DVD imenik
DVD
DVD je obitelj optičkih diskova koji su iste veličine kao kompaktni diskovi (CD-ovi), ali imaju znatno veći kapacitet pohrane koji se postiže povećanjem gustoće snimanja.
Pojava DVD-a. DVD forum
Ideja iza pojave DVD diskova bila je razviti medij za pohranu podataka koji bi se jednako uspješno mogao koristiti u audio i video opremi, računalnoj opremi i igraćim konzolama. To bi približilo različita područja elektronike.
Naziv DVD izvorno je značio digitalni video disk. Kasnije, u vezi s odlukom o proširenju funkcija DVD-a, kratica se počela čitati drugačije - Digital Versatile Disk.
Razvoj DVD formata službeno je najavila u rujnu 1995. grupa od 10 kompanija: Hitachi, JVC, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thomson, Time Warner i Toshiba. U svibnju 1997. godine na temelju ovog konzorcija nastao je DVD Forum - organizacija otvorena za članstvo, koja danas broji više od 200 članova.
Glavni zadaci ove organizacije su razvoj i promicanje DVD formata, razvoj dogovorenih specifikacija, kao i licenciranje djelatnosti poduzeća u području DVD tehnologije. U okviru foruma postoje posebne radne skupine za različite aspekte DVD tehnologije. Međunarodni standardi usvojeni su za brojne specifikacije.
Najvažnije prednosti DVD tehnologije
Danas je DVD već široko rasprostranjena, vremenski testirana iu isto vrijeme dinamično razvijajuća tehnologija s ogromnim potencijalom.
- snimanje i reprodukcija visokokvalitetnog video i audio zapisa u stvarnom vremenu, učinkovit rad s računalnim multimedijskim informacijama, kao i pružanje učinkovitog nasumičnog pristupa podacima pohranjenim u obliku mnogo malih datoteka;
- kapacitet diska do 4,7 GB (oko 2 sata MPEG-2) po strani za jednoslojno snimanje i 8,5 GB po strani za dvoslojno snimanje;
- mogućnost snimanja informacija u dva sloja sa svake strane;
- jedinstveni UDF datotečni sustav;
- mogućnost snimanja i prepisivanja DVD-a više puta;
- povratna kompatibilnost s postojećim CD diskovima - geometrijske dimenzije DVD i CD diskova su identične, sva DVD oprema može čitati CD-Audio i CD-ROM diskove (MultyRead specifikacija).
Prvi DVD formati
DVD tehnologija u početku se oslanjala na 3 glavna formata, čija je dostupnost određena posebnim zahtjevima za različite DVD aplikacije:
- DVD-ROM se koristi za snimanje podataka, uključujući multimediju, koji se koriste u računalnoj tehnologiji;
- DVD-Video se koristi pri snimanju video materijala za kasnije gledanje na video opremi ili korištenjem DVD-ROM pogona spojenog na računalo. Format pruža zaštitu od ilegalnog kopiranja informacija;
- DVD-Audio se koristi za snimanje visokokvalitetnog višekanalnog zvuka. Osim toga, DVD Forum preporučuje dodatnu podršku za video, grafiku i druge informacije.
DVD formati koji se razvijaju
Samo za čitanje
- DVD-ROM
- DVD-Video
- DVD-Audio
- DVD-RAM
- DVD+RW (ne podržava DVD forum)
- DVD-RW
- DVD-R (G)
- DVD-R (A)
- DVD-VR
Kompatibilnost
Programeri nisu uspjeli postići jedinstveni pristup pri razvoju formata diskova za snimanje. Konkurencija je unaprijed odredila nedostatak podrške za nekoliko formata snimanja na jednom uređaju. Stoga diskovi napisani u jednom od formata u pravilu nisu čitljivi na pogonima drugih formata za snimanje. Nejedinstvenost formata za snimanje pokušao je prevladati Panasonic, koji je u travnju 2001. predstavio uređaj koji radi s DVD-RAM i DVD-R(G) formatima.
Neki uređaji možda neće razumjeti formate DVD diskova koji su uvedeni nakon njihovog izdavanja. Naravno, potrošačka elektronika može biti usmjerena na vrlo specifičan segment potrošačkog tržišta (DVD-Audio, DVD-Video, oba formata), i ne mora nužno biti sposobna čitati računalne diskove, kako je definirano na DVD forumu. U isto vrijeme, računalni pogoni jednako dobro rade s video, audio, multimedijskim i drugim računalnim diskovima.
UDF datotečni sustav
Veliko postignuće u osiguravanju kompatibilnosti u DVD tehnologiji bio je jedinstveni datotečni sustav MicroUDF, usvojen 2000. godine. MicroUDF datotečni sustav verzija je UDF (Universal Disk Format) datotečnog sustava prilagođenog za korištenje na DVD-ima, koji se pak temelji na međunarodnom standardu ISO-13346. Ovaj datotečni sustav postupno zamjenjuje zastarjeli ISO9660, koji je svojedobno stvoren za upotrebu na CD-ima. U prijelaznom razdoblju (dok računalni uređaji i diskovi koji rade u formatu ISO9660 ne izađu iz optjecaja) koristit će se datotečni sustav UDF Bridge, koji je kombinacija MicroUDF-a i ISO9660. Samo MicroUDF može se koristiti za snimanje audio/video DVD diskova.
Mogućnosti MicroUDF datotečnog sustava su sljedeće:
- neovisnost o korištenoj hardverskoj i softverskoj platformi (u tom smislu UDF je optimalan izbor u arhivskim sustavima);
- veliki kapacitet. Cijeli disk može se predstaviti kao jedan volumen;
- optimalna brzina prijenosa. Brzina čitanja i pisanja podataka u UDF formatu može biti brža od performansi mnogih "izvornih" datotečnih sustava kada se poslužuju velike datoteke (na primjer, u multimedijskim sustavima)
- maksimalne moguće veličine datoteka;
- korištenje formata fonta UNICODE, koji pruža učinkovitu međunarodnu podršku;
- podrška za proširene atribute datoteka, koja se koristi u nekim "nativnim" operativnim sustavima;
- Podrška za duge nazive datoteka s proširenjem ograničenja operativnog sustava. Maksimalna duljina naziva datoteke je 255 znakova;
- zamjenjivost DVD diskova u potrošačkoj elektronici i računalnim sustavima.
Perspektive DVD
Prisutnost različitih standarda i specifikacija ne znači da DVD tehnologija stoji na mjestu. Napori raznih tvrtki danas su usmjereni na uvođenje tehnologije “plavog lasera” – s kraćom valnom duljinom. Ovo će povećati gustoću zapisa na diskove s rezultirajućim poboljšanjem ostalih karakteristika.
Calimetrics Inc je predložio ML (multilevel) tehnologiju, koja može utrostručiti kapacitet standardnog DVD/CD-a. U tom slučaju nema potrebe vršiti nikakve izmjene na mehanizmu i optici postojećih pogona. Za implementaciju nove tehnologije dovoljno je koristiti čipset koji je razvila ova tvrtka. Bit tehnologije je mogućnost korištenja dubine jame (do 8 razina) kao informacijske karakteristike pri radu s diskovima. Imajte na umu da sličnu tehnologiju, ali za CD diskove, razvija TDK u suradnji s drugim tvrtkama.
DVD formati samo za čitanje
DVD-ROM(Digitalna višenamjenska disk memorija samo za čitanje)
DVD-ROM diskovi namijenjeni su za korištenje u računalnoj tehnologiji. Informacije se na disk zapisuju samo jednom - tijekom njegove proizvodnje.
Napredak DVD uređaja uvelike slijedi put kojim su prošli CD-ovi, a uglavnom je usmjeren na poboljšanje brzinskih karakteristika i uvođenje funkcije snimanja. DVD-ROM uređaji prve generacije koristili su CLV način rada i čitali s diska brzinom od 1,38 MB/s (u tradicionalnom DVD zapisu to je 1x). Uređaji druge generacije mogli su čitati DVD-ove dvostruko većom brzinom - 2x (2,8 MB/s). Moderni DVD-ROM-ovi - uređaji treće generacije - koriste način kontrole rotacije (CAV) s maksimalnom brzinom čitanja od 4x-6x (5,5 - 8,3 MB/s) ili više. Moderni DVD-ROM pogoni (diskovni pogoni) podržavaju čitanje gotovo svih formata, uključujući CD-ove.
