دیسک نوری در کامپیوتر چیست؟ دیسک های نوری در ذخیره سازی و استفاده

رسانه های نوری سی دی های 12 سانتی متری (4.72 اینچ) یا مینی دیسک های 8 سانتی متری (3.15 اینچی) هستند. رسانه نوری از سه لایه تشکیل شده است:

1) پایه پلی کربنات (سمت بیرونی دیسک)؛

2) یک لایه فعال (ضبط کننده) از پلاستیک با فاز قابل تغییر حالت؛

3) نازک ترین لایه بازتابنده (سمت داخلی دیسک).

یک سوراخ دایره ای در مرکز سی دی وجود دارد که روی دوک درایو CD-ROM می لغزد.

نوشتن و خواندن اطلاعات در یک سی دی توسط هدی انجام می شود که می تواند پرتو لیزر را ساطع کند. هیچ تماس فیزیکی بین سر و سطح دیسک وجود ندارد که باعث افزایش طول عمر سی دی می شود. فاز دومین لایه پلاستیکی، کریستالی یا آمورف، بسته به سرعت خنک کننده پس از گرم شدن سطح توسط پرتو لیزر در طول فرآیند ضبط انجام شده در درایو، تغییر می کند. هنگامی که به آرامی خنک می شود، پلاستیک به حالت کریستالی تبدیل می شود و اطلاعات پاک می شود ("0" نوشته می شود). با خنک شدن سریع (اگر فقط یک نقطه میکروسکوپی گرم شود)، عنصر پلاستیک به حالت بی شکل تبدیل می شود ("1" را بنویسید). با توجه به تفاوت در ضرایب بازتاب از نقاط میکروسکوپی کریستالی و آمورف لایه فعال، در هنگام خواندن، شدت پرتو بازتابی درک شده توسط سر قرائت تعدیل می‌شود. سطح دیسک به سه ناحیه تقسیم می شود. Lead-In در مرکز دیسک قرار دارد و ابتدا خوانده می شود. این شامل محتویات دیسک، جدول آدرس تمام رکوردها، برچسب دیسک و سایر اطلاعات سرویس است. ناحیه میانی حاوی اطلاعات اولیه است و بیشتر دیسک را اشغال می کند. Lead-Out حاوی علامت انتهای دیسک است.

اطلاعات روی لوح فشرده با افزونگی بالا توسط کد تصحیح Reed-Solomon کدگذاری می‌شود که در صورت عدم خواندن اطلاعات از روی دیسک، بازیابی اطلاعات اصلی را تضمین می‌کند.

یک سی دی می تواند چندین صد چرخه بازنویسی را تحمل کند. اطلاعات زمانی که سی دی با فرکانس بیش از 10000 دور در دقیقه چرخانده می شود خوانده می شود.

تمامی سی دی ها را می توان بر اساس قابلیت خواندن/نوشتن به سه نوع دسته بندی کرد:

1) رام (حافظه فقط خواندنی) - فقط خواندنی. ضبط غیرممکن است؛

2) R (قابل ضبط) - برای ضبط یک بار و خواندن چندگانه. دیسک را می توان یک بار ضبط کرد. اطلاعات ثبت شده را نمی توان تغییر داد و فقط خواندنی است.

3) RW (ReWritable) - برای نوشتن و خواندن چندگانه. اطلاعات روی دیسک را می توان چندین بار بازنویسی کرد.

این نوع دیسک ها از نظر ماده ای که لایه پلاستیکی دوم از آن ساخته شده است متفاوت است.

انواع CD (Compact Disc)، DVD (Digital Versatile Disc) و Blu-Ray را در نظر بگیرید که اندازه آنها 4.72 اینچ است.

حجم سی دی 650 یا 700 مگابایت است. دیسک های موسیقی سی دی هستند و فقط برای خواندن موسیقی از روی آنها در نظر گرفته شده اند. زمان دسترسی به سی دی - 0.05-0.3 ثانیه.

فرمت DVD تکامل یافته سی دی است، حجم آن به دلیل ضبط متراکم تر، 4.7 گیگابایت است. دی وی دی ها به تکامل خود ادامه می دهند. چندین فرمت DVD رقیب وجود دارد: DVD-، DVD + و DVD-RAM.

فرمت Blu-Ray توسعه بیشتر DVD است و به شما امکان می دهد 25 گیگابایت اطلاعات را در یک لایه ضبط کنید.

نام فرمت های CD و DVD بسته به قابلیت خواندن/نوشتن در جدول ارائه شده است.

در سال 1979، فیلیپس و سونی یک رسانه ذخیره سازی کاملاً جدید ایجاد کردند که جایگزین ضبط گرامافون - یک دیسک نوری (Compact Disk - CD) برای ضبط و بازتولید صدا شد. در سال 1982 تولید انبوه سی دی ها در کارخانه ای در آلمان آغاز شد. مایکروسافت و اپل کامپیوتر سهم قابل توجهی در محبوبیت سی دی داشته اند.

در مقایسه با ضبط مکانیکی صدا، چندین مزیت دارد - تراکم ضبط بسیار بالا و عدم وجود تماس مکانیکی بین رسانه و خواننده در حین ضبط و پخش. با استفاده از پرتو لیزر، سیگنال ها به صورت دیجیتالی بر روی یک دیسک نوری چرخان ثبت می شوند.

در نتیجه ضبط، یک مسیر مارپیچی بر روی دیسک تشکیل می شود که از فرورفتگی ها و بخش های صاف تشکیل شده است. در حالت بازتولید، یک پرتو لیزر متمرکز بر یک مسیر بر روی سطح دیسک نوری در حال چرخش حرکت می کند و اطلاعات ضبط شده را می خواند. در این حالت، دره ها به صورت صفر و مناطقی که نور را به طور مساوی منعکس می کنند، یک خوانده می شوند. روش ضبط دیجیتال عملاً بدون تداخل و کیفیت صدای بالا را تضمین می کند. چگالی ضبط بالا به دلیل توانایی تمرکز پرتو لیزر در نقطه ای با اندازه کمتر از 1 میکرون به دست می آید. این زمان ضبط و پخش طولانی را تضمین می کند.

برنج. 13. سی دی نوری

در اواخر سال 1999، سونی یک رسانه جدید Super Audio CD (SACD) را معرفی کرد. در عین حال، فناوری به اصطلاح «جریان دیجیتال مستقیم» DSD (Direct Stream Digital) به کار گرفته شده است. پاسخ فرکانسی از 0 تا 100 کیلوهرتز و نرخ نمونه برداری 2.8224 مگاهرتز بهبود قابل توجهی در کیفیت صدا در مقایسه با سی دی های معمولی ایجاد می کند. نرخ نمونه برداری بسیار بالاتر فیلترها را برای ضبط و پخش غیر ضروری می کند، زیرا گوش انسان این سیگنال مرحله را به عنوان آنالوگ "صاف" درک می کند. در عین حال، سازگاری با فرمت CD موجود تضمین می شود. دیسک های جدید HD تک لایه، HD دولایه، و HD و CD Hybrid Dual Layer در دسترس هستند.

ذخیره صداهای ضبط شده به صورت دیجیتال روی دیسک های نوری بسیار بهتر از آنالوگ بر روی صفحه های گرامافون یا نوار کاست است. اول از همه، دوام رکوردها به طور بی حد و حصر افزایش یافته است. از این گذشته ، دیسک های نوری عملاً ابدی هستند - آنها از خراش های کوچک نمی ترسند ، پرتو لیزر هنگام پخش رکورد به آنها آسیب نمی رساند. به عنوان مثال، سونی 50 سال ضمانت ذخیره سازی اطلاعات روی دیسک ها را می دهد. علاوه بر این، سی دی ها از نویز ضبط مکانیکی و مغناطیسی رنج نمی برند، بنابراین کیفیت صدای دیسک های نوری دیجیتال بی اندازه بهتر است. علاوه بر این، با ضبط دیجیتال، امکان پردازش کامپیوتری صدا نیز وجود دارد که به عنوان مثال، امکان بازیابی صدای اصلی ضبط‌های مونوفونیک قدیمی، حذف نویز و اعوجاج از آنها و حتی تبدیل آنها به استریو وجود دارد.

برای پخش سی دی می توان از پخش کننده ها (به نام پخش کننده سی دی)، استریو و حتی کامپیوترهای لپ تاپ مجهز به درایو مخصوص (به نام درایو سی دی رام) و بلندگوها استفاده کرد. تا به امروز در دنیا بیش از 600 میلیون سی دی پلیر و بیش از 10 میلیارد سی دی در دست کاربران است! پخش‌کننده‌های سی‌دی قابل حمل قابل حمل، مانند پخش‌کننده‌های کاست فشرده مغناطیسی، مجهز به هدفون هستند (شکل 14).

