Il disco DVD è di 12 cm di diametro (come un CD) e uno spessore di 1,2 mm ma ospita da sette a venticinque volte la capienza del CD grazie alla ridotta distanza delle tracce e alle ridotte dimensioni dei PITS (le piccole insenature che sono incise sulle tracce e che determinano lo 0 e l' 1 ) e ai vari formati adottati.

Per ottenere questo risultato si è dovuto adottare un laser più sottile e preciso di lunghezza d'onda più corto e così fu introdotto il laser rosso passando dai 1,6 micron a 0,74.

Ma questo non bastava ancora per ottenere la capacità necessaria. Si crearono quindi diversi tipi di formati, cercando di sfruttare il più possibile lo spazio fisico del dischetto. Toshiba, insieme al suo consorzio di 17 società, aveva già brevettato per il suo SD (Super Density Disk) il sistema multistrato, ovvero la possibilità di scrivere le informazioni su due o più strati sovrapposti uno all'altro; fu così che il DVD divenne multistrato; ma di questo parleremo nella prossima sezione, la capacità di un DVD.

A differenza del formato Cd, ogni disco Dvd può contenere informazioni su ogni faccia (double side) e ogni faccia può avere fino a due strati (double layer) di memorizzazione; uno più superficiale e uno più profondo che può essere raggiunto solo da un laser a più alta frequenza. Quindi si possono avere quattro formati base per un disco Dvd che partono dal tipo singola faccia singolo strato (4,7GB) e arrivano al tipo doppia faccia doppio strato (17GB).

La ragione per cui la capacità di un disco doppia faccia doppio strato non è esattamente il quadruplo di un disco singola faccia singolo strato è che le microincisioni sullo strato più profondo sono mediamente più grandi, così la capacità del secondo strato è leggermente ridimensionata (3,84 GB invece di 4,7GB). Per ora, inoltre, la diffusione dei supporti singola faccia doppio strato è limitata perchè la produzione è più complessa e costosa e quindi si preferisce utilizzare supporti doppia faccia singolo strato con l'inconveniente però di dover girare il disco.

Ci sono molte varianti sul tema DVD. Ci sono due formati fisici: 12 cm. (4.7 pollici) e 8 cm. (3.1 pollici), ambedue spessi 1.2 mm. composti da due substrati di 0.6 mm. incollati assieme. Queste sono le stesse misure dei CD. Un disco DVD può essere singola faccia o doppia faccia. Ogni lato può avere uno o due strati di dati. Il totale del video che un disco può contenere dipende da quanto materiale audio lo accompagna e da quanto intensamente sono stati compressi l'audio e il video. La cifra spesso citata di 133 minuti è falsa: un DVD con una sola traccia audio contiene facilmente più di 160 minuti, e un singolo strato può effettivamente contenere fino a 9 ore di audio e video se è compresso con qualità VHS. Ad una velocità di trasferimento all'incirca di 4.7 Mbps (3.5 Mbps per il video, 1.2 Mbps per 3 colonne sonore 5.1 canali), un DVD singolo strato può contenere un po' più di due ore. Un film di due ore con tre colonne sonore può avere una media di 5.2 Mbps. Un disco doppio strato può contenere un film di due ore ad una media di 9.5 Mbps (molto vicino al limite di 10.08 Mbps). Un disco DVD-Video contenente principalmente audio può durare 13 ore (24 ore col doppio strato) usando PCM 48/16 (leggermente migliore della qualità CD). Può riprodurre 160 ore di audio (o le incredibili 295 ore con doppio strato) usando la compressione Dolby Digital a 64 kbps con audio monofonico, perfetta per gli audio libri.
Capacità del DVD: Come riferimento, un CD-ROM contiene circa 650 megabytes, corrispondenti a 0.64 gigabytes o a 0.68 miliardi di bytes. Nella lista qui sotto, SS/DS significa singola-/doppia-faccia, SL/DL/ML significa singolo-/doppio-/misto-strato (misto significa singolo strato su un lato, doppio strato sull'altro lato), gig significa gigabytes (2^30), BB significa miliardi di bytes (10^9). Vedi nota circa i giga e i miliardi nella sezione 7.2 .