DVD-Video
DVD-Video format dizajniran je za pohranu i reprodukciju videa. Kao i DVD-ROM, ova specifikacija definira mogućnost samo za čitanje informacija – reprodukcija snimaka pomoću video playera (video rekordera). Specifikacija se temelji na DVD-ROM formatu, ali daje poseban način smještaja podataka koji onemogućuje mogućnost bit-by-bit kopiranja diskova. Video materijali u kodiranom obliku postavljaju se na disk tijekom proizvodnog procesa. Reprodukcija DVD-video zapisa moguća je samo na kućnim video playerima (videorekorderima) ili DVD pogonima spojenim na računalo. Pri korištenju računalne opreme dekodiranje informacija provodi se hardverski ili softverski. Moderna specifikacija omogućuje snimanje visokokvalitetnog videa na disk (do 2 sata u formatu kompresije MPEG-2), kao i višekanalni zvuk na 8 jezika, format zaslona koji se može odabrati, titlove na 32 jezika, interaktivno upravljanje putem on- zaslonski izbornik, do 9 kutnih smjerova gledanja, zaštita od ilegalnog kopiranja, razlikovanje gledanja video proizvoda po regijama, upravljanje pristupom djece video materijalima.
DVD-Audio
Nova generacija glazbenog formata nakon CD-a. Specifikacija formata definira visokokvalitetni višekanalni zvuk, podršku za širok raspon kvalitete zvuka (kvantizacija 16, 20, 24 bita na frekvenciji od 44,1 do 192 kHz), reprodukciju CD playera pomoću DVD playera, podršku za dodatne informacije (uključujući video, tekst, izbornike, čuvare zaslona, praktični navigacijski sustav), povezivanje s web stranicama koje pružaju informacijsku podršku, proširenje mogućnosti kada se pojave nove tehnologije.
Postoje dvije verzije DVD-Audio formata: jednostavno DVD-Audio - samo za audio sadržaj i DVD-AudioV - za audio s dodatnim informacijama.
Razvijene su posebne mjere za zaštitu diskova od piratskog kopiranja.
DVD formati koji se mogu prepisivati
Višestruko pisanje
Sve poznate specifikacije DVD diskova koji se mogu prepisivati koriste tehnologiju višestrukog snimanja koja se temelji na fizičkom principu promjene faznog stanja (kristalno/amorfno) informacijskog sloja pod utjecajem lasera valne duljine od 650 (635) nm (snimanje s promjenom faze ). Očitavanje informacija provodi se određivanjem optičkih karakteristika informacijskog sloja u njegovim različitim faznim stanjima pri refleksiji laserskih zraka (isto kao i tijekom snimanja).
Materijal za ponovno snimanje
Korišteni radni materijal je AVIST, koji je izradio TDK 1995. godine. Karakteristike ovog materijala gotovo savršeno zadovoljavaju zahtjeve tehnologije prepisivanja DVD-a:
- visoka refleksija - do 25-35%, što je sasvim dovoljno za kompatibilnost DVD-a tijekom reprodukcije;
- jednostavnost promjene faznog stanja pri velikim i niskim brzinama pisanja, što je posebno važno pri radu s različitim aplikacijama. Aplikacije koje rade s CD-ima koji se mogu prepisivati (kao što je CD-E) pišu brzinom manjom od 3 m/s. Rad s podacima u DVD-RAM formatu zahtijeva veću brzinu snimanja s radnog sloja - od 3 do 6 m/s. Pri radu s komprimiranim videoinformacijama brzina snimanja mora biti veća od 6 m/s;
- odličan omjer signala i šuma i karakteristike promjene faze omogućile su TDK-u postizanje ultra-malih veličina markera (manje od 0,66 mm);
- AVIST može izdržati najmanje 1000 ciklusa prepisivanja čak i pri brzinama manjim od 3 m/s. Pri većim brzinama pisanja povećava se broj ciklusa ponovnog pisanja.
DVD-RAM(Digitalna višenamjenska disk memorija s izravnim pristupom)
Format koji se može prepisivati od strane Panasonic, Hitachi, Toshiba.
Format je odobrio DVD forum u srpnju 1997. Oprema i diskovi ovog formata testirani su 3 mjeseca u više od 20 kompanija za proizvodnju računala diljem svijeta. Više od 160 sudionika foruma glasovalo je za prihvaćanje specifikacije. Danas je to najčešći DVD format u računalnoj industriji.
DVD-RAM pogoni čitaju DVD-ROM diskove. S druge strane, DVD-RAM diskove mogu čitati samo takozvani DVD-ROM pogoni treće generacije proizvedeni od sredine 1999. godine.
Prva generacija DVD-RAM diskova imala je 2,6 GB po strani. Moderni diskovi druge generacije nose 4,7 GB sa strane ili 9,4 GB za dvostranu modifikaciju.
Dostupne su dvije vrste jednostranih DVD-RAM diskova: u ulošku i bez uloška. Diskovi u ulošku uglavnom su namijenjeni za kućnu video opremu, gdje je potrebno isključiti utjecaj vanjskih čimbenika tijekom intenzivne ručne uporabe. Patrone, pak, mogu biti dvije vrste - otvorene i čvrste.
Najvažnije prednosti diskova DVD-RAM formata su mogućnost prepisivanja do 100.000 puta i postojanje mehanizma za ispravljanje pogrešaka pri snimanju.
Najveći broj ciklusa ponovnog pisanja među svim DVD-ovima, mehanizam za ispravljanje pogrešaka i nasumični pristup disku i prilikom pisanja i čitanja unaprijed su odredili maksimalnu učinkovitost ovog formata u sekundarnim uređajima za pohranu. Velika većina uređaja za masovnu pohranu - robotskih DVD knjižnica - koristi ovu tehnologiju.
DVD-RAM diskovi se mogu koristiti za snimanje i reprodukciju streaming videa na opremi koja podržava DVD-VR specifikaciju (vidi dolje).
DVD+RW(Digitalni svestrani disk s mogućnošću ponovnog snimanja)
DVD+RW format promoviraju samo njegovi programeri - Hewlett-Packard, Mitsubishi Chemical, Philips, Ricoh, Sony i Yamaha (ne podržava DVD forum).
DVD+RW diskovi mogu snimati streaming video ili audio, kao i računalne podatke. DVD+RW diskovi mogu se prepisivati približno 1000 puta.
Na temelju DVD+RW-a stvoren je format snimanja video zapisa za strujanje - DVD+RW Video Format. Uređaji i diskovi koji rade u ovom formatu pozicionirani su na tržištu kao potpuno kompatibilni s opremom koja radi u DVD-Video formatima. To znači da se DVD+RW diskovi koji sadrže video sadržaj mogu reproducirati na starijoj potrošačkoj DVD opremi.
Philips je najavio lansiranje svog DVD video rekordera u rujnu 2001. DVD+RW diskove snimljene ovim uređajem također mogu čitati konvencionalni DVD-Video playeri. Ovo je rješenje predloženo kao odgovor na DVD-VR specifikaciju koju je usvojio DVD forum (vidi dolje).
DVD-RW(Digitalni svestrani disk za ponovno snimanje)
Postoje i drugi nazivi za ovaj format: DVD-R/W i rjeđe DVD-ER.
DVD-RW je format koji se može ponovno pisati i koji je razvio Pioneer. Diskovi DVD-RW formata drže 4,7 GB po strani, dostupni su u jednostranim i dvostranim verzijama i mogu se koristiti za pohranu video, audio i drugih podataka.
DVD-RW diskovi mogu se prepisivati do 1000 puta. Za razliku od DVD+RW i DVD-RAM formata, DVD-RW diskovi se mogu čitati na prvoj generaciji DVD-ROM pogona.
