Video disc - video disc

Japanese: ビデオディスク - びでおでぃすく（英語表記）video disc

A video signal, i.e., image and audio signals, recorded on a disk-shaped medium. When this is connected to a player and a display device, the image and audio can be played back. Sometimes this refers to the entire device.

DVDs are also used to record video signals, and in that sense they can be included in the video disc family. In fact, in the early days of DVDs they were treated as video discs, but since DVDs are now used to record a variety of data in addition to recording video signals and have become more of a computer peripheral device, they are now often treated separately. In this article, DVDs will be treated as a separate item in line with current practices, and discs that used analog technology before the advent of DVDs will be treated as video discs.

Another method of recording video signals besides the videodisc is the videotape recorder. Videotape recorders have both recording and playback functions, and have the advantage that tapes can be reused and edited repeatedly, but they have drawbacks, such as difficulty in quickly selecting a desired location to play back, and the possibility that the tape may deteriorate if used repeatedly. These drawbacks can be solved by using a non-contact playback method that uses a disc-shaped medium. For this reason, various methods were developed and proposed, and as a result, the videodisc was born.

[Akiyoshiro Yoshikawa]

history

Development of videodiscs began in the 1960s. In 1970, Telefunken of West Germany, Decca of the UK, and Teldec, a joint venture between the two companies, announced a black-and-white mechanical system, and in 1971, a color video playback system was developed. This prompted many electronics manufacturers to start developing videodiscs, and in 1972, RCA of the US announced the grooved capacitance type CED (capacitance electronic disc). In the same year, Philips of the Netherlands and MCA of the US each announced an optical video system using a laser, and in 1974, the two companies formed a technical partnership to unify the system. In the same year, Thomson CSF of France also developed a videodisc using a laser. In 1978, JVC announced the grooveless capacitance type VHD (video high density disc). Many systems were proposed in this way, but most were eliminated, and the only one that remains in use today is the non-contact optical type using a laser.

[Akiyoshiro Yoshikawa]

Mechanical Method

Proposed by Teldec in 1970, it uses a thin polyvinyl chloride (PVC) disc 21 cm in diameter and 0.12 mm thick, and records video and audio signals as groove-shaped signal tracks using a mechanical cutter. Playback is achieved by tracing the unevenness of the disc surface with a contact stylus, and a piezoelectric element connected to the stylus converts the uneven information into an electrical signal for output. Playback time is around 10 minutes. It never gained widespread practical use.

[Akiyoshiro Yoshikawa]

Grooved Capacitive

This system, called CED, was developed by the American company RCA in 1972. The discs are 30.5 cm in diameter and 1.93 mm thick, and are made of PVC mixed with carbon to make it conductive. Images and sound are recorded as uneven signal tracks engraved on the surface of the disc. What differs from the Teldec system is the playback method. The playback head is an electrode with a flat base called a stylus, and an electrical signal is obtained by utilizing the change in capacitance in response to changes in the distance between this electrode surface and the unevenness of the groove. The stylus is guided by the groove and traces the surface of the disc. This system also never became popular.

[Akiyoshiro Yoshikawa]

Optical

It was proposed by Philips of the Netherlands and MCA of the United States in 1972, and Pioneer of Japan joined early on. The official name of the international standard is Laser Vision, but the name LD, the product name, is commonly used. The disk used is 30.2 cm in outer diameter and 2.5 mm thick. An aluminum optical reflection film is applied to the acrylic disk that serves as the substrate, and then covered with a protective layer. Video and sound information is recorded as signal tracks in the form of bumps and grooves formed on the surface of the substrate. The bumps are extremely fine, 0.4 micrometers wide (1 micrometer is 1/1000 of a millimeter) and 0.1 micrometers deep, so mechanical methods such as the Teldec method cannot be used for recording, and instead photolithography technology, which is used in the manufacture of ICs (integrated circuits) and LSIs (large-scale integrated circuits), is used. After recording the signal in the form of bumps and grooves on the surface of the substrate, aluminum is vacuum-deposited on top to form a reflective surface with the same bumps and grooves as the substrate. After that, a layer of acrylic is placed on top to protect the reflective surface. During playback, the laser light from the light source attached to the playback head is focused onto a small spot by a lens, which is then directed at the reflective surface and the light reflected from this is detected by a photodiode attached to the same playback head. This takes advantage of the fact that the focal depth and therefore the intensity of the reflected light change depending on the unevenness of the reflective surface. As the disk does not have a guide groove to guide the playback head, automatic light control (servo) is required to accurately track the signal track without derailing. Recording starts from the center of the disk.

