイル情報等を記録する必要があるので実際にはそれを引いた容量が実データになります。 また、メディアの外周部は粗悪なメディア(国外製品に多い)を使うと、再生時にノイズが生じたり、再生ストップしたりします。ライティング(焼きこみ)時にエラーが出るものもあります。

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