DVD de referință

DVD

DVD este o familie de discuri optice care au aceeași dimensiune ca și discurile compacte (CD-uri), dar cu o capacitate de stocare semnificativ mai mare, obținută printr-o densitate crescută de înregistrare.

Apariția DVD-ului. DVD forum

În centrul apariției discurilor DVD a fost ideea de a dezvolta un astfel de mediu de stocare care să poată fi folosit la fel de cu succes în echipamentele de sunet și video, în tehnologia computerelor și consolele de jocuri. Acest lucru ar asigura convergența diferitelor domenii ale electronicii.

Numele DVD însemna inițial Digital Video Disc. Mai târziu, în legătură cu decizia de a extinde funcțiile DVD-ului, abrevierea a început să fie citită diferit - Digital Universal Disk (Digital Versatile Disk).

Dezvoltarea formatului DVD a fost anunțată oficial în septembrie 1995 de un grup de 10 companii: Hitachi, JVC, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thomson, Time Warner și Toshiba. În mai 1997, pe baza acestui consorțiu, a fost creat Forumul DVD - o organizație deschisă, cu peste 200 de membri în prezent.

Sarcinile principale ale acestei organizații sunt dezvoltarea și promovarea formatului DVD, dezvoltarea specificațiilor convenite și acordarea de licențe a întreprinderilor din domeniul tehnologiei DVD. În cadrul forumului există grupuri de lucru speciale pe diferite aspecte ale tehnologiei DVD. Au fost adoptate standarde internaționale pentru o serie de specificații.

Avantajele cheie ale tehnologiei DVD

Astăzi, DVD-ul este deja o tehnologie răspândită, testată în timp și, în același timp, în dezvoltare dinamică, cu un mare potențial.

• înregistrarea și redarea de înaltă calitate video și audio în timp real, lucru eficient cu informații multimedia pe computer, precum și furnizarea de acces aleatoriu eficient la datele stocate în multe fișiere mici;
• capacitate disc de până la 4,7 GB (aproximativ 2 ore MPEG-2) pe față pentru înregistrarea cu un singur strat și 8,5 GB pe față pentru înregistrarea cu două straturi;
• capacitatea de a înregistra informații în două straturi pe fiecare parte;
• sistem de fișiere unificat UDF;
• capacitatea de a înregistra și rescrie discuri DVD;
• compatibil cu CD-urile existente - dimensiunile geometrice ale DVD-urilor și CD-urilor sunt identice, toate echipamentele DVD sunt capabile să citească discuri CD-Audio și CD-ROM (specificație MultiRead).

Primele formate DVD

Tehnologia DVD s-a bazat inițial pe 3 formate principale, a căror disponibilitate este determinată de cerințele specifice pentru diferite aplicații DVD:

• DVD-ROM este utilizat pentru a înregistra date, inclusiv multimedia utilizate în tehnologia computerelor;
• DVD-Video este utilizat la înregistrarea materialelor video pentru vizionare ulterioară pe echipamente video sau când se utilizează o unitate DVD-ROM conectată la un computer. Formatul oferă protecție împotriva copierii ilegale a informațiilor;
• DVD-Audio este utilizat la înregistrarea audio multicanal de înaltă calitate. În plus, forumul DVD recomandă suport suplimentar pentru video, grafică și alte informații.

Aceste formate descriu discuri doar pentru citire. Informațiile de pe astfel de discuri sunt plasate o dată - în procesul de producție. Odată cu dezvoltarea tehnologiei DVD, au apărut specificațiile discului pentru a permite utilizatorilor de discuri să scrie și să rescrie informații. Cu toate acestea, principalii participanți ai forumului nu au putut cădea de acord asupra unei specificații unice pentru astfel de discuri din cauza dorinței de a menține controlul independent asupra propriilor dezvoltări tehnice. Acest lucru a dus la mai multe specificații concurente (formate DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW). Luați în considerare lista de formate de disc DVD dezvoltate astăzi.

Formate DVD dezvoltate

Doar pentru citit

• DVD-ROM
• DVD video
• DVD Audio

Pentru rescriere multiplă

• DVD-RAM
• DVD+RW (nu este acceptat de forumul DVD)
• DVD-RW

Pentru o intrare unică

• DVD-R(G)
• DVD-R(A)

Pentru înregistrare video

• DVD-VR

Compatibilitate

Dezvoltatorii nu au reușit să realizeze o abordare unificată atunci când au dezvoltat formatul discurilor înregistrabile. Concurența a predeterminat lipsa suportului pentru un dispozitiv din mai multe formate de înregistrare. Prin urmare, discurile înregistrate într-unul dintre formate, de regulă, nu pot fi citite pe unități de alte formate de înregistrare. O încercare de a depăși separarea formatelor de înregistrare a fost făcută de Panasonic, care în aprilie 2001 a introdus un dispozitiv care funcționează cu formatele DVD-RAM și DVD-R (G).

Este posibil ca unele dispozitive să nu înțeleagă formatul DVD care a fost oferit după ce au fost lansate. Desigur, electronicele de larg consum pot fi direcționate către un segment foarte specific al pieței de larg consum (DVD-Audio, DVD-Video, ambele formate), și nu trebuie să poată citi discuri de computer, ceea ce este definit de forumul DVD. În același timp, unitățile de computer funcționează la fel de bine cu discuri video, audio, multimedia și alte computere.

Sistem de fișiere UDF

Sistemul de fișiere unice MicroUDF adoptat în 2000 a reprezentat un progres major în compatibilitatea DVD-urilor. Sistemul de fișiere MicroUDF este o versiune a sistemului de fișiere UDF (Universal Disk Format) adaptată pentru utilizare în DVD, care, la rândul său, se bazează pe standardul internațional ISO-13346. Acest sistem de fișiere înlocuiește treptat ISO9660 învechit, care a fost creat la un moment dat pentru utilizare pe CD-uri. Pentru o perioadă de tranziție (până când dispozitivele computerizate și discurile formatate ISO9660 ies din circulație), va fi utilizat sistemul de fișiere UDF Bridge, care este o combinație de MicroUDF și ISO9660. Numai MicroUDF poate fi folosit pentru a inscripționa discuri DVD audio/video.

Capacitățile sistemului de fișiere MicroUDF sunt următoarele:

• independență față de platforma software și hardware utilizată (în acest sens, UDF este cea mai bună alegere în sistemele de arhivă);
• capacitate mare. Întregul disc poate fi reprezentat ca un singur volum;
• rata optimă de transfer. Viteza de citire și scriere a datelor în format UDF poate fi mai mare decât performanța multor sisteme de fișiere „native” atunci când sunt transferate fișiere mari (de exemplu, în sistemele multimedia)
• dimensiuni maxime posibile de fișiere;
• utilizarea formatului de font UNICODE, care oferă suport internațional eficient;
• suport pentru atributele extinse ale fișierului, care este folosit în unele sisteme de operare „native”;
• suport pentru nume lungi de fișiere cu limite de extensie ale sistemului de operare. Lungimea maximă a unui nume de fișier este de 255 de caractere;
• interschimbabilitatea discurilor DVD în electronice de larg consum și sisteme informatice.

Cu MicroUDF, puteți stoca filme, înregistrări audio, fotografii digitalizate și fișiere de computer pe un singur disc DVD în același timp. Acest lucru asigură compatibilitatea între platforme, adică discul DVD devine un singur suport pentru Macintosh, DOS/Windows, OS/2, UNIX.

DVD Outlook

Prezența unor standarde și specificații diferite nu înseamnă că tehnologia DVD rămâne nemișcată. Eforturile diverselor companii de astăzi sunt îndreptate către introducerea tehnologiei „laser albastru” – cu o lungime de undă mai scurtă. Acest lucru va face posibilă creșterea densității de înregistrare pe discuri, cu îmbunătățirea ulterioară și a altor caracteristici.
Calimetrics Inc a venit cu tehnologia ML (multinivel) care triplează capacitatea unui DVD/CD standard. În același timp, nu este nevoie să faceți modificări în mecanismul și optica unităților existente. Pentru a implementa o nouă tehnologie, este suficient să folosiți un chipset dezvoltat de această companie. Esența tehnologiei constă în capacitatea de a utiliza adâncimea gropilor (până la 8 niveluri) ca caracteristică a informațiilor atunci când se lucrează cu discuri. Rețineți că o tehnologie similară, dar pentru discuri CD, este dezvoltată de TDK în cooperare cu alte companii.

