Como os filmes são armazenados em DVD?

Apesar de a capacidade de um DVD ser enorme, os dados de vídeo de um filme de longa-metragem sem compressão nunca caberiam em um DVD. Para que um filme caiba em um DVD, é necessário fazer a compressão de vídeo. Um grupo chamado Moving Picture Experts Group (MPEG, Grupo de Especialistas em Imagem) é quem estabelece os padrões para a compressão de filmes.

Quando os filmes são colocados em DVDs, eles são codificados no formato MPEG-2 e, então, armazenados no disco. Esse formato de compressão é um padrão internacional bastante aceito. Seu aparelho de DVD contém um decodificador de MPEG-2 que pode descomprimir os dados de um filme tão rapidamente quanto você o assiste.

Um filme geralmente é gravado em uma velocidade de 24 quadros por segundo. Isso significa que 24 imagens são exibidas na tela do cinema a cada segundo. As televisões americanas e japonesas usam um formato chamado NTSC, o qual exibe um total de 30 quadros por segundo. Entretanto, elas fazem isso em uma seqüência de 60 campos, cada um dos quais contém linhas alternadas da imagem. Outros países usam o formato PAL, que exibe 50 campos por segundo, porém com maior resolução (vejaComo funciona a formatação de vídeos para detalhes sobre esses formatos). Devido às diferenças na taxa de quadros e resolução, um filme em MPEG precisa ser formatado para o sistema NTSC ou PAL.

O codificador MPEG, que cria o arquivo do filme comprimido, analisa cada quadro e decide como codificá-lo. A compressão usa um pouco da mesma tecnologia ainda utilizada para a compressão de fotografias para eliminar dados redundantes ou irrelevantes. Ela também usa informações de outros quadros para reduzir o tamanho total do arquivo. Os quadros podem ser codificados de três maneiras diferentes.

• Como um intraquadro - um intraquadro contém os dados da imagem completa para todo o quadro. Esse método de codificação proporciona menor compactação.
• Como um quadro predito - um quadro predito contém apenas as informações suficientes para informar ao aparelho de DVD como exibir o quadro com base no intraquadro ou no quadro predito exibido mais recentemente. Isso significa que o quadro contém somente os dados relacionados às mudanças a partir do quadro anterior.
• Como um quadro bidirecional - para exibir este tipo de quadro, o aparelho deve possuir a informação proveniente do intraquadro ou de quadros preditos circundantes. Utilizando os dados dos quadros circundantes mais próximos, ele usa a interpolação (algo como o cálculo da média) para estimar a posição e a cor de cada pixel.

Dependendo do tipo de cena que é convertida, o codificador decidirá quais tipos de quadro usar. Se um noticiário estiver sendo convertido, ele poderá usar muito mais quadros preditos, porque a maioria das cenas permanece inalterada de um quadro para outro. Por outro lado, se for um filme de ação intensa, no qual as coisas mudam muito rápido de um quadro para outro, será necessário codificar mais intraquadros. O noticiário seria comprimido para um tamanho muito menor do que uma seqüência de ação. É por isso que a capacidade de armazenamento de gravadores de vídeo digitais (que armazenam vídeos em um disco rígido usando o formato MPEG) pode variar dependendo do tipo de programa que você está gravando.

Se tudo isso parece complicado, então você está começando a entender o trabalho que seu aparelho de DVD tem para decodificar um filme em MPEG-2. É necessária uma grande potência de processamento: mesmo alguns computadores com DVD players não possuem a capacidade de processamento requerida para exibir um filme em DVD.

Fonte: "HowStuffWorks - Como os filmes são armazenados em DVD?".  Publicado em 19 de março de 2001  (atualizado em 24 de janeiro de 2008) http://eletronicos.hsw.uol.com.br/filme-e-dvd.htm  (24 de janeiro de 2012)