Anfang der 1990er konnte sich die Compact-Disc als Massenspeicher-Medium bei Computern durchsetzen. Dadurch wuchsen nicht ca. die Anwendungsfelder, sondern auch die Bedürfnisse der Verbraucher und der Unterhaltungsindustrie. Gewünscht wurde ein Medium, mit dem Videos ähnlich komfortabel gehandhabt werden können wie Musik- und Sprachaufnahmen mit der CD. Zwar gab es dies bereits als Video-CD (VCD). Diese kann jedoch bei unter-VHS-Qualität maximal 74 Minuten auf einer VCD unterbringen. Bei Spielfilmen bedeutet dies, dass die VCD mitten in dem Film gewechselt werden muss, ähnlich wie früher eine Musikkassette oder Langspielplatte umgedreht werden musste, um die Musik auf der anderen Seite abzuspielen. Für die Verbraucher waren dies und die schlechte Bildqualität nicht akzeptabel, so dass sich die VCD außer in China nie wirklich kommerziell durchgesetzt hat.

Aus diesem Grund arbeitete die Unterhaltungsindustrie daran, die Kapazität der CD zu erhöhen. Hierbei gab es zwei unterschiedliche Konzepte: Sony und Philips betrieben die Entwicklung der Multimedia-CD (MMCD), Toshiba und Time Warner favorisierten die Super Density CD (SD).

Auf Druck der Film-Industrie, die, in Erinnerung an die Markteinführung der Videorecorder, nicht mehrere Standards unterstützen wollte, einigten sich die zwei Lager gegen Ende 1995 auf einen gemeinsamen Standard. Da die DVD zunächst als reines Speichermedium für Videodaten gedacht war, stand DVD anfangs für "Digital Video Disc". Dies wurde jedoch revidiert, als andere Verwendungsmöglichkeiten abzusehen waren; man einigte sich auf "Digital Versatile Disc" (versatile = vielseitig).

Es dauerte jedoch noch über ein Jahr, bis die ersten Abspielgeräte und DVD-Medien in den Handel kamen. Unstimmigkeiten wegen zu benutzender Kopierschutz-Verfahren waren der Grund. Zudem forderte die Film-Industrie einen Regionencode, durch den verhindert werden soll, dass z. B. eine US-DVD auf einem europäischen Gerät abspielbar ist. Die Film-Industrie fürchtet hier Umsatzeinbußen, da Filme in den Vereinigte Staaten Amerika häufig schon auf dem Videomarkt erhältlich sind, während sie in Europa noch gar nicht in dem Kino gezeigt wurden. Sowohl der benutzte Wiedergabeschutz Content Scrambling System als auch der Regionencode sind mittlerweile jedoch leicht zu umgehen.

1999 kamen die ersten DVD-Brenner in den Handel, die Preise lagen jedoch bei weit über 25.000€, während ein DVD-Player etwa 500€ kostete. Mitte 2002 waren die Preise jedoch bereits bis auf 500€ gefallen, Mitte 2003 weiter auf etwa 150€. Seit 2004 sind DVD-Player bereits für 50€ zu erwerben.

Seit 2001 werden in Deutschland mehr Spielfilme auf DVD verkauft als auf vorbespielten VHS-Kassetten (siehe Artikel bei heise.de (http://www.heise.de/newsticker/data/sha-08.11.01-000)).

Mittlerweile wird an einigen DVD-Standards gearbeitet, bei der durch Abtastung der DVD mit einem blauen Laser noch höhere Datenmengen untergebracht werden können. Mögliche Nachfolgeformate sind die so genannte Blu-ray Disc (BRD) die HD-DVD (High Density DVD).

Alternativen zur DVD werden, vor allem aus Gründen der Kostenersparnis bei den Lizenzen, staatlich gefördert von mehreren Firmen besonders in Asien entwickelt. So setzt China auf die Enhanced Versatile Disc (EVD), Taiwan entwickelt die Finalized Versatile Disc (FVD).

Die DVD gibt es in zahlreichen Varianten, welche als DVD-Formate genannt werden. Alle DVD-Formate lassen sich in zwei Gruppen unterteilen:

• Spezielle DVD-Formate die für bestimmte Verwendungszwecke optimierte Datenstrukturen aufweisen (und ursprünglich ca. einen Lesezugriff erlaubten): DVD-Video, DVD-Audio und DVD-ROM.
• Beschreibbare DVD-Formate durch den Konsumenten: DVD-RAM, DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW.

Die DVD wird für drei verschiedene Verwendungszwecke eingesetzt für die es jeweils spezielle DVD-Formate gibt: Zur Speicherung von Videos (siehe DVD-Video), von Musik (siehe DVD-Audio) und von Computerdaten (siehe DVD-ROM).

