Оптические носители данных

DVD+RW является усовершенствованной  кардинально развитой  DVD-RW. Для  записи информации действует  технология фазового перехода, именно  такая же, как и на CD-RW. Идеальное  позиционирование обеспечено волнистыми  канавками, которые проложены вдоль  всей спиральной дорожки диска. Именно они позволяют появиться  возможности связывания без потерь (обеспечение связанности записываемого  видео-файла даже при больших  перебоях в передаче информации  от ПК.

Накопители DVD+RW разрешают записывать одно- и двухсторонние компакт-диски емкостью  4,7 и 9,4 Гбайт, но двухслойные диски не поддерживаются.

Формат DVD+R (однократная запись) появился в совсем недавнее время после очень быстро получившей известность DVD+RW (многократная способность записи). Только лишь в 2002 году начали появляться первые диски формата DVD+RW/+R. Первым представителем таких накопителей был Ricoh MP5125A, который записывал диски DVD+RW и DVD-R на скорости 2,5Х, диски CD-R на скорости до 10Х, CD-RW – до 8Х. Самые наибольшие скорости чтения имеются у DVD 8X, а у CD 32X, со временем доступа к информации на диске 140 мс и 120 мс. Итак, отметим, совместимость – это проблема, преследовавшая накопители DVD с самого начала их разработки. И только в конце 1999 г. на рынке потребления представлены накопители третьего поколения, в которых решались и были найдены решения проблем совместимости с накопителями CD-R, CD-RW, DVD-RAM и DVD+RW.

Все это позволяет сделать вывод, что формат DVD «плюс» является наиболее удобным и развитым со стороны технических характеристик. Многие улучшения постигшие формат DVD «плюс» позволяют во много раз облегчить операцию записи информации на компакт-диск с намного большей скоростью, используя новейшую технологию ADIP. Операция записи данных на DVD+R(W) оптические носители данных осуществляется с намного более высоким качеством. Огромную роль в этом играет получение приводом более точных параметров записи от самого оптического носителя. Количество объема, которую занимает служебная информация на диске, намного меньше, чем у того же формата DVD-R(W). А самое инновационное усовершенствование – это возможность выполнять более точное сопряжение данных при условии, если запись данных на диск была приостановлена. Однако немаловажно заметить, что при таких огромных различиях, почти все рекордеры позволяют записывать и считывать информацию с диска обоих этих форматов.

Однако при всем при этом мы видим, что форматы DVD-R(W) и DVD+R(W) совсем не совместимы. Но вопреки этому считываться записанные носители могут в почти всех выпускаемых DVD проигрывателей. Дело в том, что различия форматов сказываются, главным образом, на записи дисков, а не на их считывании. Играющие основную роль отличия DVD-R(W) и DVD+R(W) дисков представлены ниже.

У форматов дисков DVD-R(W) информация трекинга и скорости помещена в так называемом дрожании дорожек, частота которых 140,4 кГц. В то время как у форматов дисков DVD+R(W) использована намного более высокая частота дрожания 818,6 кГц. У форматов DVD-R(W) вся служебная информация  содержится в предзаписанных питах между выемками, а именно хранится в самой дорожке. А у формата DVD+R(W) служебная информация содержится в изменении частоты сигнала. 
У производителей формата DVD-R(W) возникает намного больше трудностей изготовления, поскольку требуется производить вместо одного технологического цикла сразу два, а еще с очень большой точностью вести запись LPP.

6 BLU-RAY DISC

Blu-ray Disc или BD – это еще  один из форматов оптических  носителей данных, который используется  для записи информации с повышенной  плотностью, хранения и использования  цифровых данных, таких как видео  высокой четкости. Одна из первых  разработок нового формата носителя  была представлена в конце 2000 года, а современная версия была  выпущена в свет в начале 2006 года на одной из международных  выставок посвященной этой теме. А конвейерный запуск Blu-ray последовал  почти сразу после презентации  на выставке.

Для записи и чтения Blu-ray используется синий коротковолновый лазер с длиной волны всего в 406 нм, в то время как для DVD и CD используют инфракрасный лазер с длинной волны 650 и 780 нм. Это позволило сократить ширину дорожки в разы  по сравнению с обычными форматами и это сокращение увеличить плотность данных качественную запись и чтение  информации. Еще эти усовершенствования позволили применить запись в меньшие точки на диски и хранить намного больше информации в физической части диска и увеличить скорость доступа до 432 Мбайт/с.

С самого своего выпуска у Blu-ray был очень сильный конкурент в виде  формата HD DVD, однако в течение нескольких лет Blu-ray перехватило пальму первенства и почти все крупнейшие компании мира киноиндустрии стали использовать именно этот формат. Это привело к тому, что формат HD DVD прекратили выпускать и какие либо разработки в этой области.

Диски Blu-ray делятся на четыре типа: однослойный, двухслойный, трехслойный и четырехслойный диски. Каждый тип включает в себя определенное количество памяти, увеличивающееся по мере увеличения слоев на диске. Таким образом, однослойный диск вмещает в себя 25 Гбайт информации, на двухслойный помещается 50 Гбайт данных, трехслойный 100 Гбайт и четырехслойный 128 Гбайт информации. Также одной из крупнейших компаний было представлены 16-слойные и 29-слойные диски с объемом памяти на 400 и 500 Гбайт соответственно, а другая компания представила 10-слойный диск, на котором может поместиться 320 Гбайт информации. Преимущество таких дисков было в том, что они могли работать, с таким же синим лазером с длиной волны 406 нм.

