36177

Digital Versatile Disc (DVD)

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В процессе работы над новым носителем несколько раз менялось его название отражая основные намерения разработчиков на том или ином этапе: MMCD MultiMediCD; HDDVD High Density Digitl Video Disc; HDCD High Density CD. Даже названия у них были чемто схожи: SDDVD Super Density Digitl Video Disc перекликается с HDDVD. SDDVD тоже имеет двухслойную структуру однако она несколько иная чем у MMCD ибо образуется за счет того что склеиваются вместе две половинки диска каждая из которых имеет толщину 06 мм рис.

Русский

2013-09-21

108.5 KB

2 чел.

PAGE  3

Digital Versatile Disc (DVD)

История появления DVD

К концу 1994 года в технической прессе стали появляться сообщения о том, что известный тандем SONY/PHILIPS, подаривший миру технологию CD, готов представить на суд потребителю еще более совершенный носитель, идеально подходящий для записи информации практически любого характера. Система на основе нового носителя была разработана с учетом самых последних достижений в области прикладной химии, оптики, микроэлектроники, информатики и способна в недалеком будущем прийти на смену всему тому, что было создано на базе CD.

В процессе работы над новым носителем несколько раз менялось его название, отражая основные намерения разработчиков на том или ином этапе:

- MMCD (MultiMediaCD);

- HD-DVD (High Density Digital Video Disc);

- HD-CD (High Density CD).  

С целью скорейшего завоевания рынка проигрыватели новой системы планировалось делать совместимыми со всеми существовавшими тогда носителями информации в формате CD. Правда, совместимость могла быть только односторонней – проигрыватели CD и дисководы CD-ROM не смогли бы воспроизводить диски MMCD.

Объяснялось это наличием множества технических новшеств, справиться с которыми CD-устройства были бы не в состоянии. Прежде всего, это двухслойная структура диска MMCD. Кроме обычного отражающего информационного слоя, толщина которого равнялась 0,05 мкм (у CD – 0,1 мкм), над ним располагался еще один информационный слой (0,05 мкм) – полупрозрачный (или полуотражающий – как кому больше нравится). Расстояние между этими двумя слоями всего 0,04 мкм. В остальном конструкция диска похожа на CD – подложки из поликарбоната (1,2 мм), защитный лаковый слой со стороны информационного – 10 мкм. Поверх него – этикетка (рис. 12.1).

Но ёмкость каждого информационного слоя должна была быть 3,7 Гбайт – почти в 6 раз больше, чем у CD. А всего на двухслойном диске планировалось разместить 7,4 Гбайт информации.

Такая большая ёмкость диска объясняется использованием лазера с более короткой, чем у CD, длиной волны излучения – 0,635 мкм (красный свет), и оптической системы с числовой апертурой 0,52. У CD те же параметры – 0,78 мкм и 0,45 соответственно. Такие усовершенствования позволяют получить световое пятно гораздо меньших размеров, чем у CD, что, в свою очередь, обеспечивает возможность уменьшения более чем в два раза геометрических размеров пит и расстояния между дорожками. При использовании компрессии по стандарту MPEG2 на таком диске можно разместить 135 минут видеозаписи вещательного качества.

Вскоре, однако, выяснилось, что не только SONY и PHILIPS озабочены созданием нового высокоплотного носителя. Группа компаний во главе с японской фирмой TOSHIBA (MATSUSHITA, HITACHI, PIONEER, THOMSON, MCA, TIME WARNER и MGM (UA)) предложила свой стандарт на дисковый носитель, подобный диску MMCD. Даже названия у них были чем-то схожи: SD-DVD (Super Density Digital Video Disc) перекликается с HD-DVD.  Другое название – SDD (Super Density Disc) похоже на HD-CD. Совпадают и основные параметры обоих дисков. SD-DVD тоже имеет двухслойную структуру, однако, она несколько иная, чем у MMCD, ибо образуется за счет того, что склеиваются вместе две половинки диска, каждая из которых имеет толщину 0,6 мм (рис. 12.2). Поэтому считывание такого диска должно производиться с обеих сторон. Глубина расположения информационного слоя у SD-DVD получается при этом вдвое меньшей. Зато информационная ёмкость каждой стороны оказывается большей – 5 Гбайт против 3,7 Гбайт у MMCD. Всего на обеих сторонах помещается 10 Гбайт – почти в 15 раз больше, чем у обычного CD. Для записи видеофильмов здесь также предполагалось использование компрессии по стандарту MPEG2 так, чтобы получалось 135 минут видеоизображения вещательного качества. Технические параметры стандарта SD-DVD приведены ниже.

