Файл: Технология hd dvd особенности технологии структура диска hd dvd технология чтения и записи на диск hd dvd.docx

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. 
   Технология HD DVD: особенности технологии; структура диска HD DVD; технология чтения и записи на диск HD DVD.
   
2. 
   Технология Blu-Ray: особенности технологии; структура диска Blu-Ray; технология чтения и записи на диск Blu-Ray.
   
3. 
   Флуоресцентный многослойный диск FMD-ROM: особенности технологии; структура диска FMD-ROM; технология чтения и записи на диск FMD-ROM.
   

Заключение

ВВЕДЕНИЕ

В конце 70-х годов прошедшего века две компании, Philips и Sony, серьезно заня­лись вопросом цифрового звуковоспроиз­ведения. Они приступили к разработке но­вого типа носителей, базирующихся на оп­тической технологии записи и считывания данных, который был призван прийти на смену виниловым грампластинкам. В ре­зультате в 1982 г. появились привычные нам сегодня музыкальные компакт-диски CD Digital Audio (CD-DA), спустя два года вышли и компьютерные CD-ROM. Их ха­рактеристики были определены исходя из поставленной первоначально задачи — за­писи музыки. С этим связан выбор концен­трической дорожки (собственно, как и на грампластинках), более пригодной для по­следовательного, а не для произвольного доступа к данным, характерного для ком­пьютерных систем. Емкость дисков, перво­начально составлявшая 650 Мбайт, была выбрана с точки зрения возможности запи­си 74 мин. музыки. Похоже, неожиданно для самих создате­лей новинка пришлась ко двору в ПК. Именно благодаря приводам CD-ROM воз­никло понятие «мультимедиа», в компьюте­рах платформы PC появились аудиофункции, пришли большие деньги в игровую индустрию. Технология развивалась, вслед за «штампованными» заводскими CD-ROM были созданы диски с однократной (CD-R) и многократной (CD-RW) записью. Дальнейшая эволюция технологий записи информации на оптические носители информации привели к созданию DVD приводов и дисков с возможностью записи еще большего количества информации (до 17 Гбайт на двуслойный двусторонний диск). Предпосылкой для разработки такого типа оптических носителей, сначала называвшихся Digital Video Disc и потом пере­именованных в Digital Versatile Disc, что подчеркивает их универсальность, послу­жило желание вслед за музыкой «перело­жить на цифру» и фильмы. Следующим этапом развития технологий оптических дисков, вероятно, станет применение новых стандартов последнего поколения DVD с еще более высокой плотностью записи: HD DVD или Blu-Ray.

---

1. ТЕХНОЛОГИЯ HD DVD: ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ; СТРУКТУРА ДИСКА HD DVD; ТЕХНОЛОГИЯ ЧТЕНИЯ И ЗАПИСИ НА ДИСК HD DVD

HD DVD, High-Definition DVD - формат оптического диска высокой плотности для хранения данных или видео высокой четкости, использующий диски стандартного диаметра 12 и 8 см и голубой лазер с длиной волны 405 нм.

HD DVD является дальнейшим развитием формата DVD и может хранить в три раза больше данных, чем его предшественник - 15Гб на одном слое против 4.7Гб. HD-DVD использует те же самые структуры данных (образ, сектор, блоки ECC), алгоритмы коррекции ошибок и модуляцию, что и стандартные DVD. Единственное отличие заключается том, что блок ECC HD DVD соответствует по размеру двум блокам ECC DVD, обеспечивая более сильную коррекцию ошибок. Объем однослойного HD DVD - 15Гб, двухслойного - 30Гб. Объем однослойного HD DVD-RAM - 20Гб.

Обзор

Однослойный диск HD DVD имеет ёмкость 15 GB, двухслойный - 30 GB. Toshiba также анонсировала трёхслойный диск, который может хранить до 45 GB данных. Это меньше, чем ёмкость основного соперника Blu-Ray, который поддерживает 25 GB на один слой и 100 GB на четыре слоя. Оба формата используют одни и те же методики сжатия видео: MPEG-2, Video Codec 1 (VC-1, базируется на формате Windows Media 9) и H.264.

Важным фактором привлекательности HD DVD является тот факт, что большая часть оборудования для производства DVD может быть переоснащена для производства HD DVD, так как использует ту же технологию.
Структура диска

HD DVD-ROM, HD DVD-R и HD DVD-RW могут иметь как один слой, ёмкостью 15 ГБ, так и два слоя, ёмкостью 30 ГБ. HD DVD-RAM имеет один слой, ёмкостью 20 GB. Все HD DVD плееры обратно совместимы с DVD и CD.