TDK tvrdi da njegovi DVD-RW diskovi imaju životni vijek od približno 100 godina.
DVD formati za jednokratno pisanje
DVD-R(Digitalni svestrani disk za snimanje)
DVD-R je format za jednokratno pisanje koji je razvio Pioneer. Uređaji temeljeni na ovom formatu prvi su snimali DVD-ove. Tehnologija snimanja slična je onoj koja se koristi kod CD-R-a i temelji se na nepovratnoj promjeni spektralnih karakteristika informacijskog sloja presvučenog posebnim organskim sastavom pod utjecajem lasera.
DVD-R diskovi mogu snimati računalne podatke, multimedijske programe i video/audio informacije. Ovisno o vrsti snimljenih informacija, diskovi se mogu čitati na drugim vrstama uređaja koji su kompatibilni sa snimljenim formatom, uključujući DVD-Video video playere i većinu DVD-ROM pogona. Jednostrani DVD-R diskovi drže 4,7 ili 3,95 GB po strani. Dvostrani diskovi dostupni su samo u ukupnom kapacitetu od 9,4 GB (4,7 GB po strani). Format trenutno ne podržava dvoslojnu tehnologiju snimanja.
Trajnost DVD-R diskova procjenjuje se na preko 100 godina.
Za zaštitu od ilegalnog kopiranja razvijene su dvije specifikacije: DVD-R(A) i DVD-R(G). Ove dvije verzije iste specifikacije koriste različite valne duljine lasera prilikom snimanja informacija. Dakle, diskovi se mogu pisati samo na opremi koja zadovoljava njihove specifikacije. Reprodukcija diska može se jednako uspješno izvesti na bilo kojoj opremi koja podržava DVD-R format.
DVD-R(A) (DVD-R za autorstvo) koristi se u profesionalnim aplikacijama. Konkretno, podrška za poseban format (Cutting Master Format) omogućuje korištenje ovih diskova za snimanje izvorne replike informacija (pre-mastering) umjesto uobičajene upotrebe DLT vrpci za te svrhe.
DVD-R(G) (DVD-R za općenito) namijenjen je široj upotrebi. Diskovi ovog formata zaštićeni su od mogućnosti bit-po-bit kopiranja informacija na njih s drugih diskova. Format je podržan u uređajima za masovnu pohranu (na primjer, u robotskim DVD bibliotekama koje nudi sam Pioneer).
DVD-VR specifikacija temelji se na DVD-RAM-u i podržava je DVD Forum. DVD-VR format vam omogućuje snimanje do 2 sata visokokvalitetnog MPEG-2 videa u stvarnom vremenu na jednostrani DVD-RAM disk od 4,7 GB i pruža mogućnosti poput uređivanja već snimljenog video materijala i snimanja raznih vrsta mirne slike. Elektroniku temeljenu na ovom formatu proizvode, na primjer, Panasonic, Toshiba, Samsung, Hitachi.
Pregledne tablice
Tablica 1. Kapaciteti DVD diskova
| Format | Specifikacija | Broj strana | Broj slojeva po strani | Kapacitet, GB* |
|---|---|---|---|---|
| DVD-Video i DVD-ROM | DVD-5 | 1 | 1 | 4.7 ili više od 2 sata videa |
| DVD-9 | 1 | 2 | 8.5 ili više od 4 sata videa | |
| DVD-10 | 2 | 1 | 9,4 ili više od 4,5 sata videa | |
| DVD-14 | 2 | 1+2 | 13.2 ili više od 6,5 sati videa | |
| DVD-18 | 2 | 2 | 17.1 ili više od 8 sati videa | |
| DVD-RAM (DVD-VR) | DVD-RAM 1.0 | 1 | 1 | 2.6 |
| 2 | 1 | 5.2 | ||
| DVD-RAM 2.0 | 1 | 1 | 4.7 | |
| 2 | 1 | 9.4 | ||
| DVD-R | DVD-R 1.0 | 1 | 1 | 3.9 |
| DVD-R 2.0 | 1 | 1 | 4.7 | |
| 2 | 1 | 9.4 | ||
| DVD-RW | DVD-RW 2.0 | 1 | 1 | 4.7 |
| 2 | 1 | 9.4 |
* 1 GB – 1 milijarda bajtova
Tablica 2. Osnovni parametri DVD diskova najnovijih modifikacija
| Parametar | Vrsta diska | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| DVD-ROM | DVD-RAM | DVD-RW | DVD+ RW | DVD-R | |
| Kapacitet s jedne strane | 4,7 GB | 4,7 GB | 4,7 GB | 4,7 GB | 4,7 GB |
| Valna duljina lasera | 650 | 650 | 650 | 650 | 650 (G) 635(A) |
| Reflektivnost | 18-30% (dvoslojno) | 15-25% (2,6) | 18-30% | ||
| Način snimanja | Otisak s matrice tijekom izrade | Promjena faze | Promjena faze | Promjena faze | Promjena boje boje |
| Prijamni obrazac | Nije primjenjivo | Pokolebana zemlja i utor | Ljutavi utor | Ljutavi utor | Predutor za njihanje |
| Međukolosiječni razmak | 0,74 µm | 0,615 µm | 0,74 µm | 0,74 µm | |
| Minimalna duljina jame | 0,40 | 0,28 | 0,40 | ||
| Broj zona | Nije primjenjivo | 35 | Nije primjenjivo | Nije primjenjivo | Nije primjenjivo |
| Metoda kontrole rotacije* | CAV | ZCLV CAV unutar zone |
CLV | CLV (za video) ili CAV (za podatke) | CLV |
| Brzina pisanja podataka | do 8,31 MB/s (čitanje) | 2,77 MB/s | 11-26 Mbit/s, | 2,77 MB/s | |
| Sustav datoteka | Mikro UDF i/ili ISO9660 | UDF/UDF Most | UDF/UDF Most | UDF/UDF Most | Tip1 UDF most Tip2 UDF |
| Cijena jednostranog diska (pogona) | $20-30($500) | $10-15 ($1000) | |||
* CLV - (Constant Linear Velocity) konstantna linearna brzina
CAV - (Constant Angular Velocity) konstantna kutna brzina
ZCLV - (Zone Constant Linear Velocity) zona konstantne linearne brzine
| DVD formati | Vrste DVD pogona | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DVD-RAM | DVD-RW | DVD-R(G) | DVD-R(A) | DVD+ RW | DVD-Video | DVD-Audio | DVD player (univerzalni) | |||||||||
| H | Z | H | Z | H | Z | H | Z | H | Z | H | Z | H | Z | H | Z | |
| DVD-ROM | + | − | + | − | + | − | + | − | + | − | + | − | − | − | + | − |
| DVD-R(G) | + | − | + | + | + | + | + | − | + | ? | + | − | + | − | + | − |
| DVD-R(A) | + | − | + | − | + | − | + | + | + | − | − | − | + | − | + | − |
| DVD-RAM | + | + | − | − | − | − | − | − | − | − | − | − | + | − | + | − |
| DVD-RW | + | − | + | + | + | + | + | − | + | − | + | − | + | − | + | − |
| DVD+RW | − | − | + | − | + | + | + | − | + | + | + | − | + | − | + | − |
| DVD-Video | + | − | + | − | + | − | + | − | + | − | + | − | − | − | + | − |
| DVD-Audio | + | − | + | − | + | − | + | − | + | − | − | − | + | − | + | − |
| DVD-AudioV | + | − | + | − | + | − | + | − | + | − | + | − | − | − | + | − |
Napomena - u nekim slučajevima "+" znači da čitanje ili pisanje nije u sukobu sa specifikacijama DVD foruma, no takvi uređaji možda još nisu na tržištu.