DVD-5 (12 cm, SS/SL) 4.38 gig (4.70 BB) di dati, oltre 2 ore di video
DVD-9 (12 cm, SS/DL) 7.95 gig (8.54 BB), circa 4 ore
DVD-10 (12 cm, DS/SL) 8.75 gig (9.40 BB), circa 4.5 ore
DVD-14 (12 cm, DS/ML) 12.33 gig (13.24 BB), circa 6.5 ore
DVD-18 (12 cm, DS/DL 15.90 gig (17.08 BB), oltre 8 ore
DVD-1 (8 cm, SS/SL) 1.36 gig (1.46 BB), circa mezz'ora
DVD-2 (8 cm, SS/DL) 2.48 gig (2.66 BB), circa 1.3 ore
DVD-3 (8 cm, DS/SL) 2.72 gig (2.92 BB), circa 1.4 ore
DVD-4 (8 cm, DS/DL) 4.95 gig (5.32 BB), circa 2.5 ore
DVD-R 1.0 (12 cm, SS/SL) 3.68 gig (3.95 BB)
DVD-R 2.0 (12 cm, SS/SL) 4.38 gig (4.70 BB); 8.75 gig con i rari dischi DS
DVD-RW 2.0 (12 cm, SS/SL) 4.38 gig (4.70 BB); 8.75 gig con i rari dischi DS
DVD-RAM 1.0 (12 cm, SS/SL) 2.40 gig (2.58 BB)
DVD-RAM 1.0 (12 cm, DS/SL) 4.80 gig (5.16 BB)
DVD-RAM 2.0 (12 cm, SS/SL) 4.38 gig (4.70 BB)
DVD-RAM 2.0 (12 cm, DS/SL) 8.75 gig (9.40 BB)
DVD-RAM 2.0 (8 cm, DS/SL) 1.36 gig (1.46 BB)
CD-ROM (12 cm, SS/SL) 0.635 gig (0.650 BB)
CD-ROM (8 cm, SS/SL) 0.180 gig (0.194 BB)

Consiglio: Ci vogliono circa due gigabytes per memorizzare un ora di video in media. L'aumento di capacità rispetto al CD-ROM è dovuta a: 1) minore lunghezza del pit (~2.08x), 2) tracce più strette (~2.16x), 3) area dei dati leggermente più ampia (~1.02x), 4) modulazione del canale bit più efficiente (~1.06x), 5) correzione d'errore più efficiente (~1.32x), 6) minor spazio del settore (~1.06x). L'aumento totale di un singolo strato è di circa 7 volte un CD-ROM standard.
La capienza di un disco doppio strato è leggermente minore del doppio di un disco singolo strato. Il laser deve leggere "attraverso" lo strato esterno verso il lato interno (una distanza da 20 a 70 micron). Per ridurre le interferenze tra gli strati, la lunghezza minima dei pit dei due strati è aumentata da .4 um a .44 um. In compenso, la velocità di scansione di riferimento è leggermente superiore -- 3.84 m/s, anzichè di 3.49 m/s dei dischi singolo strato. I pit più lunghi, più spaziati tra loro, sono più facili da leggere correttamente e sono meno suscettibili di provocare errori. L'aumento della lunghezza significa meno pit per rivoluzione, comportando una capacità ridotta dello strato.

Negli Stati Uniti una grande catena di negozi di elettronica, la Circuit City, vuole lanciare un nuovo formato di DVD.
Si tratta di un particolare DVD con sistema di codifica Mpeg4 il quale necessita di un lettore compatibile con lo standard, il cui costo dovrebbe essere di circa 100 dollari superiore; il disco funziona per due o tre giorni dopo che è stato visto per la prima volta dopodichè non funziona più fino a che non viene rinnovato per un nuovo ciclo di visione collegandosi con un modem per ottenere i codici di sblocco.

