Реферат: Технологии оптических дисков - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Технологии оптических дисков

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 376 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

37 «ТЕХНОЛОГИИ ОПТИЧЕСКИХ ДИСКОВ» САВИНА ВАЛЕРИЯ г. ВОЛЖСКИЙ 10 кл. Кадетская школа План : 1. Вве дение ………………………………………… . .. …..….2 2. Ла зерные накопители CD - ROM , CD - R и CD - RW …….3 2.1 Лаз ерные накопители CD - ROM …………………...…....3 2.2 Диск и CD - R ………………… …………………. …… . … .....7 2.3 CD - RW накопит ели на перезаписываемых дисках ....11 3. Накопители DVD - ROM , DVD - R , DVD - RW и др. ……..1 3 4. Формат ы DVD …………………………………………… ..1 6 4.1 DVD-R…………………………...……………… ………….16 4.2 DVD-RW……………………………………………………19 4.3 DVD-RAM…………………………………………………..22 4.4 DVD+RW……………………………………………………23 4.5 DVD+R……………………………………...………………24 5 . HD DVD и ли Blu - Ray – война форматов ……………... 2 5 6. Перспективные разработки … …………………………..27 6.1 AHD , HVD , AO - DVD , DMD …… ………….. ……… …. ….27 6 . 2 Ф луоресцентный многослойн ый диск FMD - ROM … .. . 2 9 7 . Вопросы…. ………………………………………………... 3 5 8 . Литература………………………………………………... 3 8 1. Введение В конце 70-х годов прошедшего века две компании, Philips и Sony , серьезно заня лись вопросом цифрового звуковоспроиз ведения. Они приступили к разработке но вого типа носителей, базирующих ся на оп тической тех - нологии записи и счи тывания данных, который был приз - ван прий ти на смену виниловым грампластинкам. В ре - зультате в 1982 г. появились привычные нам сегодня музыкальные ком пакт-диски CD Digital Audio ( CD - DA ), спустя два года вышли и компьютерн ые CD - ROM . Их ха рактеристики были определен ы исходя из поставленной первоначально задачи — за писи музыки. С этим с вязан выбор концен трической дорожки (собственно, как и на грампластинк ах), более пригодной для по следователь - но го, а не для произвольного доступа к данным, характер - ного для ком пьютерных систем. Емкость дисков, перво на - чально составлявшая 650 Мбайт, была выбрана с точ ки зрения воз можности запи си 74 мин. музыки . Похоже, неожиданн о для сами х создате лей новинка пришлась ко двору в ПК. Именно бла годаря приводам CD - ROM воз никло понятие «мультимедиа», в компьюте рах платформы PC появились аудиофунк ции, пришли большие д еньги в игровую индустрию. Технология развивалась, вслед за «штампованн ыми» заводскими CD - ROM были созданы диски с однократной ( CD - R ) и многократной ( CD - RW ) записью. Дальнейшая эволюция технологий записи информации на опти ческие носители информации привели к созданию DVD приводов и дисков с возможностью записи е ще боль - шего количества информа ции (до 17 Гбайт на двуслойный дву сторнний диск ) . Пр едпосылкой для разработки такого типа оптических носителей, сн ачала назы вавшихся Digital Video Disc и потом пере и менованных в Digital Versatile Disc , что подчеркивает их универсальность, послу жило желание вс лед за музыкой «перело жить на цифру» и фильмы. Следующим этапом развития технологий оптических дисков вероятно станет при менение новых стандартов последнего поколения DVD с еще более высокой плот-ностью записи : HD DVD или Blu - Ray . Исход борьбы между сторонниками котрых пока неи звестен. В наст оящее время наиболее интересной разработкой является новейший тип носителей информации, под общим названием FMD ROM (fluorescent multilayer disk), то есть флуоресцентный многослойный диск с уже сегодня достигнутой вместимостью 140 Гбайт , что не является теоретическим пределом. К сожалению из-за высокой стоимости оборудования , реализующего технол огии FMD , говорить об их практическом применении еше прежд евре- менно. 2. Лазерные накопите ли CD - ROM , CD - R и CD - RW 2.1 Лазе рные накопители CD - ROM На диске CD - ROM промышленным способом записы - вается информация, и про извести ее повторную запись невозможн о. Наибольшее распространение получи ли 5-дюймовые диски CD - ROM емкостью 670 Мбайт. По своим характеристикам они полностью ид ентичны обычным музыкальным компакт-дискам. Данные на диске записы - ваются в виде спирали (в отличие от винчестер а, данные на котором распо лагаются в виде концентрических окруж - ностей). С точки зрения физики лазерный луч опр еделяет цифровую последовательность единиц и нулей, записан - ных на CD , по форме микроскопических ямок (пит, pit ) на его спирали. Принцип считывания информации с оптичес - кого диска можно пр иближенно разбить на четыре этапа. 1. Луч слабого лазера испускается лазер-диодом привода CD - ROM . Проходя через систему линз, он фокусируется на областях сп ирали данных компакт-диска, двигаясь по траекториям, задаваемым сервопр иводом. Сервопривод служит для перемещения направляющей линзы. 2. Луч производит считывание, отражаясь с различной интенсивностью от pit -слоя компакт-диска. 3. Отраженный луч возвращается, попадая в группу призм. Там происходит его преломление и отражение на фотодетектор. 4. Фотодетектор определяет интенсивность светового потока и переправля ет эту информацию к микропроцессору дисковода, который завершает ее ана лиз, пре образуя в цифровую последовательность. Основу компакт-диска диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм составляет слой оптич ески чистой поликарбонатной пластмассы — это нижняя сторона подложка ( back layer ). На нее нанесен тонкий слои алюмин ия, придающий диску необходи мые отражающие свойства. От окисления и мех анических повреждении его защищает лакировка. Поверх лакового слоя печ атается этикетка диска. Главное характеристикой привода CD - ROM является скорость чтения данных, поднять которую можно то лько единственным способом - увеличением частоты вращения диска. Поскол ьку для CD - ROM изначально принята постоянная лин ей ная скорость чтения ( Constant Linear Velocity - CLV ), то частота вращения диска является переменной величиной , обратно пропорциональной расстоянию от счи тывающей головки до центра . Для первого поколения устройств со скоростью чтения 150 Кб/с (односкорост ные, или 1Х) она лежит в диапазоне от 200 об/мин для внешней части дорожки диск а до 530 об/мин для внутренней. В следующих поколениях частоты вра - щения, а с ними скорость чтения, просто увеличивал ись в целое число раз (двухскоростные - 2 X , четырехскоростные - 4Х и т. д.). Так продолжалось довольно длительное время, пока скорость высококласс ных моделей не достигла 12Х (1800 Кб/с), а массовых - 8Х (1200 Кб/с). Для 12-скоростных моде лей диапазон частот вращения составляет от 2400 до 6360 об/мин. Понятно, что 6360 об/ мин - это очень боль - шая скорость для сменного но сителя, которую технически трудно поддерживать. Еще труднее быстро раскрутить диск до этой скорости, если головка для считывания очеред ной порции информации перескаки вает, на пример, с внешней части дис ка на внутреннюю. Время раскрутки накладывае тся на время перемеще ния и для быстрого доступа должно быть минимальны м. Трудности мно гократно возрастают при попытке еще больше повысить ча стоту вращения, поэтому 12-кратная скорость являет ся предельной для режи ма CLV . Дальнейшее увеличение скорости чтения возможно только при отказе от ре жима CLV , поэтому в последую щ их моде - лях приводов CD - ROM все ведущие производители вместо «чи стого» CLV начали использовать в той или иной мере режим с постоянной угловой скоростью ( Constant Angular Velocity - CAV ), в котором частота вра щения постоянна (и близка к макс и мально возможной), а скорость чтения пропорциональна радиусу, Режим CAV используется либо для всей поверхности диска, либо ком бинируется с CLV . Комбинирова нный режим, когда для централь ной части диска используется CAV , для периферийной CLV , называют CAV | CLV , Partial CAV или Р- CAV . Новые модели приводов CD - ROM позиционируются по максималь ному значе нию скорости чтения как 32-50-ти скоростные, что не дает, однако, ад екватного представ - ления о реальном быст родействии. Что касается расположения информации на диске, то следует учитывать, что , во-первых, заполнение диска начинается от центра, и, во-вторых, большинст