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Die HD-DVD (High Definition Digital Versatile Disc bzw. High Density Digital Versatile Disc, zuvor: Advanced Optical Disc, AOD) ist ein mögliches Nachfolgeformat der DVD.

Die AOD wurde durch das Advanced Optical Disc-Konsortium (AOD) spezifiziert, dem u. a. NEC, Microsoft, Toshiba, Intel, IBM und Time Warner angehören. Die komplette Liste zählt in etwa hundert Namen (siehe #Weblinks). Mittlerweile haben sich diese Firmen zur HD DVD Promotion Group zusammengeschlossen, um die HD-DVD als Konkurrenzprodukt zur Blu-ray Disc effizienter bekannt zu machen.

Das konkurrierende Blu-ray-Lager stellt sich dagegen aus Unternehmen wie Sony, Matsushita (Panasonic), Pioneer, LG, Dell, Apple, Philips, BenQ und Samsung zusammen.

Das DVD-Forum hat die HD-DVD vorläufig als HDTV-Nachfolger der DVD am 19. November 2003 nach der „HD DVD Spezifikationen für Read Only-Discs” verabschiedet.

Für die HD-DVD ist – wie bei der Blu-ray Disc – der Kopierschutz Advanced Access Content System (AACS) aus dem Bereich des Digital Rights Management (DRM) vorgesehen.

Am 31. März 2006 ist mit dem HD-XA1 von Toshiba der erste HD-DVD-Player in Japan auf den Markt gekommen.

Physikalischer Aufbau

IFA 2005 Toshiba HBS A 001 HD-DVD Player (Dual-Layer HD-DVD 30GB) and (DVD-HD-DVD-Twin-Disc 5GB 15GB) (by HDTVTotalDOTcom).jpg. Zusammen präsentiert mit einer Dual Layer-HD-DVD mit 30 GByte Fassungsvermögen und einer Twin HD-DVD mit einem Layer als DVD mit 5 GByte und einem Layer HD-DVD mit 15 GByte Fassungsvermögen.]]

Die HD-DVD basiert – wie die Blu-ray Disc – auf einem blau-violetten Laser mit 405 nm Wellenlänge. Die Dicke der Trägerschicht ist mit 0,6 mm identisch mit der DVD. Die numerische Apertur (NA) beträgt dagegen 0,65 mm im Vergleich zu 0,6 mm bei der DVD und 0,85 mm bei der Blu-ray Disc.

Die HD-DVD wird voraussichtlich pro Lage bzw. Schicht eine Speicherkapazität von

  • 15 GByte (bei HD-DVD-ROMs – gepresste Medien) bzw.
  • 15 GByte (bei HD-DVD-R/RWs – einmal und wiederbeschreibbare Medien) bzw.
  • 20 GByte (bei HD-DVD-RAM – wiederbeschreibbare Medien mit wahlfreiem Sektorzugriff)
besitzen, wobei hiermit nicht gesagt ist, ob es sich um Gigabyte, also 10^9 Byte oder um Gibi-Byte (Giga-Binär-Byte), also 2^30 Byte handelt, da einige Speicherhersteller ähnlich wie Festplattenhersteller mit der Angabe "GB" oft keine binäre, sondern eine dezimale Zählweise bekunden um die Speicherkapazität werbewirksam größer aussehen zu lassen.

Wieviele Schichten in den endgültigen Standard implementiert werden, ist noch nicht bekannt. Bisherige Prototypen schreiben auf einlagige Medien 20 GByte Daten und auf zweilagige Medien rund 30 GByte Daten. Der neueste HD-DVD-Standard soll eine Speicherkapazität von bis zu 64 GByte ermöglichen

Logischer Aufbau

Beim logischen Aufbau der HD-DVD sind zu unterscheiden:

Dateiformat

Die Formate für die HD-DVD werden sich wie auch bei CD und DVD in mehrere Kategorien aufteilen:
  • Daten: Es sind Datentracks wie nach ISO 9660/Joliet und UDF möglich.
  • Video: Es sind spezielle Dateiformate, Speicherorte und Dateinamen für Videodaten vorgesehen, ähnlich wie das bei der Video-DVD der Fall ist (siehe #Disktypen).
  • Kopierschutz: Bestimmte Datenbereiche der HD-DVD sind für die den Kopierschutz betreffende Daten reserviert.