There are two types of disk rotation methods: CAV (constant angular velocity) and CLV (constant linear velocity). CAV is a constant angular velocity method, in which the rotation speed does not change whether the playback head is near the center or the periphery of the disk. With this method, the relative speed between the playback head and the signal track is slower near the center and faster as it moves to the periphery. In contrast, CLV is a constant linear velocity method, in which the relative speed between the playback head and the signal track is constant regardless of the position of the playback head. In this case, the disk rotation speed is fast when the playback head is near the center of the disk, and the rotation speed is controlled to slow down as the playback head moves to the periphery of the disk. CLV allows for a longer recording time, so CLV is used except in special cases. Analog frequency modulation (FM) is used to record video, and both analog and digital methods are used to record sound.

The optical features are:
(1) Because the signal is reproduced without contact, there is no wear and tear on the reproducing head or disk, and the resulting deterioration is not observed. In addition, it is not easily affected by dust or scratches on the disk surface.
(2) The information on the disc can be quickly found and played back regardless of where it is located (random access).
(3) It allows for various special playback functions such as slow motion and still images. Optical LDs were the mainstream video disc until DVDs were put to practical use. Another optical type was the transmissive disc developed by the French company Thomson-CSF, but it was never put to practical use.

[Akiyoshiro Yoshikawa]

Grooveless capacitive type

It was developed by Victor Company of Japan in 1978 and commercialized as the VHD format. Like the CED format, it is a capacitive format that uses a conductive disc, but it is similar to the optical format in that it does not have a guide groove and instead tracks the signal track by automatic control. Since there is no guide groove, the area can be used as a signal track, allowing for high density recording, hence the name "high density". The disc is 26cm in diameter and 1.8mm thick, and is housed in a special case; when the case is inserted into a player, the disc is stored and the case is returned, allowing the user to play the disc without ever having to touch it, providing a disc protection measure. The VHD format has the following features:
(1) Slow-motion and fast-motion movements
(2) You can quickly and randomly access the information you want.
(3) It has the ability to record and play 3D images.

[Akiyoshiro Yoshikawa]

The development and demise of videodiscs

The video discs that were actually commercialized were in two formats, LD and VHD, and these two formats competed for market share. At first, there were more than 10 manufacturers who adopted or had the intention to adopt the VHD format. In contrast, only one company, Pioneer, which developed the LD format, adopted the LD format, and the VHD format seemed to have an overwhelming advantage. However, Sony later joined the LD camp, and Philips of the Netherlands declared that it would adopt the optical format for video discs, and the dominance of LD and VHD was reversed. Then, when Pioneer commercialized a CD/LD compatible player, the market share battle was settled, and the era of LD began. LDs prospered, releasing a lot of content in various fields such as movies, music, and documentaries, and even high-quality LDs that recorded high-definition video and multi-channel audio were commercially available, although in limited numbers. Laser karaoke, which uses LDs, was widely used not only for home use but also for commercial use. Thus, LDs developed and spread as the central medium for video systems for a time. However, they were eventually replaced by the practical application of digital-based DVDs and the emergence of online karaoke, and LD production in Japan came to an end in 2001 (Heisei 13).

[Akiyoshiro Yoshikawa]

"Digital Media Standards Guidebook" edited by the Institute of Image Information and Television Engineers (1999, Ohmsha) " ▽ "Illustrated DVD Standards" edited by Yasuyuki Ishikawa (2000, WNet)" ▽ "DVD Technique Encyclopedia" (2001, Kogakusha)

[Reference] | DVD | Video Tape Recorder

Video disc playback method
©Takashi Aoki

Video disc playback method

Video disc standards by format
©Shogakukan ">

Video disc standards by format

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

ビデオ信号すなわち映像と音の信号をディスク（円板）状の媒体に記録したもの。これをプレーヤーにかけてディスプレー装置に接続すると映像と音を再生することができる。この装置全体をさす場合もある。

　DVDもビデオ信号の記録に使われ、その意味ではビデオディスクの仲間に入れることができる。事実DVDの初期にはビデオディスクとして扱われたが、DVDはビデオ信号の記録だけでなく、さまざまなデータの記録に使われ、コンピュータの周辺機器としての性格が強くなったため、現在は別扱いされることが多い。ここでは、現在の扱いに準じてDVDは別項目とし、DVDが出現する以前の、アナログ技術を使ったディスクをビデオディスクとして取り扱う。