Formate DVD numai pentru citire

DVD-ROM(Memorie digitală versatilă numai pentru citire)

Discurile DVD-ROM sunt destinate utilizării în tehnologia computerelor. Informațiile sunt scrise pe disc o singură dată - în timpul producției.

Progresul dispozitivelor DVD repetă în mare măsură calea parcursă de CD și are ca scop în principal îmbunătățirea caracteristicilor de viteză și introducerea unei funcții de înregistrare. DVD-ROM-urile de prima generație au folosit modul CLV și au citit de pe disc la 1,38 MB/s (1x în notația DVD tradițională). Dispozitivele din a doua generație puteau citi DVD-uri cu o viteză de două ori mai mare - 2x (2,8 Mb / s). DVD-ROM-urile moderne - dispozitive din a treia generație - folosesc modul de control al rotației (CAV) cu o viteză maximă de citire de 4x-6x (5,5 - 8,3 Mb/s) sau mai mult. Unitățile (unitățile) DVD-ROM moderne acceptă citirea aproape tuturor formatelor, inclusiv CD-urile.

DVD video

Formatul DVD-Video este conceput pentru stocarea și redarea videoclipurilor. Ca și DVD-ROM, această specificație definește capacitatea de a citi doar informații - redarea înregistrărilor folosind playere video (recordere video). Specificația se bazează pe formatul DVD-ROM, dar oferă un aspect special al datelor care împiedică copierea bit-cu-bit a discurilor. Materialele video codificate sunt plasate pe disc în timpul producției sale. Redarea DVD-video este posibilă numai pe playere video de consum (video recordere) sau pe unități DVD conectate la un computer. La utilizarea echipamentelor informatice, decodarea informațiilor se realizează fie în hardware, fie în software. Specificația de ultimă generație oferă înregistrare video de înaltă calitate (până la 2 ore în compresie MPEG-2) pe disc, precum și audio multicanal în 8 limbi, selecție format ecran, subtitrări în 32 de limbi, OSD interactiv control, până la 9 direcții unghiulare de vizualizare, protecție împotriva copierii ilegale, diferențierea vizionării video pe regiuni, controlul accesului copiilor la materiale video.

DVD Audio

O nouă generație de format muzical după CD. Specificația formatului definește audio multicanal de înaltă calitate, suport pentru o gamă largă de calitate audio (cuantizare 16, 20, 24 de biți la o frecvență de 44,1 până la 192 kHz), redare CD-uri de către playere DVD, suport pentru informații suplimentare ( inclusiv video, text, meniuri, ecrane de întâmpinare, sistem de navigare ușor de utilizat), legături cu site-uri web de suport pentru informații, extinderea oportunităților odată cu apariția noilor tehnologii.

Există două versiuni ale formatului DVD-Audio: doar DVD-Audio numai pentru conținut audio și DVD-AudioV pentru audio cu informații suplimentare.

Au fost dezvoltate măsuri speciale pentru a proteja discurile împotriva pirateriei.

Formate DVD reinscriptibile

Multiple intrari

Toate specificațiile cunoscute ale discurilor DVD reinscriptibile folosesc tehnologia de înregistrare multiplă bazată pe principiul fizic al schimbării stării de fază (cristalină/amorfă) a stratului de informații sub influența unui laser cu o lungime de undă de 650 (635) nm (schimbarea de fază). înregistrare). Citirea informațiilor se realizează prin determinarea caracteristicilor optice ale stratului de informații în diferitele sale stări de fază la reflectarea fasciculelor laser (la fel ca și în timpul înregistrării).

Material reinscriptibil

Materialul folosit este AVIST, creat de TDK în 1995. Caracteristicile acestui material îndeplinesc aproape perfect cerințele tehnologiei de rescriere DVD:

• reflectivitate ridicată - până la 25-35%, ceea ce este suficient pentru compatibilitatea DVD-urilor în timpul redării;
• ușurința de a schimba starea de fază atât la viteze de scriere ridicate, cât și la viteze scăzute, ceea ce este deosebit de important atunci când lucrați cu diverse aplicații. Aplicațiile care funcționează cu CD-uri reinscriptibile (cum ar fi CD-E) înregistrează la mai puțin de 3 m/s. Lucrul cu date în format DVD-RAM necesită o viteză mai mare de înregistrare din stratul de lucru - de la 3 la 6 m/s. Când se lucrează cu informații video supuse compresiei, viteza de înregistrare trebuie să depășească 6 m/s;
• raportul semnal-zgomot excelent și caracteristicile de schimbare de fază au permis TDK să atingă dimensiuni de marker ultra-mici (mai puțin de 0,66 mm);
• AVIST rezistă la cel puțin 1000 de cicluri de scriere chiar și la viteze sub 3 m/s. La viteze de scriere mai mari, numărul de cicluri de rescriere crește.

Fiecare dintre formate are propriile sale avantaje și dezavantaje, care le-au determinat domeniile de aplicare. Cel mai comun format de astăzi este formatul DVD-RAM datorită costului mai mic al unităților și al discurilor care lucrează cu acesta.

DVD-RAM(Memorie cu acces aleatoriu pe disc digital versatil)

Format reinscriptibil dezvoltat de Panasonic, Hitachi, Toshiba.

Formatul a fost aprobat de forumul DVD în iulie 1997. Echipamentele și discurile de acest format au fost testate timp de 3 luni în peste 20 de companii producătoare de computere din întreaga lume. Peste 160 de membri ai forumului au votat pentru a accepta specificația. Astăzi este cel mai răspândit format DVD în industria computerelor.

Unitățile DVD-RAM citesc discuri DVD-ROM. La rândul lor, discurile DVD-RAM pot fi citite doar de unități DVD-ROM din așa-numita generație a treia, lansate de la jumătatea anului 1999.

Prima generație de discuri DVD-RAM deținea 2,6 GB pe față. Discurile din generația actuală - a doua - poartă 4,7 GB pe lateral sau 9,4 GB pentru modificarea pe două fețe.

Există două tipuri de discuri DVD-RAM cu o singură față - într-un cartuș și fără cartuș. Discurile dintr-un cartuș sunt destinate în principal echipamentelor video de consum, unde este necesar să se excludă influența factorilor externi în timpul utilizării manuale intensive. Cartușele, la rândul lor, pot fi de două tipuri - deschise și solide.

Cele mai importante avantaje ale discurilor DVD-RAM sunt capacitatea de a rescrie de până la 100.000 de ori și prezența unui mecanism de corectare a erorilor de scriere.

Cel mai mare număr de cicluri de rescriere din orice DVD, mecanismul de corectare a erorilor și accesul aleatoriu la disc atât la scriere, cât și la citire au predeterminat eficiența maximă a acestui format în dispozitivele de stocare secundare. Marea majoritate a dispozitivelor de stocare în masă - biblioteci DVD robotizate - folosesc această tehnologie.

Discurile DVD-RAM pot fi folosite pentru a înregistra și reda videoclipuri în flux pe un echipament care acceptă specificația DVD-VR (vezi mai jos).

DVD+RW(Disc digital versatil reinscriptibil)

Formatul DVD+RW este promovat doar de dezvoltatorii săi - Hewlett-Packard, Mitsubishi Chemical, Philips, Ricoh, Sony și Yamaha (nu este acceptat de forumul DVD).

Discurile DVD+RW pot înregistra streaming video sau audio, precum și date computerizate. Discurile DVD+RW pot fi rescrise de aproximativ 1000 de ori.

Pe baza DVD + RW, a fost creat un format de înregistrare video în flux - DVD + RW Video Format. Dispozitivele și discurile care funcționează în acest format sunt poziționate pe piață ca fiind pe deplin compatibile cu echipamentele care funcționează în formate DVD-Video. Aceasta înseamnă că discurile DVD+RW care conțin conținut video pot fi redate pe echipamente DVD mai vechi.

Philips a anunțat lansarea aparatului său de înregistrare video DVD în septembrie 2001. Discurile DVD+RW înregistrate pe această unitate pot fi citite și de playerele DVD-Video obișnuite. Această soluție a fost propusă ca răspuns la specificația DVD-VR adoptată de Forumul DVD (vezi mai jos).