Die meisten kommerziellen DVDs besitzen den Kopierschutz Content Scrambling System (CSS), welcher Käufer und Raubkopierer davon abhalten soll Kopien der DVD herzustellen oder den Regionalcode zu umgehen. Allerdings führte dieser Kopierschutz zu Problemen für die Entwickler von Open Source DVD-Playern, da diese nicht die erforderliche Lizenz zu dem Dekodieren des Kopierschutzes erhalten können. Dies führte unter anderem zur Entwicklung der Bibliothek DeCSS, welche den Kopierschutz knacken kann.

Die Videodaten einer DVD liegen normalerweise als MPEG-2-komprimierter Datenstrom vor. Das ältere MPEG-1-Format der Video-CD wird ebenfalls unterstützt, hat jedoch kaum praktische Bedeutung. Der Standard sieht eine Bandbreite für Audio und Video von insgesamt bis zu 10 MBit/s vor.

PAL-DVDs bieten eine Auflösung von 720x576 Bildpunkten mit einer Bildfrequenz von 25 Hz, während die in dem amerikanischen Raum und in Japan verbreiteten NTSC-DVDs eine Auflösung von 720x480 Punkten bei einer Frequenz von 29,97 Hz oder (für Spielfilme) 23,976 Hz aufweisen. Gesonderte SECAM-DVDs existieren nicht, da sich PAL und SECAM lediglich in der Farbcodierung, nicht aber in Auflösung und Bildfrequenz unterscheiden, und die Farbkodierung wird nicht auf der DVD gespeichert, sondern erst bei Bedarf in dem Player erzeugt.

Der Ton einer Video-DVD kann in den Formaten PCM (2-kanalig, transparent), DTS, MPEG-2 Audio oder Dolby Digital (alle 6-kanalig und datenreduziert ) vorliegen. NTSC-Player müssen lediglich PCM und Dolby Digital unterstützen, die übrigen Formate sind optional. In Ländern, in denen die PAL-Fernsehnorm benutzt wird, waren ursprünglich ca. PCM und MPEG-2 Audio als verbindlich vorgesehen. Auf Druck von Öffentlichkeit und Industrie wurde jedoch auch Dolby Digital für die Hersteller PAL-kompatibler DVD-Player ein verbindliches Tonformat.

Eine DVD-Video unterstützt bis zu 8 verschiedene Tonspuren. Dies wird z. B. genutzt, um verschiedene Audioformate und/oder Sprachen auf einer DVD unterzubringen. Daneben stehen noch 32 Untertitelspuren zur Verfügung.

Die Filmwirtschaft hat, um Verlustgeschäfte durch Import von DVDs von einem Kontinent in den anderen zu vermeiden, DVDs mit so genannten Region-Codes ausgestattet. Eine DVD mit einem bestimmten Regionalcode kann normalerweise ca. von einem Player gelesen werden, der auf diesen Code eingestellt ist. Der Markt bietet inzwischen auch regionalcodefreie Player, die DVDs aus allen Regionen abspielen. (Manchen Playern kann man dies auch durch ein Firmware-Update nachträglich beibringen).

Diese Codes sind folgende:

Auf der DVD-Audio sind ca. Audio-Informationen, also Musik oder Sprache, gespeichert. Es können auch grafische Informationen enthalten sein (zum Beispiel Dia-Shows), dennoch handelt es sich noch um eine DVD in dem DVD-Audio Format. Zu beachten ist, dass diese DVDs ca. auf Playern abgespielt werden können, die das DVD-Audio Format auch unterstützen. DVD-Audio ist, neben der Super-Audio-CD (SACD), eines der Nachfolgemedien zur Audio-CD (CD-DA).

Manche Firmen bieten auch Audiomaterial auf DVD-Video an, da dieses Format durch wesentlich mehr Player unterstützt wird und Vorteile gegenüber der Audio-CD bietet, vor allem den sauberen, kanalgetrennten Surround-Sound. Hier wird mit Tricks gearbeitet: Häufig besteht das von der Norm verlangte "Video" auf solchen Scheiben lediglich aus einem Standbild, sodass die Speicherkapazität voll für die Audiodaten genutzt werden kann.

Weitere Informationen zur DVD-Audio siehe unter dem Stichwort DVD-Audio.