во дисков заполнены не полностью (в среднем только наполовину). То есть ре шающей для общего быстродействия является скорость чтения на внутренн ей части диска. На пример, популярный тест CD - TACH при оце нке скорости учитывает внутреннюю часть (0-215 Мб) диска с весовым коэффи - циентом 60%, среднюю (1215-430 Мб) -30% и внешнюю (430-615 Мб) - 10%. Приводы CD - ROM высшего класса имеют скорость чте ния для внутренней час ти диска 12Х, массовые модели - 8-10Х. Скорость чтения вн ешней части достигает в некото - рых моделях 50Х. Переход от режима CLV к режима м Р- CAV и CAV не потребовал от производи телей о собых затрат, так как максимальная частота вращения не увеличилась, и ме ханическая часть, включая двигатель, не подверглась существенным измен ени ям. Поэтому цены на новые устройства, несмотря на значительно улучше нные па раметры, остались на прежнем, весьма невысоком уровне. Причем покупать лучше устройства со скоростями начиная от 24х. Несмотря н а незначительный прирост реального быстродействия, только они поддерж ивают стан дарт MultiRead , дающий в озможность чтения перезапи - сываемых дис ков CD - RW . Появившиеся на рынке в 1997 году 24-скоростные CD - ROM работал и по пол ной CAV -технологии пр и частоте вращения диска 5000 об/мин., и скорость считы вания данных у них леж ала в пределах от 1,8 до 3,6 Мбайт/с. При 50-ти кратной скорости, как у самых новых накопи - телей, частота вращения достигает 12 тыс. об./ мин., что пока не используется даже в самых современных жестких д исках. Поток данных при этом составляет 7,2 Мб/с. Однако шум, издаваемый приводом на таких скоростях не выдерживает никак ой критики. Дошло до того, что некото - рые п ользователи стали выбирать дисководы 24-32х. Пусть немного медленнее, зато тихо. Кроме того, появились специальные программы, позволяющие ограничи вать скорость любого привода не более желае мой. Дисководы CD - ROM могут иметь различные интерфейсы. Подавляющее боль шинство подключаются к обычному IDE выходу на материнской плате. Несмотря на то что процесс установки привода CD - ROM с интер фейсом IDE весьма прост, стоит обратить внимание на следующие моменты. Как известно, лю бой адаптер Enhanced IDE имеет два 40-контактных разъема, к кото - рым п одключа ются по два устройства: Primary Master и Slave и Secondary Master и Slave . По понятным причинам Primary Master - это всегда загрузочный жесткий диск (С:). Таким образом, при вод CD - ROM может быть либо Primary Slave , либо Secondary Master , либо Secondary Slave . Итак, перед подключением кабелей питания, интер фейса и ау дио на задней стенке накопителя следует соответ - ствующим образом установить перемычки Master и SLave (но лучше всё же, подключить CD - ROM ко второ му IDE , отдельным шлейфом ) . 2.2 Диск и CD - R Цены на средства записи компакт-дисков наконец снизи - лись (от 50$), а это значит, что теперь даже час тное лицо может попытаться выпустить небольшим тиражом свой диск. Чтобы записать один-единственный компакт-диск, семь лет назад потребова лись бы це лая комната аппаратуры, два квалифицированных специалиста и восемь часов работы. Се годня, имея компьютер с записывающим дисководом CD - R , можно сделать диск менее чем за час. Аббревиатурой CD - R ( CD - Recordable ) обозначена технология однок ратной оптичес кой записи, которую можно использовать для архивировани я данных, создания прототипов дисков для серийного производства и для ме лкосерийного выпуска изданий на компакт-дисках, записи аудио и видео. На CD - R , в частности, основана система Photo CD фирмы Kodak . Назначение устройства CD - R - запись данных на компакт-д иски CD - R , которые потом можно читать на нако пителях CD - R , CD - ROM и CD - RW . До недавнего времени они использо вались в основном для со здания и тиражирования аудио-, видеодисков и дистрибутивов программног о обеспечения. Однако, если посмотреть на эти устройства с иной точки зре ния, то оказывается, что накопители CD - R - идеальный выбор в качестве устройства для архивирования данных. Если говорить о скорости чтения/записи, то накопители CD - R сильно проигрывают тра диционным накопителям на жестких м агнитных дисках, имеют примерно одинаковые воз можности с JomegaZip с интерфейсом SCSIn значительно превосходят JomegaZip с интер фейсом LPT . Скорость записи для недорогих моделей составляет 32Х, скорость чтения - 42-50Х . Не слишком высокие скорости записи связаны с определенными технически ми трудностями. В моделях более высокого класса скорость записи доведен а до 40 -50Х. Получение более высоких скоростей сопряжено со значительными т рудностями, так как резко возрастают тре бования к стабильности меха - нического тр акта. Скорость чтения/записи, безусловно, важный, но не единственный показател ь, который определяет выбор накопителя для архивации данных. Не менее ва жна удельная стоимость одного мегабайта хранимых данных. И носители CD - R здесь вне конкуренции - при объеме в 650 Мбайт эти диски с тоят в розницу около 0,4$ за штуку, что дает рекордно низкую удельную стоимо сть одного мегабайта хранимых данных. Следует также отметить, что ком па кт-диски более надежны при длительном хранении информации, чем магнитны е носите ли: последние весьма чувствительны к электромагнитным полям и ударным нагрузкам. В любом компакт-диске данные кодируются и записываются в виде последова тельности отражающих и неотражающих участков. При записи CD - R сфокусированным мощным ла зерным лучом нагреваются небол ьшие области слоя красителя. Краситель передает тепло смежной с ним подл ожке, под действием которого она изменяет свои свойства и начинает рассе ивать свет. В областях, не нагревающихся лазером, подложка остается проз рачной и при считывании данных пропускает луч. Последний проходит до мет аллического слоя, отра жается от него и через подложку попадает на свето чувствитель - ный датчик. Хотя способы записи информации на обычные компакт-диски и на диски CD - R различны, результат мы имеем один и тот же - последовательн ость отражающих и неотражающих участков, которую может прочесть любой д исковод CD - ROM . При чтении диска на него на правляет - ся мало мощный лазерный луч, и светочувствительный датчик воспринимает после д овательность отраженных сигналов. Еще один фактор, который необходимо учитывать, - режим записи. Существуют два ре жима: односеансный и многосеансный. В односеансном режиме запись всего диска должна осуществляться за один проход без переры - вов. В многосеансном режиме данные записы ваются за несколько сеансов, в результате чего информация на диске представляе тся в виде нескольких отдельных томов. Не все накопители CD - ROM способны читать диски, запи санные подобным способом. Режи м многосеансной записи позволяет записать часть дан ных, остановиться, а затем продолжить запись. Одно из достижений технологии записи CD -дисков — способ "записи пакетами" ( Packet Writing ). При использовании пакетной записи у пользователя создае тся полная иллюзия работы с обычным жестким диском: вы можете скопироват ь файл на диск, отредактировать или удалить его, создать еще несколько фа йлов на диске и т. д. Для записи данных в пакетном режиме необходимо установить дополнитель ное про граммное обеспечение — например, один из программных пакетов - Adaptec DirectCD или CeQuadrat PacketCD . При эт ом форматы пакетной записи Adaptec DirectCD и CeQuadrat PacketCD совместимы друг с другом — то есть диски, записанные с пом ощью одного пакета, могут быть прочитаны и дописа - ны с помощью другого. При использовании этого режима, часть объёма лазерного диска становитс я недоступ ной (остаётся около 550 Мб). Данные, записанные в режиме Packet Writing на одном дисков оде, не всегда будут читать ся на другом. Так что об универсальности этого способа записи пока говорить не приходит ся. Одной из наиболее острых проблем, стоявших до недав - него времени перед разработчи ками накопителей CD - R и CD - RW , была проблема возможной нехватки данных в буфере, приводящей к ошибке, именуемой Buffer Underrun . Причиной этой ошибки могут быть недо