DVD-RW(Disc digital versatil care poate fi înregistrat)

Există și alte nume pentru acest format: DVD-R / W și mai rar DVD-ER.

DVD-RW este un format reinscriptibil dezvoltat de Pioneer. Discurile DVD-RW au o capacitate de 4,7 GB pe fiecare parte, sunt disponibile în versiuni cu o singură față și cu două fețe și pot fi folosite pentru a stoca date video, audio și alte date.

Discurile DVD-RW pot fi rescrise de până la 1000 de ori. Spre deosebire de formatele DVD+RW și DVD-RAM, discurile DVD-RW pot fi citite pe unități DVD-ROM de prima generație.

TDK pretinde o durată de viață de aproximativ 100 de ani pentru discurile sale DVD-RW.

Formate DVD pentru o singură înregistrare

DVD-R(Disc versatil digital care poate fi înregistrat)
DVD-R este un format de înregistrare odată dezvoltat de Pioneer. Dispozitivele bazate pe acest format au fost primele care au înregistrat pe discuri DVD. Tehnologia de înregistrare este similară cu cea folosită în CD-R și se bazează pe o modificare ireversibilă sub influența unui laser a caracteristicilor spectrale ale stratului de informații acoperit cu un compus organic special.

Discurile DVD-R pot conține atât date computerizate, programe multimedia, cât și informații video/audio. În funcție de tipul de informații înregistrate, discurile pot fi citite pe alte tipuri de dispozitive compatibile cu formatul înregistrat, inclusiv playere DVD-Video și majoritatea unităților DVD-ROM. Discurile DVD-R cu o singură față au 4,7 sau 3,95 GB pe față. Discurile cu două fețe sunt disponibile numai cu o capacitate totală de 9,4 GB (4,7 GB pe față). În prezent, formatul nu acceptă tehnologia de înregistrare cu două straturi.

Durabilitatea discurilor DVD-R este estimată la peste 100 de ani.

Două specificații au fost dezvoltate pentru a proteja împotriva copierii ilegale: DVD-R(A) și DVD-R(G). Aceste două versiuni ale aceleiași specificații folosesc lungimi de undă laser diferite pentru a înregistra informații. Astfel, discurile pot fi arse doar pe echipamente care respectă specificațiile acestora. Discurile pot fi redate la fel de bine pe orice echipament care acceptă formatul DVD-R.

DVD-R(A) (DVD-R for Authoring) este utilizat în aplicații profesionale. În special, suportul pentru un format special (Cutting Master Format) face posibilă utilizarea acestor discuri pentru înregistrarea replicii originale a informațiilor (pre-mastering) în locul utilizării obișnuite a benzilor DLT în aceste scopuri.

DVD-R(G) (DVD-R pentru General) este destinat utilizării mai extinse. Discurile cu acest format sunt protejate de posibilitatea copierii bit cu bit a informațiilor de pe alte discuri pe ele. Formatul este acceptat în dispozitivele de stocare în masă (de exemplu, biblioteci DVD robotizate oferite de Pioneer însuși).

Specificația DVD-VR se bazează pe DVD-RAM și este acceptată de forumul DVD. Formatul DVD-VR permite înregistrarea în timp real a până la 2 ore de videoclipuri MPEG-2 de înaltă calitate pe un disc DVD-RAM cu o singură față de 4,7 GB și oferă caracteristici precum editarea materialelor video deja înregistrate, înregistrarea diferitelor tipuri de imagini statice. Electronicele bazate pe acest format sunt produse, de exemplu, de Panasonic, Toshiba, Samsung, Hitachi.

Tabelele de referință

Tabelul 1. Capacitatea discurilor DVD

Format	Specificație	Numărul de laturi	Număr de straturi pe latură	Capacitate, GB*
DVD-Video și DVD-ROM	DVD-5	1	1	4.7 sau mai mult de 2 ore de videoclip
	DVD-9	1	2	8.5 sau mai mult de 4 ore de videoclip
	DVD-10	2	1	9.4 sau mai mult de 4,5 ore de videoclip
	DVD-14	2	1+2	13.2 sau mai mult de 6,5 ore de videoclip
	DVD-18	2	2	17.1 sau mai mult de 8 ore de videoclip
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 miliard de octeți

Tabelul 2. Parametrii principali ai discurilor DVD cu ultimele modificări

Parametru	Tipul discului
	DVD-ROM	DVD-RAM	DVD-RW	DVD+RW	DVD-R
Capacitate de o parte	4,7 GB	4,7 GB	4,7 GB	4,7 GB	4,7 GB
Lungimea de undă laser	650	650	650	650	650(G) 635(A)
Reflectivitatea	18-30% (două straturi)	15-25% (2,6)		18-30%
Metoda de înregistrare	Imprimați din matrice în timpul producției	Schimbare de fază	Schimbare de fază	Schimbare de fază	Schimbarea culorii vopselei
Formularul de înscriere	Nu se aplică	Wobbled Land & Groove	Canelură de clătire	Canelură de clătire	Pre-canelură de balansare
Distanța dintre piste	0,74 µm	0,615 µm		0,74 µm	0,74 µm
Lungimea minimă a gropii	0,40	0,28			0,40
Numărul de zone	Nu se aplică	35	Nu se aplică	Nu se aplică	Nu se aplică
Metoda de control al rotației*	CAV	ZCLV CAV în cadrul zonei	CLV	CLV (pentru video) sau CAV (pentru date)	CLV
Viteza de scriere a datelor	până la 8,31 MB/s (citit)	2,77 MB/s		11-26 Mbps,	2,77 MB/s
Sistemul de fișiere	Micro UDF și/sau ISO9660	Podul UDF/UDF	Podul UDF/UDF	Podul UDF/UDF	Tip 1 UDF Bridge Tip 2 UDF
Costul unui disc cu o singură față (unitate)		$20-30($500)			$10-15 ($1000)

* CLV - (Constant Linear Velocity) viteză liniară constantă

CAV - (Constant Angular Velocity) viteză unghiulară constantă

ZCLV - (Zone Constant Linear Velocity) viteza liniară constantă a zonei

formate de disc DVD	Tipuri de unități DVD
	DVD-RAM		DVD-RW		DVD-R(G)		DVD-R(A)		DVD+RW		DVD video		DVD Audio		DVD player (universal)
	H	W	H	W	H	W	H	W	H	W	H	W	H	W	H	W
DVD-ROM	+	−	+	−	+	−	+	−	+	−	+	−	−	−	+	−
DVD-R(G)	+	−	+	+	+	+	+	−	+	?	+	−	+	−	+	−
DVD-R(A)	+	−	+	−	+	−	+	+	+	−	−	−	+	−	+	−
DVD-RAM	+	+	−	−	−	−	−	−	−	−	−	−	+	−	+	−
DVD-RW	+	−	+	+	+	+	+	−	+	−	+	−	+	−	+	−
DVD+RW	−	−	+	−	+	+	+	−	+	+	+	−	+	−	+	−
DVD video	+	−	+	−	+	−	+	−	+	−	+	−	−	−	+	−
DVD Audio	+	−	+	−	+	−	+	−	+	−	−	−	+	−	+	−
DVD-AudioV	+	−	+	−	+	−	+	−	+	−	+	−	−	−	+	−

Notă - în unele cazuri, „+” înseamnă că citirea sau scrierea nu contrazice specificațiile forumului DVD, cu toate acestea, este posibil ca astfel de dispozitive să nu fie încă pe piață.
„-” înseamnă că specificația nu definește o cerință obligatorie pentru citire sau scriere, cu toate acestea, pot exista dispozitive pe piață care oferă această capacitate

Nu este un secret cu care a început povestea înregistrări de gramofon. Este problematic să stocați informații acasă și doar sunetul a fost stocat pe el. Cum funcționează nu este un secret disc de vinil a fost popular de peste o sută de ani și este încă folosit și păstrat de colecționari și DJ. A fost cool să urmăresc cum acul, în timp ce derula discul, părea să tremure într-o spirală perfect uniformă. Pe aceasta s-a construit principiul obținerii sunetului. Când adâncimea și lățimea canelurii s-au schimbat, unda sonoră s-a schimbat și a fost amplificată în continuare de conductă (gramofoane, gramofoane). Odată cu dezvoltarea electronicii, principiul eliminării informațiilor a fost realizat pe un ac piezoelectric și s-a obținut un recorder modern, până de curând.