"-" znači da specifikacija ne zahtijeva čitanje ili pisanje, ali na tržištu možda postoje uređaji koji pružaju tu mogućnost
- Kompaktni disk (CD): Audio CD, 5.1 glazbeni disk, Super Audio CD, Photo CD, CD-R, CD-ROM, CD-RW, CD Video (CDV), Video CD (VCD), Super Video CD, CD+G, CD-tekst, CD-ROM XA, CD-Extra, CD-i Bridge, CD-i
- MiniDisc: Pozdrav, MD
- DVD: DVD-Audio, DVD-R, DVD+R, DVD-R DL, DVD+R DL, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RW DL, DVD+RW DL, DVD-RAM, DVD-D, DVD- ENAV
- Blu-ray disk (BD): BD-R, BD-RE, BD-ROM
- Holografska memorija: HVD
- Datotečni sustavi
- Rock Ridge
- Amiga Rock Ridge proširenja
- Apple ISO9660 proširenja
- Rock Ridge
- Univerzalni format diska
- AACS, HDCP, MMC
Priča
Međutim, na Svjetskom elektrotehničkom kongresu 1977. Vjačeslav Vasiljevič Petrov, znanstvenik u području znanosti o optoelektroničkim materijalima, informacijske tehnologije i optičkog snimanja informacija, akademik Akademije znanosti Ukrajine, prvi je put u svijetu pet godina prije pojave prvih kompaktnih diskova, predložio koncept optičkog diska kao “jedinstvenog nositelja informacija”, gdje su potkrijepljeni principi stvaranja optičko-mehaničkih uređaja za pohranu, također je glavni dizajner prvog uređaja za pohranu informacija EC5150. za računalo s izmjenjivim optičkim diskom kapaciteta 2500 MB i temeljno novi prvi u svijetu uređaj za pohranu male veličine s imerzionim snimanjem na optičke cilindre EC5153 kapaciteta 200 MB za korištenje u osobnim računalima.
Ideja o korištenju optičkih uređaja za snimanje i reprodukciju informacija, kako kažu, bila je u zraku. Prema drugom izvoru, prvu metodu za reprodukciju podataka s optičkih diskova izumio je 1958. američki elektroinženjer David Gregg. David Paul Gregg), koji ga je patentirao 1961. i, uz poboljšanja, 1969. godine. Prema njegovim riječima, ideja o korištenju zrake za dobivanje slike došla mu je na pamet kada je u trgovini vidio fotografiju dobivenu najnovijim elektronskim mikroskopom. Metoda snimanja i reprodukcije opisana u Greggovom patentu je u biti najraniji oblik DVD diskova, a koristila ju je 1990. Pioneer Corporation za razvoj vlastitog patenta za optički disk.
Drugi američki izumitelj, James Russell, smatra se otkrivačem metode snimanja na optičke medije digitalni signal, koja je nanesena na tanki metalni film spaljivanjem pomoću snažne halogene lampe. Russell je podnio zahtjev za patent 1966., a patent mu je izdan 1970. Nakon sudskih sporova, najveći proizvođači optičkih diskova koji su početkom 1980-ih započeli masovnu proizvodnju, Sony i Philips, bili su prisiljeni platiti Russellu za pripadajuće licence. a potom je prava na patent od njega otkupila kanadska tvrtka Optical Recording Corporation.
Diskovi proizvedeni korištenjem Greggove i Russellove tehnologije bili su fleksibilno i korištena transparentan(transparentna) metoda čitanja, koja je imala mnoge nedostatke. Godine 1969. u Nizozemskoj, prirodoslovac u Philipsovom istraživačkom laboratoriju, Pieter Kramer, izumio je optički video disk s reflektirajući metoda očitavanja - s podlogom koja reflektira fokusiranu lasersku zraku. Patentna prijava je podnesena 1972. godine, ali je patent izdan tek 1991. godine. U biti, Kramerov izum je postao standard za optičke diskove. Godine 1975. Philips i MCA počeli su zajednički razvijati industrijski prototip optičkog video diska. Tri godine kasnije, dugo očekivani uzorak predstavljen je u Atlanti pod imenom "Laserdisc". MCA je počeo proizvoditi diskove, a Philips playere. Međutim, na visoko konkurentnom tržištu proizvod se pokazao preskupim i komercijalno neuspješno partnerstvo je prekinuto.
U Japanu i SAD-u, prije pojave DVD medija, tvrtka Pioneer ostala je vodeća u proizvodnji optičkih video diskova. Oprostivši se od MCA-a, Philips je sklopio partnerstvo s japanskom tvrtkom Sony s kojom je 1979. počeo razvijati ne video, već audio disk. Magnetski mediji koji su postojali u to vrijeme primjetno su nedostajali volumena i pouzdanosti pohranjivanja audio zapisa; potencijalno su bili za red veličine inferiorni medijima proizvedenim pomoću optičkih tehnologija. Rezultat suradnje bio je izum i industrijska proizvodnja audio diskova početkom 1980-ih, što je postalo svojevrsni tehnički iskorak u području pohranjivanja informacija – postupnim razvojem ove tehnologije, s prijelazom s analognog na digitalno kodiranje, ubrzo se potpuno zamijenjeni magnetski mediji.
U razvoju tehnologije proizvodnje optičkih diskova javljaju se tzv generacija ili generacije, čija je glavna značajka količina informacija, dostupan za pohranu na jednom disku, značajno se povećao iz generacije u generaciju. Nove metode laserskog snimanja koje koriste sve tanje materijale omogućile su povećanje volumena i poboljšanje drugih bitnih karakteristika.
Istraživači s australskog sveučilišta RMIT i tehnološkog instituta Wuhan, Kina, razvili su radikalno novu vrstu optičkog diska visokih performansi i velikog kapaciteta. Jedan novi pogon može pohraniti do 10 TB (terabajta) podataka i osigurati sigurnost tih podataka više od šest stotina godina. Performanse novog optičkog diska četiri su puta veće od informacijskog kapaciteta postojećih tehnologija i 300 puta veće u pogledu trajanja pohrane informacija.
Prva generacija optičkih diskova
Optički diskovi druge generacije
- DataPlay
Treća generacija optičkih diskova
- Profesionalni disk za DATA
Četvrta generacija optičkih diskova
Neki parametri optičkog diska
| Oznaka | Stranke | Slojevi | Promjer | Kapacitet | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| (cm) | () | (Klin s kukom) | ||||
| CD-ROM 74 min | SS SL | 1 | 1 | 12 | 0.682 | 0.635 |
| CD-ROM 80 min | SS SL | 1 | 1 | 12 | 0.737 | 0.687 |
| CD ROM | SS SL | 1 | 1 | 8 | 0.194 | 0.180 |
| DDCD-ROM | SS SL | 1 | 1 | 12 | 1.364 | 1.270 |
| DDCD-ROM | SS SL | 1 | 1 | 8 | 0.387 | 0.360 |
| DVD-1 | SS SL | 1 | 1 | 8 | 1.46 | 1.36 |
| DVD-2 | SS DL | 1 | 2 | 8 | 2.66 | 2.47 |
| DVD-3 | DS SL | 2 | 2 | 8 | 2.92 | 2.72 |
| DVD-4 | DS DL | 2 | 4 | 8 | 5.32 | 4.95 |
| DVD-5 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 4.70 | 4.37 |
| DVD-9 | SS DL | 1 | 2 | 12 | 8.54 | 7.95 |
| DVD-10 | DS SL | 2 | 2 | 12 | 9.40 | 8.74 |
| DVD-14 | DS DL/SL | 2 | 3 | 12 | 13.24 | 12.32 |
| DVD-18 | DS DL | 2 | 4 | 12 | 17.08 | 15.90 |
| DVD-R 1.0 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 3.95 | 3.68 |
| DVD-R (2.0), +R, -RW, +RW | SS SL | 1 | 1 | 12 | 4.70 | 4.37 |
| DVD-R, +R, -RW, +RW | DS SL | 2 | 2 | 12 | 9.40 | 8.75 |
| DVD-RAM | SS SL | 1 | 1 | 8 | 1.46 | 1.36 |
| DVD-RAM | DS SL | 2 | 2 | 8 | 2.65 | 2.47 |
| DVD-RAM 1.0 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 2.58 | 2.40 |
| DVD-RAM 2.0 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 4.70 | 4.38 |
| DVD-RAM 1.0 | DS SL | 2 | 2 | 12 | 5.16 | 4.80 |
| DVD-RAM 2.0 | DS SL | 2 | 2 | 12 | 9.40 | 8.75 |
| HD DVD | SS SL | 1 | 1 | 8 | 4.70 | 4.38 |
| HD DVD | SS DL | 1 | 2 | 8 | 9.40 | 8.75 |
| HD DVD | DS SL | 2 | 2 | 8 | 9.40 | 8.75 |
| HD DVD | DS DL | 2 | 4 | 8 | 18.80 | 17.50 |
| HD DVD | SS SL | 1 | 1 | 12 | 15.00 | 13.97 |
| HD DVD | SS DL | 1 | 2 | 12 | 30.00 | 27.94 |
| HD DVD | DS SL | 2 | 2 | 12 | 30.00 | 27.94 |
| HD DVD | DS DL | 2 | 4 | 12 | 60.00 | 55.88 |
| HD DVD-RAM | SS SL | 1 | 1 | 12 | 20.00 | 18.63 |
Optički disk
Optički disk- elektromehanički uređaj za čitanje i (u većini modernih modela) pisanje, pomoću lasera, informacija iz optički diskovi u obliku plastičnog diska s rupom u sredini (CD, DVD, itd.). Razvili su ga Philips i Sony kasnih 1970-ih, izvorno za čitanje CD-ova, kako bi se apstrahirali od formata i vrste diska, koji se obično naziva generičkim nazivom voziti, po principu čitanja informacija iz medija. Sam optički pogon može biti u obliku komponente dizajna kao dio složenije opreme (na primjer, kućanski DVD player) ili proizveden kao samostalni uređaj sa standardnim sučeljem za povezivanje (PATA, SATA, USB), na primjer, za ugradnju u računalo.