برنج. 14. سی دی پلیر

برنج. 15. رادیو با سی دی پلیر و تیونر دیجیتال

برنج. 16. مرکز موسیقی

سی دی های موسیقی در کارخانه ضبط می شوند. مانند صفحات گرامافون، فقط می توان به آنها گوش داد. با این حال، در سال های اخیر، دیسک های سی دی نوری برای ضبط یک بار (اصطلاحا CD-R) و چندگانه (اصطلاحا CD-RW) بر روی یک کامپیوتر شخصی مجهز به درایو مخصوص ساخته شده اند. این امکان ضبط بر روی آنها را در یک محیط آماتور فراهم می کند. دیسک‌های CD-R را می‌توان فقط یک‌بار ضبط کرد، و دیسک‌های CD-RW را چندین بار: درست مانند یک ضبط صوت، می‌توانید یک ضبط قبلی را پاک کنید و یک ضبط جدید به جای آن بسازید.

ضبط دیجیتال امکان ترکیب متن و گرافیک با صدا و تصاویر متحرک را در رایانه شخصی فراهم کرده است. این فناوری "چند رسانه ای" نامیده می شود.

این رایانه های چند رسانه ای از CD-ROM های نوری (حافظه فقط خواندنی دیسک فشرده) به عنوان رسانه ذخیره سازی استفاده می کنند. از نظر ظاهری، آنها با سی دی های صوتی مورد استفاده در پخش کننده ها و مراکز موسیقی تفاوتی ندارند. اطلاعات موجود در آنها به صورت دیجیتالی نیز ثبت می شود.

دیسک های فشرده موجود با یک استاندارد رسانه ای جدید - DVD (Digital Versatil Disc یا دیسک دیجیتال همه منظوره) جایگزین می شوند. آنها هیچ تفاوتی با سی دی ها ندارند. ابعاد هندسی آنها یکسان است. تفاوت اصلی بین DVD تراکم داده بسیار بالاتر است. این شامل 7-26 برابر اطلاعات بیشتر است. این به دلیل طول موج کوتاهتر لیزر و اندازه نقطه کوچکتر پرتو متمرکز است که باعث می شود فاصله بین مسیرها به نصف کاهش یابد. علاوه بر این، دی وی دی ها می توانند یک یا دو لایه اطلاعات داشته باشند. با تنظیم موقعیت سر لیزر می توان به آنها دسترسی داشت. در یک DVD، هر لایه اطلاعات دو برابر نازکتر از یک سی دی است. بنابراین امکان اتصال دو دیسک با ضخامت 0.6 میلی متر به یک دیسک با ضخامت استاندارد 1.2 میلی متر وجود دارد. این ظرفیت را دو برابر می کند. در مجموع، استاندارد DVD 4 تغییر را ارائه می دهد: یک طرفه، یک لایه برای 4.7 گیگابایت (133 دقیقه)، یک طرفه، دو لایه برای 8.8 گیگابایت (241 دقیقه)، دو طرفه، یک لایه برای 9.4 گیگابایت. (266 دقیقه) و دو طرفه، دو لایه 17 گیگابایت (482 دقیقه). دقیقه داخل پرانتز زمان پخش برنامه های ویدئویی با کیفیت دیجیتال بالا با صدای فراگیر دیجیتال چندزبانه است. استاندارد دی وی دی جدید به گونه ای تعریف شده است که خواننده های آینده با در نظر گرفتن قابلیت پخش تمام سی دی های نسل های قبلی طراحی شوند. با رعایت اصل "سازگاری با عقب". استاندارد DVD می تواند زمان و کیفیت پخش ویدئو را در مقایسه با CD-ROM های موجود و CD های ویدئویی LD به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

فرمت های DVD-ROM و DVD-Video در سال 1996 ظاهر شدند و فرمت DVD-audio بعدا برای ضبط صدای با کیفیت بالا توسعه یافت.

درایوهای DVD تا حدودی درایوهای CD-ROM بهبود یافته هستند.

دیسک های نوری CD و DVD اولین رسانه دیجیتال و رسانه ذخیره سازی برای ضبط و تولید مجدد صدا و تصویر شدند.

تاریخچه حافظه فلش

تاریخچه پیدایش کارت‌های فلش مموری با تاریخچه دستگاه‌های دیجیتال موبایلی مرتبط است که می‌توان آن‌ها را در کیف، در جیب سینه کت یا پیراهن یا حتی به عنوان جاکلیدی دور گردن با خود حمل کرد.

اینها پخش کننده های MP3 مینیاتوری، ضبط کننده های صوتی دیجیتال، دوربین های عکس و فیلم، تلفن های هوشمند و دستیارهای دیجیتال شخصی - PDA، مدل های مدرن تلفن های همراه هستند. این دستگاه ها از نظر اندازه کوچک، نیاز به افزایش ظرفیت حافظه داخلی برای نوشتن و خواندن اطلاعات داشتند.

چنین حافظه ای باید جهانی باشد و برای ضبط هر نوع اطلاعات به صورت دیجیتالی استفاده شود: صدا، متن، تصاویر - نقاشی ها، عکس ها، اطلاعات ویدئویی.

اینتل اولین شرکتی بود که فلش مموری را تولید و به بازار عرضه کرد. در سال 1988 یک فلش مموری 256 کیلوبیتی به اندازه یک جعبه کفش نشان داده شد. طبق طرح منطقی NOR (به رونویسی روسی - NOT-OR) ساخته شد.

حافظه فلش NOR سرعت نوشتن و پاک کردن نسبتاً پایینی دارد و تعداد چرخه های نوشتن نسبتاً کم است (حدود 100000). چنین فلش مموری را می توان در مواقعی استفاده کرد که ذخیره سازی تقریباً دائمی داده با رونویسی بسیار نادر مورد نیاز است، به عنوان مثال، برای ذخیره سازی سیستم عامل دوربین های دیجیتال و تلفن های همراه.

1. مقدمه

3.1. ویژگی های فنی رقبا

4. چشم انداز توسعه ذخیره سازی نوری.

5. تجزیه و تحلیل مقایسه ای درایوهای نوری

5.1 ASUS DRW-1608P

5.2 NEC ND-3540A

6. اقدامات احتیاطی ایمنی هنگام کار با رایانه شخصی

6.1 سازماندهی محل کار

6.2 اقدامات احتیاطی ایمنی

نتیجه

فهرست ادبیات استفاده شده

1. مقدمه

ذخیره سازی نوری در چند سال گذشته دستخوش تغییرات قابل توجهی شده است. امروزه درایو نوری بخشی جدایی ناپذیر از رایانه شخصی است - که ارتباط موضوع انتخاب شده را تعیین می کند.

ذخیره سازی نوری به بخشی جدایی ناپذیر از رایانه شخصی تبدیل شده است زیرا محصولات نرم افزاری مختلف (عمدتاً بازی ها و پایگاه های داده) فضای قابل توجهی را اشغال کردند و تحویل آنها بر روی فلاپی دیسک بسیار گران و غیرقابل اعتماد بود. بنابراین، آنها شروع به عرضه بر روی دیسک های نوری (همان گونه های موسیقی معمولی) کردند، و برخی از بازی ها و برنامه ها مستقیماً از دیسک نوری کار می کنند، بدون نیاز به کپی کردن در هارد دیسک.

همچنین، یک کامپیوتر مدرن یک مرکز چند رسانه ای قدرتمند است که به شما امکان پخش موسیقی، تماشای فیلم را می دهد.

هدف از این پایان نامه بررسی تجهیزات ذخیره سازی نوری می باشد. در فرآیند مطالعه، سوالات زیر مورد بررسی قرار می گیرد:

¾ تاریخچه ایجاد یک درایو نوری

¾ تاریخچه توسعه ذخیره سازی نوری

¾ چشم انداز توسعه ذخیره سازی نوری

¾ تجزیه و تحلیل مقایسه ای درایوهای نوری

¾ اقدامات احتیاطی ایمنی هنگام کار با رایانه شخصی

2. تاریخچه ایجاد درایو نوری

دیسک های نوری عملاً هم سن رایانه های شخصی هستند. و آنها حتی والدین خود را دارند - صفحات وینیل. سال ورود دیسک های نوری به تکنولوژی روز را سال 1982 می دانند. پس از آن بود که دو شرکت بزرگ فیلیپس و سونی پیشرفت‌های جدیدی را آغاز کردند. مدیرعامل سونی، آکیو موریتا، که به دلیل پخش کننده معروف واکمن نیز شهرت دارد، معتقد بود که چنین دیسک هایی باید برای گوش دادن به موسیقی کلاسیک طراحی شوند. و زمان پخش سمفونی نهم بتهوون به عنوان مدت زمان استاندارد در نظر گرفته شد که تقریباً 73 دقیقه است. مقرر شد زمان استاندارد بازی برابر با 74 دقیقه و 33 ثانیه باشد. اینگونه بود که استاندارد کتاب قرمز متولد شد که استاندارد دیسک CD-DA (CD-Digital Audio) را توصیف می کرد. علاوه بر این، نسخه قبلی آن استاندارد یک صفحه وینیل معمولی با مدت زمان 45 دقیقه بود که بدترین کیفیت صدا و ویژگی های عملکردی رسانه را دارد که قابل مقایسه با سی دی نیست. فیلیپس نیز همراه با سونی در شکل گیری استاندارد «کتاب قرمز» مشارکت داشت. الزامات سختگیرانه ای در مورد ابعاد، کیفیت صدا، روش رمزگذاری داده ها و استفاده از یک آهنگ مارپیچی منفرد اعمال شد.