Iată că vin anii 70. Și a existat un salt în mediile de stocare (vom sări peste benzile magnetice). Au inventat un disc din policarbonat, care avea transparenta, cu pulverizare de aluminiu. Policarbonatul a servit drept bază și a protejat depunerea de influențele externe, iar depresiunile au fost arse pe depunere în spirală. Principiul eliminării și înregistrării informațiilor se bazează pe aceasta, după cum puteți vedea, nu au mers departe de o înregistrare de gramofon. Un fascicul subțire a fost reflectat de pe suprafața de depunere și a ajuns la receptorul de lumină, care, la rândul său, a determinat modificările și au fost create unități și zerouri în raport cu informațiile primite. Și apoi după principiul alfabetului morse informațiile sunt convertite în muzică, filme, fotografii, fișiere etc.

Acum să aruncăm o privire la notație CD-uri:

CD ROM– CD-ul este produs în fabrică prin ștampilare și este un suport de stocare care nu se poate scrie

CD-R– un CD care poate fi înregistrat o singură dată. Dimensiunea standard este de 700 MB. Uneori există discuri de 800 MB

CD-RW– CD reinscriptibil (reutilizabil). Dimensiunea standard este de 700 MB.

Dar cu DVD discuri, totul s-a dovedit mult mai complicat. Acest disc a fost creat pentru a stoca informații într-un volum mare și a fost dezvoltat de un număr mare de companii (DVD-R și DVD-RW). Diferitele acoperiri aveau diverse caracteristici și jucătorii de uz casnic ai diferitelor companii au început să intre în conflict cu discurile, prin urmare s-a pierdut versatilitatea. Prin urmare, s-au unit, au inventat un nou tip de disc, numit DVD+R și DVD+RW Ele costă, destul de ciudat, mai ieftine. Acum nu contează ce disc să folosești, deoarece jucătorii consumatori s-au adaptat. Există doar o diferență între discurile reinscriptibile, DVD-RW trebuie șterse complet înainte de înregistrare și DVD+R este suficient să ștergeți „capacul” și să suprapuneți înregistrarea deasupra.

DVD-R, DVD+R- un CD care poate fi înregistrat o singură dată. Dimensiune standard - 4,7 GB

DVD-RW, DVD+RW- CD reinscriptibil (reutilizabil). Dimensiune standard - 4,7 GB

După cum se spune, oricât ne-ai da, nu ne ajunge. De aceea progresul nu s-a oprit aici. bilateralși cu două straturiși discuri două într-unul. Bine cu bilateral, totul este simplu, acoperirea a fost aplicată pe ambele părți și, ca o casetă audio, trebuie să răsturnați discul. Strat dublu- acesta este unul dintre straturile apropiate de laser, l-au făcut translucid și nu trebuie să vă ridicați de pe canapea pentru a întoarce discul. Ei bine, cu ultima opțiune, ia două cu două straturiși lipiți împreună.

DVD-5- disc cu un singur strat cu o singură față. Volum - 4,7 GB.

DVD-9- disc dublu cu o singură față. Volum - 8,5 GB.

DVD-10- disc cu două fețe cu un singur strat. Volum - 9,4 GB.

DVD-14- un disc cu două fețe cu un strat de informații pe o parte și două pe cealaltă. Volum - 13,2 GB.

DVD-18- disc dublu strat dublu. Volum - 17 GB.

Deci am atins vârful dezvoltării lumii moderne a discului optic, acesta este - HD DVD și Blu-ray.
HD DVD- acesta este un disc care a fost realizat pe baza muncitorului nostru din greu descris mai sus, dar folosind un laser albastru.
Blu-ray- o dezvoltare complet diferită, se folosește un laser albastru.

Dacă ne amintim spectrul (curcubeul), se va vedea că din fasciculul albastru se poate obține un fascicul mult mai subțire, astfel încât aceste discuri s-au dovedit a fi mult mai voluminoase. Dar mai multe despre asta în următorul subiect.

HD DVD-R- inregistrabil o singura data HD DVD

HD DVD-RW- reinscriptibil (reutilizabil) HD DVD disc. Capacitate disc - 15 GB. Dacă discul este cu două straturi - 30 GB.

BD-R este o singură dată înregistrată Blu-ray

BD-RE- este reinscriptibil (reutilizabil) Blu-ray disc. Volumul unui astfel de disc este de 25 GB. Dacă discul este cu două straturi - 50 GB

Se pare că este totul pentru azi. Rămâne doar să spunem puțin despre stocare și utilizarea discului. Un disc nu este gustos, nu trebuie să-l roade, ei bine, cu excepția cazului în care cineva are o lipsă de plastic în corp. Și, de asemenea, acesta nu este un instrument pentru a juca pe nervi, așa că nu trebuie să-ți înființezi ghearele peste el. Este indicat să nu vă îndoiți, deși se rupe greu, dar fragmentele pot ajunge acolo unde nu ar trebui, iar acest lucru vă va afecta corpul. De asemenea, o îndoire constantă sparge învelișul din interior, se crăpă și zerourile unității nu vor mai coincide cu tine. Nu-l prăji la soare, are un element D nu este deloc necesar, dar se transformă într-un produs zyuobrazny și nu îl vei împinge nicăieri. Nu introduceți un disc cu o fisură în unitate, altfel va trebui să cheltuiți bani fie pentru reparații, fie pentru achiziționarea unuia nou.

Sper TU competent și nu trebuie să enumerați totul punct cu punct, trebuie să tratați lucrurile cu grijă și ei TU va fi multumit pentru asta.

CD-urile, DVD-urile și discurile Blu-ray sunt medii optice de stocare care pot stoca electronic filme, muzică sau alte date digitale. Acestea funcționează în principal cu un cod digital. Pe de o parte, aceste medii sunt tehnologie digitală a informației și comunicațiilor, pe de altă parte, sunt instrumente tehnice pentru orice tip de digitizare, calcule, înregistrare, arhivare, prelucrare, transmitere și prezentare a conținutului digital.

CD și DVD sunt abrevieri, iar conceptul de disc Blu-ray are o natură ușor diferită.

CD este prescurtarea pentru „compact disc” (disc compact în engleză).

DVD este prescurtarea pentru Digital Video Disc. Puțin mai târziu, a apărut denumirea de „disc digital pentru utilizare versatilă” (eng.Digital Versatile Disc), deoarece DVD-ul poate fi folosit nu numai pentru înregistrarea video.

Discul Blu-ray își ia numele de la laserul albastru (spre deosebire de laserul alb) care citește informațiile de pe disc și, de asemenea, scrie informațiile.

Compact disc (CD-ROM) a fost mult timp principalul mediu de transfer de informații între computere. Acum, practic, a renunțat la acest rol în fața unor medii solid-state mai promițătoare, care funcționează mult mai rapid și ocupă mai puțin spațiu.

Poveste

Pentru prima dată, ideea înregistrării optice a apărut în 1965, la Institutul American din Battelle Memorial, Ohio. Această tehnologie era încă extrem de primitivă la acea vreme - punctele și liniuțele întunecate erau aplicate pe disc folosind o metodă fotografică. Pentru a citi informațiile, discul a fost iluminat de o lampă specială. Fondatorul tehnologiei a fost fizicianul american James Russell. Dar, așa cum se întâmplă de obicei, nu a câștigat niciun ban din invenția sa. Omul de știință și-a brevetat tehnologia în 1970. De asemenea, deține ideea de a folosi un laser ca sursă de lumină.

CD-ul a fost dezvoltat în 1979 de Sony. Sony a folosit propria metodă de codificare a semnalului PCM - Pulse Code Modulation, care a fost folosită anterior în casetofonele profesionale digitale. În 1982, producția de masă de CD-uri a început la o fabrică din Langenhagen, lângă Hanovra, Germania. Lansarea primului CD cu muzică comercială a fost anunțată pe 20 iunie 1982.

Potrivit Philips, peste 200 de miliarde de CD-uri au fost vândute în întreaga lume în 25 de ani. Deși tot mai mulți oameni aleg să achiziționeze fișiere muzicale online, vânzările de CD-uri încă reprezintă aproximativ 70% din toate vânzările de muzică, potrivit IFPI.