Postoje sljedeće vrste pogona:
- CD-ROM pogon je najjednostavniji tip CD pogona, dizajniran samo za čitanje CD-a.
- CD-RW pogon - isti kao i prethodni, ali može snimati samo na CD-R/RW diskove.
- DVD-ROM pogon – namijenjen mu je samo čitanje DVD-a.
- DVD/CD-RW pogon - isti DVD-ROM, ali može pisati na CD-R/RW diskove (kombinirani pogon).
- DVD-RW pogon je pogon koji ne samo da može čitati DVD-ove, već i pisati na njih.
- DVD-RW DL pogon - za razliku od prethodnog tipa DVD RW, također ima mogućnost snimanja na dvoslojni optički DVD medij, koji se od konvencionalnih razlikuje po većem kapacitetu.
- Blu-Ray pogon (BD-ROM) je napredna tehnologija optičkih medija koja se temelji na korištenju 405 nm "plavog" (zapravo ljubičastog) lasera.
- BD-RE pogon može čitati/pisati na Blu-Ray diskove.
- HD DVD pogon je nova generacija optičkih diskova koji su prvenstveno dizajnirani za pohranjivanje filmova visoke razlučivosti (HDTV). Novi medijski format omogućuje snimanje tri puta više podataka u usporedbi s DVD-om. Jednoslojni HD DVD-ovi imaju kapacitet od 15 GB, dvoslojni - 30 GB. Općenito, HD DVD pogon može čitati sve formate DVD-ova i CD-ova.
- HD DVD-ROM pogon - pogon koji čita diskove HD DVD formata. Format je zatvoren u veljači 2008.
- HD DVD/DVD-RW pogon - za razliku od prethodnog, sposoban je snimati na diskove u formatima kao što su DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, CD-R, CD-RW.
- pogonska jedinica
Optički disk
Optički disk
nosač podataka u obliku plastične pločice namijenjen za snimanje i reprodukciju zvuka (CD), slike (video disk), alfanumeričkih informacija (CD-ROM, DVD) i dr. pomoću laserske zrake. Prvi optički diskovi pojavili su se 1979. Philips ih je stvorio za snimanje i reprodukciju zvuka. Optički disk sastoji se od krute, optički prozirne baze, na koju je nanesen tanki radni sloj i dodatni zaštitni sloj. Zahvaljujući optičkom načinu očitavanja, optički diskovi su mnogo izdržljiviji od gramofonskih ploča. Promjer standardnog CD-a je 120 mm (4,5 inča), debljina - 1,2 mm, promjer središnje rupe - 15 mm. CD-i su izrađeni od vrlo izdržljive prozirne plastike - polikarbonata ili polivinil klorida. Na jednoj strani diska nalazi se naljepnica, a druga strana ima zrcalnu površinu koja svjetluca u duginim bojama. Ovo je zona snimanja čija se spiralna staza sastoji od jama - udubljenja različitih duljina. Udaljenost između dvije susjedne spiralne staze je 1,6 mikrona, tj. gustoća zapisa je 100 puta veća u usporedbi s klasičnom gramofonskom pločom. Širina jamica je 0,6-0,8 µm, a duljina im je promjenjiva. Odražava duljinu sekvenci "1" snimljenog digitalnog signala i može varirati od 0,9 do 3,3 µm. Informacije u obliku udubina zaštićene su od mehaničkih oštećenja s jedne strane prozirnim materijalom diska, a s druge strane slojem plastike i naljepnicom. U usporedbi s mehaničkim zapisom zvuka, ima niz prednosti: vrlo visoku gustoću zapisa i potpunu odsutnost mehaničkog kontakta između medija i uređaja za čitanje tijekom procesa snimanja i reprodukcije. Glazbeni CD-i snimaju se u tvornici. Kao i gramofonske ploče, mogu se samo slušati. Pomoću laserske zrake signali se digitalno snimaju na rotirajući optički disk. Kao rezultat snimanja, na disku se formira spiralni trag koji se sastoji od minijaturnih utora i glatkih područja. U načinu reprodukcije, laserska zraka usmjerena na stazu kreće se po površini rotirajućeg optičkog diska i čita snimljene informacije. U ovom slučaju, udubljenja se čitaju kao jedinice, a područja koja ravnomjerno odbijaju svjetlost čitaju se kao nule.
Beskontaktno čitanje informacija s CD-a provodi se pomoću optičke glave ili laserskog prijemnika. Optička glava sastoji se od poluvodičkog lasera, optičkog sustava i fotodetektora koji pretvara svjetlost u električnu energiju. Laserska zraka za očitavanje fokusirana je na spiralnu stazu s jamama smještenim duboko u disku. Glava nikada ne dolazi u kontakt s diskom - uvijek je na strogo određenoj udaljenosti od njega, osiguravajući da trag udubina bude u fokusu optičkog sustava.
Multimedijska tehnologija omogućuje vam kombiniranje teksta i grafike sa zvukom i pokretnim slikama na osobnom računalu. Optički CD-ROM-ovi (Compact Disk Read Only Memory) koriste se kao mediji za pohranu u takvim multimedijskim računalima. Izvana se ne razlikuju od audio CD-a koji se koriste u playerima i glazbenim centrima.
Kapacitet jednog CD-ROM-a doseže 650 MB, što se tiče kapaciteta, zauzima srednje mjesto između disketa i tvrdog magnetskog diska (tvrdog diska). CD pogon se koristi za čitanje CD-a. Informacije na CD-u se u industrijskom okruženju zapisuju samo jednom, a na osobnom računalu mogu se samo čitati. Širok izbor igara, enciklopedija, umjetničkih albuma, karata, atlasa, rječnika i priručnika objavljen je na CD-ROM-u. Svi su opremljeni prikladnim tražilicama koje vam omogućuju brzo pronalaženje materijala koji vam je potreban. Kapacitet memorije dva CD-ROM-a dovoljan je za smještaj enciklopedije većeg volumena od Velike sovjetske enciklopedije.
Informacijski optički CD-ovi namijenjeni su za jednokratno (tzv. CD-R) i višestruko (tzv. CD-RW) snimanje informacija na osobno računalo opremljeno posebnim pogonom. To omogućuje, poput magnetofona, snimanje na njih kod kuće. Na CD-R diskove možete snimati samo jednom, ali na CD-RW možete pisati više puta, baš kao i na magnetnom disku ili vrpci, možete obrisati prethodnu snimku i umjesto nje napraviti novu.
