Il DVD è un supporto tecnologico che permette di registrare un intero film su un disco da 12 cm di diametro dall'aspetto simile ad un CD ma capace di registrare dati da 6 a 17 volte maggiore: questo è dovuto ad una più sottile realizzazione delle tracce rispetto al Compact Disc. Anche la rotazione dei DVD Video è maggiore rispetto ai convenzionali CD percorrendo 3,49 metri al secondo rispetto ai 1,2 metri al secondo del CD. Però questa, se pur enorme, quantità di spazio disponibile non era ancora sufficiente per contenere un film intero con diverse colonne sonore e svariati sottotitoli, come si voleva fare. Si è studiato così un sistema capace di comprimere i fotogrammi e l'audio in uno streemer di dati digitali e a far questo ci ha pensato il Moving Picture Expert Group (MPEG) che ha così elaborato un algoritmo dinamico in grado di comprime i dati fino a 10 volte mantenendo un'eccellente qualità. Il sistema è definito a perdita di informazioni, quindi la definizione video non è come quella del master, ma si avvicina davvero molto. Questo algoritmo si chiama MPEG2.
In passato venne proposto l'MPEG1 che venne adottato sui Video CD di Philips ma la qualità lasciava molto a desiderare. L' MPEG2 è una codifica dinamica, che significa che è in grado di riconoscere, in base alla complissità del fotogramma che deve comprimere, l'allocazione di più o meno bit. Se una scena prevede molto movimento e dei dettagli che non possono essere trascurati, il sistema farà si che in quella sequenza ci siano più bits disponibili che andrà a "rubare" da scene vicine meno complicate.
La superficie del DVD, come quella del CD audio e del CD-rom, può essere involontariamente graffiata e qui entra in gioco un nuovo algoritmo di correzione degli errori chiamato EFM+ che recupera facilmente i dati calcolando la sequenza mancante in base ad un sistema più sofisticato rispetto al predecessore dei cugini CD musicali e CD per computer.

Ci sono principalmente due modi per visualizzare il segnale video: scansione interlacciata o scansione progressive. La scansione progressive, usata per i monitor da computer e per le TV digitali, visualizza tutte le linee orizzontali di un immagine in una volta, come frame singolo. La scansione interlacciata, usata nei formati televisivi standard NTSC, PAL e SECAM, visualizza soltanto la metà delle linee orizzontali in una volta (viene visualizzato il primo campo, contenente le linee con numero dispari, seguito dal secondo campo, contenente e linee con numero dispari). L'interlacciamento si basa sulla caratteristica di persistenza dell'immagine dei nostri occhi (che può essere soltanto psicologica e non fisica), oltre che dalla persistenza dei fosfori del tubo della TV che unisce i campi per formare una singola immagine apparente. Il vantaggio del video interlacciato è che si può ottenere un alto tasso di refresh (50 o 60 Hz) utilizzando solo la metà della quantità di dati. Lo svantaggio è che la risoluzione orizzontale è ridotta essenzialmente della metà poichè il video deve essere filtrato per evitare tremolii e altri difetti.

Per aiutarvi a comprendere la differenza, consideriamo in che modo vengono catturate le immagini originali. Una cinepresa funziona a 24 frame al secondo, mentre una telecamera scansiona alternativamente i campi costituiti da linee pari e dispari in intervalli di 1/60 di secondo. (Al contrario della proiezione della pellicola, che mostra il fotogrammma intero per un istante, la maggior parte dei display progressive-scan tracciano una serie di linee dall'alto al basso, ma il risultato finale è all'incirca il solito.)

Il DVD è stato progettato specificatamente per essere visualizzato su display a scansione interlacciata, che costituiscono il 99,9% del miliardo di TV nel mondo. Comunque, la maggioranza dei contenuti del DVD proviene dalla pellicola, che è di per se stessa progressive. Per fare in modo che il materiale filmato funzioni nel formato interlcciato, il video di ogni singolo fotogramma viene diviso in due campi —240 linee in un campo e 240 linee nell'altro — e codificati come campi separati nel flusso MPEG-2. Un'altra complicazione è che la pellicola scorre a 24 frame/sec. mentre le immagini televisive scorrono a 30 frame (60 campi) al secondo per NTSC o a 25 frame (50 campi) al secondo per il PAL e SECAM. Per gli schermi PAL/SECAM, la soluzione più semplice è di far scorrere i fotogrammi a 25 al sec. pari ad un aumento di velocità del 4%, e di velocizzare l'audio in egual misura. Per gli schermi NTSC, la soluzione è distribuire 24 frame nei 60 campi alternando la visualizzazione del primo fotogramma su 2 campi video e il successivo fotogramma su 3 campi video. Questa operazione viene chiamata pulldown 2-3.