O contribuție semnificativă la popularizarea CD-urilor au avut-o Microsoft și Apple Computer. John Scully, pe atunci CEO al Apple Computer, a declarat în 1987 că CD-urile vor revoluționa lumea computerelor personale. Unul dintre primele computere/centre de divertisment multimedia principale care a folosit CD-uri a fost Amiga CDTV (Commodore Dynamic Total Vision), ulterior CD-urile au fost folosite în consolele de jocuri Panasonic 3DO și Amiga CD32. Primul standard

Au trecut mulți ani de la momentul creării până la aplicarea industrială a mediilor optice. Multe companii au făcut încercări lente de a crea un disc optic muzical. Inclusiv încercări similare (și destul de reușite) au fost observate și pe teritoriul Uniunii Sovietice. Dar cel mai mare succes a fost obținut de compania olandeză Philips. În acei ani, puțini oameni s-au gândit serios la posibilitatea distribuirii pe scară largă a media digitale. Lumea era încă analogică. Philips a investit și în dezvoltarea a 60 de milioane de dolari - o sumă astronomică pentru acele vremuri. Dar compania nu a dat greș.

În 1979, Philips și Sony au încheiat un acord pentru a dezvolta împreună un nou operator. Un an mai târziu, companiile au introdus un nou standard numit CD-DA (Compact Disk Digital Audio). Era un disc cu un diametru de 12 centimetri și un timp de redare de puțin peste o oră. Formatul s-a dovedit a fi surprinzător de succes și convenabil. A câștigat rapid inimile producătorilor și cumpărătorilor.

Formatul CD a condus necondiționat piața timp de 15 ani. În acest timp, el a încetat să mai fie doar un disc muzical, transformându-se într-un purtător universal de informații. Cu toate acestea, la mijlocul anilor 90 ai secolului trecut, cantitatea de informații pe care o putea conține un CD a lipsit foarte mult.

În 1994, a devenit cunoscut faptul că o alianță între Philips și Sony dezvolta un disc de înaltă densitate bazat pe tehnologia CD. Noul standard a fost numit DVD (Digital Video Disk sau Digital Versatile Disk - ambele transcrieri sunt corecte). Și înainte de a insista asupra acestei abrevieri, producătorii au numit dezvoltarea lor fie MMCD (Multi Media CD), fie HD-CD (High Density Compact Disk). Apropo, nimeni nu are drepturi la abrevierea DVD.

Discurile cu noul format nu diferă ca aspect de CD-urile obișnuite. Dar cantitatea de informații a fost crescută de la 650 MB la 4,7 GB. De asemenea, este important ca DVD playerele să poată reda CD-uri obișnuite fără probleme și, prin urmare, nu au existat probleme cu standardele. Datorită apariției DVD-ului, a devenit posibil să obțineți sunet și imagine de înaltă calitate acasă. Formatul a devenit rapid popular. Până în prezent, DVD Forumul include peste 250 de companii din întreaga lume. Și este greu de crezut că la un moment dat alți analiști au descifrat în glumă titlul DVD-ului drept „Mort, foarte mort”, prezicând moartea iminentă a standardului.

Unele probleme de standardizare au apărut doar când au apărut primele DVD-uri care pot fi înregistrate. Două standarde au apărut în lume - DVD+R și DVD-R. Fiecare dintre ele avea propriile avantaje și dezavantaje, obscure pentru utilizatorul obișnuit. Cu toate acestea, utilizatorii nu au avut probleme speciale. Era necesar doar să se asigure că discul achiziționat este acceptat de playerul disponibil (DVD-R era mai frecvent). Da, playerele și recorderele universale care acceptă ambele standarde au apărut destul de repede. Până în prezent, nu toți utilizatorii sunt chiar conștienți de existența diferitelor standarde.

DVD-ul a repetat istoria CD-ului. Discurile foarte specializate (iar DVD-ul a fost dezvoltat inițial doar pentru video) au devenit un mediu de stocare universal. Costul jucătorilor a fost redus de la câteva sute de dolari la câteva zeci. Prețul transportatorilor înșiși este estimat la un ban.

Clasificarea discurilor optice

În fiecare dintre grupurile media, pot fi distinse trei tipuri principale de discuri:

1. discuri numai pentru citire (CD-ROM, DVD-ROM);

2. discuri de scris o singură dată (CD-R, DVD-R, DVD+R, DVD-R DL, DVD+R DL);

3. discuri reinscriptibile (CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM).

Spre deosebire de NMD, un disc optic are o singură pistă fizică sub forma unei spirale continue care merge de la diametrul interior la cel exterior. Dar o pistă fizică poate fi împărțită în mai multe logice. Dacă pentru NMD este posibilă înregistrarea pe piste diferite, atunci înregistrarea pe discuri optice are loc secvenţial în spirală.

Zona de pe un CD optic care conține date este denumită Zona Ipfortatioop(zona de informare). Această secțiune începe cu un diametru de 44 mm, se termină cu 2 ... 3 mm înainte de marginea discului și conține următoarele trei zone (în ordinea plasării lor din centrul discului):

1) zona catalogului de intrare (Lead-іn Zone);
2) zona de date (Zona de date), care conține datele scrise pe disc;
3) zonă de director sursă (Zona de ieşire) cu marcajul sfârşitului discului.

La capătul pistei exterioare și la începutul pistei interioare este plasat zona de mijloc (MiddleZone), care nu contine date. Această zonă este utilizată pentru a permite razului laser să schimbe focalizarea pentru a citi datele de pe pista interioară.

Zona directorului de intrare a discurilor CD conține conținutul TOC (Cuprins), adresele de înregistrare, numărul de titluri, timpul total de înregistrare, volumul și titlul discului. Zona de date a unui CD are următoarea structură de date. Unitatea de bază de date pentru un CD este cadru (frate), care conține 24 de octeți codificați, un octet de control și opt octeți de corectare a erorilor. Cadrul este precedat de 24 de biți, fiecare având o valoare fixă ​​(model) și trei biți de îmbinare. Când laserul este adus la cadru, începutul cadrului este determinat de șablon; 98 de cadre formează un sector, cea mai mică unitate de adresă de date de pe un CD. Sectorul conține 3234 de octeți codificați (2352 de octeți de date și 882 de octeți de corectare și control a erorilor). Din 2352 de octeți, informațiile utilizatorului pot ocupa 2048 (în modul „1”) sau 2336 de octeți (în modul „2”). O astfel de organizare a înregistrării datelor pe CD-uri și utilizarea algoritmilor de corectare a erorilor face posibilă asigurarea unei citiri de înaltă calitate a informațiilor cu o probabilitate de eroare de un bit 10-10.

Structura generalizată a unei unități de disc optic

O structură GCD simplificată este prezentată în fig. 3.
Pentru GCD se folosesc mai multe metode de înregistrare: ablativ - prin arderea găurilor într-un mediu media opac; prin modificarea locală a coeficientului de reflexie al mediului; transferul mediului de stocare din faza cristalină în faza amorfă și invers; transformarea stării magnetice a structurii; schimbarea culorii zonei locale. Primele două metode sunt utilizate pentru înregistrarea „neștersabilă”, iar restul - pentru suprascrierea multiplă a informațiilor de pe GCD.

La înregistrare, un fascicul al unei diode laser semiconductoare controlat de datele de înregistrare printr-un colimator, o oglindă și o lentilă obiectiv arde o gaură în stratul de informații al discului. Prezența unei găuri corespunde intrării „1”. La citire, fasciculul laser neghidat (derivat din divizorul de fascicul) intră pe suprafața de lucru printr-un alt divizor de fascicul, o oglindă și o lentilă.
În modul citire, oglinda se mișcă. Lumina de la laser trece printr-o prismă polarizante-separatoare, lovește un filtru polarizant (în acest caz, lumina este polarizată într-un anumit plan) și apoi este focalizată pe suprafața discului optic. Dacă fasciculul laser lovește suprafața plană (aterizează) a unui disc CD-ROM sau DVD-ROM, lumina este reflectată aproape în întregime. Dacă lumina intră în adâncime (pt), atunci cea mai mare parte a luminii este împrăștiată. Lumina reflectată prin divizorul fasciculului intră în fotodiodă, semnalul de la care este procesat de circuitele electronice de citire. Alinierea precisă a fasciculului pe pistă este asigurată de servo-ul căii, focalizarea de către servo de focalizare și un număr constant de rotații de către servo-ul de rotație a discului (vezi Fig. 3).