1 – CD; 2 – proziran premaz koji štiti informacije ispisane na CD-u od oštećenja; 3 – reflektirajući premaz (sam medij za snimanje); 4 – zaštitni sloj; 5 – fokusiranje; 6 – laserska zraka; 7 – optički razdjelnik; 8 – fotodetektor; 9 - ; 10 – elektromotor koji okreće disk
Postojeći CD-ovi zamjenjuju se novim standardom medija za pohranu - DVD (Digital Versatile Disc ili digitalni disk opće namjene). Izgledom se ne razlikuju od CD-a. Njihove geometrijske dimenzije su iste. Glavna razlika između DVD diska je desetke puta veća gustoća snimanja. To je postignuto zahvaljujući kraćoj valnoj duljini lasera i manjoj veličini točke fokusiranog snopa, što je omogućilo prepolovljenje udaljenosti između staza. Standard DVD-a definiran je na način da će se budući modeli uređaja za čitanje razvijati uzimajući u obzir mogućnost reprodukcije svih prethodnih generacija kompaktnih diskova, odnosno u skladu s načelom "kompatibilnosti unatrag". Godine 1995. Philips je razvio tehnologiju reprodukcije CD-a. DVD standard vam omogućuje značajno povećanje vremena i poboljšanje kvalitete video reprodukcije u usporedbi s postojećim CD-ROM-ovima. DVD pogoni su nadogradnje CD-ROM pogona.
Enciklopedija "Tehnologija". - M.: Rosman. 2006 .
Pogledajte što je "optički disk" u drugim rječnicima:
Nosač podataka u obliku plastičnog ili aluminijskog diska, namijenjen za snimanje i/ili reprodukciju zvuka (CD), slika (video), alfanumeričkih informacija i sl. pomoću laserske zrake. Gustoća snimanja St. 108…… Veliki enciklopedijski rječnik
optički disk- Disk koji sadrži digitalne podatke očitane pomoću optičke tehnologije. [GOST 25868 91] Teme opreme. periferija obradni sustavi informacije EN optički disk... Vodič za tehničke prevoditelje
OPTIČKI DISK, u računalstvu, kompaktni uređaj za pohranu koji se sastoji od diska na koji se informacije zapisuju i čitaju pomoću lasera. Najčešći tip je CD ROM. Audio CD također predstavlja... ... Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik
Rad s optičkim diskovima Optički disk Slika optičkog diska, ISO slika Emulator optičkog pogona Softver za rad s datotečnim sustavima optičkog diska Tehnologije snimanja Načini snimanja Skupno snimanje Vrste ... ... Wikipedia
Nosač podataka u obliku diska od prozirnog materijala (staklo, plastika i sl.) s metalizacijom. sloju, na kojem se mikroskopom, digitalnim optičkim snimanjem formiraju udubljenja (jame), zajedno tvoreći spiralne ili prstenaste... ... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik
Medij za pohranu namijenjen za snimanje i/ili reprodukciju informacija korištenjem fokusiranog laserskog zračenja. Sastoji se od krute (obično optički prozirne) podloge na koju je nanesen fotoosjetljivi ili reflektirajući sloj i... ... enciklopedijski rječnik
optički disk- 147 optički disk: disk koji sadrži digitalne podatke čitljive pomoću optičke tehnologije
Nosači informacija – materijal koji je namijenjen snimanju, pohranjivanju i naknadnom umnožavanju informacija.
Medij za pohranu - strogo definiran dio određenog informacijskog sustava koji služi za posredno pohranjivanje ili prijenos informacija.
Medij za pohranu je fizičko okruženje u kojem se snima.
Mediji mogu biti papir, fotografski film, moždane stanice, bušene kartice, bušene trake, magnetske trake i diskovi ili memorijske ćelije računala. Moderna tehnologija nudi sve više i više novih vrsta medija za pohranu podataka. Oni koriste električna, magnetska i optička svojstva materijala za kodiranje informacija. Razvijaju se mediji u kojima se informacija bilježi čak i na razini pojedinačnih molekula.
Svi računalni mediji dijele se na:
1. Perforiran – imaju papirnatu podlogu, podaci se upisuju u obliku uboda u odgovarajući red i stupac. Količina informacija je 800 bita ili 100 KB.
2. Magnetski mediji – koriste savitljive magnetske diskove i kasete magnetske trake.
3. (kompaktni diskovi) je kompaktni disk od metalizirane plastike, promjera 120 mm i debljine 1,2 mm. S jedne njegove strane nalazi se reflektirajući aluminijski sloj koji je premazan zaštitnim lakom kako bi se spriječilo oštećenje. Informacije se snimaju i čitaju pomoću laserske zrake na stazi koja teče spiralno od središta.
Optički medij za pohranu– (kompakt diskovi) je metalizirani plastični disk promjera 120 mm. I debljine 1,2 mm. S jedne njegove strane nalazi se reflektirajući aluminijski sloj koji je premazan zaštitnim lakom kako bi se spriječilo oštećenje. Informacije se snimaju i čitaju pomoću laserske zrake na stazi koja teče spiralno od središta.
Vrste optičkih diskova:
1. CD ROM (Compact Disk Read Only Memory) – kompaktni disk bez mogućnosti snimanja informacija.
2. CD-R (Compact Disk Recordable) – CD s mogućnošću jednokratnog snimanja podataka.
3. CD-RW (Compact Disk Rewritable) – CD s mogućnošću višestrukog snimanja informacija.
4. DVD (Digital Versatile Disk) – digitalni višeslojni disk za snimanje velikih količina informacija (do 18 GB).
PREDNOSTI: Pouzdanost. Mogućnost snimanja velike količine informacija. Bez habanja.
Kompaktni disk (CD) je disk promjera 120 mm (4,75 inča) ili 80 mm (3,1 inča) i debljine 1,2 mm. Dubina poteza je 0,12 µm, širina 0,6 µm. Potezi su raspoređeni u spiralu, od središta prema periferiji. Duljina hoda je 0,9–3,3 µm, razmak između staza je 1,6 µm. Kompaktni diskovi sastoje se od tri do šest slojeva. Standardni disk od pet inča može sadržavati 650–700 MB informacija, 74–80 minuta visokokvalitetnog stereo zvuka s brzinom uzorkovanja od 44,1 kHz i dubinom digitalizacije od 16 bita ili veliku količinu zvuka u MP3 formatu. Diskovi od tri inča sadrže oko 180 MB informacija. Ponekad postoje diskovi koji se nazivaju "posjetnice". Izgledom i veličinom podsjećaju na posjetnicu, ali zapravo su diskovi od tri inča, izrezani s obje strane. Takav CD može pohraniti od 10 do 80 MB.
U kasnim 1970-ima, Sony i Philips počeli su zajednički razvijati jedinstveni standard za optičke medije za pohranu. Philips je stvorio laserski player, a Sony je razvio tehnologiju za snimanje na optički medij. Na prijedlog Sony Corporation, veličina diska bila je 12 cm, jer... ovaj je svezak omogućio snimanje Beethovenove Devete simfonije u cijelosti. Godine 1982. u dokumentu pod nazivom Crvena knjiga objavljen je standard za obradu, snimanje i pohranjivanje informacija na laserskim diskovima, kao i fizički parametri diska, tj.: 1. Fizička veličina diska. 2. Struktura diska i organizacija podataka. 2. Snimanje podataka u jednom toku od centra prema periferiji. 3. Očitajte podatke konstantnom linearnom brzinom (Constant Linear Velocity, CLV).
Svi podaci na disku podijeljeni su u okvire. Svaki okvir sastoji se od 192 bita za glazbu, 388 bita za podatke o modulaciji i ispravljanju grešaka i jednog kontrolnog bita. 98 okvira čini jedan sektor. Sektori se spajaju u stazu. Na disk se može snimiti najviše 99 zapisa.