Datenformat für DVD-Video

Videocodecs

Audiocodecs

Disktypen
Bei der HD-DVD Video sind drei Disktypen zu unterschieden:
  • Type 1 (Standard Content – etwa: herkömmlicher Inhalt)
Type 1 ist eine Erweiterung des DVD-Videoformates. Die bekannten Strukturen werden großenteils beibehalten. Die Unterschiede zu DVD-Video beschränken sich im Wesentlichen darauf, die Verwaltung der neuen Video- und Audiocodecs zu ermöglichen.
  • Type 2 (Advanced Content – etwa: erweiterter Inhalt)
Type 2 wurde definiert, um mehr Flexibilität im Vergleich zur DVD-Video-Navigationsstruktur zu gewährleisten.
Eine der wichtigsten Neuerungen im Advanced Content ist, dass nun nicht mehr alle Daten auf der DVD liegen müssen, sondern Teile (über die Angabe einer URL) aus dem Internet, einem Netzwerk, einer Festplatte o. a. geladen werden können.
Die flexiblere Navigationsstruktur zeigt sich dadurch, dass die Navigation nun nicht mehr über „Program Chains“ und „Navigation Commands“ geregelt wird. Stattdessen befinden sich auf der HD-DVD JScript-Applikationen, welche über eine spezielle API (iHD-DVD) u. a. den Player steuern, auf Tastendruck reagieren, Menüs zeichnen oder Untertitel einblenden.
  • Type 3 (Standard & Advanced Content - etwa: herkömmlicher & erweiterter Inhalt)
Type 3 ist eine Kombination aus Type 1 und Type 2.

Kopierschutz

Alle HD-DVD Video (auch -R und -R/W-Formate) benutzen als Kopierschutz das AACS. Hierbei gibt es allerdings eine (im AACS verankerte) strengere Trennung von ungeschützten Daten und kopierschutzrelevanten oder -geschützten Daten: Während bei der DVD nur der Zugriff auf die CSS-Schlüssel für das Video durch Authentifizierung und Regionalcode geschützt ist, dehnt sich dieser Schutz bei der HD-DVD auf alle geschützten Inhalte aus. Auf sämtliche geschützte Inhalte einer HD-DVD Video dürfen nur authentifizierte Komponenten zugreifen. Unter einer „authentifizierten Komponente“ ist dabei entweder ein von der AACS LA zertifizierter Standalone-Player oder auf einem PC ein zertifizierte Zusammenspiel von Betriebssystem, Gerätetreiber und Wiedergabeprogramm zu verstehen..

Vergleich HD-DVD – Blu-ray Disc

  • Die Blu-ray Disc verfügt in der zweilagigen Version über eine Speicherkapazität von 50 GByte. Im Labor wurden bereits vierlagige und achtlagige Prototypen hergestellt.
  • Die HD-DVD gilt als einfacher herzustellen, da sie ähnlich wie eine DVD aufgebaut ist; die Hersteller von DVD-Medien können also möglicherweise Teile ihrer Produktionsanlagen weiternutzen.
  • Erste Versionen der Blu-ray Disc benötigten eine spezielle Schutzhülle (Cartridge). Auf diese kann seit den letzten Prototypen aufgrund einer besonders harten, kratzfesten Oberfläche, die nur schlecht Fingerabdrücke annimmt, allerdings verzichtet werden. Die Entwicklung dieser „nackten” Disk war wichtig, um die Herstellungskosten der Blu-ray Disc zu senken und ihre Attraktivität für die Filmstudios zu erhöhen.

Kopierschutz

Bei Videodaten auf einer HD-DVD, die von einem Standalone-Player wiedergegeben werden können, kommt automatisch das AACS als DRM-System zum Einsatz. Dies gilt auch für die beschreibbaren und wiederbeschreibbaren HD-DVD-R Video bzw. HD-DVD-R/W-Video. Diese Rohlinge enthalten zudem individuelle Schlüssel, die vom DRM-System beachtet und in die Verschlüsselung der Inhalte übernommen werden müssen, um eine brauchbare (d. h. funktionstüchtige) Aufzeichnung zu generieren.

Innerhalb des AACS sind verschiedene Möglichkeiten festgelegt, wie die für die Dekodierung der „geschützten“ (verschlüsselten) Inhalte nötigen Schlüssel generiert werden können:

  • Es gibt Schlüsselblöcke auf der HD-DVD, die vom Laufwerk nach der Authentifizierung gelesen werden können und aus denen sich mit Schlüsseln des Players der für die Entschlüsselung nötige Schlüssel berechnet
  • Der Schlüssel ist nicht selbst auf der HD-DVD enthalten, sondern wird über eine URL aus dem Internet geladen. Hierzu ist eine Internetverbindung beim Abspielen erforderlich und das anfragende Programm muss sich gegenüber der Schlüsselvergabestelle im Internet authentifizieren können.