Unitățile de disc optice sunt împărțite în unități de disc cu capacitatea de a citi și de a scrie discuri. (unități de înregistrare)și unități numai pentru citire , iar pe tipuri de discuri - on Unități CDși unități DVD.

Figura 4

O unitate optică este formată din principalele unitati functionale:

- Dispozitiv de pornire;
- unitate disc;
- bloc optic;
- tracțiune pe șenile;

- bloc codificare-decodare date;
- sisteme automate de control;
- bloc audio;
- conectori.

Dispozitiv de pornire Există două tipuri de unități: container (caddy)și tavă (tavă).În primul tip de unitate de încărcare a containerului, discul este plasat într-un recipient de plastic și introdus în unitate (acest container îndeplinește aceeași funcție ca containerul de dischetă de 3,5 inchi). În al doilea tip de unitate, discul este plasat pe o tavă (Fig. 3), care este scoasă după apăsarea butonului Ejest. După ce apăsați din nou butonul sau apăsați ușor tava, acesta este introdus în unitate (mecanism pop-up).

Pe panoul frontal al unității, există, în plus: un indicator al funcționării dispozitivului (ocupat, un bec), o priză pentru conectarea căștilor sau a unui sistem stereo (pentru a asculta discuri audio), un control al volumului sunetului ( de asemenea pentru CD-uri audio).
Există și un orificiu cu care poți scoate CD-ul chiar și în caz de urgență, de exemplu, chiar dacă butonul Eject nu funcționează. În acest orificiu trebuie introdusă o tijă subțire de 2-3 cm, apoi tava va aluneca.

Bloc optic conţine sistemul de unitate optică prezentat în fig. 4. Un laser de 780 nm (infraroșu) este folosit pentru a citi datele de pe CD-uri, iar un laser de 650 nm (roșu) este folosit pentru a citi DVD-uri. Prin urmare, unitățile DVD care citesc de pe CD-uri și DVD-uri conțin de obicei două lasere cu sisteme optice separate sau un sistem optic comun (commutabil la unul sau al doilea laser).

Figura 5. Dispozitiv de unitate optică: 1 - tavă; 2 - tracțiune pe șenile; 3 - interfață cu magistrala de control; 4 - sistem optic; 5 - drive drive; 6 - disc

Pentru a scrie date pe disc, se folosește un laser de înregistrare separat, care funcționează într-un mod pulsat cu putere variabilă (pentru „arderea” discului, schimbarea stării de fază de la cristalin la amorf și revenirea la starea cristalină). De obicei, laserele de scriere și citire au un sistem optic comun. Suprafața discului optic se mișcă în raport cu capul laser cu o viteză liniară constantă, iar viteza unghiulară variază în funcție de poziția radială a capului. Astfel, citirea pistelor interioare se realizează cu o creștere crescută, iar cea exterioară - cu un număr redus de rotații. Servomotorul, la comandă de la microprocesorul intern al unității, mișcă oglinda reflectorizantă. Acest lucru permite poziționarea precisă a fasciculului laser pe pistă. Fasciculul pătrunde în stratul protector de plastic și lovește un strat reflectorizant de aluminiu, argint sau aur pe suprafața discului. Când lovește marginea, se reflectă pe detector și trece prin prismă, care o deviază către dioda fotosensibilă. Dacă fasciculul intră în gaură (groapă), este împrăștiat și doar o mică parte din radiație este reflectată înapoi și ajunge la dioda sensibilă la lumină. Pe diodă, impulsurile de lumină sunt transformate în radiații electrice-luminoase sunt convertite în „1”, slab - la „0”. Astfel, gropile sunt percepute de unitate ca zerouri logice, iar suprafața netedă ca niște logice. Rețineți că gropile formate de raza laser au dimensiuni foarte mici. Aproximativ 30-40 de depresiuni corespund grosimii unui fir de par uman, care este de aproximativ 50 de microni.

unitatea pe cale la comenzile care provin de la microprocesorul încorporat, mută sistemul optic pe pista dorită de pe disc pentru scriere sau citire. În timpul înregistrării, laserul efectuează operația dorită („ardere” sau schimbare de fază) la comenzile unității de codare-decodare, iar în timpul citirii, fasciculul reflectat de pe disc lovește un fotodetector, semnalele din care intră în codificare-decodare. unitate și sistemul automat de urmărire.

Codare-decodare bloc este un handler pentru semnalele scrise sau citite de pe disc. Este format dintr-un encoder, un decodor, o memorie cu acces aleatoriu și un controler de control. Dispozitivul de codificare pregătește date pentru scrierea pe un disc efectuând conversii de caractere conform codificărilor EFM (pentru CD-uri) sau RLL (2.10) (pentru DVD-uri) și adaugă semnale de ceas și informații de serviciu la date. Decodorul extrage date din fluxul digital, restabilind forma lor originală. Memoria cu acces aleatoriu acționează ca o memorie tampon, iar controlerul gestionează modurile de corectare a erorilor pentru datele scrise în toate formatele acceptate de unitate.

În timpul scrierii sau citirii datelor de pe un disc, pot exista nereguli în poziționarea fasciculului laser din cauza bătăilor radiale ale discului. Pentru a evita pierderea datelor, se folosesc unități optice sistem automat de urmărire folosind semnale de control. Există mai multe moduri de a izola aceste semnale. Cu toate acestea, cea mai comună este metoda prin care fasciculul laser după prima lentilă (vezi Fig. 1.) intră în rețelele de difracție, unde este împărțit în trei fascicule, dintre care unul este folosit pentru citirea datelor, iar celălalt două sunt utilizate de sistemul de urmărire a căii. Semnalele de impuls de la fotodetector sunt alimentate la amplificatorul sistemului de control automat, unde semnalele de eroare de urmărire sunt separate și semnalul de citire este corectat.

Bloc audio unitate optică moștenită de la CD playere. Convertește datele audio din digital în analog. După amplificare, aceste date sunt transmise fie către un dispozitiv extern, fie către căști.

Pe lângă conectorul de interfață computer și conectorul de alimentare, au și unitățile optice conectori pentru conectarea la o placă de sunet sau bloc audio al plăcii de bază.

Pe panoul frontal al unității, în plus, există: indicator funcționarea dispozitivului (ocupat, bec), cuib pentru conectarea căștilor sau a unui sistem stereo (pentru ascultarea de CD-uri audio), controlul volumului sunet (și pentru CD-uri audio).
Este de asemenea furnizat gaură, cu care poți scoate CD-ul chiar și în caz de urgență, de exemplu, chiar dacă butonul Eject nu funcționează. Este necesar să introduceți un bețișor subțire de aproximativ 2-3 cm în această gaură, apoi tava va aluneca.

Caracteristicile discurilor și unităților optice

disc optic caracterizat prin ea tip(CD sau DVD) și capacitate. Capacitatea unui disc este determinată de tipul și dimensiunea (diametrul) acestuia. Discurile optice sunt disponibile în diametre de 120 mm (4,7 inchi) și 80 mm (3,1 inchi).
CD-urile de 120 mm au o capacitate de 650 MB sau 700 MB (în funcție de modul de înregistrare), în timp ce CD-urile de 80 mm - capacitate 185 MB. folosit uneori pentru înregistrarea datelor. carti de vizita optice (carti de vizita orticale) - Discurile CD-R au dimensiunea dreptunghiulară de 80 x 61 mm și au o capacitate de 50 MB.

Unități optice au următoarele caracteristici principale:

Compatibilitate;
- rata de transfer de date;
- timpul mediu de acces;
- capacitatea memoriei cache;
- rata de eroare;
- fiabilitate;
- tip de dispozitiv;
- tipul interfeței;
- lista de formate acceptate;
- parametrii căii audio.

Toate unitățile de disc optice au un factor de formă de 5,25 inchi și sunt compatibile în dimensiunile discurilor, adică pot citi atât discuri de 120 mm, cât și 80 mm, precum și cărți de vizită optice (ultimele două tipuri de discuri sunt citite în unitate). tavă orificiu special).

