Студентам > Рефераты > DVD-ROM
DVD-ROMСтраница: 2/3
На разработку стандарта
DVD оказывает
влияние не только компьютерная индустрия, но и Голливуд, крупнейшие киностудии заинтересованы
в замене дисками
DVD
видеокассет VHS. Производство таких дисков обходится значительно дешевле (около
SO центов вместо S2.20 для видеокассет), они обеспечивают видео высокого качества.
меньше по размеру, ке требуют обратной перемотки, и наконец, на них можно размешать
звуковое сопровождение и субтитры на нескольких языках. Например, фильм. записанный
на диске
DVD. может
иметь до восьми звуковых дорожек (и, соответственно, озвучиваться на восьми языках),
плюс к этому
- до
32 разных субтитров. В музыкальной индустрии так-
гии DVD. Действительно, oo.'icc высокая плотность записи
позволяет обеспечить большую скорость воспроизведения (sampling rate) и большее
время звучания. Таким образом, лиски DVD
могут превзойти обычные компакт-диски по таким показателям, как удобство я качество
воспроизведения. Чтобы обеспечить успех повой тех.нологии, ведущие компаинн в компьютерной
индустрии и индустрии развлечений в настоящее время заняты разработкой всемирных
стандартов для нее. Конечно, для работы с дисками
DVD существующее
оборудование уже не подойдет
- требуются
новые дисководы DVD-ROM, позволяющие считывать информацию с дисков
DVD различных
форматов. Возможно также, что эти дисководы будут поддерживать средства, которые
еще находятся в стадии разработки и найдут применение в будущем, такие как диски
DVD-R с возможностью однократной записи и перезаписываемые диски DVD-RAM.
Хотя стандартом DVD
и не предусмотрены возможности обратной совместимости, пользователи только выиграли
бы, если бы дисководы
DVD-ROM обеспечивали
чтение информации с CD-ROM. То же самое можно сказать о видео- и аудиоплейерах
DVD, рассчитанных
на широкий круг потребителей: крайне желательно, чтобы с их помощью можно было прослушивать
звуковые компакт-диски, а по возможности
— и диски других форматов, таких как CD Interactive
(CD-I) и CD Video- Можно даже помечтать о гибридном устройстве, реализующем в разных
своих "слоях" компакт-диск и DVD,
Однако, несмотря па большую емкость и возможность использования
множества различных форматов, продвижение технологии
DVD на потребительском
рынке связано с некоторыми трудностями. Прежде чем она завоюет популярность, записывающие
студни должны выпустить достаточное количество видеопродукции на ее основе
— только
в этом случае плейеры
DVD станут
ценным приобретением. А пока появятся перезаписываемые видеодиски DVD,
пройдет не один год, ведь чтобы уместить на диске фильм (или что-нибудь еще) про-должительностью
два часа, они должны быть построены на основе стандарта MPEG-2. обеспечивающего
компрессию информании в режиме реального времени. Внедрение же этого стандарта прямо
сейчас обошлось бы в десятки тысяч долларов. И даже если вы планируете использовать
диски
DVD исключительно
для хранения корпоративных данных или проведения презентаций, ситуация на потребительском
рынке все равно очень важна для вас. поскольку именно она определяет цены на эти
диски: при отсутствии массового производства цена будет оставаться на достаточно
высоком уровне.
Третья сторона диска
DVD Самое
удивительное в стандарте
DVD то, что
им предусмотрено больше дюжины физических форматов, хотя наверняка только несколько
из них приобретут широкую популярность. К счастью, большинство дисководов
DVD автоматически
будет распознавать все форматы, поэтому использование дисков DVD,
так же. как и компакт-дисков,
не вызовет никаких затруднений. Большое количество поддерживаемых форматов
- это значительный
шаг вперед по сравнению с компакт-дисками, которые являются односторонними и обеспечивают
одну и ту же плотность записи. Емкость же их определяется тем, насколько близко
подходит содержащая данные спиральная дорожка к краю диска. Большинство компакт-дисков
имеет емкость
553 MB. однако
она может достигать и
632 MB за
счет использования пространства. близкого к краю диска. Правда, это довольно рискованно,
поскольку внешние области диска восприимчивы к дефектам, а некоторые дисководы плохо
считывают информацию с дальних дорожек. Для достижения высокой плотности записи
в дисках
DVD
используются четыре метода. Первые два основываются на более совершенной технике
производства дисков и применении лазеров с меньшей длиной волны. Компакт-диски и
DVD хранят
данные в форме микроскопических углублений. обозначающих двоичные нули и единицы.