در CD-DA داده ها به صورت زیر ارائه می شود.

از نظر ساختاری، کل دیسک را می‌توان به سه بخش اصلی تقسیم کرد: ورودی (منطقه ورودی که تمام اطلاعات مربوط به ساختار و مالکیت دیسک را ذخیره می‌کند)، PMA (منطقه حافظه برنامه - خود داده‌ها) و خروجی (سرب خروجی) ناحیه سرب، متشکل از تقریباً یک) صفر "و در واقع نشانگر انتهای دیسک است).

تمام اطلاعات در CD-DA به صورت آهنگ هایی که با فاصله (پیش شکاف) برابر با 2 ثانیه از هم جدا شده اند، ثبت می شود. می توان 99 آهنگ از این قبیل وجود داشت و هر یک از آنها را می توان به 99 قطعه تقسیم کرد. مفهوم آهنگ ها تا حدودی ثانویه است، اما برای ساده ترین توصیف ساختار یک دیسک به خوبی مناسب است.

در واقع اطلاعات روی دیسک به صورت بلوک-بخش ارائه می شود که دارای اندازه استاندارد (2352 بایت) و سرعت خواندن استاندارد 75 بلوک در ثانیه است. یعنی اگر در مورد فاصله دو ثانیه ای صحبت می کنیم، منظور ما 150 قطعه بلوک "خالی" است. خود آهنگ ها شامل بلوک های پر از اطلاعات هستند.

یک قطعه بلوک به نوبه خود از 98 میکروفریم تشکیل شده است که هر یک 24 بایت (192 بیت) است. 24 بایت می تواند حاوی توضیحاتی از مقادیر شش نمونه مجزای کانال های راست و چپ باشد. و مقدار داده شده 2352 بایت را می توان با ضرب 98 در 24 به دست آورد.

3. تاریخچه توسعه ذخیره سازی نوری

مشخصات جدیدی که توسط فیلیپس و سونی توسعه داده شده است، برای ذخیره داده های دیجیتالی روی CD-media به عنوان "کتاب زرد" و خود رسانه - CD-ROM (حافظه فقط خواندنی) شناخته می شود. یک قطعه بلوکی 2352 بایتی تبدیل شده است. این است که استاندارد ارائه شده برای انواع حالت 1، طراحی شده برای ذخیره سازی داده های کامپیوتر دیجیتال، و حالت 2 - گرافیک فشرده، متن و داده های صدا. بخش بلوک از نوع حالت 1 اطلاعات مربوط به تصحیح و تصحیح خطاهای EDC / ECC (کد تشخیص خطا / کد تصحیح خطا) را ذخیره می کند و رایج ترین است. برای تصحیح و تصحیح خطا در هر بخش 288 بایت اختصاص داده شده است. در نتیجه 2064 بایت برای اطلاعات باقی می ماند که 12 بایت برای همگام سازی و 4 بایت برای سربرگ سکتور اختصاص داده می شود.

بنابراین، حداقل واحد پایه در فرمت CD-DA یک آهنگ و در CD-ROM یک قطعه است.

دستگاه ذخیره سازی CD-ROM.

پس از ورود دو استاندارد توصیف شده توسط کتاب های "قرمز" و "زرد"، یک مشکل مهم وجود داشت: رسانه ها به شدت به انواع درایوها گره خوردند. یعنی ترکیب داده های صوتی و دیجیتال در آن زمان اجرا نمی شد. دیسک هایی با فرمت های ترکیبی ظاهر شدند که داده های CD-ROM و CD-DA را ذخیره می کردند. علاوه بر این، اولین داده (CD-ROM) در ابتدای دیسک ضبط شد. این خیلی راحت نیست، زیرا درایوهای صوتی سعی می کنند اولین آهنگ را بخوانند که می تواند به تجهیزات صوتی آسیب برساند و درایوهای CD-ROM نمی توانند برنامه را بخوانند و صدا را همزمان پخش کنند.

در نوامبر 1985، نمایندگانی از تولیدکنندگان پیشرو CD-ROM گرد هم آمدند تا درباره مسائل مربوط به سازگاری و نوع کلی ساختار سیستم فایل برای همه رسانه ها بحث کنند. یعنی استانداردی برای سیستم فایل، ساختار نوشتن و خواندن و ... لازم بود. سندی تنظیم شد که یک مشخصات (نام مشخصات HSG است) بود که فرمت های منطقی و فایل سی دی ها را تعریف می کرد. این سند ماهیت توصیه‌ای داشت، و اگرچه بعداً چیزهای زیادی را برای صنعت فناوری به طور کلی تعیین کرد، اما رنگ کتاب هرگز برای آن یافت نشد. پیشنهاد فرمت مشخصات HSG عمدتاً مبتنی بر نمایش ساختار یک فلاپی دیسک حاوی یک مسیر صفر یا مسیر سیستم بود که داده‌های مربوط به نوع رسانه و ساختار فایل آن را با فهرست‌ها، زیر شاخه‌ها و فایل‌ها ذخیره می‌کند. سی دی کمی متفاوت سازماندهی شده است. یعنی تمام داده های این نوع در ناحیه سرویس و سیستم ذخیره می شود. اولی اطلاعات لازم برای همگام سازی بین حامل و درایو را ذخیره می کند. در دوم - ساختار فایل و آدرس های مستقیم فایل ها در زیر شاخه ها نشان داده شده است که زمان جستجو را کاهش می دهد.

سه سال بعد (1988) استاندارد بین المللی ISO-9660 به تصویب رسید که مفاد اصلی آن بسیار شبیه به نمایندگی HSG بود. این استاندارد سیستم فایل CD-ROM را توصیف می کرد و دارای سه سطح بود. سطح اول چیزی شبیه به این است:

نام فایل می تواند حداکثر 8 کاراکتر باشد.

فقط کاراکترهای بزرگ، اعداد و نماد "_" در نام فایل استفاده می شود.

کاراکترهای خاص در نام فایل مجاز نیستند - "-، ~، =، +";

نام دایرکتوری ها نمی توانند پسوند داشته باشند.

فایل ها را نمی توان تکه تکه کرد.

سطوح دوم و سوم ISO-9660 تنها قابلیت های سطح اول را تسهیل و گسترش می دهد. به طور خاص، در سطح دوم، محدودیت نام فایل ها و دایرکتوری ها حذف شده است (به عنوان مثال، از قبل مجاز به ایجاد نام با طول 32 کاراکتر است)، در سطح سوم، از قبل امکان قطعه قطعه کردن فایل ها وجود دارد. . شایان ذکر است که ISO-9660 سطح اول عمدتاً فرمت های سیستم های فایل MS-DOS و HFS (Apple Macintosh) را استاندارد می کند. سطح دوم در این سیستم ها دیگر قابل خواندن نیست.

برای مکینتاش اپل، یک استاندارد فرمت سیستم فایل HFS (سیستم فایل سلسله مراتبی) جداگانه وجود دارد. این پلت فرم کامپیوتری سلسله مراتب خاص خود را از سیستم فایل دارد، به همین دلیل است که این استاندارد مورد تقاضا است. چندین فرمت سیستم فایل را می توان به طور همزمان روی یک دیسک نوشت.

این مشخصات که در سال 1991 توسعه یافت، با نام Orange Books منتشر شد. دو تا از آنها موجود است. اولی دستگاه های ذخیره سازی مغناطیسی نوری را استاندارد می کند که می توانند اطلاعات را پاک و بازنویسی کنند. کتاب دوم در مورد درایوهای یک بار نوشتن است که فقط می توان آنها را رونویسی کرد. یعنی کتاب دوم به CD-R (قابل ضبط) می پردازد. به تدریج، فناوری های مدرن شروع به بازنویسی دیسک کردند. ما در مورد CD-RW (قابل بازنویسی) یا CD-E (قابل پاک کردن) صحبت می کنیم که اساساً یکسان هستند. این رسانه‌ها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی به احتمال زیاد تحت اولین کتاب نارنجی قرار می‌گیرند.