Compatibilitatea diferitelor tipuri de unitățiînseamnă capacitatea de a citi și scrie alte tipuri de discuri.
Rata de transfer - aceasta este viteza maximă la care se fac schimb de date între unitate și computer. Aceasta este cea mai importantă caracteristică a unei unități optice, care este aproape întotdeauna dată împreună cu numele modelului și nu este stabilită de numărul de megaocteți pe secundă, ca pentru alte dispozitive de memorie externe, ci de un factor de creștere în raport cu viteza de baza. Primele unități CO au avut o rată de transfer de date de 150 kb/s, la fel ca și CD playerele. Această viteză de bază este evident insuficientă pentru citirea datelor video, de exemplu. Prin urmare, viteza de rotație a unităților de disc și, în consecință, rata de transfer de date a început să crească (la început, de două ori). Astfel de unități (cu o rată de transfer de date de 300 kb / s) au devenit cunoscute ca unități 2x. În viitor, viteza unităților de disc a crescut și mai mult. Unitățile au acum o rată de transfer maximă de 54x (16,2 MB/s) și mai mare (până la 76x).

Pentru unitățile DVD, datorită densității mai mari a datelor și vitezei de rotație mai mari, o valoare 1x corespunde unei rate de transfer de date de 1,32 MB/s, deci o unitate DVD 1x este aproximativ echivalentă cu o unitate CD 9x. Valoarea maximă pentru unitățile DVD este acum 16x sau 21,13 MB/s.

Cifrele date sunt valabile pentru citirea datelor. Pentru scrierea datelor, ratele maxime de transfer de date sunt mai mici și sunt acum de 40x pentru inscriptoarele CD-R, de 24x pentru CD-RW și de 2x până la 8x pentru DVD-uri. De obicei, pentru unitățile CD-RW, vitezele de scriere și de citire sunt specificate separat, iar pentru inscriptoarele DVD, viteza de ardere a DVD-urilor, viteza de ardere a CD-urilor, viteza de citire a DVD-urilor și viteza de citire a CD-urilor.

Pentru înregistrarea discurilor optice (R sau RW), acestea indică de obicei viteza maximă permisă de înregistrare sau intervalul de viteze permise (de exemplu, 24x sau 1x-24x).

Timp mediu de acces - acesta este timpul (în milisecunde) de care unitatea trebuie să rămână pe mediul de stocare pentru datele dorite. Evident, lucrul pe părțile interioare ale discului necesită mai puțin timp de acces decât citirea informațiilor din părțile exterioare. Prin urmare, timpul mediu de acces este dat în pașaportul unității ca valoare medie pentru efectuarea mai multor citiri de date din diferite secțiuni ale discului (aleatorie). Timpul mediu de acces pentru unitățile CD-ROM este de 100 ... 200 ms, iar pentru unitățile DVD noi - 40 ... 250 ms.

Capacitate cache - este capacitatea memoriei cu acces aleatoriu a unității optice utilizată pentru a crește viteza de acces la datele înregistrate pe suport (memorie tampon). Dacă sunt utilizate programe speciale de driver pentru a controla unitatea, atunci conținutul discului poate fi scris în prealabil în memoria cache. Apoi accesul la un fragment din datele solicitate este mult mai rapid. Capacitatea memoriei cache a dispozitivelor moderne este de la 64 la 2.048 MB.

Buffer-ul unității este o memorie pentru stocarea pe termen scurt a datelor după citirea lor de pe CD-ROM, dar înainte de a le transfera pe placa de control și apoi pe CPU. Această tamponare permite dispozitivului de disc să transfere date către procesor în bucăți mici, mai degrabă decât să-și ocupe timpul cu un transfer lent al unui flux constant de date. O caracteristică importantă a unui drive este rata de umplere a tamponului, care afectează calitatea redării imaginilor și filmelor animate. Această valoare este definită ca raportul dintre numărul de blocuri de date transferate în memoria tampon de pe unitate și stocate în acesta până în momentul în care sunt emise către magistrala de sistem, la numărul total de blocuri pe care le poate găzdui tamponul. Prea multă umplutură poate duce la întârzieri la eliberarea din buffer către autobuz; pe de altă parte, un buffer cu prea puțină umplere va necesita mai multă atenție din partea procesorului. Ambele situații au ca rezultat sărituri și ruptură în timpul redării.

Pe inscriptoarele de CD-ROM, memoria tampon este foarte importantă, deoarece asigură că informațiile circulă fără probleme pe un CD-R sau CD-RW. Acest lucru permite o înregistrare mai fiabilă, deoarece înregistrarea unei piese nu trebuie lăsată să se oprească, altfel întregul disc poate fi deteriorat.

Nivelul calității lecturii se caracterizează prin rata de eroare(Rata de eroare). Acest parametru afișează capacitatea unității optice de a corecta erorile de scriere/citire. De obicei, valoarea ratei de eroare este 10-10...10-12. Rata de eroare este o estimare a probabilității ca un bit de informație să fie corupt în timp ce este citit. Dacă unitatea citește date dintr-o zonă murdară sau zgâriată a discului, înregistrează un grup de biți de eroare. Dacă eroarea nu poate fi ștearsă printr-un cod excesiv de corectare a erorilor (aplicat în timpul scrierii-citirii), atunci unitatea încetinește rata de citire a datelor și o repetă de multe ori. Dacă mecanismul de corectare a erorilor nu reușește să corecteze defecțiunea, atunci pe monitorul computerului apare mesajul „Sector nu a fost găsit”. Dacă defecțiunea este corectată, unitatea comută la viteza maximă de citire a datelor.

Fiabilitate unități optice, exprimate în termeni MTBF (timpul mediu dintre defecțiuni - MeanTimeBetweenFailure), este de 50 ... 125 de mii de ore, ceea ce este aproape cu un ordin de mărime mai lung decât învechirea dispozitivului.

Discurile imprimate la cald (CD-ROM și DVD-ROM) oferă până la 10.000 de cicluri de citire a datelor fără erori. Discurile DVD-RAM pot fi rescrise de până la 100.000 de ori.

După tipul de dispozitiv Unitățile de disc optice, ca și alte dispozitive de stocare externe, pot fi fie interne, fie externe.

Conectarea unităților CD-ROM. Prima metodă de conectare se bazează pe faptul că un canal al interfeței IDE poate suporta două dispozitive încorporate. Unitatea CD-ROM este conectată la placa I/O prin interfața IDE împreună cu hard disk-ul într-o manieră master/slave. Cu toate acestea, în acest caz, viteza schimbului de date cu hard disk-ul este redusă. O modalitate de a rezolva această problemă este conectarea dispozitivelor CD-ROM la canale diferite pe aceeași interfață EIDE sau la două controlere IDE diferite. Dacă CD-ROM-ul are o interfață SCSI, atunci acesta este conectat la controlerul SCSI corespunzător. De asemenea, este posibil să conectați unități CD-ROM prin controlerul plăcii de sunet. De asemenea, nu uitați că plăcile de bază moderne pot conține controlere SCSI și IDE încorporate, ceea ce elimină în general necesitatea unei plăci I/O suplimentare pentru conectarea unităților CD-ROM.

Conectarea canalelor audio. Aproape fiecare unitate CD-ROM are un convertor digital-analogic (DAC) încorporat, precum și o mufă de ieșire stereo. Dacă există informații audio pe CD, DAC-ul le transformă într-o formă analogică și trimite un semnal către mufa pentru căști, precum și către mufele audio de ieșire ale unității, de la care, la rândul său, semnalul merge către amplificator. și sistem de difuzoare direct sau prin placa de sunet. Avantajul ieșirii active este că semnalul audio de pe CD-ROM este procesat în continuare de placa de sunet.
O caracteristică importantă a unei unități CO-ROM este sul sprijinit de el formate pentru înregistrarea datelor pe CD-uri. Puteți scrie date pe discuri optice în diferite formate. Pentru a scrie date precum documente, programele folosesc CD-ROM (ISO) și DVD-ROM (ISO), precum și CO-DOM (UDF) și DVD-ROM (UDF).

Formate CD-ROM (1S0)și DVD -ROM (IS0), denumite uneori formatele CD-ROM și DVD-ROM, sunt definite în standardul ISO 9660. Acest standard specifică trei niveluri de format. Formatul de nivel 1 (nivel 1) definește numele fișierelor înregistrate ca nume de fișiere MS DOS, adică numele fișierelor pot conține până la opt caractere având în vedere cele trei caractere de extensie. Fișierele înregistrate trebuie să ocupe mai multe sectoare, unul după unul (înregistrare nefragmentată). Formatul de nivelul 2 (nivelul 2) permite utilizarea numelor lungi de fișiere, iar formatul de nivel 3 (nivelul 3) permite în plus să scrie fișiere pe mai multe secțiuni ale discului (înregistrare fragmentată) în modul batch. Pentru a putea scrie nume lungi definite în sistemul de operare Windows, compania Місrosofі a completat formatul ISO 9660 nivel 1 cu specificația Joliet. Varietățile formatului IS0 9660 sunt formatele CD-ROM (Boot) și DVD-ROM (Boot), în care o secțiune specială (la începutul discului) este înregistrată pe disc (cu excepția conținutului), care permite folosind discul optic ca disc bootabil.

În timp ce standardul ISO 9660 este menit să ofere compatibilitate între discurile CD-ROM și DVD-ROM utilizate pe diferite sisteme informatice, formatul UDF (UniversalDiskFormatі - Universal Disc Format) este proiectat pentru a fi compatibil între discuri optice doar pentru citire (ROM) și discuri optice înregistrabile (R sau RW) pe diferite sisteme de operare. Acest format, precum IS0 9660, permite scrierea numelor lungi de fișiere și a datelor. Datele sunt scrise pe un disc optic în bucăți mici folosind modul de scriere a pachetelor (pentru CD-uri) sau scriere incrementală (pentru DVD-uri).
Formate CD audioși DVD audio folosit pentru a înregistra muzică. Acestea sunt două formate diferite. Format DVD audio oferă o înregistrare muzicală de o calitate mai bună.

Formate Video CD (VCD) și VideoDVD folosit pentru a înregistra filme. Acestea sunt, de asemenea, două formate diferite cu caracteristici suplimentare diferite (de exemplu, în ceea ce privește alegerea limbii pentru dublarea unui film). Format videodvd oferă înregistrare de film de calitate mai bună. Reproducerea de înaltă calitate a filmului pe CD-ROM-uri este asigurată de formatul Super Video CD. Pentru a înregistra filme în format Video DVD pe discuri CO, se utilizează formatul mini-DVD.

Aceste formate sunt cele mai comune, deoarece vă permit să înregistrați muzică și filme pe discuri optice, precum și date text, date grafice și programe. Aceste formate sunt acceptate de majoritatea unităților de disc și de software-ul de ardere a discurilor optice. Există și alte formate, concepute în cea mai mare parte pentru astfel de tipuri de date care sunt utilizate mult mai rar, de exemplu, Photo CD-ul companiei Kodak,înregistrarea și redarea fotografiilor digitale de înaltă calitate. Atât fotografiile, cât și muzica pot fi înregistrate în formatele IS0 9660 sau UDF ca fișiere normale de imagine sau sunet.

Un format nou, promițător este formatul Mt. (Muntele) Rainier, cunoscut și ca format EasyWrite. Acest format scrie date pe un disc optic în același mod ca și pe o dischetă. Folosind acest format, un disc optic poate fi accesat (pentru citire sau scriere) din orice aplicație fără a apela programe speciale de citire și scriere pe discuri optice.

Formatele CD sunt uneori numite după culoarea copertei cărților în care sunt descrise aceste formate. Deci, primul format CD- CD-ul audio este descris în cartea „roșie”. Cartea „galben” descrie formatul CD-ROM (IS0), cartea „portocaliu” descrie formatele CD-R și CD-RW, iar cartea „verde” descrie CD-I(acum aproape niciodată folosit), în „albastru” - Îmbunătățit CDși în „alb” - Video CD.

Înregistrarea și citirea informațiilor din unitățile optice se efectuează fără contact folosind un fascicul laser. Aceste dispozitive includ în principal unități CD-ROM, CD-R, CD-RW și DVD (ROM, R și RW).

Dispozitive CD-ROM. În dispozitivele CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory), suportul de informații este un disc optic (CD) fabricat într-o producție de masă folosind mașini de ștanțat și destinat doar citirii.

CD-ul este un disc polimeric transparent cu diametrul de 12 cm și grosimea de 1,2 mm, pe o parte a căruia este pulverizat un strat reflectorizant de aluminiu, protejat de deteriorare printr-un strat de lac transparent. Grosimea acoperirii este de câteva zece miimi de milimetru.

Informațiile de pe un disc sunt reprezentate ca o serie de gropi și creste (nivelul acestora corespunde cu suprafața discului) situate pe o pistă spirală care iese din zona din apropierea axei discului (pe suprafața unui hard disk, doar un câteva sute de piste se potrivesc într-un inch de-a lungul razei). Capacitatea unui astfel de CD ajunge la 780 MB, ceea ce face posibilă crearea unor sisteme de referință și complexe educaționale cu o bază ilustrativă mare pe baza sa. Un CD în ceea ce privește capacitatea de informare este egal cu aproape 500 de dischete. Citirea informațiilor de pe un CD-ROM are loc la o viteză destul de mare, deși vizibil mai lentă decât viteza unităților de disc.

Unități CD-R (CD-Recordable). Acestea permit, împreună cu citirea CD-urilor convenționale, să înregistreze informații o singură dată pe discuri CD-R optice speciale. Volumul de informații al unor astfel de discuri este de 700 MB.

Înregistrarea pe astfel de discuri se realizează datorită prezenței unui strat special sensibil la lumină de material organic pe ele, care se întunecă atunci când este încălzit. În timpul procesului de înregistrare, fasciculul laser încălzește punctele selectate ale stratului, care se întunecă și opresc transmiterea luminii către stratul reflectorizant, formând zone similare cu depresiuni.

Scrierea informațiilor pe discurile CD-R este o modalitate ieftină și rapidă de a stoca cantități mari de date.

Unități CD-RW (CD-ReWritable). Vă permite să scrieți de mai multe ori pe un disc. Volumul de informații al unor astfel de discuri este de 700 MB.

Unitate CD-ROM - vă permite să citiți numai informații de pe orice CD-ROM. În consecință, astfel de dispozitive vor diferi între ele în ceea ce privește viteza de citire și memoria cache. Unitatea CD-R - citește și scrie, iar unitatea CD-RW nu numai că citește, ci și rescrie (șterge informațiile și le suprascrie cu una nouă). Aceste unități diferă în ceea ce privește viteza de citire/scriere/rescriere (aceasta din urmă doar pentru CD-RW) și dimensiunea memoriei cache.

Unități DVD (Digital Versatile Disc, disc digital de uz general). Primele DVD-uri au apărut pe piață undeva prin anii 96-97 ai secolului trecut. DVD-ul este un excelent mediu de stocare pentru orice tip de date și este folosit ca un mediu obișnuit de stocare pe computer.

Din exterior, DVD-ul arată ca un CD obișnuit și, chiar și de aproape, este greu să faci diferența. Cu toate acestea, DVD-urile au mult mai multe posibilități. DVD-urile pot stoca de 26 de ori mai multe date decât CD-ROM-urile.

Tehnologia DVD a devenit un salt uriaș în domeniul suporturilor de stocare. Un disc standard cu un singur strat cu o singură față poate stoca 4,7 GB de date. Dar DVD-urile pot fi realizate la standardul dual-layer, ceea ce vă permite să creșteți cantitatea de date stocate pe o parte până la 8,5 Gb.

În plus, discurile DVD sunt cu două fețe, ceea ce crește capacitatea discului până la 17 Gb. Adevărat, pentru a citi un disc DVD, aveți nevoie de un dispozitiv nou (DVD-ROM), dar tehnologia DVD este compatibilă cu tehnologia CD, iar unitatea DVD-ROM citește și discuri CD și în diferite formate.

La vânzare puteți găsi diverse unități combinate pentru discuri optice. De exemplu, DVD-CD R/RW vă permite să citiți DVD-uri și CD-uri și să scrieți/rescrieți pe CD-uri. O altă opțiune este DVD-RW - CD-RW. Vă permite să citiți, să scrieți și să rescrieți DVD-uri și CD-uri.