статочная мощность компьютера или одновременное выполнение нескольких задач, из-за чего он не успевает доставлять в буфер такое количество данных, которое необход имо для обеспечения гладкой непрерывной записи. Ну а результат хорошо из вестен тем, кто с Buffer Underrun сталкивался не понаслышке, — дис к становится непригодным для записи. Указанная ошибка по определению не может возникать, если объем записыва емых дан ных не превышает емкости буфера. Однако вряд ли разумно увеличи вать объем буфера до 650 Мбайт. Другое решение проблемы — технология BURN - Proof , которая становится все более популярной у производит елей устройств CD - R и CD - RW . Суть ее заклю чается в том, что, постоянно контролируя содержимое буфера, CD -рекордер может останавливать про цесс записи, если объем данных в буфере резко падает (в типичном случае — до отметки 10% от макси - мальной емкости буф ера). При этом устройство продол - жает запр ашивать данные от компьютера и буфер может заполняться. Тем временем кон троллер BURN - Proof определяет, где находится последн ий записанный сектор. Оптическая головка перемещает ся в нужное место, и после заполнения буфера запись информации на диск возобновляется. Есте ственно, учитывается в технологии BURN - Proof и ограничение н а расстояние между последним записанным и новым секторами. В соответств ии со спецификациями "Оранжевой книги" оно не должно превышать 100 мкм. Торговая марка BURN - Proof принадлежит японской компании Sanyo Electric . Она же зап равляет и процессом ав торизации накопителей других фирм, в которых реализована эта технологи я. Кроме того, Sanyo предпринима ет усилия, чтобы BURN - Proof была включена в качестве стандарт а в «Оранжевую книгу». Сегодня, уже все пишущие дисководы выпускают ся по этой технологии. Помимо уже перечисленных способов использования дисководов CD R / RW , последние по зволяют также копировать CD носители, записывать аудио диски в формате CD - DA , а так же CD -диски в других форматах: Hybrid CD , CD Extra , CD Text , Video CD и т. д. Естественно, все устройства CD - R / CD - RW могут работать и как обычные ди сководы CD - ROM — то есть читать CD диски. Здесь упоминаются CD - RW , т. к. все описанное выше (включая «запись пакетами») отно сится и к ним. Вообще, накопители CD - RW отличаются от накопителей CD - R лишь дополнительной воз можностью (кроме записи на ди ски CD - R ) записывать многократно перезапис ываемые дис ки CD - RW . Подробнее о них мы поговорим далее. Причем необходимо отметить, что сегодня накопители только CD - R (без возможности RW ) уже практически не выпускаются. 2.3 CD - RW накопители на перезаписываемых дисках Семь лет назад на компьютерном рынке появились накопители, которые дают возмож ность р аботать с перезаписываемыми CD - RW ( CD - ReWritable ), известными также как CDE . Такие устройства позволяют заносить информацию на существую щие недорогие компакт-диски с возможностью дозаписи ( CD - R ценой около 0,4 $), а при использовании перезапи сываемых CD - RW -дисков могут стирать старые данные и записывать вместо них новые. Емкость носителя CD - RW (стоимость около 1 $) составля ют 650 Мбайт и равна емкости дисков CD - ROM и CD - R . CD - RW -привод автоматически распознает тип загружаемо - го носителя. CD - R -диски со вмест имы с более чем 600 млн. различных CD - ROM -носителей и плей еров звуковых ком пакт-дисков, существующих сегодня в мире; они могут раб отать и в некоторых DVD - ROM -приводах (не во всех). Диски CD - RW считываются только на современных уни - версал ьных CD - ROM -устройствах и DVD - ROM , рассчи - танных на работу с ра зличными носителями (удовле - творяющих сп еци фикации MultiRead ). CD - RW выпускаются и для IDE / ATAPI -интерфейса, и для SCSI . Все устройства обеспе чи вают режимы записи Track at Once и Disc at Once , многосеансовую запись ( MultiSession ), фиксированный и переменный пакетные режимы записи, а так же все стандартные форматы записи компакт-дисков (в том числе и музыкаль ных). Запись CD - R основана на "выжигании" лазером кажд ого бита информации на записыва ющем слое. Соответственно изменяются от ражающая способность диска, которую лазер ный луч фиксирует при считыва нии. Уровень записи (отражающая способность) в CD - RW определя ется специальным комби нированным слоем, который реверсивно изменяет с вои характеристики. Запись произво дится при изменении состояния вещес тва записывающего слоя, когда вещество под нагре вом переходит из крист аллического состояния в аморфное. Такой процесс называется фа зовым пер еходом и широко применяется в магнитооптических устройствах. Но в отлич ие от магнитооптики запись на CD - RW определяется изм енением отражающей способности по верхности. В связи с этим CD - RW -диски более "капризны", при чтении, так как изменение отражат ельных свойств у них намного меньше, чем у CD - R . Совсем недавно дисководы CD - RW были очень дорогими, сегодн я их цена снизилась до 80 долл. Причинами популярности данных носителей информации можно считать един ый стан дарт, совместимость с CD - ROM , доступность дис ководов и соответствующего ПО, доступ ность компакт-дисков, длительный срок (до 10 лет) и низкая себестоимость хранения ин формации. В приводах CD - RW указывается три числа, как правило, в следующем порядке: первое - скорость зап иси, второе - перезаписи, третье - чтения. Но встречается и другой порядок. В этом случае руководствуйтесь следующим: самое маленькое значение соот ветствует скоро сти перезаписи, среднее - скорости первоначальной запис и, а самое большое - скорости чтения. Серьезными конкурентами записываемых и перезапи - сываемых компакт-дис ков могут стать пишущие устройства DVD , однако их широкое применение сд ер живается пока более высокими ценами. Пока же, как вариант, пользователям предлагаются пишущие CD - R / RW приводы, с возмож ностью чтения ка CD так и DVD дисков. Стоят они лишь немного дороже, так что есть смысл, по крайней мере, если вы планируете просматрив ать на мони торе или телевизоре DVD -фильмы (а все современные видеокарты имеют выход и на TV ), именно такой привод. 3. Накопители DVD - ROM , DVD - R , DVD - RW и др. В конце 1997-го - на чале 1998 года на рынке стали появляться диски и приво ды DVD . Этот стандарт был создан с расчето м на то, чтобы заменить разные носи тели сразу в нескольких областях - в ин дустрии видео, в сфере информационных технологий, в звуковых записях и д аже, возможно в индустрии игровых картрид жей. По замыслу разработчиков, это должен быть некий «универсальный» носи тель, необычайно вместитель ный и надежный. DVD ( Digital VersatileDisk , ранее Digital Video Disk ), т. е. многоцелевой цифровой диск - т ип компакт-дисков, хранящий от 4,7 до 17 Гбайт информации, что вполне достаточ но для полнометражного фильма. Почти все уже уверены, что DVD скоро вытеснят как CD - ROM , так и обычные VHS -видеокассеты. Такой объем способен удовлетворить любого прои зводителя компьютерных игр и энциклопедий, для вы пуска которых обычно требовалось несколько CD - ROM , вызывая неудобства у поль зователя. По размерам же диски CD и DVD абсолютно одинаковы - DVD лишь немного тоньше. Естествен но, так же как и CD -диски, DVD производится в двух форм-фак то рах: 12 см (4,7 дюйма) и 8 см (3,1 дюйма). Наиболее распростра - ненным, как и в случае с CD , скорее всего, будет форм-фактор 12 см - ведь именно на него рас счи тано боль - шинство дисководов и DVD -плейеров. В чем же заключаются различия между DVD и CD ? В первую очере дь у DVD -дисков меньший диамет р углублений, на дорожке они расположены с меньшим «шагом» и самих дорож ек на диске гораздо больше. Использование насечек меньшего размера стал о воз можным благодаря применению лазера с меньшей длиной волны, посыла ющего более «плот ный» луч. В то время как лазер в обычном ус тройстве CD - ROM имеет длину волн ы 780 нанометров, устройства DVD используют лазер с длиной волны 650 или 635 нм, что позволя ет покрывать лучом в два раз больше насечек на одной дорожке и в два раза больше дорожек. Кром е того, поверхность