Die DVD-ROM-Spezifikation ist die Basis aller bisher verfügbaren DVDs und legt das physikalische und logische Format fest, also die Maße und das Dateisystem der Disc, das Modulationsverfahren (EFM plus) und die Fehlerkorrektur (Reed Solomon Product Code). Darüber hinaus aber auch:

1. Die Reflektivität des Materials (zwischen 45  Prozent und 85  Prozent bei der ersten Schicht â€“ in dem Gegensatz zu den rund 80  Prozent bei der CD â€“ und zwischen 13  Prozent und 35  Prozent beim zweiten Layer).
2. Die durchschnittliche Datenrate, mit der eine DVD mindestens ausgelesen werden muss.
3. Die Speicherkapazitäten sämtlicher Varianten.
4. Den Overhead, den die Fehlerkorrektur für sich beanspruchen darf (etwa 13 %).

Der Endbenutzer kann DVDs nicht ca. abspielen, sondern er kann auch eigene DVD-Videos, DVD-Audio oder DVD-ROMs erstellen mit einen DVD-Brenner. Typischerweise sind DVD-Brenner in Computern oder Videorekordern eingebaut und benötigen spezielle beschreibbare DVD-Formate. Historisch haben sich aus Kostengründen die fünf verschiedene DVD-Formate DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW und DVD-RAM entwickelt, die nach folgender Systematik genannt werden:

Die drei DVD-Formate die vom DVD-Forum stammen werden auch auch als Minus-Standard genannt. Entsprechend werden die zwei DVD-Formate mit einem "+" auch als Plus-Standard genannt. Die DVD-Formate nachdem Plus-Standard sind technisch einfacher aufgebaut und die Lizenzgebühren für die Patentnutzung sind bedeutend niedriger. Diese anfänglichen Preisvorteile des Plus-Standards gibt es inzwischen durch den harten Wettbewerb mit dem Minus-Standard nicht mehr.

Die Formatvielfalt hat zu einer Kaufzurückhaltung bei den Konsumenten geführt, welches beschreibbare DVD-Format die größte Investitionssicherheit aufweist. Die Industrie reagierte seit 2003 darauf mit preisgünstigen Mulit-Brenner die DVD-Formate sowohl nachdem Minus- wie Plus-Standard verarbeiten können. Gute DVD-Brenner welche alle fünf beschreibbaren DVD-Formate unterstützen werden als sogenannte Super-Multi-Brenner genannt. Inzwischen ist absehbar, dass keines der fünf DVD-Formate vorzeitig aussterben wird, weil es viele DVD-Geräte gibt die ca. bestimmte beschreibbare DVDs verarbeiten können.

Die fünf beschreibbaren DVD-Formate lassen sich unterscheiden nach ihrer Veränderbarkeit und Datensicherheit.

Die fünf beschreibbaren DVD-Formaten lassen sich in zwei Gruppen unterteilen:

• DVD-Rohlinge die ca. einmal beschreibbar sind: DVD-R, DVD+R.
• DVD-Medien die nachträglich veränderbar sind: DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM. Von den DVD-Medien ist ca. die DVD-RAM nahezu unendlich häufig wiederbeschreibbar, weil sie ungefähr 100 Tausend wiederbeschreibbar ist, während die DVD-RW bzw. DVD+RW bestenfalls 50- bis 100-mal beschrieben werden können.

DVD-RAM sind von anderen DVD-Formaten mit dem bloßen Auge unmittelbar von anderen DVD-Formaten unterscheidbar anhand ihrer typischen Sektorierung die sich in vielen kleinen verstreuten Rechtecken äußern (siehe auch Vergrößerung). Die Sektorierung dient für eine höhere Datensicherheit.

Bei den einzelnen beschreibbaren DVD-Formaten gibt es Unterschiede in der Datensicherheit: So reagieren DVD±R auf Sonnenlicht und Hitze viel empfindlicher aufgrund ihrer organischen Farbstoffe als die DVD±RW mit ihren anorganischen Farbpigmenten. Anderseits ist bei den DVD±RW erst nach mehrfachem Schreiben (2-10 mal) sichergestellt, dass die Daten stabil gespeichert bleiben, weil dann erst die chemischen Merkmalen sich nicht mehr so leicht verändern. Die DVD-RAM weißt von allen beschreibbaren DVD-Formaten die höchste Datensicherheit auf, weil sie zusätzlich folgende zwei Merkmale aufweist:

1. Sektorierung. Die Medien von DVD-RAM besitzen eine eingeprägte Sektorierung, die sich visuell als ein Muster von kleinen verstreuten Rechtecken auf der Rückseite einer DVD-RAM zeigen. Sie dienen einer höheren Lese- und Schreibgenauigkeit, vgl. Abbildung.
2. Defektmanagement. Die DVD-RAM hat das selbe bewährte Defektmanagement wie Festplatten. Jede gelese und geschriebene Information wird anschließend von der Hardware kontrolliert und verbessert. Es gibt keine versteckten Schreibfehler wie bei der DVD-R oder DVD-RW.