Сегодня есть несколько разновидностей формата  Blu-ray и все они доступны пользователем. BD-R имеет одноразовую запись, и могут быть представлены в виде LTH типа, у BD-RE имеется многоразовая запись, BD-RE DL позволяет записывать неоднократно, и вмещает до 50 Гбайт, еще разработчики готовят к выпуску новый формат BD-ROM. Для удобства потребителей совместно с диском в 120 мм стали выпускаться диски размером 80 мм с объемом памяти почти 16 Гбайт и использовались они для цифровых фотокамер и видеокамер.

Данные на дисках Blu-ray располагаются на очень малом расстоянии от поверхности диска, по этой причине первые версии формата были очень нестойкими к внешним воздействиям и их заключили в пластиковые картриджи. Это создавало сомнения в том, что может ли этот формат вытеснить с рынка потребления такой мощные формат диска HD DVD. HD DVD намного дешевле был по стоимости и его использование не затрудняли пластиковые картриджи, причем те же картриджи требовали дополнительных затрат при их изготовлении, которые ему не требовались. При появлении  нового полимерного покрытия удалось решить множество проблем касающихся воздействию на диск внешних факторов, покрытие позволило даже использовать обычные бумажные салфетки которые нельзя использовать для дисков других форматов произведенные на основе первых оптических носителе данных.

Для определения размера видео, занимаемого на диске, для его преобразования и преобразования аудио-потока используется кодек. Есть несколько разновидностей кодеков, а в самом начале был использован кодек MPEG-2.

На сегодняшний день для формата BD-ROM используется поддержка трех кодеков. Первый кодек это MPEG-2, являющимся стандартным для формата DVD, второй это MPEG-4 H.264/AVC и последний третий кодек это кодек VC-1, который за последнее время очень быстро развивается. Если использовать один кодек, то на первый слой можно записать всего два часа видео очень высокого качества. При пользовании оставшихся кодеков можно записать около четырех часов видео такого же качества.

Производители Blu-ray настоятельно рекомендуют производителям  обеспечивать на своих устройствах поддержку чтения не только формата Blu-ray, но и формата DVD, чтобы обеспечить обратную совместимость. Одна из крупнейших компаний разработала технологию, позволяющая нанести на диск и физическую область для DVD, и для Blu-ray диска, тем самым, создав комбинированный диск. Сегодня потребителю доступны диски, проигрывающиеся и в DVD-проигрывателях, и в BD-проигрывателях, с картинкой разного качества.

Для защиты от пиратского копирования формат Blu-ray разделяет весь мир на 3 региона. Для формата Blu-ray в целях эксперимента был использован элемент защиты от «пиратов» с названием BD+, позволяющий изменять динамически схему шифрования. Лишь только схема шифрования будет взломана, производители мгновенно обновляют ее, а дальнейшие копии защищены обновленной схемой. Поэтому при единичном взломе шифра невозможно скомпрометировать всю спецификацию на все время использования. Еще применена технология, позволяющая создавать легальные копии видеоинформации уже в защищенном формате, и эта технология была включена в формат. Еще один способ защиты дисков – это технология цифровых водяных знаков ROM-Mark. Эта технология будет надежно прошита в ПЗУ приводов еще на стадии производства и не позволяет воспроизводить проигрывателю информацию с диска без специальных меток скрытых на диске, которую в то же время нельзя будет подделать. Еще по жестким показателям отбираются производители дисков, для которых поставляется специальное оборудование. Однако взломщики очень хорошо работают, поскольку защита Blu-ray была взломана в начале 2007 года, разработанная следом новая степень защиты была взломана всего через 1,5 года.

Постоянно разработчики придумывали различные усовершенствования, которые облегчают работу пользователям. Например, была разработана функция BD-Live, которая предоставляла доступ к миру интерактивных развлечений: интернет-играм, конкурсам и другим подобным интернет сервисам. После установки BD-Live для пользователей появилась возможность загрузки дополнительных материалов о фильме, которые не представлены на диске. Для доступа к этим материалам необходимо посетить специальную страницу, посвящённую фильму, и скачать необходимую информацию. Но также разработчики пытались облегчить производство дисков и уменьшить стоимость их производства. Так начали использовать органический материал. Органический материал применен на всех пустых дисках формата CD и DVD. Неорганический слой обеспечивает более надежную запись и чтение, но органический слой получается дешевле.

Формат Blu-ray совершенствовался с каждым днем. Так производители достигли объема памяти в 100 Гбайт на трехслойных дисках и 128 Гбайт у четырехслойных дисках.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На сегодняшний день развитие всех новых технологий не стоит на месте и каждое новое изобретение, разработка или даже просто задумка через пару лет станет совсем невостребованным и полностью устаревшем в моральном аспекте. В своей работе мы сумели проследить с самого своего зарождения до сегодняшнего дня, каждый шаг развития, так называемую эволюцию оптического носителя данных. И изучив весь материал поданной теме можно с уверенностью, что наука не стоит на одном месте в этой области ни одно мгновение. И все это показывает нам, что основные составляющие, играющие важнейшую роль в развитии диска это: а) увеличение объема памяти носителя; б) универсальные размеры (компактность); в) значительное увеличение скорости передачи данных; г) защита от незаконного распространения поддельных копий.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1 Сайт http://www.tps-katyusha.ru/all/optical_info.html

2 Жигарев А.Н. Основы компьютерной грамоты. – Л.: Машиностроение. Ленинг. Издание 2003 г.

3 Аврина С. Компьютерные  артерии. – Hard and Soft. - №6. – 2008.

4 Информатика. Под редакцией  Н.В.Макаровой. – М.: Финансы и  статистика 2003 г.

5 Марк Чемберс. Запись  компакт-дисков и DVD для чайников – 2-е издание 2004 г.