Vantaggi del Divx:

• Non c'è bisogno di restituire i dischi. Nessuna tariffa per i ritardi nella restituzione.
• Era possibile guardare di nuovo il film con una piccola spesa. Il costo iniziale di "possedere" un disco era ridotto.
• I dischi potevano essere sbloccati per visioni illimitate (Divx Silver), un modo economico per vedere prima di decidere di comprare.
• Il disco è nuovo, nessun danneggiamento dei precedenti utilizzatori.
• Il mercato del noleggio era aperto ad altri rivenditori, compresi gli ordini per corrispondenza.
• Gli Studios ottenevano un maggior controllo sull'utilizzo del loro materiale.
• Potevate ricevere offerte speciali dagli studios nella vostra casella postale Divx. (la stessa che usate per ricevere i codici di sblocco del sistema).

Svantaggi del Divx:

• Maggior costo del lettore (circa 100 dollari in più).
• Sebbene i dischi non dovevano essere restituiti, l'utilizzatore doveva ancora sforzarsi all'acquisto del disco. La TV via cavo/satellite pay-per-view è più conveniente.
• Maggior costo del noleggio rispetto ai normali DVD. Ci sono stati alcuni ostacoli per l'azienda ad aumentare successivamente i prezzi, poichè deteneva il monopolio.
• La visione veloce casuale (ricerca di un nome nei titoli di coda, riprodurre una scena preferita, guardare le scene aggiunte) richiedeva il pagamento di una tariffa.
• Tutti i titoli Divx erano pan & scan senza extra come tracce con lingua straniera, sottotitoli, biografie, trailers e commenti.
• Il lettore doveva essere collegato alla vostra linea telefonica, richiedendo probabilmente una nuova presa in soggiorno o una prolunga telefonica che ci passerà attraverso.
• Se la vostra linea telefonica era interrotta per molto tempo potevate non essere in grado di vedere i dischi Divx.
• Il computer centrale Divx raccoglieva informazioni sulle vostre abitudini di spettatori, così come fanno i servizi pay-per-view via cavo/satellite e le grandi catene di noleggio. (In conformità con Divx, la legge non li consentiva di usare le informazioni per operazioni di marketing o per rivenderle.)
• I lettori Divx includevano una "casella postale" per permettere alle aziende di inviarvi offerte non richieste.
• Quelli che non bloccavano i loro lettori Divx potevano ricevere conteggi inaspettati quando i loro figli o ospiti riproducevano i dischi Divx.
• I dischi Divx non funzionavano sui normali lettori DVD o sui PC con drive DVD-ROM. Alcuni consumatori non informati compravano dischi Divx per poi scoprire che non funzionavano sui loro lettori non Divx.
• I dischi Silver sbloccati funzionavano soltanto nei lettori con lo stesso conto. Riprodurli sul lettore di un amico provocava un addebito. (I dischi Gold, che non furono mai resi pubblici, avrebbero dovuto funzionare senza addebiti su tutti i lettori Divx).
• Divx non poteva essere usato in ambienti mobili, come caravan o furgoni.
• Non c'era mercato per i dischi Divx usati.
• I lettori Divx non sono mai stati disponibili fuori dagli USA e da Canada.
• Tutti i maggiori rivenditori e gestori di videonoleggio degli Stati Uniti sono insorti insieme agli appassionati del settore affinchè questo nuovo standard non prenda piede.

Il mondo è stato diviso in 6 parti nel modo in cui vedete nella raffigurazione qui sotto.

	Canada, Stati Uniti
	Europa, Egitto, Giappone, Medio Oriente, Sud Africa
	Asia (territori Est e Sud-Est), Hong Kong
	Australia, Nuova Zelanda, Centro/Sud America, Isole Caraibi
	Federazione Russa, India, Pakistan, Afghanistan, Africa, Corea del Nord, Mongolia
	Cina
	Riservato
	Special international venues (Aerei, Crociere, etc.)
	Code Free, visualizzabile su qualunque lettore

Lo scopo di tale divisione è dovuto alla salvaguardia dei diritti sulle uscite dei film nei vari continenti. Infatti le uscite cinematografiche in America sono nettamente in anticipo rispetto all'europa, quindi per evitare che il consumatore trovi l' home video in America in contemporanea all'uscita al cinema in Europa, si sono pensati a dei codici che impediscono l'utilizzo del software su macchine di differente zona. Sulle confezioni si troveranno questi simboli:

In più, come se tutto questo non dovesse bastare, restò la differenzazione dello standard portante del segnale video, Pal , Secam e NTSC.

