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Il DVD-Video è un'applicazione DVD riguardante tipi di dati multimediali audiovisivi (film) suddivisi in file, organizzati secondo le specifiche proposte dal DVD forum e sviluppate da OSTA (Optical Storage Technology Association). I dati video di questa applicazione sono compressi secondo le specifiche dello standard MPEG-2, mentre la compressione dei dati audio è variabile ed a scelta del produttore. Audio e video non sono memorizzati in file separati ma miscelati (multiplexati) in uno stream unico. Il supporto su cui l'applicazione viene memorizzata generalmente è un DVD 9 (DVD singola faccia, doppio strato: 8,5 GB/240 min).
Storia
Fin dalla fine degli anni '80 a molti osservatori era chiaro che il supporto d'elezione per i film sarebbe stato un disco digitale con elevata capacità di memorizzazione. Nel 1994 una commissione designata dalle major hollywoodiane stabilì alcune linee-guida utili ai fini dello sviluppo di un formato digitale. I modi in cui questo formato poteva essere implementato erano molteplici e, nel 1995, IBM era già intervenuta per mettere d'accordo i vari produttori ed accordare le loro proposte con le esigenze delle case di produzione di Hollywood. Il motivo che spingeva "Big Blue" ad assumere questa posizione conciliante è da ricercarsi nel ricordo della micidiale battaglia commerciale che, negli anni '70, aveva opposto il formato Betamax al VHS, dissanguando la Sony e diverse altre aziende.
Remore delle aziende produttrici
In realtà le resistenze iniziali all'adozione di uno standard furono molte: la stessa Sony, insieme alla Philips, era proprietaria della tecnologia CD, quindi non voleva rinunciare alla sua posizione potenzialmente privilegiata, dal momento che il nuovo supporto voleva essere retro-compatibile con il CD.[1] Inoltre sia Nimbus, sia Toshiba, sia le medesime Sony e Philips, avevano, per loro conto, già sviluppato formati proprietari incompatibili fra loro.
Nell'aprile del 1995 IBM patrocinò un tavolo negoziale fra le varie fazioni di produttori; nell'agosto dello stesso anno, insieme alle aziende partner che, nel frattempo, avevano costituito una cordata, e fra cui spiccavano Sun, Apple, HP e perfino Microsoft, dette un ultimatum al duo Sony/Philips, che fu costretto ad accettare l'alleanza per non venir tagliato fuori dal mercato. Il 15 settembre 1995 fu annunciato l'accordo, mentre il 12 dicembre 1995, finalmente, con la creazione ufficiale del DVD Consortium (poi mutato, nel 1997, in DVD Forum) nacque ufficialmente il Digital Versatile Disc.
Remore delle major cinematografiche
Tuttavia ciò che aveva visto la luce era soltanto il supporto. L'applicazione DVD-Video era ben lungi dall'assumere la sua forma definitiva.
La storia del DVD-Video è strettamente interrelata a quella dei sistemi di protezione dei contenuti, che i produttori hanno voluto fossero presenti in questo supporto fin dalle primissime versioni. L'elevato livello qualitativo dello standard MPEG-2, che rendeva possibile fruire in home video di una qualità paragonabile a quella della pellicola, intimoriva moltissimo le major cinematografiche, la cui pretesa, fin dal 1994, era che sul nuovo supporto venissero memorizzate soltanto copie a bassa risoluzione dei video originali. Solo nel 1996, quando fu introdotta una serie di misure, anche a livello di normativa legale, volte a limitare il fenomeno della pirateria audiovisiva, i produttori acconsentirono all'uso del DVD per le applicazioni Video.
Anzitutto, le case cinematografiche avevano preteso la suddivisione del globo in sei macro aree principali, che sarebbero servite ad impedire lo scambio di DVD fra una nazione e l'altra, a causa delle incompatibilità dei rispettivi lettori (un lettore con codice per la zona 6 non è in grado di leggere un DVD contrassegnato per la zona 1). Inoltre furono implementati altri due sistemi di protezione: un primo sistema era deputato ad impedire la copia analogica (il Macrovision) mentre il secondo era volto ad impedire la copia digitale, cioè il "copia e incolla", via sistema operativo, dei files contenenti il video. Quest'ultimo tipo di protezione, chiamato Content Scrambling System (acronimo CSS), veniva considerato, dai produttori, come la garanzia definitiva contro la riproduzione illegale.