Der HD-DVD-Standard schreibt zudem auch vor, dass für die Ausgabe des Videos ein Schutz vorhanden sein muss, selbst wenn der Bereich der komprimierten Videodaten verlassen wird. Im Moment dürfte dafür nur HDCP in Frage kommen. Da bei HDCP in Verbindung mit geeigneten Steuersignalen (die die HD-DVD im Datenstrom neben den komprimierten Audio- und Videodaten im Gegensatz zur DVD explizit enthalten kann) auch eine Einschränkung der analogen Bildausgabe von „HDTV-Auflösung analog“ über „SDTV-Auflösung analog“ bis hinunter auf „keine analoge Bildausgabe“ möglich ist, verzichten bis jetzt alle Hersteller bei der Präsentation ihrer HD-DVD-Player auf entsprechende analoge Bildausgänge. Die Geräte stellen als Ausgabemöglichkeit nur HDMI zur Verfügung; ein Punkt ist dabei auch, dass es für hochauflösende Videosignale anders als für niedrig aufgelöste keinen analogen Kopierschutz (in der Art von Macrovision) gibt. Da es insbesondere in den Schlüsselmärkten USA und Japan anteilmäßig nur wenige Bildschirmgeräte gibt, die mit HDCP-verschlüsselten Bildsignalen zurechtkommen kann diese Einschränkung für die derzeitige Fassung des Standards zu einem ernstzunehmenden Problem werden; allerdings wäre es innerhalb des AACS auch möglich, Disks zu mastern, die zwar keine digitale Kopie erlauben, aber analoge Bildausgabe in HDTV-Qualität zulassen.

In Europa versuchen die Hersteller von Bildschirmgeräten mit dem Label „HD ready“, den Kunden Bedenken hinsichtlich des „Kopierschutzes am Bildschirm“ zu nehmen. Allerdings gibt dieses Label keine Garantie dafür, dass die Wiedergabe von HDTV-Quellen tatsächlich problemlos funktioniert.

Marktreife

Auf der Consumer Electronics Show (CES) Anfang 2004 in Las Vegas stellte Toshiba den Prototyp eines HD-DVD-Recorders mit einer Speicherkapazität von 30 GByte vor. Diesem folgte im Mai 2005 auf der Media-Tech Expo in Las Vegas die Vorstellung einer dreilagigen HD-DVD-ROM mit 45 GByte Speicherkapazität.

NEC wollte ab Dezember 2005 das erste HD-DVD-Laufwerk für PCs unter dem Namen HR-1100A auf den Markt bringen (siehe #Weblinks). Der HR 1100A soll dabei vollständig abwärtskompatibel sein und damit alle CD- und DVD-Varianten inklusive DVD-RAM lesen können. Recorder für den PC sollen dann 2006 folgen. Dies hat sich aber aufgrund von Verzögerungen bei der Verabschiedung des Kopierschutzstandards AACS nicht realisieren lassen, von dem es bis Januar 2006 nur eine vorläufige Version gab.

Auf der CES Anfang 2006 wurden die ersten Player vorgestellt. Allerdings wurden nur sehr wenige Geräte überhaupt vorgeführt und zudem nur mit vorläufigen Medien, die vermutlich nicht den später im Handel erhältlichen entsprechen.

Erste Standalone-Player sind von verschiedenen Herstellern für März 2006 angekündigt worden. Die Geräte werden für die Bildausgabe über HDMI-Ausgänge verfügen, außerdem werden sie anscheinend alle über einen Ethernet-Anschluss für Internetzugang verfügen.

Die Anforderungen an die Rechenleistung und den Kopierschutz lassen die Bedingungen für die Ausgabe von HD-DVD Video über den PC ähnlich problematisch erscheinen wie Ende der 90er Jahre die Ausgabe von DVD-Video über den PC: So reicht die Rechenleistung der derzeit lieferbaren Hardware nur knapp für eine Ausgabe in Echtzeit, ebenso stellt der Kopierschutz ein Problem für den Bildausgang dar.

Alternativen

Die Firmen Sony und Plasmon haben zudem professionelle optische Speicherfomate auf den Markt gebracht, die auf der Blu-ray Disc basieren und daher ebenfalls mit einem blau-violetten Laser arbeiten:

  • Terabyte-DVD in Reichweite (Heise-Artikel vom 17. Mai 2003) – Eine neuere Entwicklung mit anderer Technik sorgt für bis zu einem Terabyte Speicherkapazität pro Scheibe, wobei es sich wahrscheinlich ebenfalls um eine holografische Speichertechnologie handelt.

Siehe auch

Weblinks

  • Offizielle Seiten:

Speichermedium

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