диска, отведенная для хранения данных, немного больш е, чем у CD - ROM ; DVD также предусматривает другой формат секторов и более наде жный код коррекции ошибок. Все эти нововведения позволили достичь приме рно в семь раз большей емкости дисков DVD , чем традиционных CD . Но семикратный прирост емкости диска - это далеко не предел. Пожалуй, само е инте ресное в спецификациях DVD - это возможность создания двухсторонних и двух - слойных дисков. Двухсторонний диск делается просто: так как толщина диска DVD может составлять лишь 0,6 мм (половин а толщины обычного CD - ROM ), появляется возможность соеди нить два дис ка тыльными сторонами и получить двухсторонний DVD . Правда, вам придется вручную пе ре ворачивать его, но с развитием технологий DVD появятся приводы, способные читать обе стороны без вме шательства пользователя (вспомним те же самые трехдюймовые дисково ды д ля floppy -дисков). Технология создания двухслойных дисков чуть более сложна: данные запис ываются в двух слоях - нижнем и полупрозрачном верхнем. Работая на одной ч астоте лазер считывает данные с полупрозрачного слоя, работая на другой - получает данные «со дна», Всевозможные комбинации всех вышеперечисленных технологий породили д овольно много типов дисков DVD . Существуют односторонние ( SS - Single Sided ) и двухсторонние DVD ( DS ), однослойные ( SL - Single Layer ) и двухслойные ( DL ). Стоит отметить, что вместимость двухслойных DVD -дисков не в два раза больше, чем у однослойных, как сле довало бы ожидать, а немного меньше: чтобы минимизировать помехи, возникающие при прохождении луча лазера чере з внешний слой, минимальный размер уг лублений на дорожках был повышен с 0,4 мм до 0,44 мм. Кстати, в результате немного п овысилась скорость считы - вания информац ии с таких дисков. С пользовательской точки зрения программы и данные записаны на диске в ф ормате DVD - ROM аналогично традиционному диску CD - ROM . Для считывания таких дисков в компьютере должен быт ь установлен накопитель DVD - ROM , кото рый внешне похож на п ривод CD - ROM , использует тот же интерфейс IDE ( ATAPI ) и точно так же устанавливается. Причем DVD - ROM может читать и старые CD - ROM , a также воспроизводить звуковые компакт-диски. Однако не все приводы DVD - ROM одинаковы, и, хотя технология DVD разработана сравнительно недавно, в продаже проходил и уже несколько поколений накопителей DVD - ROM . Дисководы первого поколения не были рассчитаны на чтение записываемых компакт-дисков CD - R и CD - RW (и, кстати, пло хо читали некачественные диски CD - ROM ), но дисководы DVD последующих поколений кор ректно работают уже со все ми форматами. В общем же следует отметить, что скорость передачи данных у дисководов DVD - ROM первого поко ления приблизительно девяти - кратная (по от ношению к однократной скорости чтения CD - ROM ), однако скорость вращения дис ков у первых приводов DVD - ROM была то лько в три раза выше, чем у CD , т ак что диски CD - ROM они читали только на трех - кратной скорости. Основная масса со временных пр иводов DVD - ROM читает диски CD - ROM уже на 40-кратных ско - рос тях. П оэтому можно с большой уверенностью сказать — смена приводами DVD - ROM дисководов CD - ROM в ближайшем буду щем несомненно произойдет. Неко торые изготовители дисководов CD - ROM уже планируют прекратить их выпуск в пользу приводов DVD - ROM . Все DVD -плейеры и компьютерны е приводы должны читать двухслойные диски — этого требует спецификаци я. Все плееры и дисководы также проигрывают дву сторонние диски, но, как п равило, их надо переворачивать, так как двухголовочных моделей, которые могли бы воспроизводить обе стороны без переворачивания, пока нет, хотя практически все диски ранних выпусков — двусторонние, а двухслой ная пр одукция распространяется только в последнее время. Основные виды DVD дисков: · DVD-5, 12cм, 4.7 Gb данных или свыше 2 ч асов видео, один слой на одной стороне. · DVD-9, 12cм, 8.5 Gb данных или около 4 часов ви део, два слоя на одной стороне. · DVD-10, 12cм, 9.4 Gb данных или около 4.5 часов в идео, на обоих сторонах по одному слою. · DVD-14, 12cм, 13.24 Gb данных или около 6.5 часов в идео, два слоя на одной стороне, один слой на другой. · DVD-18, 12cм, 17 Gb данных или более 8 часов ви део, на обоих сторонах по два слоя. Пока что слишком дороги в производстве , поэтому их очень мало. 4 . Форматы DVD 4.1 DVD-R Так назывался самый первый формат записываемого DVD, который появился на рынке. Разработчиком формата является Pioneer, он же и нач ал продвижение этого формата на рынок. Не смотря на это, DVD-R входит в семейс тво форматов официально поддерживаемых DVD Forum. DVD-R разрабатывался с оглядкой на очень успешный CD-R, поэтому имеет с ним много общего. Физически DVD-R диск эт о 80 или 120 миллиметровый оптический диск, толщиной 1.2 миллиметра. DVD-R диски мог ут быть только однослойными, но возможно создание двухсторонних дисков. Как и обычные DVD-ROM диски, DVD-R склеены из частей, 0.6 мм прозрачный защитный слой, потом слой с светоотражающим материалом, на которой и производиться зап ись, склеивающий слой, и такой же (0.6 мм) защитный слой, где может быть нанесё н рисунок. Двухсторонние диски имеют два светоотражающих слоя, разделён ные склеивающим слоем. Принцип по которому производится запись DVD-R точно такой же, как у его предшественника, CD-R. Отражающий слой меняет свои характ еристики, под воздействием луча лазера повышенной мощности. Вообще, по б ольшому DVD-R не несёт в себе ничего нового, технически это тот же CD-R, только ра ссчитанный на более тонкие дорожки (но формат в котором хранятся данные на диске, конечно же, совсем другой). Как CD-R, DVD-R одноразовый формат, диск запис ывается один раз и навсегда. Ну, не совсем навсегда. Pioneer утверждает, что созд анные им DVD-R болванки способны сохранять записанную на них информацию в т ечении 100 лет. При создании DVD-R самое пристальное внимание уделено совместимости с суще ствующими DVD-ROM приводами. И это себя оправдало, до сих пор DVD-R остаётся самым с овместимым форматом, записанные с его помощью диски читаются на максима льно возможном количестве DVD-ROM, как компьютерных так и стационарных. Точны х цифр нет, но по приблизительным оценкам около 85% когда-либо выпущенных DVD-ROM устройств способны читать DVD-R диски. Среди современных моделей это чис ло ещё выше. На сегодня (лето 2002 года) это лучший результат среди всех форма тов записи DVD. Первый привод поддерживающий запись DVD-R выпущен Pioneer ещё в октябре 1997 года. Эт от привод поддерживал спецификацию DVD-R версии 1.0, что означало запись с пом ощью 635 нм лазера на болванки объёмом 3.95 гигабайта. Это был вообще первый пр ивод свободно доступный на рынке, поддерживающий запись DVD, и стоил совсем недетские 17.000$. По сравнению с этой ценой болванки по 50$ каждая, необходимые для записи на этом монстре, не казались слишком уж дорогими. Следующим этапом стала версия 1.9, которая поддерживала запись дисков объ ёмом 4.7 гигабайта. Первый привод поддерживающий это нововведение появил ся в мае 1999 года, и стоил "всего" 5400$ Излишне упоминать, что производителем при вода был Pioneer. Вскоре после этого появилась спецификация 2.0. В ней добавилась возможнос ть защиты записанных дисков от копирования. Основана на записи порции ин формации в служебную область диска, но это совсем не то же самое, что ориги нальная защита DVD дисков. Например, записывать CCE кодированные диски на DVD-R н ельзя. По сравнению с 1.9, физические параметры записи в версии 2.0 не изменил ись, поэтому большинство (если не все) 1.9 приводы могут получить совместим ость с 2.0, простой прошивкой firmware. С целью завоевания новых рынков, начиная с спецификации 2.0 формат раздели ли на DVD-R For Authoring и DVD-R For General. Принципиальное различие между ними, это длина волны ис пользуемого лазера. В DVD-R(A) используется тот же самый 635 нм лазер, что и в первы х DVD-R дисках. В DVD-R(G) используется 650 нм лазер. Это делает невозможным запись дис ков одного формата на приводе другого формата. Хотя, конечно