Nella codifica MPEG-2, i campi ripetuti non sono realmente memorizzati due volte. Viene invece impostato un flag per indicare al decoder di ripetere il campo. Inoltre MPEG-2 contiene un flag per indicare quando un frame è progressive (che i due campi arrivano nello stesso momento). Per la pellicola, il flag di fotogramma progressive dovrebbe essere impostato su vero per ogni fotogramma.La maggioranza dei lettori DVD sono collegati a TV interlacciate, quindi non c'è molto da fare per quanto riguarda i difetti dovuti alla conversione della pellicola.

Le specifiche per uno standard DVD-Audio sono state approvate nel Febbraio 1999. Lettori di questi dischi avrebbero dovuto essere disponibili per la metà del 2000. Questo formato è differente dal DVDVideo. I DVD-Audio possono essere prodotti per essere letti dai lettori DVD-Video ma si può fare in modo che nessun lettore sia in grado di riprodurli, poichè i dati sono immagazzinati in una 'zona DVD-Audio' (la directory AUDIO_TS) che i lettori DVD non riconoscono. Quindi nuovi lettori audio, o nuovi lettori universali saranno necessari. Nella disputa tra grandi nomi per il prossimo mercato musicale, Sony ha nel frattempo sviluppato un formato nuovo: Super Audio CD (Sacd). Questo impiega un supporto che ha le stesse dimensioni del CD, ma invece di usare il campionamento a 16 bit e 44KHz sfrutta un nuovo sistema Direct Stream Digital a 1 bit. Il DVD-Audio sfrutta il sistema di registrazione e compressione dati del formato usato per i film. Dedicando però tutto lo spazio alla musica si può estendere notevolmente la frequenza di campionamento portandola a 192 KHz.

Registrare su DVD? Non per il momento, ma presto sarà possibile. Registrare un video analogico su DVD è un processo complesso. I requisiti minimi per riprodurre audio e video su DVD è un canale video MPEG e una traccia audio PCM (altri canali come Dolby digital, MPEG audio e sottotitoli non sono necessari nei casi più comuni). Non è semplice in tempo reale codificare audio e video, combinare questi con le informazioni Dvd, e scrivere tutto questo su un disco, specialmente in un modo che risulti compatibile con i lettori standard. Tutto ciò risulterebbe troppo costoso per un lettore da casa, anche se i costi per la produzione dei DVD sono crollati nello spazio di tre anni da milioni di dollari a migliaia di dollari, fino a centinaia per i prodotti più semplici. Non fatevi confondere da DVD-R, DVD-RAM o altre unità registrabili per casa. Questi prodotti possono registrare dati, ma per creare DVD-Video sono necessari hardware aggiuntivi.

Al contrario dei drive CD-ROM, che hanno impiegato anni per raggiungere i 2x, 3x e maggiori velocità di rotazione, i drive DVD-ROM più veloci hanno cominciato ad apparire nel primo anno. I drive DVD-ROM 1x forniscono una velocità di trasferimento di 1.321 MB/s (11.08*10^6/8/2^20) con una velocità di trasferimento burst fino a 12 MB/s o maggiore. La velocità di trasferimento da un disco DVD-ROM a 1x è pressappoco equivalente a quella di un drive CD-ROM a 9x (la velocita di un CD-ROM a 1x è 150 KB/s, o 0,146 MB/s). La velocità di rotazione fisica del DVD è circa 3 volte più veloce del CD (cioè, 1x DVD ~ 3x CD), ma la maggioranza dei drive DVD-ROM aumentano la velocità del motore nella lettura di CD-ROM, ottenendo un 12x o prestazioni migliori. Un drive denominato "16x/40x" fa girare un DVD 16 volte più del normale, o un CD a 40 volte più del normale. I drive DVD-ROM sono disponibili nelle velocità 2x, 4x, 4.8x, 5x, 6x, 8x, 10x e 16x, sebbene di solito non raggiungano il trasferimento prolungato alla massima velocità. Il "max" nelle velocità dei DVD e dei CD significa che la velocità dichiarata è effettiva soltanto quando la lettura dei dati avvieni sul bordo esterno del disco, che ruota più velocemente. La velocità media di trasferimento è inferiore rispetto a quella massima. La maggioranza dei drive DVD-ROM a 1x ha un tempo di ricerca di 85-200 ms e un tempo di accesso di 90-250 ms.