Il primo DVD-Video, versione 1.0, fu proiettato nel novembre 1996 a Tokyo. L'applicazione cominciò ad affermarsi a partire dal 1997. Nel 1998 il DVD-Forum rilasciò le specifiche del DVD 1.1. Ma il "boom" vero e propio, con ampia diffusione nel mercato consumer, ci fu nel 1999.
Tuttavia, proprio nel novembre del 1999, quindi appena tre anni dopo la prima proiezione del DVD-Video, Jon Johansen, uno studente quindicenne di Harstad, distribuì su Internet il DeCSS, un piccolo programma che consentiva di effettuare il ripping dei DVD-Video, cioè la copia su hard-disk dei files presenti nel DVD, aggirando la protezione CSS.
Johansenn, che affermò di aver realizzato il DeCSS solo perché voleva guardare i DVD sotto Linux, nel 2000 fu arrestato dalla polizia norvegese su denuncia dell'associazione americana dei produttori cinematografici (Motion Picture Association of America, MPAA) e processato; nel 2003 è stato assolto con formula piena dal tribunale norvegese in quanto, nel processo, fu appurato che il DVD-Video, che Johansen aveva "rippato", era stato da lui stesso acquistato regolarmente, e che effettivamente non era possibile visualizzarlo sul sistema operativo Linux installato sul suo computer.
In realtà "DVD-Jon", pur essendo molto esperto, non aveva sviluppato l'algoritmo che violava la protezione CSS da solo; gli altri due autori del complesso software di decpritazione del Content Scrambling System sono sempre rimasti anonimi (pare che uno di loro fosse un programmatore tedesco).
Il 17 aprile 2002 Jon Johansen, insieme agli altri due anonimi creatori dell'algoritmo implementato nel DeCSS, è stato insignito dell'EFF Pioneer Awards, il premio che la Electronic Frontier Foundation mette ogni anno in palio per premiare individui che si sono distinti nello sviluppo di tecnologie informatiche utili alla comunicazione delle informazioni o alla tutela dei fruitori di Internet.
Il DeCSS era stato rilasciato in Open Source, quindi con sorgente aperto; perciò fu possibile, per altri programmatori, implementarne l'algoritmo all'interno di software dotati di un'interfaccia grafica maggiormente user-frendly.
File system
Il file system del DVD è una variante ridotta dell'UDF (Universal Disc Format), chiamata MicroUDF.
La struttura dei DVD-Video, cioè il modo in cui i files sono memorizzati ed organizzati all'interno del supporto di memorizzazione, è
standard; questa organizzazione serve a fare in modo che tutti i riproduttori siano in grado di localizzare senza problemi i dati.
All'interno della radice vi sono due directory, chiamate AUDIO_TS e VIDEO_TS.[2]
Come i nomi suggeriscono, queste due directory sono deputate a contenere rispettivamente gli elementi dei DVD-Audio e dei DVD-Video. In questi ultimi, dunque, AUDIO_TS è sempre vuota; VIDEO_TS contiene invece tutti gli elementi interessati nella riproduzione del video.
All'interno di VIDEO_TS vi sono tre tipi di file, identificati da tre differenti estensioni:
.IFO: contiene le informazioni sulla dislocazione di audio, video e sottotitoli, sulla suddivisione in capitoli del film e su ogni altro contenuto; è il descrittore della struttura del DVD-Video..VOB: VOB sta per Video OBject; è il contenuto multimediale vero e proprio, cioè è un file è in cui sono memorizzati l'audio e il video in forma multiplexata, cioè miscelata..BUP: è un backup del file.IFO.
Siccome le specifiche stabiliscono che un file .VOB abbia una grandezza massima di 1 Gigabyte (1.073.739.776 bytes), un tipico film di 90-100', che occupa in compressione MPEG-2 circa 6 Gigabyte, verrà suddiviso in più file .VOB.
Oltre ad avere specifiche estensioni, i file presenti nella directory VIDEO_TS sono anche caratterizzati da una specifica nomenclatura. I nomi dei file possono iniziare per:
VIDEO_TSVTS_
dove TS è l'acronimo di TitleSet.