же, читать ди ски записанные другим форматом можно. DVD-R(A) позиционируется как профессиональный стандарт, и является прямым на следником предыдущих DVD-R. С которыми имеет обратную совместимость. Наприм ер, болванки выпущенные по 1.0 и 1.9 спецификациям могут записываться на DVD-R(A) пр иводах. Из других существенных отличий, появившихся в этом варианте DVD-R, мо жно отметить поддержку Cutting Master Format (CMF). Это позволяет использовать DVD-R(A) диски в ка честве мастер дисков для дальнейшей печати, вместо долго использовавше йся для этого DVL ленты. Это достигается возможностью использовать часть lead- in зоны диска для хранения DDP (Disk Description Protocol) заголовка. Впрочем, несмотря на CMF, возмо жность хранить защищённую CSS информацию на DVD-R(A) так и не появилась. Но всё ра вно, именно CMF позволяет позиционировать DVD-R(A) на профессиональный рынок. DVD-R(G) позиционируется как формат для пользователя. Именно этот формат, обыч но, имеется в виду когда говорится про DVD-R. Приводы работающие в этом формат е могут писать только на специальные болванки, предназначенные для DVD-R General, и сделанные под 650 нм лазер. DVD-R диски изготовленные в соответствии с специф икациями 1.0 и 1.9 могут читаться, но не могут записываться. Не поддерживается CMF, поэтому DVD-R(G) диски не могут использоваться в качестве полноценных масте р дисков. С другой стороны, для домашнего пользователя это совсем не крит ично, ведь мало у кого в подвале стоит станок для штамповки DVD. Преимуществ о DVD-R(G) по сравнению с DVD-R(A) всего одно, зато исключительно важное. Моделей прив одов поддерживающих DVD-R (что в 99.9% означает поддержку именно DVD-R(G)) достаточно м ного, и цены на них неуклонно падают. Уже сейчас можно приобрести DVD-R(G) приво д по цене более чем в 10 раз (!) меньшей чем, например, DVR-S201 (самый популярный на с егодня привод для записи DVD-R(A) дисков). DVD-R(G) диски бывают на 4.7 гигабайта одност оронние, и 9.4 гигабайта двухсторонние (по 4.7 гигабайта на сторону). 4.2 DVD-RW После создания записываемых DVD-R дисков, логичным ша гом стало создание перезаписываемых дисков. Так появился DVD-RW, в девичеств е известный как DVD-R/W или DVD-ER. Разработчиком этого формата снова стал Pioneer, поэто му нет ничего удивительного в том, что DVD-RW построен на тех же принципах что и DVD-R(G). Используется такой же лазер, с длиной волны 650 нанометров, диски имеют одинаковый формат. Единственное отличие в покрытии. Так же как и в обычны х CD-RW в качестве отражающего слоя используются материалы которые могут мн огократно менять свои свойства (отражающую способность) под воздействи ем лазерного луча разной мощности. DVD-RW диски физически представляют из се бя 80 или 120 миллиметровый оптический диск, толщиной 1.2 миллиметра. Теоретич ески, возможно создание двухсторонних DVD-RW дисков, но на сегодняшний день м не таких примеров не известно. Объём односторонних DVD-RW дисков составляет 4. 7 гигабайта. По утверждению производителей DVD-RW дисков, они могут перезапис ываться не менее 1000 раз. Сейчас известны три вида DVD-RW болванок. Первоначальн о появилась 1.0 версия. Для предотвращения копирования защищённых CSS диско в, эти болванки имели заранее выдавленную lead-in область. Оборотным эффектом этого стали проблемы с проигрыванием таких дисков на некоторых стацион арных плеерах. К счастью, такие диск и продавались тольк о в Японии . Для решения проблем с совместимостью, появились DVD-RW диски версии 1.1. Так же к ак и 1.0, они имели заранее записанную lead-in область, для предотвращения копиро вания защищённого материала. Но, на этот раз область записывалась станда ртными средствами, а не выдавливалась, благодаря чему плееры понимают та кие диски гораздо лучше. Большинство DVD-RW дисков, которые сегодня можно вст ретить в продаже, относятся именно к версии 1.1 Для защиты содержимого DVD-RW дисков, в природе существует B версия стандарта 1.1 Обычно такие диски называют просто DVD-RW диски В-типа. От простых эти диски отличаются тем, что в служебной зоне привода (BCA) записан уникальный 64 битны й номер (disk ID). С помощью этого номера содержимое диска шифруется по 56-bit C2 (Cryptomeria) а лгоритму. При проигрывании такого диска сначала читается disk ID, потом с его помощью расшифровывается содержимое диска. В общем, похоже на CSS, только п опроще. При копировании такого диска копируется только содержимое, но не уникальный disk ID, поэтому проиграть скопированное будет нельзя. При создании DVD-RW дисков самое пристальное внимание уделялось совместимо сти формата с существующими DVD плеерами и приводами. Однако, совместимост и сравнимой с тем что удалось достигнуть на DVD-R дисках не получилось. Причи на этого точно та же, что с CD-RW дисками, которые не читаются на многих старых приводах. Отражающая способность материала используемого в перезаписы ваемых дисках меньше, чем у просто записываемых, и намного меньше чем у шт ампованных. Это и сбивает с толку старые приводы. Первый DVD-RW агрегат представлен Pioneer в Японии, в декабре 1999 года. Он не имел ника кого отношения к компьютерам, и являлся бытовым устройством, которое уме ло проигрывать DVD диски и копировать их, ничего более. Стоило это чудо окол о 2500$, при цене пустой болванки в 30$. Существовало несколько режимов записи, к оторые давали разное качество картинки. В зависимости от выбранного реж има, процесс копирования диска занимал от 1 до 6 часов. Что бы не допустить р азгула видео пиратов, для записи DVD-RW дисков использовался новый формат за писи, названный DVD-VR (video recording). В результате, записанные диски не могли быть прос мотрены на стандартном DVD плеере. Даже если физические характеристики пл еера позволяли считывать данные с DVD-RW диска, то логика плеера не могла разо браться, что же такого считал привод. Такая политика никак не способствовала популярности устройства, поэто му вскоре появилась новая версия формата. В ней предусматривалась возмо жность записи DVD-R(G) дисков, и использование обычного DVD видео формата записи . Что позволяло проигрывать записанные диски на обычных DVD плеерах. Записы вающий DVD плеер с поддержкой новых функций выпущен в июне 2001 года и, опять та ки, первоначально предназначался только для японского рынка. Рынок компьютеров не был забыт, и в начале 2001 года Pioneer выпустил первый DVD-RW при вод, DVR-A03, по цене немногим меньше 1000$. 4.3 DVD-RAM Не только Pioneer занимался разработкой стандартов зап иси на DVD, его партнёры по DVD форуму не дремали. Matsushita, в некоторых кругах извест ная как Panasonic, разработала стандарт под названием DVD-RAM. Этот формат вобрал в се бя не только технологии традиционно используемые в оптических дисках. Н екоторые решения используемые в DVD-RAM пришли в него из магнито-оптики. Принц ип работы DVD-RAM, это phase-change технология, когда лазер нагревает поверхность диска , за счёт чего меняются свойства поверхности. Главной особенностью DVD-RAM дис ков являются заранее, ещё при производстве выдавленные на диске метки, о значающие начало секторов. На логическом уровне, главная изюминка DVD-RAM в то м, что его можно отформатировать в вполне привычные файловые системы, та кие как FAT32. DVD-RAM диски могут быть как одно так и двухсторонние. Первоначально объём DVD-RAM дисков составлял 2.58 мегабайта, но впоследствии был увеличен до 4.7. Ещё позже появились двухсторонние DVD-RAM диски, суммарный объём которых сос тавлял уже 9.4 гигабайта. Для записи диск должен быть в картридже, и это ещё о дно принципиальное отличие DVD-RAM дисков от всех остальных. Картридж предст авляет из себя коробку, размером 124.6x135.5x8.0 миллиметров, внешне похожую на испо льзуемые в МО дисках. Односторонние DVD-RAM диски продаются как вместе с картр иджем, так и отдельно. Двухсторонние 9.4 гигабайтные диски продаются тольк о в картриджах, причём зачастую картриджи намертво запаяны. Если извлечь DVD-RAM диск из картриджа, то есть возможность вставить его в обычный DVD-ROM приво д. Впрочем, не стоит ожидать от этого многого, шансов на то что он будет там читаться не много. Совсем другое дело, если на приводе стоит логотип DVD multi. К ак уже писалось, привод сертифицированный на такой логотип должен читат ь DVD-R, DVD-RW и DVD-RAM диски. Но это не означает что такой привод обязательно должен им еть механизм для загрузки картриджа. По утверждению производителей, DVD-RAM диск может быть перезаписан не менее 100.000 раз, и запись должна сохраняться на диске не менее 30 лет. Первые DVD-RAM диски на рынке появились ещё в июне 1998 года, по ценам порядка 500$ - 800$, ч то выгодно отличало их от конкурентов из Pioneer, которые стоили вдвое - втрое б ольше. За это пользователи прощали DVD-RAM даже несовместимость с DVD. Теперь сит уация изменилась, и разница в ценах не достигает таких величин. Впрочем , DVD-RAM всё ещё остаётся очень привлекательным решением для пользователей к оторые хотят получить относительно недорогую систему резервного копир ования достаточно большого объёма. И их не волнует совместимость с други ми форматами. 