В компакт-дисках минимальная длина углубления составляет
0.834
мк, а в
DVD - 0,4
мк. Это позволяет при производстве дисков размещать выемки более компактно. Кроме
того, содержащая данные спиральная дорожка в дисках
DVD имеет
шаг 0,74
мк. а в компакт-дисках он достигает
1,6 мк. Для
считывания информации с
DVD используется
красный лазер с длиной волны от
635 до
650 им. дисководы же CD-ROM оснащены инфракрасным лазером
с длиной волны
780 им. Реализованные
в дисководах
DVD диоды
на основе красного лазера аналогичны диодам. широко используемым в устройствах для
считывания штрихового кода.
Уменьшение размеров углублений и шага спиральной дорожки
способствовало увеличению емкости дисков почти в семь раз: от 6S2 MB в
компакт-дисках до
".4 GB в
DVD. Памятуя
о постоянно возрастающих требованиях к устройствам массовой памяти, компании-разработчики
DVD (среди
которых особо следует выделить Philips, Sony, Toshiba и Matsushita) пошли еще дальше:
они предлагают двухслойные и двухсторонние диски.
Наиболее впечатляющей технологией является использование
для записи информации двух слоев. Традиционно все компакт-диски и
DVD состоят
из одного слоя отражающего материала (обычно это алюминий). на который нанесена
содержащая упоминавшиеся выше углубления углеродная пленка (polycarbonate substrate).
Луч лазера отражается от этого слоя и попадает на фотодетектор. В двухслойных же
дисках
DVD поверх
отражающего слоя нанесен полупрозрачный слой. и разные лазеры в дисководах
DVD обеспечивают
считывание информации с каждого из этих слоев.
Такой подход позволяет увеличить емкость диска почти
в два раза: отражающий слой обеспечивает
4./ GB.
а полупрозрачный
- 3.8 GB
Механизм считывания информации в устройстве
DVD
 (емкость
меньше из-за более низкой отражающей спосоопостн данного слоя). Таким образом, полная
емкость диска составляет
8,5 GB, а
не 9,4
GB. Однако
если и этого недостаточно, можно хранить данные на обеих сторонах диска. Двухсторонние
диски состоят из двух углеродных пленок для хранения данных, находящихся по обеим
сторонам отражающего слоя, поверх которых может быть нанесено еще и по полупрозрачному
слою. Возможна также ситуация, когда одна сторона содержит один, а другая
- два отражающих
слоя. Таким образом, емкость двухсторонних
DVD может
достигать от
9,4 до
17 GB. Правда,
такие диски имеют и некоторые недостатки. В то время, как метки на обычных дисках
непрозрачны для луча лазера, двухсторонние диски
DVD требуют
использования специальных голографических меток. Кроме того, двухсторонние диски
DVD более
чувствительны к повреждениям поверхности, поскольку в них как углеродная пленка,
так и отражающие слои тоньше.
В ожидания большего Теперь, когда имеется
возможность использования одно- и двухсторонних, а также одно- и двухслойных дисков,
возникает необходимость по крайней мере в пяти физических форматах. Но и это еще
не все. В этом году ожидается появление дисков DVD-R. Идейно они подобны CD-R
- это диски
с однократной возможностью записи, в которых вместо углеродной пленки используется
слой органического красителя. Запись производится путем выжигания отверстий в этом
слое. Правда, из-за некоторых ограничений, связанных с применением красителя, емкость
односторонних дисков
DVD-R меньше,
чем DVD-ROM (около
4 GB по сравнению
с 4,7
GB). Кроме
того, подобная технология не подходит для создания двухслойных дисков.
В DVD-RAM, появление
которых ожидается в
1998 г., для обеспечения возможности многократной перезаписи
будет использоваться материал, в котором одновременно могут сосуществовать две фазы
(rewritable phase-change material). Емкость этих дисков будет еще меньше, чем
DVD-R - примерно
2,6 GB в
расчете на одну сторону. Как утверждает Арьен Боу-мен (Arjen Bouwman), директор
по маркетингу
DVD компании
Philips, возможность создания двухслойных дисков
DVD-RAM существует,
однако первые такие диски все же будут однослойными.
Кроме дисков диаметром
120 мм, стандартом
DVD также
предусмотрена перспектива изготовления дисков и диаметром
80 мм. Несмотря
на то. что их емкость почти на 70% меньше. они могут найти широкое применение в
мобильных системах. Как и свои 120-миллиметровые собратья. они могут быть одно-
или двухсторонними; одно- или двухслойными. с возможностью однократной записи или
перезаписываемыми.