Tijekom snimanja i čitanja informacija, kada se laserska zraka kreće od središta prema periferiji, brzina vrtnje diska je ↓. Ovo je neophodno kako bi se osiguralo da se ista količina informacija može pročitati i napisati u istom vremenu. Dakle, bez korištenja CLV tehnologije, prilikom reprodukcije, primjerice, glazbenih djela, brzina izvedbe bi se promijenila.
Zbog relativno male veličine laserskih diskova u usporedbi s vinilnim pločama, nazvani su kompaktni diskovi ili skraćeno CD (Compact Disk). Prvi CD-ovi bili su dizajnirani za snimanje i reprodukciju glazbe i mogli su pohraniti do 74 minute visokokvalitetnog stereo zvuka. Standard za takve diskove zvao se CD-DA (Compact Disk Digital Audio).
S razvojem računalne industrije pojavila se potreba za tehnologijom koja omogućuje pohranu ne samo digitalnog zvuka, već i raznih podataka na CD-ove. Računalni programi nisu mogli stati na diskete, a obujam korisničkih datoteka postajao je sve veći.
Godine 1984. objavljen je standard nazvan Žuta knjiga. Tvrtke Sony i Philips reorganizirale su strukturu CD-a i počele koristiti nove kodove za ispravljanje pogrešaka - EDC (Error Detection and Correction) i ECC (Error Correction Code). Glavna jedinica za smještaj podataka bio je sektor. Jedan sektor sadrži: 12 bajtova za sinkronizaciju, 4 bajta za zaglavlja, 2048 bajtova za korisničke podatke i 288 bajtova za ispravljanje grešaka. Tehnologija CAV (Constant Angular Velocity) razvijena je za čitanje računalnih podataka. CAV tehnologija omogućuje čitanje informacija s diska brže od CLV tehnologije, budući da se protok podataka povećava kako se laserska zraka kreće od središta prema periferiji. Moderni CD pogoni podržavaju obje tehnologije. Računalni laserski diskovi nazvani su CD-ROM - Compact Disk ReadOnly Memory (doslovno, “memorija samo za čitanje na CD-ima”). U kasnim 1990-ima, CD pogon je postao standardna komponenta svakog računala i velika većina programa počela se distribuirati na CD-ima.
Tržište potrošača brzo se širilo, obujam proizvodnje se povećavao, a najveći proizvođači počeli su razvijati tehnologiju koja korisniku omogućuje samostalno snimanje bilo koje informacije na CD. Godine 1988. Tajio Yuden izdao je prvi CD-R (Compact Disk Recordable) na svijetu. Najveći izazov s kojim se susreću dizajneri CD snimača je pronalaženje visoko reflektirajućih materijala. Tajio Yuden uspješno je izvršio zadatak. Legura zlata i cijanina koju su koristili za izradu ovih diskova imala je refleksivnost od preko 70%. Ista tvrtka razvila je metodu za nanošenje aktivnog organskog sloja na površinu diska, kao i tehnologiju za dijeljenje diska na staze.
DVD, DVD-R, DVD-RW, CD, CD-R i CD-RW diskove proizvode različite tvrtke: AMD, Amedia, Digitex, HP, Imation, MBI, Memorex, Philips, Smartbuy, Sony, TDK, Verbatim .
DVD struktura.
U prosincu 1995. godine 10 tvrtki ujedinjenih u DVD konzorcij službeno je najavilo stvaranje jedinstvenog standarda - DVD. Skraćenica DVD isprva je označavala Digital Video Disc, ali je kasnije njezino značenje promijenjeno u Digital Versatile Disc. Disk je bio u potpunosti kompatibilan sa standardima Crvene knjige i Žute knjige. DVD je izgledom identičan CD-u, ali omogućuje snimanje informacija 24 puta većeg volumena, odnosno do 17 GB. To je postalo moguće zahvaljujući promjenama u fizičkim karakteristikama diska i korištenju novih tehnologija. Razmak između staza smanjen je na 0,74 μm, a geometrijske dimenzije udubljenja smanjene su na 0,4 μm za jednoslojni disk i 0,44 μm za dvoslojni disk. Područje podataka se povećalo, fizičke veličine sektora su se smanjile. Korišten je učinkovitiji kod za ispravljanje pogrešaka, RSPC (Reed Solomon Product Code), te je postala moguća učinkovitija bitna modulacija. DVD tehnologija nudi velik broj formata i četiri vrste dizajna u dvije veličine. Disk ovog standarda može biti jednostrani ili dvostrani. Na svakoj strani može biti jedan ili dva radna sloja.
Dok je pisanje jednoslojnih DVD-ova slično snimanju CD-ova, pisanje dvoslojnih diskova značajno se razlikuje od prethodno opisanog postupka.
Dvoslojni diskovi tipa DVD-2 i DVD-9 imaju dva radna sloja za snimanje informacija. Ti su slojevi odvojeni pomoću posebnog prozirnog materijala. Da bi obavljao svoju funkciju, takav materijal mora imati međusobno isključiva svojstva: dobro reflektirati lasersku zraku pri očitavanju vanjskog sloja i istovremeno biti što transparentniji pri očitavanju unutarnjeg sloja. Na zahtjev korporacija Philips i Sony, 3M je stvorio materijal koji udovoljava sljedećim zahtjevima: reflektivnost od 40% i potrebna prozirnost. DVD-ovi su debljine 0,6 mm. Radi fizičke kompatibilnosti s CD-ima, na DVD je dodatno zalijepljena polikarbonatna podloga debljine 0,6 mm.
CD specifikacija ne nudi nikakav mehanizam zaštite od kopiranja - diskovi se mogu slobodno kopirati i reproducirati. Međutim, počevši od 2002. godine, razne zapadne izdavačke kuće počele su pokušavati izraditi CD-e zaštićene od kopiranja. Bit gotovo svih metoda svodi se na namjerno unošenje grešaka u podatke zapisane na disku, kako bi se disk mogao reproducirati na kućnom CD playeru ili glazbenom centru, ali ne i na računalu. Rezultat je igra mačke i miša: takvi diskovi nisu čitljivi na svim kućanskim uređajima za reprodukciju, ali na nekim računalima jesu čitljivi, izlazi softver koji omogućuje kopiranje čak i zaštićenih diskova itd. Muzička industrija, međutim, ne odustaje od nade i nastavlja isprobavati sve više i više novih metoda.
Postoje i magnetooptički diskovi : FLOPTICAL = FLOPPY (floppy disk) + OPTICAL.
Površina magnetooptičkog diska prekrivena je posebnim materijalom čija se svojstva mijenjaju pod utjecajem temperature i magnetskih polja. Svi ovi diskovi međusobno se razlikuju po promjeru i broju radnih površina. Količina informacija je do 10 GB.
Što može biti nositelj informacija? Nešto na čemu se može sačuvati sve što trebamo zapamtiti, jer ljudsko je pamćenje kratkog vijeka. Naši preci ostavljali su važne podatke na zemlji, kamenu, drvu i glini sve dok se nije pojavio papir. Pokazalo se da je to materijal koji zadovoljava najvažnije zahtjeve za medij za pohranu podataka. Bio je lagan, izdržljiv, prikladan za bilješke i kompaktan.
Upravo ti zahtjevi moderni mediji za pohranu – optički(to su CD-ovi ili laserski diskovi). Istina, u fazi prijelaza (od početka 20. stoljeća), između papira i diskova, magnetska traka nam je puno pomogla. Ali njezino je vrijeme prošlo. Danas su diskovi najprikladniji i najpouzdaniji spremnik i pohrana informacija.
Kako staviti podatke na disk? Koncept “snimanja kasete” poznat nam je desetljećima. Sada govorimo io diskovima. Samo što je ovaj proces postao puno jednostavniji i jeftiniji.
Danas ćemo razgovarati o optički mediji za pohranu podataka: uređaj, tehnologija snimanja, glavne razlike.
CD-R su bili prvi optički mediji za snimanje. Imali su mogućnost snimanja samo jednom. Podaci su spremljeni kada je radni sloj zagrijan laserom, uzrokujući njegovu kemijsku reakciju (pri t? = 250 °C). U ovom trenutku nastaju tamne mrlje u područjima grijanja. Odatle dolazi koncept "spaljivanja". Na DVD-R diskovima snimanje se odvija na sličan način.