Zu allen DVD-Formaten gibt es eine Reihe weitere Informationen wie Spezifikation, Unterschiede in dem Detail, Geschichte, Literatur usw. Weiteres siehe unter den Stichwörten: DVD-Video, DVD-Audio, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD±R und DVD±RW.

Zur Technik der DVD wird zuerst die Speicherkapazität und Zugriffstechnik erläutert. Anschließend werden Aspekte der DVD-Herstellung für Hersteller erläutert. Die Technik vom erstellen von DVDs durch den Konsumenten ist bereits dargestellt worden unter dem Kapitel "beschreibbare DVD-Formate" und DVD-Brenner.

Bei einer Speicherkapazität von 4,7 Gigabyte (GB) für den Hauptlayer und 3,8 GB für den semitransparenten Layer ergeben sich folgende DVD-Typen (die Kapazitäten werden für die Benennung auf jeweils volle GB aufgerundet):

Nachdem die ersten DVD-Brenner ca. eine Datenmenge von 3,65 GB auf einen einmal beschreibbaren DVD-Rohling speichern konnten, wurde die Kapazität später auf die volle Größe einer DVD-5 angehoben und zusätzlich wiederbeschreibbare Medien mit diesem Fassungsvermögen vorgestellt. Seit Mitte 2004 beherrschen DVD-Brenner auch die "dual layer"-Technik, welche die Speicherung von 8,54 GB Daten auf einem einzigen zweischichtigen Rohling erlaubt.

Die Kapazität einer DVD liegt um ein Mehrfaches höher als bei einer CD. Ermöglicht wird dies durch eine höhere Datendichte und zwei parallele Datenschichten (Layer). Bei einer DVD können zudem beide Seiten beschrieben sein, was die CD-Spezifikation nicht zulässt. Doppelseitige DVDs sind jedoch selten. Um diese nutzen zu können, benötigt man entweder Abspielgeräte, die mit zwei Leseeinheiten ausgestattet sind, oder man muss die DVD in dem Betrieb umdrehen. Sie werden benutzt, um Filme in mehreren Bildformaten speichern zu können, z. B. die 2,35:1-Widescreen-Fassung auf der einen, die 4:3-Vollbild-Version auf der anderen Seite.

Zu Beginn der DVD-Produktion wurden auch einige doppelseitige DVDs mit ca. einem Layer pro Seite produziert, da die Herstellung von DVDs mit zwei Layern pro Seite noch nicht so gut beherrscht wurde und relativ teuer war. Aus diesem Grund gibt es einige Filme auf DVD, bei denen man während des Films die DVD umdrehen muss. In dem Fachjargon der "DVD-Freaks" hat sich für solche DVDs der Name Flipper eingebürgert. Hiermit werden allerdings ca. DVDs genannt, die man während des Films umdrehen muss, nicht alle doppelseitigen DVDs. Heute sollte man allerdings keine Flipper mehr in dem Laden finden.

Zwei Gründe erklären die in dem Vergleich zur herkömmlichen CD erheblich größere Speicherkapazität der DVD: Zu dem einen sind die so genannten "Pits and Lands" sehr viel enger aneinander gereiht und kleiner als auf einer CD. Das bedeutet vor allem, dass auf weniger Raum mehr Daten gespeichert werden können, erhöht aber zugleich die Wahrscheinlichkeit der Unlesbarkeit bei Kratzern oder anderen Verunreinigungen der Oberfläche. Zum anderen ist es möglich, auf einer DVD zwei Schichten an Daten übereinander zu lagern. Zur Nutzung beider erweiterter Technologien braucht es höherfrequente und bessere Laser als zu dem Auslesen einer CD. Um die zweite Datenschicht lesen zu können, muss der Laser dazu noch leicht anwinkelbar sein. Nur so ist es möglich, die untere ("verdeckte") Schicht lesen zu können.