Интересно также отметить, что сейчас
обсуждается возможность создания дисководов
DVD, обеспечивающих
чтение информации с постоянной угловой скоростью и постоянной линейной скоростью.
В настоящее время стандартами на компакт-диски и
DVD для поддержания
постоянной скорости побитового считывания информации предусмотрены дисководы с постоянной
линейной скоростью. В них скорость вращения диска по мере перехода к внутренним
(более коротким) дорожкам постепенно увеличивается. В то же время в дисководах с
постоянной угловой скоростью линейная скорость элемента диска зависит от того
. на каком
расстоянии от центра он находится. Поэтому при перемещении к внутренним дорожкам
скорость побитового считывания информации будет
уменьшаться, однако скорость доступа при этом увеличится, поскольку диск не надо
будет разгонять или тормозить при переключении с одной дорожки на другую. Это выгодно
при работе с приложениями, интенсивно обращающимися к диску, например с базами данных.
Еще одним предполагаемым форматом является
гибрид СD/DVD.
В этом диске
полупрозрачный слой
DVD
может быть размещен поверх полностью отражающего слоя CD. Более тонкий слой DVD
(толщиной
0,6
мм) будет практически прозрачным для существующих дисководов CD-ROM и CD-плейеров,
инфракрасные лазеры которых обеспечат считывание информации с внутреннего слоя CD
толщиной
1,2 мм. Такой
гибридный диск может использоваться в дисководах обоих типов.
Сравнение DVD и CD: углубления меньше, а дорожки плотнее
Возможно даже создание универсальных
дисководов CD/DVD, хотя это и не предусмотрено стандартом
DVD.
Вместо того. чтобы использовать при этом два лазера (красный и инфракрасный), компания
Mitsubishi предлагает помещать на пути лазерного луча две различные линзы, изменяющие
длину волны излучения от
635
до 780
нм. Еще одно оригинальное решение предлагает компания Matsushita.
Идея его заключается в том, чтобы пропускать луч лазера через несферическую лннзу
из прессо-ваппого стекла (aspheric molded-glass lens), на поверхность которой нанесена
специфическая голографическая картина. Благодаря явлению дифракции длина волны излучения
изменяется в зависимости от того, с какого диска
- CD или
DVD - считывается информация (по-видимому, в обоих случаях
используются явления нелинейной оптики, по сколько только они позволяют изменять
длину волны излучения).
Попарное связывание
Возникает вопрос: откуда взялось столько форматов
DVD? Оказывается.
это результат "войны" между двумя группами производителей, каждая из которых стремится
установить свой стандарт DVD.
Члены первой группы, возглавляемой Sony и Philips, отдают предпочтение односторонним
двухслойным дискам. Другая же группа под эгидой Toshiba и Time Wamer продвигает
двухсторонние диски. Памятуя о последствиях развернувшегося в 80-х годах соперничества
между
стандартами Betamax и VHS, в компьютерной и киноиндустрии
решили пойти на компромисс. В результате, в основу стандарта
DVD были
положены оба упомянутых подхода.
Так, если вы внимательно изучите строение
одностороннего
DVD, то наверняка
обратите внимание, что он, как и двухсторонний диск, содержит две углеродные пленки,
разделенные слоем отражающего материала, при этом одна из них совершенно не используется.
Это является результат-ом того, что альянс Toshiba-Time
Wamer отстаивал
двухсторонние диски, требующие подоопого скрепления пленок. Толщина одной пленки
равна
0,6 мм, а
толщина двух скрепленных пленок
— соответственно
1,2 мм. Использовать
же единую пленку толщиной
1,2 мм невозможно
из-за того. что лазер рассчитан на чтение данных "на глубине" именно
0,6 мм. Таким
образом, односторонний диск должен иметь две пленки толщиной 0,6
мм каждая, хотя только одна из них является полезной.
Что же касается Sony и Philips, то
свою позицию они подкрепляли следующими аргументами: во-первых, производство дисков
со скрепленными пленками обходится дороже, во-вторых, при использовании двухсторонних
дисков их приходится переворачивать вручную. Конечно, можно для каждой стороны приспособить
отдельный лазер, но это почти в два раза увеличило бы стоимость и сложность дисковода DVD.
Более того, в этом
случае размеры его будут настолько велики, что он вряд ли поместится в стандартном
гнезде дисковода. В то же время представители Toshiba и Time Warner утверждают,
что технология скрепления пленок вполне законченная (она уже применяется несколько
лет при производстве 12-дюймовых лазерных видеодисков) и что двухсторонние диски DVD
имеют большую емкость. В конечном счете, последний аргумент является решающим.
|
Главная
Документация
Файлы
Информация