در سال 1993، White Book منتشر شد که محصول جدیدی را استاندارد کرد، CD Video، که به طور مشترک توسط JVC، Matsushita، Sony و Philips توسعه داده شد. این استاندارد بر اساس سیستم ویدئویی کارائوکه توسعه یافته توسط JVC است. فرمت جدید به شما امکان می دهد 72 دقیقه فیلم را با صدای استریو ذخیره کنید. فرمت فشرده سازی برای بسیاری آشنا است - MPEG (گروه کارشناسان تصاویر متحرک). اولین آهنگ در فرمت CD-ROM / XA ضبط می شود و به دنبال آن یک بلوک داده حاوی فیلم فشرده شده است. بر اساس دستاوردهای به دست آمده از طریق استاندارد کاغذ سفید، کارشناسان متعاقباً تغییرات قابل توجهی در کاغذ سبز ایجاد کردند.

در پایان قرن گذشته، درایوهای CD-R، که در آن زمان به سرعت نوشتن / خواندن 8X / 24X رسیده بودند، توسط درایوهای CD-RW همه کاره تر جایگزین شدند، که امکان نوشتن نه تنها دیسک های یکبار نوشتن، بلکه همچنین قابل بازنویسی

برخلاف رنگ‌های آلی که برای تشکیل لایه فعال در دیسک‌های CD-R استفاده می‌شوند، در CD-RW لایه فعال یک آلیاژ پلی کریستالی ویژه (نقره-ایندیم-آنتیمون-تلوریم) است که در حالت قوی (500-700) به حالت مایع تبدیل می‌شود. درجه سانتیگراد) گرمایش با لیزر. با سرد شدن سریع بعدی بخش های مایع، آنها در حالت آمورف باقی می مانند، بنابراین، بازتاب آنها با بخش های پلی کریستالی متفاوت است. بازگشت نواحی آمورف به حالت کریستالی با حرارت ضعیف تر در زیر نقطه ذوب، اما بالای نقطه تبلور (حدود 200 درجه سانتیگراد) انجام می شود. در بالا و پایین لایه فعال دو لایه دی الکتریک (معمولا دی اکسید سیلیکون) وجود دارد که در حین ضبط، گرمای اضافی را از لایه فعال خارج می کند. از بالا، همه اینها با یک لایه بازتابنده پوشانده شده است، و کل "ساندویچ" روی یک پایه پلی کربنات اعمال می شود، که در آن شیارهای مارپیچی به بیرون فشرده می شوند، که برای موقعیت دقیق سر و حمل اطلاعات آدرس و زمان لازم است.

سال گذشته دستگاه‌های مجهز به دستگاه‌های ذخیره‌سازی نوری مبتنی بر لیزر آبی-بنفش سرانجام به بازار خارج از ژاپن راه یافت. تقابل HD-DVD و Blu-ray Disc وارد مرحله تمام وقت شده است. و در چین، آنها به طور جدی در حال بررسی موضوع تغییر فرمت درایوهای نوری خود هستند - این گام می تواند به طور قابل توجهی موقعیت DVD را در منطقه آسیا و اقیانوسیه تضعیف کند و دارندگان حق ثبت اختراع مربوطه را از سهم قابل توجهی محروم کند. سود دریافتی به صورت حق امتیاز. در این بررسی در مورد این وقایع دیگر صحبت خواهیم کرد.

EVD به واقعیت تبدیل می شود

شایعاتی مبنی بر اینکه چین در حال توسعه فرمت خود از درایوهای نوری است که از نظر پارامترهای مشابه DVD است اما در عین حال با آن سازگار نیست، چندین سال پیش شروع به پخش کرد. در اواسط سال 2002، کنسرسیوم تحقیقاتی ذخیره سازی نوری پیشرفته (AOSRC)، که در تایوان با حمایت دولت ایجاد شد، توسعه استاندارد رسانه نوری دیسک چند منظوره پیشرفته (EVD) خود را، بسیار شبیه به DVD، اعلام کرد. دلیل اصلی که تولیدکنندگان چینی و تایوانی را به سمت این توسعه سوق داد، نارضایتی از نرخ بالای حق امتیاز بود. واقعیت این است که سازندگان درایوهای DVD باید حق امتیازی را به توسعه دهندگان استاندارد DVD و در مورد پخش کننده های DVD نیز به شرکت های MPEG LA و Dolby Laboratories پرداخت کنند. مجموع حق امتیاز، از 15 تا 20 دلار برای هر دستگاه DVD، از دیدگاه دولت چین و سازندگان وابسته به AOSRC به طور غیرمنطقی بالاست. علاوه بر این، انتقال به یک قالب رسانه نوری اختصاصی کاملاً مطابق با برنامه 1999 دولت چین است که جایگزینی گسترده فناوری های خارجی با استانداردهای خود را فراهم می کند.

پس از کار بر روی تهیه استاندارد اولیه EVD، تصمیم گرفته شد که از لیزر قرمز در درایوها (مانند DVD) استفاده شود. ظرفیت EVD های تک لایه 6 گیگابایت، دو لایه - 11 گیگابایت است. برای ضبط ویدئو به EVD، شرکت آمریکایی On2 Technologies کدک های VP5 و VP6 جدیدی را توسعه داده است. طبق اطلاعات اولیه، قیمت خرده فروشی پخش کننده های EVD از 75 تا 150 دلار متغیر است.

پخش کننده ویدیوی خانگی
فرمت EVD

در ابتدا بسیاری از کارشناسان و همچنین نمایندگان شرکت های آمریکایی و اروپایی در مورد امکان شبیه سازی DVD آسیایی بسیار بدبین بودند. با این حال، در نوامبر 2003، ارائه رسمی استاندارد EVD انجام شد و در فوریه 2005، ITRI (موسسه تحقیقات فناوری صنعتی) EVD را به عنوان استاندارد ملی چین برای ذخیره سازی نوری با چگالی بالا اعلام کرد.

در اواخر نوامبر 2006، یکی از مدیران AOSRC اعلام کرد که 19 عضو کنسرسیوم (از 21 عضو) تا اوایل سال 2008 به طور کامل پخش دی وی دی را متوقف خواهند کرد. در این راستا لازم به ذکر است که در سال 2006 تنها یک سازنده چینی پخش کننده های ویدئویی مدل هایی با پشتیبانی از EVD تولید کرد که در مجموع حدود 700 هزار دستگاه از این نوع را تحویل داد. به گفته آژانس iSuppli، این نشان دهنده کمتر از 30 درصد از تعداد پخش کننده های DVD فروخته شده در همان دوره است.

با این حال، اگر فرمت EVD موفق به اثبات قابلیت خود شود، به احتمال زیاد در خارج از چین، به عنوان مثال، در بازارهای کشورهای در حال توسعه (عمدتاً در هند) گسترش خواهد یافت. به هر حال، استودیوهای فیلم هند قبلاً مجوز انتشار فیلم های خود را در EVD داده اند.

HD-DVD و دیسک بلو-ری: اولین مورد انتظار

در اواسط سال 2006، اولین دستگاه های تجاری مجهز به درایوهای نوری لیزر آبی بنفش با ظرفیت بالا - HD-DVD و دیسک بلو-ری - سرانجام در اروپا و ایالات متحده وارد بازار شدند. همانطور که انتظار می رفت، قیمت درایوهای رایانه و پخش کننده های مصرف کننده این فرمت ها بسیار بالا بود: به طور متوسط ​​از 600 تا 1000 دلار و حتی بالاتر. برای مثال، در سپتامبر، سونی اروپا ارسال درایوهای رایانه شخصی BWU-100A (دیسک بلو-ری) را آغاز کرد. این دستگاه قابلیت پخش و ضبط رسانه های تک و دو لایه BD-R و BD-RE (2x) و همچنین خواندن و نوشتن رسانه های CD و DVD را دارد. قیمت BWU-100A 949 یورو است، اگرچه قابلیت های آن کاملاً محدود است. تا کنون، دارندگان این درایو فوق گران قیمت فقط می توانند از آن برای نوشتن و خواندن داده ها و همچنین برای تماشای کلیپ های ویدئویی ضبط شده مستقیم بر روی رایانه شخصی استفاده کنند. اما تماشای فیلم‌های توزیع‌شده روی دیسک‌های بلوری، در اکثر موارد، به دلیل مشکلات نرم‌افزار خام و سیستم‌های حفاظتی (حفاظت محتوای دیجیتال با پهنای باند بالا، HDCP) غیرممکن است - برای پخش ویدیوی بازتولید شده در صنعتی. حداقل به یک آداپتور ویدئویی مجهز به خروجی DVI یا HDMI و پشتیبانی از HDCP نیاز دارید.

ضبط سونی BWU-100A پشتیبانی می کند
با دیسک بلو-ری رسانه، دی وی دی و سی دی کار کنید

کارشناسان Upbeat قول کاهش قیمت تقریباً دو برابری (در مقایسه با سطح فعلی) را برای درایوهای دیسک بلوری تا ابتدای سال 2008، به دلیل ورود بازیکنان جدید به این بازار، می دهند. با این حال، یک درایو نوری با قیمت 400 یورو را به سختی می توان به دسته درایوهای مقرون به صرفه نسبت داد - به خصوص که بدترین دی وی دی قابل ضبط در حال حاضر تنها حدود 50 دلار قیمت دارد. علاوه بر این، کاربر معمولی هنوز انگیزه جدی برای تغییر به درایوهای نوری ندارد. از نسل های جدید: ویژگی های حجم و سرعت رسانه های DVD برای اکثریت قریب به اتفاق کارهای روزمره کاملاً کافی است و هزینه واحد ذخیره سازی داده ها روی آنها هنوز بسیار کمتر از HD-DVD یا دیسک های بلوری است.