• DVD-Pressung. Die Herstellung einer DVD oder einer CD (ROM und Video) besteht aus 4 Schritten nach Anlieferung der Master-DVD-R beizehungsweise eines Streamer-Tapes ("DLT" Format) an das Presswerk.
• Premastering. Zuerst wird geprüft, ob der Standard (das Book) erfüllt ist, das heißt ob der Datenträger den Spezifikationen entspricht. Danach wird mit der Berechnung des EDC (Error Detection Code) und ECC (Error Correction Code) begonnen. Dies dauert etwa 5-16 Std. Anschließend werden Time-Code, Inhaltsinformation der Tracks und TOC (Table of contents), usw. generiert und ein Image der DVD/CD erstellt. Die Daten können nun dem Mastering zugeführt werden.
• Mastering. Die aufbereiteten Daten aus dem Premastering werden auf einen Glasmaster (=eine Glasscheibe) übertragen, indem ein modulierter Laserstrahl die darauf aufgetragene Substratschicht (ein Farbstoff) von innen nach außen belichtet. In dem Entwicklungsbad werden dann die belichteten Stellen ausgewaschen, die Pits entstehen. Anschließend wird der Glasmaster mit einer 100 nm dicken Silberschicht bedampft. In dem Anschluss daran folgt ein erstes Auslesen als Qualitätsprüfung. [Nur nebenbei: Die Kosten für die Glasmasterproduktion (zwischen 300 € und etwa 3 Tausend €) werden bei kleinen Auflagen von den meisten Presswerken extra berechnet; darauf ist bei der Kalkulation zu achten!]
• Galvanik. Es werden nun Negative des Glasmasters erstellt, die für die Pressung als Stempel benutzt werden können.

Es werden Kunststoffscheiben aus Polycarbonat gespritzt, die mit dem Stempel (Glasmaster-Negativ) gepresst werden. Die Ebene mit den Daten wird bei CDs mit einer Aluminiumschicht überzogen. Nun erfolgt die Versiegelung mit Schutzlack. Zuletzt kann die DVD/CD gelabelt werden.

Bei der Brennung ist kein Glasmaster erforderlich, sondern ca. ein Computer, ein DVD-Brenner und Brenn-Software. Mittlerweile gibt es eine große Zahl unterschiedlicher und auch unterschiedlich guter DVD-Brenner. Die meisten davon brennen auch CDs. Für die Brennung benötigt man DVD-Rohlinge, die in unterschiedlichen Qualitäten als Minus- oder Plus-DVD-R vorliegen. Viele davon haben den Nachteil, auf einigen DVD-Playern nicht abspielbar zu sein, deswegen sollte man sich nach der Kompatibilität der Rohlinge exakt erkundigen. Bei der Brennung wird - aus Daten-Sicherheitsgründen - zunächst ein Image auf Festplatte geschrieben und dieses eingehend auf Fehler getestet. Anschließend wird das Image mit einem Schreiblaser in den Rohling gebrannt. Die Brennung ist für kleine Auflagen bis etwa 250 Stück günstiger als die Pressung.

Für den Labelaufdruck bei der DVD stehen, ebenso wie bei der CD, verschiedene Drucktechniken zur Verfügung:

• Siebdruck. In dem Siebdruck sind bis zu 6 Labelfarben möglich, es können Schmuckfarben (HKS oder Pantone) gewählt werden. Siebdruck ist derzeit die gängigste Variante, um CDs oder DVDs zu bedrucken, wird aber mehr und mehr vom Offsetdruck verdrängt. Der Siebdruck ist geeignet für gepresste CDs und DVDs, auch die Rohlingsbedruckung in dem Siebdruck ist möglich. In dem Siebdruck sind die Farben sehr brillant.
• Offsetdruck. In dem Offsetdruck (Trockenoffset) sind 4 Labelfarben möglich (cmyk), kombiniert mit dem Siebdruck bis zu 6 Labelfarben (cmyk in dem Offset und zusätzlich weiß Vollfläche und eine Schmuckfarbe oder Glanzlack in dem Siebdruck). Auf Grund der höheren Auflösung als in dem Siebdruck ist der Offsetdruck ideal für fotorealistische Darstellungen. Seit Anfang 2004 ist der Offsetdruck nicht ca. für gepresste CDs und DVDs, sondern auch für CD-Rohlinge und DVD-Rohlinge möglich.
• Thermotransferdruck. Bei diesem Druckverfahren wird mit einem speziellen Drucker Farbe von einem Farbband durch Erhitzung des Druckkopfes auf die CD oder DVD übertragen. Technisch bedingt ist das Druckverfahren eher für Schriften und Logos geeignet. In der Praxis wird dieses Verfahren bei kleinen Auflagen (gebrannte CDs und DVDs) angewendet.
• ThermoREtransferdruck. Der ThermoREtransferdruck ist die Weiterentwicklung des Thermotransferdrucks. Das Labelmotiv wird in dem Thermotransferdruckverfahren auf ein Ãœbertragungsband gedruckt und davon dann eine Folie auf die CD oder DVD aufgebracht. Durch diese Technik ist eine bessere Auflösung möglich. So kann bereits bei Kleinauflagen ein fotorealistischer Druck erreicht werden.