Alcuni lettori possono essere modificati per riprodurre dischi senza considerare i propri codici regionali. Ciò solitamente invalida la garanzia, però probabilmente non è illegale. Alcuni dischi, come quelli di Buena Vista / Touchstone, MGM / Universal e Polygram contengono un codice che controlla la propria regione. Questi "dischi intelligenti" che eseguono attivamente un controllo della regione non gireranno su lettori senza codice che hanno la propria regione impostata a 0, ma possono essere riprodotti su lettori con codice modificabile, che vi permette di cambiare il codice della regione usando il telecomando. Essi potrebbero anche non funzionare su lettori con cambio codice automatico che riconoscono e confrontano la regione sul disco.

Ci sono quattro forme di protezione anticopia usate dal DVD:

1) Analog CPS (Macrovision)
La copia su una videocassetta (analogica) è impedita da Macrovision 7.0 o un circuito simile su ogni lettore. Il termine generico è APS (Analog Protection System). Anche la scheda video del computer con uscita video composito o s-video (Y/C) deve usare l'APS. Macrovision aggiunge un segnale colourburst modulato velocemente ("Colorstripe") con impulsi nel segnale del sincronismo verticale ("AGC") alle uscite video composito e s-video. Ciò confonde i circuiti del sincronismo e del livello automatico di registrazione nel 95% dei VCR in commercio. Purtroppo, ciò può comportare un peggioramento dell'immagine, soprattutto con apparecchiature vecchie o fuori standard. Macrovision potrebbe mostrarsi sottoforma di strisce di colore, distorsione, rotolio, immagine in bianco e nero, e alternanza di chiaro/scuri. Macrovision provoca problemi con molti sdoppiatori di linea. Macrovision non è presente nell'uscita video con componenti analogici dei primi lettori. ma è richiesta sui nuovi lettori (soltanto l'AGC, poichè non c'è burst in un segnale composito). I dischi contengono dei "bit di regolazione" che indicano al lettore se attivare o no l'AGC Macrovision con l'aggiunta opzionale di strisce colorate di 2 o 4 linee. Le regolazioni avvengono all'incirca una volta al secondo, ciò permette un accurato controllo su quale parte del video viene protetta. Il produttore del disco decide la quantità di protezione anticopia da attivare e quindi paga a Macrovision i diritti come convenuto (alcuni centesimi per disco). Proprio come nelle videocassette, alcuni DVD sono protetti con Macrovision ed alcuni no.

2) CGMS
Ogni disco contiene anche informazioni che specificano se il contenuto può essere copiato. Questo è un sistema di gestione per la generazione di copie "seriale" (SCMS) progettato per impedire le copie o le copie delle copie. L'informazione CGMS è incorporata nel segnale di uscita video. Perchè il CGMS possa funzionare, l'apparecchiatura che crea la copia deve riconoscere e rispettare il CGMS. Lo standard analogico (CGMS/A) codifica i dati sulla linea 21 NTSC (nel servizio XDS). Lo standard digitale (CGMS/D) non è ancora ultimato, ma sarà applicato alle connessioni digitali come IEEE 1394/FireWire.