Velocità drive DVD Velocità di trasferimento - Equivalente trasferimento CD Velocità reale CD

1x 11.08 Mbps(1.32 MB/s) 9x 8x-18x
2x 22.16 Mbps (2.64 MB/s) 18x 20x-24x
4x 44.32 Mbps (5.28 MB/s) 36x 24x-32x
5x 55.40 Mbps (6.60 MB/s) 45x 24x-32x
6x 66.48 Mbps (7.93 MB/s) 54x 24x-32x
8x 88.64 Mbps (10.57 MB/s) 72x 32x-40x
10x 110.80 Mbps (13.21 MB/s) 90x 32x-40x
16x 177.28 Mbps (21.13 MB/s) 144x 32x-40x

Più è grande la cache (memoria tampone) di un drive DVD-ROM, più velocemente può inviare dati al computer. Ciò è utile principalmente per i dati, non per il video. Può ridurre o eliminare la pausa durante i cambi di strato, ma non ha alcun effetto sulla qualità video. I drive DVD riscrivibili scrivono a circa la metà della velocità con la quale vengono pubblicizzati, quando è inserita la funzione di verifica dei dati, la quale legge ogni blocco di dati dopo che è stato scritto. La verifica di solito è inserita di default. Disinserendola, la velocità di scrittura aumenterà. Il fatto che ciò puo mettere in pericolo i vostri dati è oggetto di dibattito. Per poter mantenere una densità lineare costante, i drive CD-ROM e DVD-ROM fanno ruotare il disco più lentamente quando la lettura avviene sulla parte esterna dove la superficie fisica per ogni traccia è maggiore. (Questo è il CLV , constant linear velocity). Alcuni drive più veloci mantengono costante la velocità di rotazione ed utilizzano un buffer per compensare le differenze di lettura dei dati dovute alla velocità. (Questo è il CAV, constant angular velocity.) Nei drive CAV, i dati vengono letti alla massima velocità nella parte esterna del disco, ecco perchè spesso i drive vengono denominati "max speed". Nota: nella riproduzione dei film, un drive DVD-ROM veloce vi offre solamente la possibilità di una scansione e una ricerca più veloce. Velocità superiori di 1x non migliorano la qualità video dei dischi DVD-Video. Le più alte velocità fanno la differenza solamente nella lettura dei dati per computer, come quando si esegue un gioco multimediale o si usa un database. Il collegamento è simile a quello per i drive CD-ROM: EIDE (ATAPI), SCSI-2, ecc. Tutti i drive DVD-ROM hanno collegamenti audio per riprodurre CD audio. Non è stato annunciato alcun DVD-ROM drive con uscite DVD audio o video (che richiederebbero hardware di decodifica audio/video interni).

Esistono vari formati di DVD ibrido:

• E' un disco che funziona sia sui lettori DVD-Video che sui DVD-ROM per PC (L'uso più comune del termine ibrido, ma più precisamente chiamato DVD enhanced)
• E' un disco DVD-ROM che gira su computers Windows e Mac OS. (Più precisamente chiamato DVD cross-platform.)
• E' un disco DVD-ROM o DVD-Video che contiene anche contenuti Web per la connessione ad Internet. (Più precisamente chiamato WebDVD o DVD Web-connected.)
• E' un disco che contiene materiale sia DVD-Video che DVD-Audio. (Più precisamente chiamato DVD universal.)
• E' un disco a due strati, uno che può essere letto nei lettori DVD e uno che può essere letto nei lettori CD. (Più precisamente chiamato disco legacy o disco CD-compatibile.)
• E' un disco a due strati, uno che contiene dati stampati (DVD-ROM) e uno che contiene un supporto riscrivibile (DVD-RAM) per registrazione e cancellazione. (Più precisamente chiamato mixed-media o disco sandwich riscrivibile.)
• E' un disco a due strati su un lato e a uno strato sull'altro. (Più precisamente chiamato DVD-14.)
• E' un disco con un chip di memoria integrato per memorizzare dati personalizzati e codici di accesso. (Più precisamente chiamato DVD chipped