Situacija je nešto drugačija s CD, DVD i Blu-ray diskovima koji imaju funkciju prepisivanja. Takve tamne točkice ne nastaju na njihovoj površini, jer radni sloj nije boja, već posebna legura, koja se zagrijava laserom na 600? Tada područja površine diska izložena laserskoj zraci postaju tamnija i imaju reflektirajuća svojstva.
U ovom trenutku, osim CD diskova, koji se mogu smatrati pionirima u ponudi optičkih medija, pojavili su se i diskovi kao što su DVD i Blu-ray. Ove vrste diskova razlikuju se jedna od druge. Na primjer, kapacitet. Blu-ray disk može sadržavati do 25 GB podataka, DVD može sadržavati do 5 GB, a CD samo do 700 MB. Sljedeća razlika je način na koji se podaci čitaju i zapisuju u Blu-ray pogone. Za taj proces odgovoran je plavi laser čija je valna duljina jedan i pol puta kraća od valne duljine crvenog lasera CD ili DVD pogona. Zato je na površinu Blu-ray diskova, koja je površinom jednaka ostalim vrstama diskova, moguće snimiti višestruko veće podatke.
formati laserskih diskova
Tri gore navedene vrste laserskih diskova također se mogu klasificirati prema njihovim formatima:
1. CD-R, CD-RW diskovi su iste veličine (do 700; ponekad 800MB, ali takvi diskovi nisu čitljivi na svim uređajima). Jedina razlika je u tome što je CD-R disk za jednokratno snimanje, a CD-RW za višekratnu upotrebu.
2. Diskovi u formatima DVD-R, DVD+R, kao i DVD-RW razlikuju se samo po mogućnosti višestrukog prepisivanja DVD-RW diskova, ali inače su parametri isti. 4,7 GB je kapacitet standardnog DVD diska, a 1,4 GB je kapacitet DVD-a promjera 8 cm.
3. DVD-R DL, DVD+R DL – dvoslojni diskovi koji mogu držati 8,5 GB informacija.
4. Formati BD-R - Blu-ray diskovi su jednoslojni, kapaciteta 25 GB i BD-R DL - Blu-ray diskovi su dvoslojni, kapaciteta 2 puta više.
5. Formati BD-RE, BD-RE DL Blu-ray diskova – mogućnost ponovnog snimanja, do 1000 puta.
Diskovi sa znakovima "+" i "-" relikt su sporova o formatu. U početku se vjerovalo da je "+" (na primjer, DVD+R) vodeći za računalnu industriju, a "-" (DVD-R) standard kvalitete za potrošačku elektroniku. Danas gotovo sva oprema lako prepoznaje diskove oba formata. Nitko od njih nema očitih prednosti jedni nad drugima. Materijali za njihovu proizvodnju također su identični
što su optički diskovi
Sam disk, koji se koristi kod kuće za snimanje informacija, ne razlikuje se po veličini od industrijski proizvedenih diskova. Struktura svih optičkih medija je višeslojna.
- Osnova svake je podloga. Izrađena je od polikarbonata, materijala otpornog na razne vanjske utjecaje okoline. Ovaj materijal je proziran i bezbojan.
- Slijedi radni sloj. Za diskove koji se mogu snimati i diskove koji se mogu ponovno pisati, razlikuje se po svom sastavu. Za prve je to organsko bojilo, za druge posebna legura koja mijenja fazno stanje.
- Zatim dolazi reflektirajući sloj. Služi za reflektiranje laserske zrake i može sadržavati aluminij, zlato ili srebro.
- Četvrti je zaštitni sloj. Samo CD i Blu-ray diskovi prekriveni su zaštitnim slojem, koji je tvrdi lak.
- Posljednji sloj je oznaka. Ovo je naziv za gornji sloj laka koji može brzo upiti vlagu. Zahvaljujući tome sva tinta koja padne na površinu diska tijekom procesa ispisa brzo se suši.
proces prijenosa informacija na disk
Sada malo znanstvene teorije. Svi optički mediji za pohranu imaju stazu u obliku spirale koja se proteže od samog središta do ruba diska. Na tom putu laserska zraka bilježi informacije. Točke koje nastaju prilikom “spaljivanja” laserskom zrakom nazivaju se “jame”. Područja površine koja ostaju netaknuta nazivaju se "zemljama". U binarnom jeziku, 0 je jama, a 1 je zemlja. Kada se disk pokrene, laser očitava sve informacije s njega.
"Jame" i "zemlje" imaju različitu refleksiju, stoga pogon lako razlikuje sva tamna i svijetla područja diska. A ovo je isti niz jedinica i nula svojstven svim fizičkim datotekama. Postupno je postalo moguće povećati točnost fokusiranja zahvaljujući razvoju tehnologija koje su smanjile valnu duljinu laserske zrake. Sada, na isti prostor diska kao i prije, možete smjestiti mnogo veću količinu informacija, jer... udaljenost između lasera i radnog sloja izravno ovisi o valnoj duljini. Što je val kraći - udaljenost je kraća.
načini snimanja diskova
- Snimanje diska kod kuće događa se pomoću laserske zrake. Također se naziva "spaljivanje" ili "rezanje".
Snimanje tijekom industrijske proizvodnje diskova naziva se žigosanje. Na taj se način proizvode velike količine diskova sa snimkama glazbe, filmova i računalnih igara. Sve informacije koje dospijevaju na disk tijekom žigosanja sastoje se od mnogo sitnih udubljenja. Nešto slično dogodilo se i kad su se radile gramofonske ploče.
organizacija procesa snimanja na optičkim medijima za pohranu podataka
1. faza.
Prepoznavanje vrste medija. Ubacili smo disk i čekamo da snimač da podatke o odgovarajućoj brzini snimanja i najoptimalnijem snazi laserske zrake.
Faza 2. Program koji upravlja snimanjem postavlja zahtjeve snimaču o vrsti medija koji se koristi, količini slobodnog prostora i brzini kojom se disk treba snimiti.
Faza 3. Navodimo sve potrebne podatke koje program traži i sastavljamo popis datoteka koje zahtijevaju pisanje na disk.
Faza 4. Program prenosi sve podatke na snimač i prati cijeli proces snimanja.
Faza 5 Snimač postavlja snagu laserske zrake i započinje proces snimanja.
Čak i za medije istog formata, kvaliteta snimanja može se radikalno razlikovati. Kako bi kvaliteta snimanja bila visoka, treba paziti na brzinu navedenu u snimci. Postoji “zlatno pravilo” - manje grešaka pri manjim brzinama i obrnuto. Sam rekorder, odnosno njegov model, također igra značajnu ulogu.
potpis na optičkim diskovima
- Preporučljivo je odmah potpisati disk na kojem se pojavljuju neki podaci, kako ne bi došlo do zabune. To se može učiniti na različite načine:
- pomoću snimača, uz pomoć posebnih tehnologija koje nanose tekst i jednobojnu sliku na posebnu površinu. Cijena takvih diskova može biti 2 puta veća od cijene jednostavnih diskova;
- potpis izrađen samostalno rukom (posebnim markerom);
- Tehnologija LabelTag – tekst se nanosi izravno na radnu površinu diska. Natpis možda neće uvijek biti čitljiv;
- naljepnice tiskane zasebno na bilo kojem od pisača. Njihovo korištenje se ne potiče, jer... mogu oštetiti površinu diska i skinuti se tijekom reprodukcije.
trajanje pohrane optičkih medija za pohranu
Na naljepnicama novih diskova možete vidjeti točku koja označava koliko dugo se podaci mogu pohraniti na ovom mediju. Ponekad ova brojka odgovara 30 godina. U stvarnosti je takvo razdoblje gotovo nemoguće. Tijekom svog postojanja disk može biti podvrgnut različitim udarcima i oštećenjima. Ako je snimljen kod kuće, rok trajanja mu se još više smanjuje. Samo idealni uvjeti skladištenja omogućit će vam da sve podatke na diskovima sačuvate sigurnima i zdravima.