4.4 DVD+RW Кроме официально подержанных DVD форумом, некоторые несознательные члены консорциума разработали свой собственный формат . Возмутителями спокойствия стали такие фирмы как Philips, Sony, Hewlett-Packard, Dell, Ricoh, Yamaha, и некот орые другие. Несмотря на то, что большинство этих фирм входят в DVD форум, сам консорциум не имеет над ними никакой власти. Поэтому отсутствие официал ьной поддержки со стороны DVD форума не мешает существовать и развиваться DVD+RW. Первоначально на свет появился DVD+RW формат версии 1.0. Он появился еще в 1997 году (реально доступные на рынке устройства, способные писать в этом формате, появились несколько позже), и предусматривал запись на диски емкостью 2.8 м егабайта 650 нм лазером. Первая версия стандарта не была совместима с DVD виде о, поэтому в конце 1999 года её полностью вытеснила новая. Которая предусмат ривала запись 4.7 гигабайт на сторону, и стала настолько совместима с DVD-ROM и DVD видео, насколько этого удалось добиться разработчикам. Сложно сказать, н асколько хорошо это получилось. В любом случае, ситуация с совместимость ю не хуже чем у DVD-RW дисков, и несколько хуже чем у DVD-R. Причиной этого как и с DVD-RW, я вляется более низкая отражающая способность перезаписываемого слоя, с чем не могут справиться некоторые читающие приводы. Для записи использу ется та же технология, что и в CD-RW дисках, поэтому принципы на которых постр оен DVD+RW идентичны тому, что используется в DVD-RW. Разница между ними в формате з аписи, который используется. Так, например, DVD+RW диски поддерживают запись в несколько приёмов. Благодаря более точному позиционированию лазера и с тепенью контроля над ним в процессе записи, DVD+RW позволяет перезаписывать любую часть содержимого диска прямо наверх, не стирая старого содержимо го. Это же позволяет осуществить и уникальную коррекцию ошибок при запис и, плохо записавшийся сектор просто перезаписывается наверх, заново. Кро ме этого, DVD+RW поддерживает более совершенный контроль ошибок, по сравнени ю с DVD-RW. Ещё одним свойством DVD+RW приводов является поддержка CD-R и CD-RW. В принципе, этим сейчас никого не удивишь, большинство приводов пишущих DVD-RW тоже могу т похвастаться такой поддержкой, но только у DVD+RW такая поддержка оговорен а в качестве обязательного элемента. Кроме компьютерных приводов, в конце 2001 года такие фирмы как Philips и Hewlett-Packard объя вили о выпуске бытовых записывающих DVD плееров, по ценам порядка 600$ 4.5 DVD+R В отличии от Pioneer, который пошёл более логичным путём, создав сначала записываемый а потом перезаписываемый формат, DVD+R появилс я только в середине этого года. DVD+R построен точно на тех же принципах, что и DVD+RW. Единственное отличие, для отражающего слоя используется материал сх одный с используемым на простых CD-R. Из недостатков DVD+R перед DVD+RW можно отмети ть, на них не будет работать коррекция ошибок, основанная на простой пере записи сбойного сектора "наверх". Зато DVD+R диски должны легче читаться на ст ационарных плеерах и простых DVD-ROM, за счет более высокой отражающей способ ности записываемого слоя. Не смотря на обещания производителей, им не удалось добиться полной прее мственности стандартов, режим лазера необходимый для записи на DVD+R не пре дусмотрен на старых DVD+RW приводах. Простой прошивкой это не исправишь, поэт ому многие уже выпущенные DVD+RW приводы никогда не смогут писать на DVD+R. 5 . HD DVD или Blu - Ray – война форматов Два новых и несовместимых друг с другом формата DVD повышенной плотности обязаны своим появлением телевидению высокой четкости, для записи прог рамм которого недостаточно емкости обычных DVD (4,7 Гбайта - однослойный и 6,5 Гбайта - двуслойный диск). Тем не менее, пока трудно понят ь, какой же из двух форматов, HD DVD или Blu-Ray, станет доминирующим на рынке, ведь у обоих форматов есть сторонники из числа крупнейших мировых производит елей оптических носителей, бытовой и компьютерной техники. Оба новых формата используют сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм, в то время как в совре - менны х DVD-приводах для записи и чтени я применяется красный лазер с длиной волны 650/635 нм. Более корот кая волна обеспечивает мен ьший диаметр светового пятна от лазерного луча и, следовательно, более высокую плот - ность записи. Принципиальное отличие HD DVD от Blu-Ray заключается в том, что в HD DVD сохранена физи - ческая структура диска DVD, в т о время как в Blu-Ray применяются диски с новой структурой и используется иная технология записи. Диски формата HD DVD, продвигаемого на рынке, прежде всего, компаниями Toshiba и NEC, имеют стандартную для DVD то лщину 1,2 мм и защитный слой то лщиной 0,6 мм. Для считывания данных с таких дисков применяется линза с числовой апертурой 0,6, как и линза для чтения обычных DVD. Hосители Blu-Ray, главными адептами которых являются Sony и Matsushita Electric Industrial, имеют иную структуру: толщина з ащитного слоя составляет в сего 0,1 мм, а для чтения данных применяется линза с увеличенной до 0,85 числовой апертурой. Из-за увеличен ия апертуры система станов ится более чувствительной к отклонениям во взаимном расположении лазерного луча и диска, что повышает вероятность "п ерескакивания" луча на соседние дорожки. Именно поэтому было решено уменьшить толщину защитного слоя, что привело как к отрицательным, та к и к положительным результатам. Прежде всего, механика дисковода для считывания BD-DVD должна быть бо лее п рецизионной и, следовател ьно, более дорогой в производстве. Тонкий защитный слой делает диски более уязвимыми к механически м повреждениям, поэтому пер вые Blu-Ray выпускаются в защитных картриджах, хотя в будущем планируется отказаться от карт риджей. К плюсам можно отнес ти повышенную емкость дисков и уменьшение перекрестных помех в поликарбонатном защитном слое, ч то позволяет снизить требо вания к точности механизма, порожденные увеличенной апертурой объектива. В настоящее время предус мотрены несколько вариантов дисков для каждого конкурирующего формата . В спецификациях Blu-Ray предусмотрены три типа однослойных дисков, объемом 23,3; 25,3 и 27 Гбайт, и три типа двуслойных дисков, объемом 46,6; 50 и 54 Гбайта. В настоящее время завершается работа над окончат ель - ными спецификациями четырех разновидностей дисков Blu-Ray: перезаписываемых BD-RE (уже выпускаются серийно ), BD-R с возможностью однократной записи, BD-ROM с заводской записью и компьютер ных "штампованных" дисков BD-Data. При записи используется принцип постоянной линейной скорости (CLV), а максимальная скорость потока информации составл яет 36 Мбайт/с . Диски HD DVD имеют две разновидности - объемом 15 и 20 Гбайт, хот я разработчики намерены в обозримом будущем представить двуслойные ди ски с удвоенной емкостью. Предусмотрены три типа носителей HD DVD: HD DVD-ROM с завод ской записью, перезаписываемые диски HD DVD-RW и диски HD DVD-R с возможностью однок ратной записи. Как несложно заметить, главное преимущество формата Blu-Ray заключается в бо льшей емкости, достигающей 54 Гбайт. Достоинство же HD DVD, как утверждают глав ные сторонники этого формата, компании Toshiba и NEC, в том, что их можно выпускат ь на существующем оборудовании для производства DVD. Благодаря этому сниж ается себестоимость дисков, ведь для их выпуска не нужно приобретать нов ое оборудование, поэтому HD DVD могут стоить почти столько же, сколько и обычн ые DVD. Для чтения HD DVD и Blu-Ray требуются различные оптические системы, поэтому универсальный проигрывател ь был бы слишком сложным и дорогим устройством. По всей видимости, мы скоро станем свидетелям и того, возьмет ли здравый с мысл верх над амбициями крупных корпораций . 