Физический размер	Ёмкость однослойного диска	Ёмкость двухслойного диска
12 см	односторонний15 ГБ	30 ГБ
12 см	двухсторонний30 ГБ	60 ГБ
8 см	односторонний 4,7 ГБ	9,4 ГБ
8 см	Двухсторонний 9,4 ГБ	18,8 ГБ

Рисунок 1 - Диск

Скорость записи

Скорость HD DVD несколько ниже скорости BD-R.

Скорость	Скорость передачи данных	Примерное время записи
1x36,55	Мбит/с4,36	Мб/с56 мин.
2x73	Мбит/с8,71	Мб/с28 мин.

---

Виды дисков

HD DVD-R - High Density DVD Recordable  - диск однократной записи HD DVD. Объём однослойного диска может достигать 15 ГБ, двухслойного - 30 ГБ.

HD DVD-RW - High Density DVD Rewritable - перезаписываемый диск HD DVD. Объём однослойного диска может достигать 15 ГБ, двухслойного - 30 ГБ. Количество допустимых циклов перезаписи превышает 1000 раз.
HD DVD-RAM - формат записи дисков HD DVD. Предлагается в качестве замены формату DVD-RAM. Метод основан на случайном доступе к медиаданным на оптическом диске, что позволяет увеличить объём записываемой информации до 20 ГБ. Формат коммерчески не реализован.

Поток всевозможных новостей о разработке и внедрении приводов с поддержкой стандартов оптических носителей следующего поколения в последнее время стал столь плотным, что кажется вот-вот - и станет просто кощунственным по-прежнему оставаться владельцем привычного DVD-плеера или пишущего DVD-привода. Конечно же, всё будет происходить не так быстро. Даже обещанное в ближайшее время появление первых приводов для ПК и массированная подготовка к началу поставок бытовых плееров следующего поколения не сможет в один момент изменить ситуацию на рынке.

Достаточно вспомнить, как долго компакт-диски вытесняли компакт-кассеты, и как долго привычные нынче DVD диски с видеофильмами боролись за своё место под солнцем с видеокассетами формата VHS и компакт-дисками с видео в формате VideoCD и DiVX. Более того, несмотря на достаточно низкую цену пишущих DVD-приводов для ПК, нельзя сказать, что они установлены в большинстве современных компьютеров, гораздо чаще можно встретить обычный CD-RW привод или, что более типично, комбинированный DVD/CD-RW дисковод.



Рисунок 2 – Компакт-кассета¹


Рисунок 3 - Видеокассета²

Сейчас с полной уверенностью можно утверждать: да, носители формата DVD стали индустриальным стандартом, на таких дисках выпускаются фильмы, такие диски в большинстве случаев наиболее удобны для архивирования данных. Казалось бы, всё чудесно, но: даже емкости двуслойного (DL, Dual Layer) DVD носителя в некоторых случаях уже недостаточно.

Для чего недостаточно? Для того чтобы говорить предметно, напомню, что современные DVD носители - DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW, DVD-RAM, позволяют хранить в общем случае порядка 4,7 Гб данных (DVD-5), двухслойные DVD носители - до 8,5 Гб (DVD-9). Можно, конечно, пойти дальше, и вспомнить двусторонний однослойный формат DVD-10 (Double Sided, Single Layer) емкостью до 9,4 Гб или DVD-18 двусторонний двухслойный (Double Sided, Double Layer) емкость до 17 Гб, однако, всё это - из "области промышленной записи".

---

Даже если оставить в стороне вопрос сохранения "любительских" архивов любимых музыкальных композиций, фильмов, пережатых в формат DiVX, фотографий или просто записей с ТВ-тюнера, перед индустрией встаёт другая насущная задача - необходимость выпуска носителей с возможностью записи видео в формате высокой чёткости - HDTV. Нынешний стандарт DVD Video подразумевает, что при записи видео с растром 575 х 720 пикселей/50 кадров (PAL) или 480 х 720 пикселей/60 кадров (NTSC), при разрешающей способности кадра около 500 линий и горизонтальном разрешении 720 пикселей, с компрессией MPEG-2, получается поток данных со скоростью до 3 - 10 Мбит/с. С учётом множества дополнительных функций (цифрового многоканального звука, субтитрами, меню и так далее), этого достаточно для записи на обычный однослойный односторонний диск (DVD-5) видео длительностью чуть больше двух часов (до 133 минут). Теперь представьте себе, что при сжатии видео в HD формате 1080 с кодеком MPEG-2 поток будет обладать скоростью порядка 20 - 25 Мбит/с. Очевидно, что на обычный DVD диск много уже не запишешь, требуются более ёмкие носители. Что уж там говорить о современных игрушках, объем которых растёт прямо на глазах.

2. ТЕХНОЛОГИЯ BLU-RAY: ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ; СТРУКТУРА ДИСКА BLU-RAY; ТЕХНОЛОГИЯ ЧТЕНИЯ И ЗАПИСИ НА ДИСК BLU-RAY

Рисунок 4 – Логотип Blu-ray.

Девять компаний Hitachi, LG, Matsushita (Panasonic), Pioneer, Philips, Samsung, Sharp, Sony и Thomson задались целью создать цифровые видео-диски нового поколения. В поисках совершенства они пошли по пути, известному нам со времен разработки DVD, хотя с некоторыми новыми идеями.

За основу технологической разработки был принят новый стандарт, предусматривающий считывание информации с помощью синего лазера. Для обычного CD-ROM применялся луч лазера с длиной волны 780 нанометров (нм) и, соответственно, емкость носителя информации составляла порядка 700 Мб.



Рисунок 5 - Считывание информации с помощью синего лазера

В технологии Blu-Ray³ используется синий лазер с длиной волны 405 нм. Такое уменьшение позволило сузить дорожку в два раза больше, чем у обычного DVD-диска до 0,32 микрон, и увеличить плотность записи данных. Уменьшение толщины защитного слоя в шесть раз (0,1 мм вместо 0,6 мм) предоставило возможность проведения более качественного и корректного течения операций чтения/записи.

---

Помимо этого у Blu-Ray приводов увеличено значение числовой апертуры линзы (NA - Numeric Aperture) с 0,6 до 0,85. Новый формат обеспечивает рекордную скорость передачи данных 36 Mbps, при общей емкости диска 23.3GB/25GB/27GB. В данном случае мы говорим о дисках, имеющих геометрические размеры обычного CD (120 мм в диаметре). Но это далеко не все, на что рассчитывают разработчики Blu-Ray. Например, Philips выпустила 30-мм диски и привод к ним.

Емкость таких носителей информации составляет 1 Гб. Эта разработка предназначается для пользователей портативных устройств и мобильных телефонов. Но если мы сейчас говорим о Blu-Ray-диске (BD), то подразумеваем принятый стандарт - размеры как у CD (120 мм в диаметре), емкость - 27 Гб.

За счет чего достигается большая плотность записи? Увеличение числовой апертуры линзы с 0,6 до 0,85 позволяет увеличить плотность записи в два раза, а более короткая длина волны - в 2,6 раза. Умножая два коэффициента друг на друга мы получаем искомый результат - увеличение емкости по сравнению с DVD в пять раз.

Blu-Ray диски предназначены большей частью для записи цифрового видео. Так, например, их хватит для того, чтобы записать до 2 часов в формате HDTV (телевидения высокой четкости) со скоростью передачи данных более 24 Mbps или более 12 часов видео с 4 Mbps (SDTV/VHS). Ожидается, что с массовым приходом цифрового телевидения стандарт HDTV станет необходимым апгрейдом для тех, кто стремится к качеству. Устройства Blu-Ray позволяют производить качественную (самую качественную на сегодня) запись телепрограмм, фильмов, сигнала с цифровых камер и т.п.

Позже был стандартизирован вариант Blu-Ray-дисков с емкостью 27 Гб (иногда он называется BD-27). На сегодня уже имеются двухслойные диски с удвоенным значением - 46,6/50/54 Гб соответственно. Сейчас выпуском именно дисков занимаются такие производители как Sony, JVC, TDK, Samsung. В скором будущем их станет намного больше.

Устройства Blu-Ray

Самым первым появился рекордер Sony BDZ-S77⁴, представленный на CES 2003

Данное устройство позволяет:

• 
  Воспроизведение записанных DVD и CD, CD-R и CD-RW-дисков
  
• 
  Запись на Blu-Ray Disc Blank Media.
  
• 
  (i-link) DV-вход для коммутации с цифровой видеокамерой.
  
• 
  S200 - возможность цифровой коммутации двух Blu-Ray-устройств.
  
• 
  Использование однослойных перезаписываемых дисков 23GB BRD.
  
• 
  Запись в режиме реального времени с использованием компрессии стандарта MPEG II и возможностью сохранения до 12 часов видеоинформации на одном Blu-Ray-диске.
  
• 
  Быстрый поиск по произведенным записям, и система навигации по диску.
  
• 
  Технологии удаления шума Motion Adaptive Field Noise Reduction, Block Noise Reduction, а также видео-эквалайзер (Video Equalizer).
  
• 
  Качественная запись HDTV прямо со спутниковой тарелки.
  
• 
  Запись многоканального звука стандарта AAC 5.1.
  
• 
  Динамический диапазон воспроизводимого аудио с DVD - 108 дБ, с CD - 100 дБ.
  
• 
  Возможности редактирования видео до записи на Blu-Ray-диск (технологии Time Based Corrector,
  
• 
  Pre-Field Noise Reduction и Pre-video Equalizer).
  
• 
  Таймер. Автоматизированное управление.
  
• 
  Защита авторских прав самого высокого уровня.
  

---