3) Content Scrambling System (CSS)
A causa del potenziale dovuto a copie digitali perfette, le paranoiche case cinematografiche hanno pressato per inserire un livello di protezione anticopia ancora più profondo nello standard DVD. Content Scrambling System (CSS) è uno schema di criptatura e di autenticazione dei dati ideato per evitare la copia dei files video direttamente dal disco. Il CSS è stato sviluppato principalmente da Matsushita e Toshiba. Ad ogni licenziatario del CSS viene assegnata una chiave da un set principale di 400 chiavi che sono memorizzate su ogni disco criptato col CSS. Ciò consente di annullare una licenza togliendo la rispettiva chiave dai dischi futuri. L'algoritmo di decriptazione CSS scambia le chiavi con il drive in modo da generare una chiave di criptatura che viene quindi usata per confondere lo scambio di chiavi del disco e del titolo che sono necessarie per decriptare i dati del disco. I lettori DVD hanno circuiti CSS che decriptano i dati prima che siano decodificati e visualizzati. Per quanto riguarda i computer, l'hardware e il software di decodifica DVD devono includere un modulo di decriptazione CSS. Tutti i drive DVD-ROM hanno un firmware aggiuntivo per scambiare le chiavi di autenticazione e decriptazione con il modulo CSS nel computer. Dall'inizio del 2000, i nuovi drive DVD-ROM devono supportare la gestione delle regioni unitamente al CSS. I costruttori di apparecchiature usate per visualizzare i DVD-Video (unità, chips di decodifica, software di decodifica, schede video ecc.) devono chiedere una licenza CSS. Non ci sono costi per una licenza CSS, ma si tratta di un processo molto lento, quindi è raccomandabile che le parti interessate lo applichino al più presto. Verso la fine di maggio del 1997, le licenze CSS sono state finalmente concesse per la decodifica software. La licenza è estremamente restrittiva nel tentativo di tenere segrete le chiavi dell'algoritmo del CSS. Certamente, non sarebbe possibile mantenere segreto per molto tempo ciò che viene usato su milioni di lettori e drive in tutto il mondo. Nell'ottobre del 1999, l'algoritmo CSS è stato violato ed inviato su Internet, provocando infinite controversie e battaglie legali.

4) Digital Copy Protection System (DCPS)
Al fine di provvedere che i collegamenti digitali tra i componenti non permettano delle perfette copie digitali, sono stati proposti da CEMA 5 sistemi di protezione digitale delle copie. Il principale e il DTCP (digital transmission content protection), che si basa sul IEEE 1394/FireWire ma che può essere applicato ad altri protocolli. La bozza del sistema proposto (chiamato 5C per le 5 aziende che lo hanno sviluppato) è stata fatta da Intel, Sony, Hitachi, Matsushita e Toshiba nel febbraio 1998. La Sony ha distribuito un chip DTCP alla metà del 1999. Sotto il DTCP, i dispositivi collegati digitalmente, come un lettore DVD e una TV o un VCR digitale, si scambiano chiavi e certificati di autenticità per stabilire un canale sicuro. Il lettore DVD cripta il segnale audio/video codificato e lo invia al dispositivo di ricezione, che lo deve decriptare. Ciò impedisce agli altri dispositivi collegati ma non autenticati di intercettare il segnale. Non c'è bisogno di criptare il materiale che non è protetto da copia. La sicurezza può essere "rinnovata" da un nuovo materiale (come nuovi dischi o nuove trasmissioni) e da nuovi dispositivi che contengono chiavi aggiornate e elenchi di revoca (per identificare dispositivi non autorizzati o compromessi). Una proposta analoga, XCA (extended conditional access), della Zenith e Thomson, è simile al DTCP ma funziona con una interfaccia digitale a una sola via (come il EIA-762 RF rimodulatore standard) e usa delle smart cards per aggiornare il sistema di sicurezza. Altre proposte sono state fatte da MRJ Technology, NDS e Philips. In tutte e cinque le proposte, il materiale è contrassegnato da flag tipo CGMS come "liberamente copiabile", "copiabile una volta", "non copiare", e talvolta "non più copiabile". I dispositivi digitali che non fanno altro che riprodurre audio e video saranno in grado di ricevere tutti i dati (poichè riconoscono che sono apparecchi di sola riproduzione). I dispositivi di registrazione digitale sono in grado di ricevere soltanto i dati contrassegnati come copiabili, e devono cambiare il flag in "non copiare" o "non più copiabile" se l'originale è marcato "copiabile una volta". Il sistema digitale CPS è progettato per la prossima generazione di Tv digitali, ricevitori digitali, e videoregistratori digitali. Richiederà nuovi lettori DVD con connettori digitali (come nelle apparecchiature DV). Questi nuovi prodotti non appariranno prima del 2000. Dal momento che la criptatura è eseguita dal lettore, non c'è bisogno di cambiare l'attuale formato del disco.