6. Перспективные разрабо тки 6.1 AHD , HVD , AO - DVD , DMD Уже сейчас, когда новые стандарты только собираются выйти на рынок, появляются сообщения о разработке новых форматов, обладающих фан тастической ёмкостью. Чаще всего до появления хотя бы прототипов далеко , пока что оформляются патенты. Возьмем, например, проект компании Colossal Storage Сorporation , связанный с созданием 3,5-дюймовых дисков Atomic Holografic Disk ёмкост ью 10 Терабайт! Звучит как сказка, причём вполне может сказкой и остаться. Ещё один интересный проект предложен HVD Альянсом, в который вошли CMC Magnetics, Fuji Photo Film и ряд других компаний. Это разработка голографических дисков Holografic Versatile Disc ( HVD ). Ёмкость такого ди ска – от 100 до 1000 Гигабайт. Главный секрет – использование не одного луча л азера, а сразу миллиона! Скорость чтения при этом может достигать 1 Гбит в секунду. Совсем похожим на уже созданные форматы является разработка корпораци и New Medium Enterprises, которая собирается предоставить оптический диск Versatile Multilayer Disc (VMD), спос обный вместить 20 Гбайт и использующий обычный красный лазер. Просто это ч етырёхслойный диск. Первые приводы и диски должны поступить в продажу уж е в этом году, но, скорее всего, дальше Азиатского региона они не выйдут, та к как являются чисто переходным явлением. Компания Iomega недавно запатентова ла технологию Articulated Optical Digital Versatile Disc (AO-DVD), позволяющую увеличить емкость стандартно го DVD диска в 40 — 100 раз, а скорость считывания данных — в 5– 30 раз. При этом с тоимость новых оптических дисков останется столь же невысокой, что и у п ривычных DVD. В патенте США № 6879556 описывается методика хранения данных на оп тическом диске с беспрецедентно высокой плотностью и способ ее техниче ской реализации. Iomega предполагает запатентовать целый ряд технологий в э той области. Как сообщает New Scientist, в основе техноло гии — идея использования для хранения информации наноструктур — учас тков, имеющих размеры, меньшие, чем длина волны лазерного излучения. При э том на поверхности диска при записи данных формируются участки, угол нак лона которых слегка отличается. Для его определения анализируется хара ктер распределения отраженного света. Благодаря наличию ориентированн ых под различными углами «наплывов», размеры которых меньше длины волны используемого лазера, емкость носителя удалось повысить на два порядка. Если современный DVD может вместить до 8,5 ГБ данных, то на диск AO-DVD теоретическ и можно записать до 800 ГБ. Более того — специалисты Iomega заверяют, что новая т ехнология позволит в 30 раз повысить скорость считывания. В настоящее вр емя, по словам ведущего технолога Iomega Фреда Томаса (Fred Thomas), ведутся работы по с озданию «массива механизмов, с помощью которых станет возможным прециз ионно контролировать состояние фокусированного светового луча при его отражении». При этом, добавляет он, перспективы внедрения этой технолог ии в жизнь зависят от появления лазеров, работающих в более коротковолн овой области спектра. К омпания D Data разрабатывает Digital Multilayer Disc (DMD) – диск для красного лазер а, поддерживающий до 6 слоев и имеющий ёмкость 15 Гбайт. Принцип его действи я – активный слой под действием сфокусированного луча лазера начинает светиться (эффект флуоресценции), тогда как в обычном состоянии абсолютн о прозрачен. Вот почему количество слоев можно довести до шести и даже бо льше – главное, точно сфокусировать лазер на нужном слое. Идея красивая, на сайте производителя роадмап расписан до 2007 года с голубым лазером и ем костью 400 Гбайт. Но пока про эти диски ничего не слышно, да и поддержки у кру пных кинокомпаний они теперь уже точно не найдут. 6 . 2 Флуоресцентный многослойный диск FMD - ROM Относительно недав но, компанией C 3 D было объявлено о создании новейшег о типа носителей информации, под общим названием FMD ROM (fluorescent multilayer disk), то есть флуо ресцентный многослойный диск. Эта перспек - тивная разработка, как ожидают ее создатели, должна после своег о выхода заменить все существующие на сегодняшний момент устройства хр анения информации, причем не только устаревающие диски CD-ROM, но и относител ьно новые DVD-ROM. Магнитные диски просуществовали более тридцати лет, CD-ROM чут ь меньше двадцати, на смену CD совсем недавно пришел стандарт DVD и вот не про шло и три года, как появился преемник DVD. Да, DVD, который на сегодняшний день является самым емким сменным носителем цифровой информации, в скором бу дущем уступит по всем показателям новому стандарту носителей FMD ROM. По каким же параметрам FMD ROM будет превосходить DVD? Первый параметр - соотно шение размер/емкость. Тут "fluorescent multilayer disk" вне конкуренции. Разработчики заявляю т, что уже сейчас первые прототипы способны вмещать при размере диска 12 см в диаметре, то есть на стандартном 5 дюймовом носителе до 140Гб. Это при деся ти слоях. А в ближайших планах компании C3D есть желание, как минимум удесят ерить число слоев. При этом становится вполне реальной возможность созд ания сменных носителей информации емкостью в десятки терабайт. Та емкос ть, которую на сегодняшний день можно получить лишь при использовании гр омадных дисковых массивов, занимающих подчас целые шкафы и даже комнаты , будет обеспечиваться компактным диском, который с легкостью умещается в кармане! Насчет скорости доступа еще очень мало данных. Разработчики обещают, что этот параметр будет намного выше, нежели у DVD. Хотелось бы вери ть, ведь иначе, с существующими скоростями, при работе с терабайтными мас сивами информации даже простые операции, например, перечитка диска, може т затянуться на несколько часов. Новые гигантские объемы требуют и соотв етствующих скоростей доступа. Что же касается соотношения емкость/сто имость носителя, то и тут FMD ROM не имеет себе равных. Ведь он представляет соб ой практически кусок пластмассы, вернее полимерную матрицу с фотохромн ым веществом, но по стоимости, это просто пластиковый диск. И ни каких затр ат по созданию дорогостоящих полупрозрачных слоев, как в DVD. Собственно и никаких слоев в привычном смысле этого слова нет . Д иск совершенно прозрачный, хотя и имеет формат обычного CD ил и DVD диска. В отличие от обычного CD-ROM, в котором отражающий алюминиевый слой нанесен на выдавленную подложку из полимера, из-за чего он собственно и н епрозрачен, диск FMD ROM монолитен и при этом разделен по вертикали на некотор ые условные области названные разработчиками "слоями" (layer). Эти "слои" не явл яются слоями в привычном смысле, это скорее параметр форматирования дис ка, ближайший аналог - это сектора и дорожки для магнитных носителей. Толщ ина этих слоев строго фиксирована, и это не случайно. Чтобы понять, почему разработчики выбрали именно эту толщину каждого из слоев, надо рассмотр еть принципы записи/считывания информации на FMD ROM. В оптических носителях (CD, DVD, магнитооптика) во время чтения луч полупроводникового лаз ера отражается от слоя с записанной информацией. Отраженный луч затем фиксируется детектором - приемником. Грубо говоря, считывание идет по принципу: попал или не попал луч в приемник. Максималь ная удельная емкость диска определяется размером светового пятна от ла зера, которое в свою очередь зависит от длины волны (у красных лазеров - 650нм ). Можно использовать два слоя, причем сделать один из слоев прозрачным дл