پخش کننده ویدیوی خانگی Samsung BD-P1000
در ژوئن 2006 به فروش رسید
با قیمتی در حدود 1000 دلار

در همین حال، در پاییز 2006 CEATEC، سازندگان ژاپنی قبلاً نسل دوم ضبط کننده های Blu-Ray خود را به نمایش گذاشته اند. به عنوان مثال، پایونیر مدل BDR-202 را معرفی کرد که مجهز به رابط SATA بود و امکان ضبط BD-R را با حداکثر سرعت 4 برابر و BD-RE در 2x را فراهم می کرد. همچنین از ضبط DVD ± R (12x) و DVD ± R DL (4x) پشتیبانی می کند. توسعه دهندگان امکان اجرای عملکرد ضبط بر روی رسانه های CD-R / RW و DVD-RAM را در دستگاه های تولید انبوه رد نمی کنند.

سینما با کیفیت HD

همراه با انتشار اولین پخش کننده های ویدئویی مصرفی و درایوهای کامپیوتری، نسخه های آزمایشی فیلم های ضبط شده با فرمت وضوح بالا در رسانه های نسل جدید شروع به نمایش در قفسه ها کردند.

استودیو یونیورسال و وارنر هوم ویدیو که تاکنون بیش از 80 فیلم را بر روی رسانه های HD-DVD منتشر کرده اند، قصد دارند حدود 150 فیلم دیگر را قبل از کریسمس منتشر کنند. با توجه به اتحاد ترویج فرمت HD-DVD، از آوریل تا اکتبر 2006 بیش از 110 فیلم با این فرمت منتشر شد و تعداد کل دیسک های فروخته شده از 1.5 میلیون واحد فراتر رفت. و این در حالی است که برای لذت پیوستن به دنیای سینمای با کیفیت بالا باید مبالغ هنگفتی را در نظر بگیرید: میانگین قیمت یک فیلم با فرمت HD در ایالات متحده حدود 40 دلار است.

طبیعتاً عامل تازگی در این مرحله نقش مهمی دارد. طبق آمار، فیلم هایی با صحنه های پویا و جلوه های ویژه در حال حاضر بیشترین تقاضا را دارند. به عنوان مثال، در ماه اکتبر، سریع و خشمگین: توکیو رانش پرفروش‌ترین فیلم HD-DVD در ایالات متحده شد و تقریباً 30 درصد از کل چاپ آن تنها در روز اول به فروش رفت.

20th Century Fox اولین ناشر بزرگی است که فیلم‌های جدیدی را برای تماشای خانگی به طور همزمان روی دو نوع رسانه - DVD و دیسک بلوری به نمایش می‌گذارد. بنابراین، در 21 نوامبر 2006، Ice Age The Meltdown روی DVD و دیسک بلوری به فروش رفت. به دنبال آن، در 12 دسامبر، اولین نمایش "دوگانه" مشابه فیلم "شیطان پرادا می پوشد" برگزار شد.

در اوایل اکتبر، اولین نسخه تجاری این فیلم بر روی یک دیسک بلوری دو لایه منتشر شد و Sony Pictures از کلیک رونمایی کرد.

با توجه به این موضوع، نمی توان از ذکر این نکته غافل شد که بزرگترین استودیوهای هالیوود که نسخه های آزمایشی محصولات خود را بر روی HD-DVD منتشر می کنند، شروع به اعمال فشار فزاینده بر اعضای انجمن DVD می کنند و اصرار بر معرفی یک سیستم کدگذاری منطقه ای دارند. ، مشابه نمونه ای که مدتی پیش برای دیسک های DVD Video استفاده می شد. این بسیار عجیب به نظر می رسد، به ویژه از آنجایی که تلاش ها برای مبارزه با دزدی دریایی و واردات غیرقانونی فیلم ها بر روی DVD با استفاده از سیستم کدگذاری منطقه ای شکست خورده است. علاوه بر این، توسعه دهندگان توصیه می کنند که چنین حفاظتی ممکن است عملکرد تعاملی پخش کننده های HD-DVD مصرف کننده را به خطر بیندازد.

هنوز مشخص نیست که آیا این ایده اجرایی خواهد شد یا خیر. با این وجود، این موضوع قبلاً در اوایل اکتبر 2006 در کنفرانس اعضای انجمن DVD که در ژاپن برگزار شد مورد بحث قرار گرفت. در نتیجه بحث، تصمیم بر این شد که این موضوع توسط کمیسیون کاری بررسی شود که باید پیشنهادات خاصی را برای معرفی کدگذاری منطقه ای در اوایل سال 2007 ارائه کند.

در همین کنفرانس، امکان ضبط HD-DVD Video/VR فرمت ویدیویی بر روی رسانه های DVD معمولی در نظر گرفته شد. به زودی، عملکرد مشابهی هم در پخش کننده های مصرف کننده و ضبط کننده های رایانه و هم در دوربین های فیلمبرداری DVD ظاهر می شود.

موضوع مهم دیگری که در کنفرانس مورد بحث قرار گرفت استانداردسازی رسانه های DVD TWIN بود. Memory-Tech و Toshiba در سال 2004 شروع به توسعه این رام هیبریدی کردند که می تواند داده ها را با فرمت HD-DVD یا DVD ضبط کند. همانطور که سازندگان تصور می کنند، این راه حل اجازه می دهد تا انتقال از یک نسل از درایوهای نوری به نسل دیگر بدون درد برای کاربران نهایی انجام شود: یک فیلم خریداری شده بر روی یک رسانه ترکیبی اکنون می تواند در هر پخش کننده DVD پخش شود، و هنگام تغییر به فناوری فرمت HD، برای استفاده کامل از پتانسیل دستگاه های با کیفیت بالا، نیازی به به روز رسانی کتابخانه فیلم نیست. مشخصات فعلی DVD TWIN حداکثر سه لایه را امکان پذیر می کند: دو دی وی دی HD (30 گیگابایت) و یک دی وی دی (4.7 گیگابایت) یا یک HD-DVD (15 گیگابایت) و دو دی وی دی (8.5 گیگابایت). بر اساس این تصمیم، روند استانداردسازی فرمت DVD TWIN در نیمه اول سال 2007 تکمیل خواهد شد و انتشار چنین رسانه هایی در تابستان آغاز خواهد شد.

جنگ فرمت: انواع احتمالی

با ظهور دستگاه ها و رسانه های دو استاندارد رقیب (HD-DVD و Blu-ray Disc) در بازار، دور جدیدی از بحث در مورد موضوع رویارویی آنها - اکنون به صورت حضوری - آغاز شد. در اواسط اکتبر 2006، تحلیلگران Forrester Research اظهار داشتند که دیسک Blu-ray در نهایت پیروز خواهد شد، و تصریح کردند که پیروزی Pyrrhic خواهد بود و مرحله رویارویی بسیار طولانی خواهد بود. تد شادلر، یکی از اعضای ارشد تحقیقات Forrester، اظهار داشت: «پس از یک انتظار طولانی و خسته کننده، اکنون مشخص شده است که دیسک بلوری به رهبری سونی برنده خواهد شد. با این حال، پس از خروج گروه HD-DVD از میدان نبرد، حداقل چند سال دیگر طول می کشد تا مصرف کنندگان در نهایت به پیروزی دیسک بلو-ری متقاعد شوند و به طور جدی به خرید یک پخش کننده فرمت جدید فکر کنند. به گفته آقای Schadler، محافظه کاری کاربران نهایی نیز این روند را با مشکل مواجه خواهد کرد: امروزه کیفیت ضبط روی DVD کاملاً نیازهای اکثر آنها را برآورده می کند.

تحلیلگران خاطرنشان می کنند که یکی از دلایل جدی به نفع دیسک بلوری تطبیق پذیری آن است - نه تنها فیلم ها، بلکه بازی ها نیز در رسانه های این قالب توزیع می شوند. بنابراین کنسول های بازی سونی پلی استیشن 3 می توانند نقش مهمی در «جنگ فرمت ها» ایفا کنند.

در حالی که برخی در این فکر هستند که چه کسی برنده "جنگ فرمت" است که قبلاً به واقعیت تبدیل شده است، برخی دیگر خریداران بالقوه سیستم های HD را متقاعد می کنند که این مشکل به خودی خود با ظهور پخش کننده هایی که می توانند دیسک های Blu-ray و HD را پخش کنند حل خواهد شد. -دیسک های DVD این احتمال وجود دارد که دستگاه های چند فرمتی در پایان سال 2007 در دسترس باشند. در هر صورت، شرکت‌های NEC، Broadcom و STMicroelectronics که چیپ‌ست‌های تخصصی برای درایوهای نوری را توسعه و تولید می‌کنند، قبلاً آمادگی خود را برای آغاز حمل و نقل محصولات اعلام کرده‌اند که بر اساس آن امکان ایجاد پخش‌کننده‌های ویدئویی و درایوهای رایانه‌ای با فرمت چندگانه وجود خواهد داشت. . Shigeo Niitsu، معاون NEC Electronics، مطمئن است که ظهور دستگاه‌های چند فرمتی فقط موضوع زمان است. سازندگان بزرگ رایانه های شخصی مانند HP به دنبال راه حل هایی هستند که با هر دو فرمت رسانه سازگار باشد. و از نظر فنی نیز آمادگی کامل برای تولید چنین دستگاه هایی را داریم.»

با این وجود، در دسترس بودن راه حل های فنی آماده برای استفاده شرط کافی برای ظهور دستگاه های چند فرمتی نیست - خیلی به موقعیت تولید کنندگان پیشرو بستگی دارد. به عنوان مثال، در بهار سال 2006، سامسونگ الکترونیک و ال‌جی بارها توسعه پخش‌کننده‌های با فرمت HD را با فرمت چندگانه اعلام کردند (حتی نام مدل‌ها به اطلاع عموم رسید)، اما متعاقباً این برنامه‌ها را کنار گذاشتند. به گفته تعدادی از تحلیلگران، غول های الکترونیک کره ای تصمیم گرفته اند از عرضه دستگاه های چند فرمت تحت فشار BDA (انجمن دیسک های بلوری) که اعضای آن هستند، صرف نظر کنند. تقریباً در همان زمان، نمایندگان پایونیر گزارش‌های قبلی درباره انتشار برنامه‌ریزی شده درایو نوری BDR-103 را تکذیب کردند، که ظاهراً باید از دیسک‌های Blu-ray و HD-DVD پشتیبانی کند.

نمودار سیستم نوری خواننده VMD

این امکان وجود دارد که راه حلی برای مشکل سازگاری در یک صفحه کاملاً متفاوت پیدا شود: برای مثال، با ایجاد دیسک های ترکیبی که امکان ذخیره رکوردهای فرمت های مختلف را در یک رسانه فیزیکی فراهم می کند.

در سال 2006، مهندسان وارنر اصول ایجاد رسانه های نوری را توسعه دادند که می توانند اطلاعات را در سه استاندارد مختلف به طور همزمان ذخیره کنند: DVD، HD-DVD و دیسک Blu-Ray. چنین دیسکی دو طرفه است: از یک طرف، یک لایه با فرمت DVD ضبط می شود، از طرف دیگر - دیسک HD-DVD و Blu-Ray. راز اصلی در فناوری ساخت لایه دیسک Blu-Ray نهفته است که به سطح دیسک نزدیکتر است (0.1 میلی متر در مقابل 0.6 میلی متر برای HD-DVD). شفاف ساخته شد تا پرتو لیزر منعکس شده در درایو Blu-ray برای خواندن پایدار به اندازه کافی قوی باقی بماند. در دستگاه HD-DVD، پرتو از لایه Blu-Ray عبور می کند، از سطح لایه HD-DVD منعکس می شود، دوباره از لایه Blu-Ray عبور می کند و به گیرنده نوری باز می گردد. سازندگان دیسک چند استاندارد قبلاً حق اختراع جدیدی را دریافت کرده اند و وارنر قصد دارد یک دسته آزمایشی از یکی از فیلم ها را در چنین رسانه ای منتشر کند.

در سپتامبر، سخنگوی New Medium Enterprises (NME) مستقر در بریتانیا، که فناوری تولید صنعتی دیسک‌های چندلایه چند قالبی را برای Warner توسعه داد، گفت که راه‌حل‌هایی برای کاهش قابل توجه هزینه چنین رسانه‌هایی پیدا شده است. بر اساس داده های ارائه شده، هزینه ساخت یک دیسک "سه گانه" تنها 1.5 برابر بیشتر از هزینه یک دی وی دی رام تک لایه یک طرفه خواهد بود. این خبر بازتاب گسترده مردمی داشت و حتی برخی رسانه ها مطالبی با این تیترها منتشر کردند: «جنگ فرمت را می توان در جوانه کشت».

با توجه به اینکه در این مرحله علاقه اصلی به دیسک های HD-DVD و Blu-Ray عمدتاً با توزیع فیلم های ضبط شده با فرمت HD مرتبط است، سومین مورد، یعنی HD VMD (دیسک چند لایه چندلایه با کیفیت بالا) ممکن است به خوبی در این زمینه دخالت کند. مبارزه آنها در بررسی سال گذشته، ما قبلاً در مورد فرمت VMD توسعه یافته توسط شرکت NME فوق صحبت کردیم. اجازه دهید به طور خلاصه ویژگی های این راه حل را یادآوری کنیم.

در واقع، فناوری VMD یک تکامل منطقی از فرمت DVD9 است. افزایش ظرفیت رسانه نوری نه با افزایش چگالی ضبط خاص (مانند سیستم‌های مبتنی بر لیزر آبی-بنفش)، بلکه با افزایش تعداد لایه‌های اطلاعاتی و در عین حال حفظ پارامترهای فیزیکی اولیه استاندارد پایه DVD تحقق می‌یابد. (به ویژه، عرض مسیر و اندازه گودال، و همچنین طول موج منبع نور مورد استفاده در درایو بازخوانی).

برای تشکیل لایه‌های اطلاعاتی حامل‌های VMD، از ماده بازتابنده خاصی استفاده می‌شود که ویژگی‌های آن باعث می‌شود تداخل پرتو لیزر و بازتاب‌های آن به حداقل برسد. ترکیب شیمیایی و فناوری ساخت این ماده دانش فنی شرکت NME است. رسانه های VMD دارای ابعاد فیزیکی (قطر و ضخامت) مشابه DVD هستند. ضخامت هر لایه تشکیل شده بر روی زیر لایه پلاستیکی تنها 20-30 میکرون است. لازم به ذکر است که فناوری قالب گیری تزریقی که به طور گسترده در تکثیر صنعتی رسانه های CD-ROM و DVD-ROM استفاده می شود، برای تولید لایه های رسانه ROM قابل استفاده است. این اجازه می دهد تا از خطوط تولید DVD-ROM موجود برای تولید VMD-ROM استفاده شود. با توجه به هزینه رسانه VMD-ROM، بنابراین، به گفته کارشناسان NME، این هزینه قابل مقایسه با هزینه ساخت یک DVD دو لایه خواهد بود.

نمونه اولیه پخش کننده ویدیوی مصرفی
DVD / EVD / HD VMD

به گفته سازندگان VMD، فناوری توسعه یافته آنها اجازه می دهد (حداقل از نظر تئوری) تعداد لایه های اطلاعاتی بسته بندی شده در یک دیسک را به 20 افزایش دهد. هر لایه از یک دیسک VMD حاوی کمی بیش از 5 گیگابایت داده است. بنابراین حداکثر ظرفیت این رسانه ها (در هنگام استفاده از سیستم های مبتنی بر لیزر قرمز) به 100 گیگابایت می رسد. در حال حاضر، نمونه های اولیه از حامل های ROM VMD با ظرفیت های 20، 40 و 50 گیگابایت قبلا ایجاد شده است.

با توجه به حداقل تفاوت های طراحی با درایوهای DVD-ROM معمولی، درایوهای HD VMD را می توان در خطوط تولید DVD موجود تولید کرد. بنابراین، درایوهای HD VMD فقط کمی گرانتر از درایوهای DVD-ROM هستند.

بنابراین، فرمت HD VMD ظرفیت کافی برای ضبط فیلم های تمام قد با فرمت HD را دارد، اما در عین حال امکان استفاده از رسانه های بسیار مقرون به صرفه (در مقایسه با HD-DVD و Blu-Ray Disc) و رسانه ها را فراهم می کند. پخش کننده های ویدئویی البته در مرحله کنونی می توان تنها رسانه رام HD VMD ایجاد کرد که به طور قابل توجهی امکان استفاده از درایوهای این فرمت را در رایانه شخصی محدود می کند. در عین حال، از نظر نمایندگان صنعت فیلم که نگران مشکل دزدی دریایی هستند، عدم امکان کپی رسانه HD VMD توسط کاربران نهایی به نظر یک مزیت است. بنابراین، از نظر استفاده از رسانه برای تکثیر فیلم ها، HD VMD در محیط فعلی جذاب تر از HD-DVD و دیسک های Blu-Ray به نظر می رسد.

مقایسه پارامترهای اصلی سیستم های خواندن درایوهای نوری با فرمت های مختلف

در نوامبر 2006، سخنگوی NME اعلام کرد که قصد دارد یک پخش کننده HD VMD را قبل از سال نو عرضه کند. این دستگاه که حدود 175 دلار تخمین زده می شود، رسانه های DVD، EVD و HD VMD را پخش می کند. در سال گذشته، HD VMD نسخه های آزمایشی تعدادی از فیلم های چینی و هندی و همچنین چندین فیلم آمریکایی اقتباس شده برای بازار چین را منتشر کرد. اما، با وجود تمرکز آشکار "آسیایی"، سازندگان HD VMD امیدوارند که به زودی مبارزه را برای جایگاهی در بازارهای اروپای غربی و ایالات متحده آغاز کنند.

تحولات امیدوار کننده

در قسمت پایانی بررسی، ما در مورد چندین پیشرفت امیدوارکننده در زمینه ذخیره سازی نوری صحبت خواهیم کرد که اطلاعات مربوط به آنها در منابع باز در سال گذشته ظاهر شد.

SVOD

هیتاچی ماکسل یک نمونه اولیه از یک دیسک نوری حجمی پشته‌ای (SVOD) را در پاییز CEATEC 2006 به نمایش گذاشت. درست است، برخلاف توسعه NME فوق الذکر، در این مورد، از یک حامل چندلایه یکپارچه استفاده نمی شود، بلکه از تعداد زیادی فلاپی دیسک نازک محصور شده در یک کارتریج محافظ، شبیه به آنچه در کتابخانه های مغناطیسی نوری استفاده می شود، استفاده می شود. استفاده از فناوری نانو مهر زنی در تولید رسانه ها باعث شد تا ضخامت یک دیسک تنها به 92 میکرون کاهش یابد که 13 برابر کمتر از یک DVD معمولی است. قطر دیسک ثابت باقی می ماند - 120 میلی متر. با وجود نازک بودن، چنین دیسک‌هایی را می‌توان با استفاده از سیستم‌های نوری استاندارد و قطعات الکترونیکی مورد استفاده در درایوهای DVD معمولی خواند.

صد عدد از این فلاپی دیسک ها در یک کارتریج SVOD قرار دارند

نمونه اولیه SVOD ارائه شده با کارتریج های حاوی 100 دی وی دی فوق نازک با ظرفیت کل 940 گیگابایت در هر رسانه کار می کند. دیسک ها با استفاده از مکانیزم ویژه ای که در داخل درایو نصب شده است به طور خودکار از کارتریج خارج می شوند. به منظور اطمینان از پایداری فلاپی دیسک هنگام چرخش در حین خواندن یا نوشتن داده ها، SVOD از یک بشقاب شیشه ای استفاده می کند. پس از جدا شدن از کارتریج، دیسک نازک مانند یک صفحه قابل انعطاف روی صفحه گردان روی صفحه قرار می گیرد. یک گیره مغناطیسی برای تعمیر فلاپی دیسک در نظر گرفته شده است. جریان هوای تولید شده در حین چرخش به طور قابل اعتمادی دیسک انعطاف پذیر را بر روی دیسک نگهدارنده فشار می دهد.

از آنجایی که تعویض یک فلاپی دیسک با دیسکی دیگر از همان کارتریج حدود 10 ثانیه طول می کشد، درایو مجهز به یک ماژول حافظه بافر بزرگ است که امکان اطمینان از تداوم فرآیند خواندن و نوشتن داده ها هنگام کار با مقادیر زیاد را فراهم می کند. از اطلاعات

توسعه دهندگان هیتاچی ماکسل ادعا می کنند که انتقال به یک سیستم مبتنی بر لیزر آبی-بنفش امکان ضبط تا 50 گیگابایت را بر روی یک دیسک نازک فراهم می کند که در آینده امکان افزایش ظرفیت کل رسانه SVOD تا 10 ترابایت را فراهم می کند.

در میدان نزدیک

همانطور که مشخص است، می توان چگالی ضبط ویژه رسانه های نوری معمولی را با کاهش اندازه نقطه تشکیل شده توسط پرتو لیزر بر روی لایه بازتابنده رسانه افزایش داد. این را می توان هم با کاهش طول موج لیزر مورد استفاده و هم با افزایش دیافراگم عددی سیستم نوری به دست آورد. درایوهای CD از لیزر مادون قرمز (طول موج 780 نانومتر) و اپتیک 0.45 NA، درایوهای DVD از لیزر قرمز (650 نانومتر) و 0.6 نوری NA، دستگاه‌های دیسک بلو-ری از لیزر آبی بنفش (405 نانومتر) و اپتیک با دیافراگم عددی استفاده می‌کنند. 0.85.

ضبط نوری میدان نزدیک، توسعه یافته توسط Philips Research، با کاهش قابل توجه فاصله بین سر درایو نوری و سطح دیسک، اندازه نقطه را کاهش می دهد، که به نوبه خود استفاده از یک سیستم نوری با دیافراگم عددی بزرگ را ممکن می کند.

در یک کارخانه آزمایشی مبتنی بر لیزر با طول موج 405 نانومتر، دانشمندان موفق شدند فاصله بین سر نوری درایو و سطح دیسک را به 25 نانومتر کاهش دهند (که کاملاً قابل مقایسه با عملکرد سخت افزارهای موجود تجاری است. درایوهای دیسک). به لطف این، امکان تجهیز واحد بازخوانی درایو با یک سیستم نوری با دیافراگم عددی 1.45 فراهم شد. در نتیجه، کاهش اندازه نقطه به ما اجازه داد تا ظرفیت یک رسانه تک لایه با قطر 120 میلی‌متر را به 75 گیگابایت افزایش دهیم، که سه برابر بیشتر از سیستم‌های دیسک Blu-Ray است که از لیزر با همان طول موج

در حالی که تعدادی از مشکلات بر سر راه پیاده سازی این فناوری در دستگاه های موجود تجاری وجود دارد، با این حال، به گفته توسعه دهندگان، روش هایی برای حل آنها قبلاً پیدا شده است.

راه حل مشابهی توسط توسعه دهندگان سونی استفاده شد که فناوری ارتباط میدان نزدیک (NFC) را ایجاد کردند. نمونه اولیه درایو نوری ساخته شده با استفاده از فناوری NFC در نمایشگاه بین المللی ODS 2006 در مونترال، کانادا ارائه شد. فاصله بین سر درایو نوری و سطح دیسک تنها حدود 20 نانومتر است. استفاده از NFC ظرفیت یک رسانه تک لایه با قطر 120 میلی متر را به 60 گیگابایت افزایش داده است.

نانومیله به جای لنز

یک پیشرفت جالب توسط گروهی از دانشمندان دانشگاه هاروارد به رهبری کن کروزیر ارائه شد. با توجه به اطلاعات منتشر شده برای عموم، فناوری ایجاد شده توسط آنها می تواند تراکم ثبت اطلاعات در رسانه های نوری را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. دانشمندان در مورد 3 ترابایت در هر لایه روی یک دیسک 120 میلی متری با استفاده از لیزری با طول موج 830 نانومتر صحبت می کنند.

به گفته توسعه دهندگان، در حال حاضر پتانسیل افزایش تراکم ضبط در درایوهای نوری طراحی سنتی عملاً به پایان رسیده است. مشکل اصلی این است که سیستم های نوری مجهز به لنزهای معمولی، حتی از نظر تئوری، اجازه به دست آوردن یک نقطه واضح را نمی دهند، قطر آن کمتر از نیمی از طول موج منبع نور استفاده شده است - از پراش جلوگیری می شود.

برای حل این مشکل، دانشمندان پیشنهاد کرده اند که از لنز برای تمرکز پرتو استفاده نشود، بلکه از یک دستگاه نانو نوری ویژه استفاده شود. طراحی آن از دو نانومیله با روکش طلا تشکیل شده است که در فاصله 30 نانومتری از یکدیگر قرار دارند. این دستگاه به شما امکان می دهد انرژی پرتو لیزر را در نقطه ای متمرکز کنید که قطر آن برابر با فاصله بین انتهای میله ها است. فاصله بین نانومیله ها و "نقطه کانونی" (یعنی صفحه ای که شعاع نقطه روی آن حداقل است) حدود 10 نانومتر است. البته ارائه چنین دقتی با رسانه های متحرک آسان نخواهد بود. با این وجود، آزمایش‌هایی با استفاده از ضبط نوری میدان نزدیک نشان می‌دهد که این مشکل غیر قابل حل نیست.

در سال 1985، شرحی از استاندارد برای ذخیره سازی CD-ROM داده های دلخواه (حافظه Readonly - "حافظه فقط خواندنی") ظاهر شد که یک افزودنی به فرمت CD-DA موسیقی (CD-DA) است. ظرفیت بی سابقه 700 مگابایت داشت. ظرفیت حامل و سهولت استفاده از این سیستم تا حد زیادی به رشد سریع تولیدی که آغاز شد و بهبود رایانه های شخصی کمک کرد. ظهور مفهوم "چند رسانه ای" به طور جدایی ناپذیر با CD-ROM پیوند خورده است. به نوبه خود، وظایف تعیین شده توسط توسعه سیستم های اطلاعاتی منجر به بهبود فناوری ذخیره سازی داده ها در دیسک های فشرده شد که در سه جهت اصلی پیش رفت.

جهت اول با ظهور گزینه های بسیاری برای سازماندهی داده ها در سی دی همراه است. اینها فرمت‌های منطقی CD-I و فرمت‌های ویدئو سی‌دی، سی‌دی کارائوکه، سی‌دی عکس کداک هستند. ایجاد برنامه های چند رسانه ای که امکان ترکیب داده های مختلف را روی یک دیسک فراهم می کند منجر به ایجاد گروهی از فرمت های ترکیبی Mix Mode، CD-plus، CD-extra شد.

جهت دوم افزایش سرعت خواندن داده ها تا سرعت 52 اینچ بود (سرعت 150 کیلوبایت بر ثانیه به عنوان واحد سرعت در نظر گرفته می شود، یعنی سرعت خواندن اطلاعات از CD-DA).

جهت سوم توسعه دیسک هایی بود که به کاربر اجازه می دهد نه تنها بخواند، بلکه اطلاعاتی را نیز روی آنها بنویسد. در سال 1987، سونی استاندارد جدید CD-R (CD-Recordable) را معرفی کرد. تقریباً همزمان با دیسک های CD-R، دیسک های CD-RW قابل بازنویسی ظاهر شدند.

یک گام کیفی جدید، فناوری DVD (Digital Versatile Disc) بود که در سال 1995 توسط توشیبا و سونی معرفی شد. استفاده از یک لیزر جدید با طول موج 650 نانومتر و روش بهبود یافته ردیابی مسیر ضبط، امکان افزایش ظرفیت اطلاعات را به 4.7 گیگابایت با استفاده از همان دیسک 12 سانتی متری فراهم می کند. صرفه جویی در اصول اولیه فرمت قبلی (CD) در قالب جدید، با حداقل هزینه، با استفاده از مکانیک درایوهای CD-ROM، امکان ایجاد دستگاه های جهانی برای خواندن دیسک های تمام فرمت های قبلاً در نظر گرفته شده را فراهم کرد. فقط لازم بود تغییراتی در واحد کنترل الکترونیکی ایجاد شود و واحد خواندن نوری-مکانیکی به یک دیود لیزر اضافی مجهز شود.

در ابتدا، تنها هدف DVD توزیع فیلم های ویدئویی با وضوح حداکثر 720x572 پیکسل و صدای چند کاناله 5.1 بود. سه سال بعد، توسعه دهندگان عملکرد DVD را گسترش دادند، یک فرمت صوتی-DVD جدید معرفی شد.

متعاقباً، فناوری DVD به رایانه شخصی منتقل شد. پخش کننده های دی وی دی داخلی و سپس دستگاه های Combo وجود داشت که یک دی وی دی خوان و رایتر CD-RW را در یک محفظه ترکیب می کردند. ظهور نسبتا سریع فن آوری های DVD = R، DVD ± RW و DVD-RAM منطقی بود، زیرا مبانی نظری و تکنولوژیکی آنها در طول ایجاد CD-R و CD-RW کار شد.

همانطور که تکامل یافت، فناوری DVD همان مراحلی را طی کرد که فناوری ضبط سی دی. افزایش سرعت بازتولید و سپس ضبط دستگاه ها در علامت 16 اینچ متوقف شد (سرعت سیستم DVD به عنوان واحد نرخ داده در نظر گرفته می شود. - ویدئو - 1350 کیلوبایت بر ثانیه).

تا بهار سال 2004، دیسک های DVD ± R و DVD ± RW تنها در یک لایه (DVD-5) ضبط می شدند و اجازه نمی دادند بیش از 4.7 گیگابایت داده روی یک دیسک ضبط شود. در اوایل سال 2004، فیلیپس فرمت DVD + R DL (دو لایه یا DVD-9) را معرفی کرد که می تواند تا 8.5 گیگابایت اطلاعات را در یک طرف دیسک ضبط کند. حداکثر ظرفیت DVD 15.9 گیگابایت (7.95 گیگابایت در هر طرف یک دیسک دو طرفه و دو لایه). دیسک های دو لایه دو طرفه به دلیل هزینه زیاد و ناراحتی دسترسی به داده های دلخواه رایج نشده اند.

در سال 2002، نی و توشیبا نمونه اولیه AOD (دیسک نوری پیشرفته) را ارائه کردند. , با فناوری مشابه آنچه در DVD استفاده می شود ایجاد شده است - دیسک، اما با تراکم ضبط بالاتر. یک سال بعد، انجمن DVD AOD را به عنوان جانشین رسمی DVD به رسمیت شناخت. , نام آن را HD DVD (High Definition Digital VersatileDisk) گذاشته است. . استاندارد HD DVD توسط اکثر سازندگان درایوها و دیسک‌های DVD پشتیبانی می‌شود، زیرا این استاندارد ادامه تکاملی استاندارد DVD است و نیاز به حداقل تجهیزات مجدد تولید موجود دارد. تفاوت عمدتاً در تراکم ضبط (تا 15 گیگابایت در هر لایه) است که از طریق استفاده از لیزر با طول موج کوتاهتر به دست می آید. سرعت 36.5 مگابیت بر ثانیه به عنوان یک نرخ انتقال داده در نظر گرفته شده است که معادل 27 x برای DVD و 243 x برای CD است. در سال 2008، این استاندارد در نتیجه رقابت با استاندارد دیسک بلوری وجود نداشت , هم از نظر مشخصات فنی و هم از نظر میزان حفاظت از داده های صاحبان حق چاپ.

در اوایل سال 2002، در مورد استاندارد جدید Blu-ray Disc (BD) شناخته شد. استاندارد Blu-ray از لیزر آبی-بنفش با قطر پرتو 58 نانومتر (DVD -132 نانومتر، HD DVD-82 نانومتر) استفاده می کند. تفاوت اساسی با HD DVD کاهش فاصله بین پیت ها در یک آهنگ (در ترکیب با افزایش تعداد خود آهنگ ها) است. فناوری Blu-ray پیشرفته تر است زیرا ظرفیت دیسک بیش از 25 گیگابایت / لایه است. حداکثر ظرفیت دیسک، با در نظر گرفتن چندین لایه، می تواند تا 200 گیگابایت باشد. در حال حاضر، سه نوع اصلی رسانه HD وجود دارد: HD-ROM-عادی، مهر شده و تولید شده در نسخه کارخانه، HD- آر– قابل بازنویسی و HD-RW – قابل بازنویسی. از آنجایی که سازندگان باید تجهیزات را برای مهر زنی HD به طور کامل تغییر دهند، چنین دیسک هایی به طور قابل توجهی گران تر هستند.

در حال حاضر، تحقیقات در حال انجام است و فناوری برای ضبط بر روی دیسک های نوری با استفاده از لیزر فرابنفش با طول موج حدود 70 نانومتر در حال توسعه است. بنابراین، از نظر تئوری، امکان ضبط حداکثر 500 گیگابایت داده بر روی یک دیسک نوری وجود خواهد داشت. در سال 2005، توسعه استاندارد رسانه توپوگرافی HVD (Holographic Versatile Disc) آغاز شد. ظرفیت درایوهای اول 200 گیگابایت بود. در آینده، این فناوری امکان ایجاد رسانه با ظرفیت حداکثر 1 ترابایت داده را فراهم می کند. تفاوت فناوری جدید در این است که دو پرتو در یک نقطه به طور همزمان نه یک بیت، بلکه یک بلوک کامل از داده را می نویسند. هنگام خواندن، دیسک می تواند بی حرکت بماند و سیستم نوری متحرک می شود - فناوری AO DVD (دیسک چند منظوره دیجیتال نوری مفصلی) که امکان استفاده از شبکه های نانو با ابعاد کوچکتر از طول موج لیزر را برای کدگذاری چند سطحی فراهم می کند. از اطلاعات بنابراین، جایگزینی برای HD DVD و Blu-ray در حال حاضر آماده می شود و توسعه ضبط نوری ادامه خواهد داشت.

(متن بر اساس کتاب گردآوری شده است: 1. Kodzhaspirova، G. M. کمک های آموزشی فنی و روش های استفاده از آنها / G. M. Kodzhaspirova، K. V. Petrov. - مسکو: مرکز انتشارات "آکادمی"، 2001. - 256 p. 2. Sergeev فن آوری های آموزش سمعی و بصری AN: دوره ای از سخنرانی ها / AN Sergeev, AV Sergeeva - Tula: انتشارات TGPU به نام LN Tolstoy، 2009 - 250 p.)

پیوست شماره 6