　ビデオディスク以外にビデオ信号を記録する方法として、ビデオテープレコーダーがある。ビデオテープレコーダーは録画・再生の両機能をもち、テープを反復再利用したり編集したりすることができる利点があるが、すばやく任意の場所を選んで再生することが苦手であること、繰り返して使用するとテープが劣化する可能性があることなどの欠点がある。これらの欠点は、ディスク状媒体を用い非接触式の再生方法を使うことで解決される。このためさまざまな方法が開発され、提案された結果、ビデオディスクが誕生した。

［吉川昭吉郎］

歴史

ビデオディスクの開発は1960年代から開始された。1970年に西ドイツのテレフンケン、イギリスのデッカ、および両社の合弁会社テルデックの3社が共同で開発した白黒の機械方式が発表され、1971年にはカラー映像再生用が開発された。これを契機として多くの電気メーカーが開発に乗り出し、1972年にはアメリカのRCA社が溝つき静電容量方式CED（capacitance electronic disc）を発表した。続いて同年オランダのフィリップス社とアメリカのMCA社が、それぞれレーザーを使用した光学式のビデオシステムを発表し、1974年にはこの2社が技術提携して一本化したシステムとなった。また、同年にはフランスのトムソンCSF社もレーザーを使用したビデオディスクの開発を行った。1978年（昭和53）には日本ビクターが溝なし静電容量方式のVHD（video high density disc）を発表した。このように多数の方式が提案されたが、多くは淘汰(とうた)され現在に残って実用されているのは、レーザーを用いた非接触の光学式である。

［吉川昭吉郎］

機械方式

1970年テルデック社によって提案されたもので、直径21センチメートル、厚さ0.12ミリメートルのポリ塩化ビニル（PVC）製の薄いディスクを用い、機械式カッターを使って映像と音の信号を凹凸の溝形信号トラックとして記録する。再生は接触針によってディスク表面の凹凸をたどり、針に連結された圧電素子によって凹凸の情報を電気信号に変換して出力する。再生時間は10分程度である。実用として普及することなく終わった。

［吉川昭吉郎］

溝つき静電容量方式

1972年アメリカのRCA社で開発されたCEDとよばれる方式である。ディスクは直径30.5センチメートル、厚さ1.93ミリメートルで、材料としてカーボンを混ぜて導電性をもたせたPVCを用いる。映像と音はディスク表面に刻まれる凹凸の信号トラックとして記録される。テルデック式と違うのは再生方法である。再生ヘッドはスタイラスと名づけられた平らな底面をもつ電極で、この電極面と溝の凹凸との間の間隔変化に応じて静電容量が変化することを利用して電気信号を得るようになっている。スタイラスは溝に導かれてディスク上をたどる。この方式も普及することなく終わった。

［吉川昭吉郎］

光学式

1972年オランダのフィリップス社とアメリカのMCA社によって提案されたもので、日本のパイオニア社も早い時期から加わった。国際規格の正式名称はレーザービジョン（Laser Vision）であるが、商品名のLDの名称が一般的に使われた。用いられるディスクは、外径30.2センチメートル、厚さ2.5ミリメートルである。基板となるアクリル円板の上にアルミニウムの光学反射膜をつけ、その上を保護層で覆ってある。映像と音の情報は基板表面に形成される凹凸の形の信号トラックとして記録される。凹凸部分の幅は0.4マイクロメートル（1マイクロメートルは1000分の1ミリメートル）、深さは0.1マイクロメートルと、きわめて細かいので、この記録にはテルデック式のように機械方式を使うことができず、IC（集積回路）やLSI（大規模集積回路）の製造で使われるホトリソグラフィー技術が使われる。基板表面に凹凸の形で信号を記録したあと、その上にアルミニウムを真空蒸着することで、基板の凹凸と同じ凹凸をもった反射面が形成される。そのあとで、この反射面を保護する目的で上にアクリル層をかぶせる。再生の場合は、再生ヘッドに設けられた光源のレーザー光をレンズによって小さなスポットに集光し、これを反射面に当ててこれからの反射光を同じ再生ヘッドに設けられたホトダイオードで検出する。反射面の凹凸によって、焦点深度が変わり、反射光の強さが変わることを利用するものである。ディスクには再生ヘッドを誘導する案内溝がないので、信号トラックを脱線することなしに正確に追尾させるため、光の自動制御（サーボ）が必要になる。記録はディスクの中心部からスタートする。

　ディスクの回転方法にはCAV（constant angular velocity）とCLV（constant linear velocity）の2通りがある。CAVは一定角速度方式で、再生ヘッドがディスクの中心部近くにあっても周辺部近くにいっても、回転の速さが変わらない方法である。この方法では、再生ヘッドと信号トラックの相対的な速さは、中心部近くで遅く、周辺部にいくにしたがって速くなる。これに対して、CLVは一定線速度方式で、再生ヘッドの位置にかかわりなく、再生ヘッドと信号トラックの相対的な速さが一定になるようにしたものである。この場合は、再生ヘッドがディスクの中心部に近いときはディスクの回転速度は速く、再生ヘッドがディスクの周辺部にいくにつれて回転速度は遅くなるように制御される。CLVのほうが記録時間を長くとることができるので、特別の場合を除いてCLVが使われる。映像の記録にはアナログ方式の周波数変調（FM）が使われ、音の記録はアナログおよびデジタル両方式が使われる。

　光学式の特徴として、
(1)非接触で信号を再生するため、再生ヘッドやディスクの摩耗とこれに伴う劣化がない。また、ディスク表面のほこりや傷などの影響を受けにくい
(2)ディスクに入っている情報を、入っている場所にかかわりなしに、すばやくみつけて再生することができる（ランダムアクセス性）
(3)スローモーションや静止画など種々の特殊再生ができる
などがあげられる。光学式LDはDVDが実用化されるまで、ビデオディスクの主流として広く普及した。光学式には、このほかにフランスのトムソンCSF社が開発した透過形ディスクがあるが、実用には至らなかった。

［吉川昭吉郎］

溝なし静電容量方式

1978年日本ビクター社によって開発され、VHD方式として商品化された。CED方式と同様に導電性ディスクを用いる静電容量方式であるが、案内溝をもたず自動制御によって信号トラックを追尾する点は、光学式に似ている。案内溝がない分、その面積を信号トラックとして利用して高密度記録ができるということから、ハイデンシティという名称が与えられた。ディスクは直径26センチメートル、厚さ1.8ミリメートルで、特別のケースに収められており、ケースごとプレーヤーに入れると、ディスクだけが収納されてケースが返却され、使用者はディスクにまったく手を触れることなく再生ができるという、ディスク保護対策がとられていた。VHD方式の特徴として、
(1)スローモーションやクイックモーションの動作ができる
(2)希望の情報をすばやくランダムアクセスすることができる
(3)立体映像の記録と再生機能をもっている
などがあげられた。

［吉川昭吉郎］

ビデオディスクの発展と終焉(しゅうえん)

実際に商品化されたビデオディスクは、LDとVHDの2方式で、この2方式が市場でシェアを争った。初めはVHD方式を採用、または採用する意志をもつメーカーが多く、10社を超えた。これに対してLD方式を採用したのは開発に当たったパイオニア社1社のみで、VHD方式が圧倒的に優位に思われた。しかし、その後ソニーがLD陣営に加わり、オランダ・フィリップス社がビデオディスクとして光学式を採用すると宣言して、LDとVHDとの優位性は逆転する。そして、パイオニアが、CD・LDコンパチブルプレーヤーを商品化するに至ってシェア争いは決着を迎え、LDの時代になる。LDは映画、音楽、ドキュメンタリーなどさまざまな分野にわたって多くのコンテンツを世に出し、さらにハイビジョン映像とマルチチャンネル音声を記録した高品位LDも少数タイトルながら市販されるなど、隆盛を誇った。LDを使うレーザーカラオケは家庭用だけでなく業務用にも広く使われた。このように、一時期ビデオシステムの中心的メディアとして発展・普及したLDであるが、その後、デジタル技術を基盤とするDVDの実用化、通信カラオケの出現などによって交替を余儀なくされ、日本におけるLDの生産は2001年（平成13）をもってほぼ終了した。

［吉川昭吉郎］

『映像情報メディア学会編『ディジタルメディア規格ガイドブック』（1999・オーム社）』▽『石川泰幸編著『図解DVD規格』（2000・ダブリュネット）』▽『『DVDテクニック事典』（2001・工学社）』

[参照項目] | DVD | ビデオテープレコーダー

ビデオディスクの再生方式

ビデオディスクの方式別規格

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例

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