я излучения с определенной длиной волны, как это реализовано в DVD. Но два сл оя - это предел, больше сделать очень сложно, так как нужны очень точные фо кусирующие системы, которые будут работать только в лабораторных услов иях. Разумеется, массовое производство таких систем является невероятн о дорогим и нерентабельным. Да и вообще, технология отражающих слоев под ошла к своему пределу развития. Но вот создатели технологии многослойных дисков, компания C3D, нашли спосо б обошли проблему множественной интерференции между слоями и потери са мого луча в многослойных дисках. И технологически это выглядит очень кра сиво и остроумно. Разработчиками FMD было предложено следующее решение: материал, содержащ ий записанную информацию, не отражает, как подложка в DVD или CD, а излучает! Ис пользовано явление флуоресценции, то есть, при освещении активирующим и злучением (в данном случае полупроводниковым лазером с определенной дл иной волны) вещество начинает излучать, сдвигая спектр падающего на него излучения в сторону красного цвета на определенную величину. Причем вел ичина сдвига зависит от толщины слоя. Таким образом, выбрав такую толщин у слоя, что бы спектр отраженного света получается смещенным относитель но длины волны излучающего лазера на строго определенную величину, напр имер на 30 или 50 нм, можно с высокой достоверностью записывать информацию в глубь диска и впоследствии считывать ее без потери данных. Для FMD ROM разработчиками так же предложено название "трехмерный диск", и в да нном случае это вполне оправдано. Таким образом, плотность записи буде т зависеть и от чувствительности регистрирующего детектора. Чем меньше то дополнительное излучение флюоресцирующего вещества, добавляющееся к частоте рабочего лазера, который удастся зафиксировать, тем большее чи сло слоев можно вместить в один диск. Излученный свет от флуоресцентно го слоя некогерентен и хорошо контрастирует с отраженным светом лазера, что является дополнительной гарантией надежности считывания, ведь без отражений все равно не обойтись, они будут происходить от поверхности ди ска и других записанных слоев. Качественное ухудшение сигнала в обычных (отражающих) многослойных дисках нарастает с увеличением числа слоев, н о вот в случае с флуоресцентными дисками это ухудшение происходит гораз до медленнее. По заявлению разработчиков FMD ROM, даже при количестве слоев бо льше сотни не будет происходить сильного искажения полезного сигнала. И спользуя синий лазер (480нм) можно увеличить плотность записи до десятков Т ерабайт на один FM диск. Вполне возможно создание диска с 1000 слоями - это уже с убмолекулярные размеры. Теоретически возможно создание пятна размером в несколько молекул, проблема лишь в том, как зафиксировать столь малое ф луоресцентное излучение. Одна из главных особенностей этой разработк и – возмож - ность параллельного чтения слоев (т.е. последователь - ность бит будет записана не по "дорожкам", а по слоям ) - скорость выборки данных в этом случае должна быть очень высокой. Вот уж действительно "3-х мерный диск". Принцип запи си на FMD ROM основан на явлении фотохромизма. Фотохромизм - это свойство неко торых веществ под действием активирующего излучения обратимо переходи ть из одного состояния в другое, при этом изменяя свои физические свойст ва (например, такие как цвет, появление/исчезновение флюоресценции и т.д.). Материал, из которого состоит FMD ROM содержит специальную фотохромную субс танцию, которая циклизуется под воздействием лазерного луча определен ной длины волны, превращаясь в необходимый устойчивый флуоресцент. Обра тная реакция рециклизации, приводящая к исчезновению флуоресцентных с войств (операция стирания), происходит под действием лазера с другой дли ной волны. Стирающая частота лазера выбирается с таким расчетом, чтобы о на не встречалась в повседневной жизни, во избежание потери данных. Ну, и е стественно читающий лазер, ни в коем случае не должен вносить изменения в данные, хранящиеся на диске. Наиболее ценными фотохромными свойства ми обладают соединения под названием фульгиды, поэтому можно предполож ить, что используемый в FMD ROM фотохром принадлежит именно к этому классу. Во обще идея использования фотохромов в качестве носителей информации не нова. Ей примерно тридцать лет. И лишь теперь эта идея была реализована на практике. Какой же сделать прогноз? На данный момент силы конкурентов на поприще оптических накопителей сравнялись, и ближайшее будущее будет занято дальнейшим развитием и улучшением дву х основных форматов – HD-DVD и Blu-ray. Появятся многослойные диски, вырастут скор ости передачи данных, упадут цены. А потом придёт время новых технологий. Интересных проектов со временем только прибавится. Часть из них отомрет , но выделятся два-три, которые заменят Blu-ray и HD-DVD и продолжат битву форматов. Н е ради денег или господства. Но ради дальнейшего прогресса . 7 . Вопросы : 1) Когда появились первые оптические компьюте рные диски? - В 1984 году. 2) Какие оптические диски предшествовали перв ым компьютерным дискам CD - ROM ? - М узыкальные компакт-диски CD Digital Audio ( CD - DA ). 3) Когда появились компакт-д иски CD Digital Audio ( CD - DA )? - В 1982 году. 4) Какой была первоначальна я емкость дисков CD - DA и CD - ROM ? - 650 Мбайт – с точки зрения возможности записи 74 минут музыки. 5) Какой тип диска называется CD - ROM ? - Диск с одноразовой записью заводского изготовления. 6) Что является главной хара ктеристикой накопителя CD - ROM ? - С корость чтения данных . 7) Какой тип диска называется CD - R ? - Диск с возможностью однора зовой записи на записывающем оптическом приводе персонального компьютера. 8) Какой тип диска называется CD - RW ? - Диск на котором возможна многократная перезапись на записывающем оптическом приводе персонального компьютера. 9) В каких еденицах обозначают скорости чтения – записи CD - приводов? - Скорсти 1Х соответствует 150 Кб / с, 2Х – 300 Кб / с и т. д. 10) В характеристиках приводах CD - RW указывается три числа, что они обозначают? - П ервое - с корость записи, второе - перезаписи, третье - чтения. 11) Чем была в ызвана необходимост ь увеличения емкости оптически х дисков и появления диков типа DVD ? - Пр едпос ылкой для разработки о птических носителей типа DVD послу жило желание вслед за музыкой произво- дить цифровую запись фильмов . 12) В чем заключае тся основное различие между дисками DVD и CD ? - В первую очередь у DVD -дисков меньший диаметр углублений, на дорожке они располож ены с меньшим «шагом» и самих дорожек на диске гораздо больше. 13) Чем отличаются параметры лазеров в CD – и DVD - накопителях ? - Л азер в обычном устройстве CD имеет длину волны 780 нанометров, уст ройства DVD используют лазер с длиной волны 650 или 635 нм . 14 ) В каких еденицах обозначают скорости чтения – з аписи DVD - приводов? - Скорсти 1Х соответствует 1,32 M б / с, 2Х – 2.64 M б / с и т. д. 1 5 ) В чем принципиаль ное отличие диск а FMD ROM от CD и DVD дисков? - В диск е FMD ROM материал, содержащий записанную информа цию, не отражает, как по дложка в DVD или CD, а излучает. Использовано явление флуоресценции, то е сть, при о свещении лазе ром с определенной длиной в олны вещество начинает излучать, сдвигая спектр падаю щего на него излучения в сторону красного цвета на определенную величин у. 8 . Литература : 1. Р. Соболенко « Три взгляда на од ну историю » HARD ’ n’ SOFT №5 2004г. 2. А. Жаров « Железо IBM 2004 » 3. Сайт http://www.3dnews.ru/storage/dvd-r/ 4. Сайт http://www.3dnews.ru/storage/dvd/ 17.05.2005 г. 5 . Сайт http://www.terralab.ru/print/storage/39182/ Олег Нечай 10.06.2005 г. 6 . Сайт http://www.technograd.com/news 2.06.2005 г. 7 . Сайт http://www.3dnews.ru/reviews/storage/fmd-rom/ 8. Сайт http://www.ferra.ru/online/storage/25974/ Александр Радаев 21.07.2005 г.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Обама о санкциях - Хотели как хуже, а вышло как всегда!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Технологии оптических дисков", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru