Файл: Технология hd dvd особенности технологии структура диска hd dvd технология чтения и записи на диск hd dvd.docx
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 380
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
Введение-
Технология HD DVD: особенности технологии; структура диска HD DVD; технология чтения и записи на диск HD DVD. -
Технология Blu-Ray: особенности технологии; структура диска Blu-Ray; технология чтения и записи на диск Blu-Ray. -
Флуоресцентный многослойный диск FMD-ROM: особенности технологии; структура диска FMD-ROM; технология чтения и записи на диск FMD-ROM.
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.ОбзорОднослойный 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 дискаHD 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 |
| Скорость | Скорость передачи данных | Примерное время записи |
| 1x36,55 | Мбит/с4,36 | Мб/с56 мин. |
| 2x73 | Мбит/с8,71 | Мб/с28 мин. |
Виды дисковHD 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-кассета1Рисунок 3 - Видеокассета2Сейчас 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 лазераВ 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-RayСамым 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.