I file che cominciano per VIDEO_TS sono i primi ad essere letti e contengono le informazioni ed i contenuti riprodotti automaticamente quando il supporto viene inserito nel lettore (p.es. le informazioni di copyright e il menu principale del DVD). Gli altri file, che iniziano per VTS_, racchiudono tutte le altre informazioni e contenuti. Gli archivi .IFO contengono i riferimenti ai .VOB da caricare; un singolo file .IFO può gestire al massimo 10 file .VOB. La struttura tipica del file system del DVD-Video è dunque la seguente:
ROOT |-AUDIO_TS |-VIDEO_TS |-VIDEO_TS.BUP |-VIDEO_TS.IFO |-VIDEO_TS.VOB |-VTS_xx_y.BUP |-VTS_xx_y.IFO |-VTS_xx_y.VOB
dove xx, da 01 a 99, indica il numero del titolo (film, making of, trailer, ecc.), mentre y, da 0 a 9, indica la successione dei file.
Ad esempio, la directory VIDEO_TS di un DVD-Video contenente un film suddiviso in 5 VOB ed un contenuto speciale suddiviso in 2 VOB includerà i seguenti file:
|-VIDEO_TS.BUP |-VIDEO_TS.IFO |-VIDEO_TS.VOB |-VTS_01_0.BUP |-VTS_01_0.IFO |-VTS_01_0.VOB |-VTS_01_1.VOB |-VTS_01_2.VOB |-VTS_01_3.VOB |-VTS_01_4.VOB |-VTS_02_0.BUP |-VTS_02_0.IFO |-VTS_02_0.VOB |-VTS_02_1.VOB
Generalmente il primo file VTS_xx_y.VOB, come VTS_01_0.VOB, contiene un menu interattivo.
Caratteristiche tecniche
Il video e l'audio nei DVD-Video seguono due codifiche differenti.
Il video è sempre compresso con MPEG-2 a bitrate variabile (da 1,5 Mbit/s a 15 Mbit/s).
Per l'audio, invece, è disponibile un'ampia varietà di formati: MPEG-1, MPEG-2, AC3, DTS, PCM.
La risoluzione tipica del DVD-Video, in standard PAL, è 720x576.
| \ | Codifica | Bitrate | Risoluzione | Supporto |
|---|---|---|---|---|
Video |
MPEG-2 | Variabile, Max 9,8 Mbps | PAL | |
Audio |
AC3 | / |
Sistemi di protezione
I primi tipi di protezione implementati nei DVD-Video sono stati la protezione Analog CPS, o APS, detta Macrovision, e la protezione CSS. La prima era volta ad impedire la copia del video effettuata tramite il collegamento dell'uscita video di un riproduttore con l'ingresso di un altro; la seconda ad impedire il "copia e incolla", via software, dei files video presenti sul supporto. Ma anche la suddivisione in zone gegrafiche è stato concepito come un sistema di protezione.
Codici regionali
Analog Protection System (Macrovision)
Macrovision è un tipo di protezione hardware consistente nell'invio di un picco di tensione sull'uscita video di un qualunque riproduttore dotato del circuito apposito; la tensione viene inviata una volta ogni tot secondi, come codificato nel DVD-Video, che deve essere specificamente stampato in modo da prevedere questo tipo di protezione. Il picco di tensione sull'uscita del lettore comporta il fatto che un eventuale altro lettore, che prenda in ingresso questo stream, visualizzerà una serie di artefatti, o di fotogrammi illegibili, ogni tot fotogrammi integri.
Il segnale distorto manda fuori fase la gestione automatica del sistema di sincronismo verticale del lettore che sta prendendo in input lo stream, causando memorizzazione di fotogrammi caratterizzati da forti variazioni di luminosità. Inoltre, la distorsione comporta anche cambi di informazioni colorbust. Il risultato finale sarà un video inguardabile, perché pieno di quadretti colorati, bagliori e spezzoni indecifrabili.
La protezione Macrovision è stato uno dei primi tipi di protezione, e fu implementato originariamente per impedire la duplicazione delle videocassette VHS. Non solo i videoregistratori e lettori DVD da tavolo sono dotati di questo circuito ma anche le normali schede video dotate di TV-Out, che hanno sull'uscita video la protezione.
Content Scrambling System (CSS)
Il Content Scrambling System, o CSS, cripta i contenuti del DVD video tramite una serie di chiavi a 40 bit.