Диаметр диска, мм ……………………………………………120

Толщина диска (склеенного из двух половинок), мм………1,2

Информационная ёмкость, Гбайт:

на одной стороне ……………………………………………5

на двух сторонах ……………………………………………0,725

Длина волны излучения лазера, нм………………………….650

Числовая апертура объектива………………………………..0,6

Коррекция ошибок ……………………………………………код Рида-Соломона

Время записи видеоизображения, мин:

на одной стороне ……………………………………………135

на двух сторнах………………………………………………270

Средняя скорость потока данных (звук и

изображение одновременно), Мбит/с………………………4,94

Оказалось, что такое сходство стандартов, разработанных разными группами фирм, вовсе не случайно. Обе группы при разработке учли рекомендации, ранее сформулированные для них консорциумом крупнейших представителей индустрии развлечений Hollywood Digital Video Disc Advisory Group, включающего в себя таких гигантов, как Columbia Pictures, MGM, Disney, MGA/Universal, Paramount, Viacom и Warner Brothers. Эта группа подготовила целый ряд предложений, направленных на кардинальное повышение качества видеопродукции и защите авторских прав на неё.

С этой целью летом 1994 года по инициативе было организовано и проведено широкое обсуждение направлений создания нового носителя совместно с фирмами-изготовителями аппаратуры для цифровой видеозаписи.

Как подчеркивалось в выдвинутых предложениях, непременными свойствами нового носителя видеозаписи должны быть следующие свойства:

♦ возможность записи на один диск полнометражного художественного фильма;

♦ качество изображения должно быть лучше, чем у любого существующего видеоаппарата, включая проигрыватель лазерных видеодисков;

♦ Новые аппараты должны быть совместимыми со всеми существующими CD-устройствами;

♦ Должна быть обеспечена возможность записи звукового сопровождения не менее чем на трех-пяти языках;

♦ запись должна быть защищена от пиратского копирования;

♦ Должна быть предусмотрена возможность изменения формата записи, т.к. в будущем предполагается расширение рынка широкоэкранных фильмов;

♦ должна быть предусмотрена возможность записи на одном диске нескольких версий одного и того же материала с возможностью введения пароля.

После долгого и всестороннего обсуждения двух предложенных вариантов стандарта на систему высокоплотной записи к концу 1995 – началу 1996 года заинтересованные стороны наконец-таки пришли к единому мнению относительно технических параметров нового носителя. Требования эти были сформулированы вначале только для видеозаписи, поскольку основной задачей, поставленной перед разработчиками, было все-таки создание именно видеоносителя. Даже его название – «DVD» вначале означало именно «Digital Video Disc» (вопреки бытующему сейчас мнению) – как и у прототипов (HD-DVD и SD-DVD). Но, поскольку было ясно, что новый носитель годится и для хранения любой другой информации, то название «DVD» надо было поменять на какое-нибудь другое, отражающее его универсальность. Однако название всем нравилось, и менять его никто не хотел. Поэтому решили подыскать для буквы «V» иное, более подходящее значение. Перебрав множество вариантов из словаря, остановились на слове «versatile», которое означает «многопрофильный, разносторонний, легко изменяющийся». Надо заметить - слово не очень удачное в смысле его произношения – и не только для русских, но и для французов, итальянцев, испанце и немцев – не говоря уж о японцах, китайцах, корейцах и других представителей восточных государств. Но ничего более подходящего на букву «V» найти не удалось. Так и осталось за аббревиатурой «DVD» словосочетание «Digital Versatile Disc».

В конструкции самого диска отразились технические решения обеих групп разработчиков – диск может быть односторонним однослойным, односторонним двухслойным, двухсторонним однослойным и двухсторонним двухслойным, т.е. может иметь до четырех информационных слоев.

Окончательные параметры DVD следующие:

• Диаметр диска, мм……………………………………..120

• Толщина диска, мм…………………………………….1,2 (0,6×2)

• Емкость диска, Гбайт…………………………………..4,7 на каждом

информационном слое

• Шаг дорожки, мкм……………………………………..0,74

• Минимальная длина пит, мкм………………………....0,451

• Длина волны излучения лазера, нм…………………...650/635

• Числовая апертура объектива…………………………0,6

• Коррекция ошибок……………………………………..CIRC Plus

• Модуляция сигнала…………………………………….EFM Plus (8-16)

• Среднее значение скорости потока данных, Мбит/с...4,69

• Тип компрессии видеоданных………………………...MPEG2

• Звуковой сигнал:

- CD-Audio

- MPEG1 Audio или MPEG2 Audio

- Dolby Digital (AC-3)

• Максимальное число звуковых каналов………………8

• Максимальное число

 дополнительных каналов (субтитры)………………….32

• Длительность видеозаписи

 на каждом информационном слое, мин……………….133

Конструкция диска DVD

К настоящему времени получили распространение четыре конструктивно различных типа дисков, имеющих от одного до четырех информационных слоёв. С учетом того, что кроме 120-миллиметрового диска выпускается еще и 80-миллиметровый, всего получается 8 наименований, отличающихся своей информационной ёмкостью. Их данные приведены в таблице 12.2.

Таблица 12.2

Конструктивный тип диска

80 мм

120 мм

Ёмкость, Гбайт

Наименование

Ёмкость, Гбайт

Наименование

SSSL

1,46

DVD-1

4,7

DVD-5

SSDL

2,66

DVD-2

8,54

DVD-9

DSSL

2,92

DVD-3

9,4

DVD-10

DSDL

5,32

DVD-6

17,08

DVD-17

 

Рассмотрим эти типы дисков подробнее.

Однослойный односторонний – SSSL (Single Sided Single Layer) (рис. 12.3). Представляет собой две склеенные подложки толщиной 0,6 мм каждая. Одна из них – та, на которой имеется информационный слой, изготовлена из прозрачного поликарбоната. Другая изготовлена из непрозрачной пластмассы. На ней, разумеется, информационного слоя нет, и предназначена она только для того, чтобы обеспечить нужную толщину диска. На нее наносится этикетка. Информационный слой металлизирован слоем алюминия толщиной 0,05 мкм.

    

Двухсторонний однослойный (флиппер-диск)DSSL (Double Sided Single Layer) (рис. 12.4). Аналогичен SSSL, но информационный слой имеется на каждой из двух подложек. Отсюда – общая емкость диска в два раза больше, чем у SSSL. Неудобен тем, что в проигрывателях с одной считывающей головкой при просмотре фильма приходится извлекать его из дисковода и переворачивать.

Односторонний двухслойный – SSDL (Single Sided Double Layer) (рис. 12.5). Так же, как и DSSL, имеет информационный слой на каждой подложке, но считывается, в отличие от него, с одной и той же стороны. Дело в том, что информационный слой на одной из подложек (той, сквозь которую осуществляется считывание) металлизирован не алюминием, а тончайшим полупрозрачным слоем золота или кремния. При считывании луч лазера может фокусироваться либо на поверхности полупрозрачного слоя, либо на поверхности непрозрачного слоя, металлизированного алюминием. При склеивании двух подложек между ними вводится расплавленный прозрачный фотополимер, который затем подвергается облучению потоком ультрафиолетовых лучей и затвердевает. Толщина его составляет доли микрона. Поскольку уровень шумов носителя здесь значительно выше, а уровень полезного сигнала ниже, чем у SSSL и DSSL, питы приходится делать гораздо крупнее стандартных и информационная ёмкость диска получается меньше, чем у DSSL, который тоже имеет два информационных слоя.

Особенностью диска SSDL является то, что если на нем записан DVD-Video или DVD-Audio, то первый слой (полупрозрачный) считывается как обычно – от центра к краю, а вот второй (непрозрачный) – от края к центру. Это делается для того, чтобы во время перехода от одного слоя к другому программа, записанная на нем, не прерывалась. Однако если диск SSDL представляет собой DVD-ROM, то оба слоя считываются от центра к краю.

Двухсторонний двухслойный – DSDL (Double Sided Double Layer) (рис. 12.6). Диск с двумя информационными слоями на каждой из подложек. При изготовлении таких подложек один информационный слой покрывают полупрозрачным слоем золота или кремния, после чего наносят жидкий фотополимер и прикладывают матрицу с рельефом второго информационного слоя. После отвердевания фотополимера под воздействием ультрафиолетовых лучей, на получившийся рельеф напыляют слой алюминия. Две подложки склеивают вместе и получают диск с четырьмя информационными слоями. Емкость его в два раза больше, чем у SSDL.

Цифры в названиях типов дисков отражают их примерную емкость (DVD-5, DVD-9, DVD-10 и т.д.).

По характеру записанной информации диски можно разделить на три типа – DVD-Video, DVD-Audio и DVD-ROM.

На DVD-Video записываются видеопрограммы. DVD-Audio служит источником высококачественных звуковых программ. На DVD-ROM, как правило, записываются компьютерные программы, текстовая, графическая и прочая информация, в том числе может быть записан звук или видео. В этом отношении DVD-ROM, кроме гораздо большей информационной емкости, ничем не отличается от CD-ROM.

По отношению к возможности записи на диски новой информации их тоже можно разделить на три типа.

1. Диски только для чтения.

К ним относятся диски всех трех вышеупомянутых типов в случае, если они изготовлены путем тиражирования в заводских условиях. Изменение записанной на них информации невозможно.

2. Диски для однократной записиDVD-R (Recordable).

Как правило, имеют емкость SSSL – 4,7 Гбайт, хотя уже появились диски DVD-R с емкостью DSSL. Запись на них можно производить всего один раз, так же как на CD-R. В зависимости от содержания и способа размещения данных, диск DVD-R после записи приобретает свойства того формата, в котором производилась запись (DVD-Video, DVD-Audio или DVD-ROM) и в дальнейшем может воспроизводиться теми же устройствами, что и одноименные диски заводского производства. Но может и не воспроизводиться. Причин такого явления две.

Во-первых, оптический контраст записи на DVD-R значительно ниже, чем у записи на тиражированном диске, и далеко не все дисководы способны надежно распознавать информацию в таких условиях, то есть всё зависит от типа дисковода.

Во-вторых, при подготовке записываемого материала должен быть проведен полноценный премастеринг, включающий в себя формирование всей необходимой для считывания данного формата информации служебного характера. Если подготовка проводилась по какой-нибудь другой программе, то воспроизведение будет возможно только на том дисководе, на котором производилась запись. Или на другом, но с применением той же программы. Её, кстати, можно записать на том же диске.

3. Диски для многократной записи.

Их сейчас известно три вида – DVD-RW, DVD+RW и DVD-RAM. Это однослойные односторонние диски и емкость их не превышает SSSL. Запись их, так же и CD-RW, осуществляется путем изменения фазового состояния вещества информационного слоя. В качестве такого вещества может использоваться сплав германия, сурьмы и теллура (GeSbTe), который при разогреве до соответствующих температур способен переходить из кристаллического состояния в аморфное и обратно. Ниже слоя такого вещества располагается отражающий слой. При считывании информации лучом лазера малой мощности отраженный пучок меняет свою интенсивность.

DVD-RW (Rewritable – перезаписываемый). Основной разработчик – фирма PIONEER. Поддержан фирмами JVC, HITACHI, KENWOOD, LG, MITSUBISHI, SHARP. Утвержден консорциумом по DVD. Емкость – 4,7 Гбайт.

DVD+RW. Основной разработчик – PHILIPS. Поддержан фирмами SONY, THOMSON, YAMAHA. Консорциумом по DVD не утвержден. Емкость – 2,8 Гбайт. Некоторые особенности характера записи DVD+RW позволяют считывать с нег информацию только с помощью аппаратов PHILIPS, SONY, THOMSON и YAMAHA.

DVD-RAM (Read Access Memory – память с произвольным доступом). Основной разработчик – Panasonic. Поддержан фирмами HITACHI, TOSHIBA и SAMSUNG. Утвержден консорциумом по DVD. Емкость может быть от 2,8 Гбайт до 5,2 Гбайт. Его запись и считывание могут осуществляться только соответствующими устройствами или устройствами, специально адаптированными для этого.

Перезаписываемые диски, так же как и DVD-R, в случае копирования на них информации с дисков DVD-Video, DVD-Audio и DVD-ROM, приобретают свойства того формата, к которому относится эта информация, и теоретически должны считываться соответствующими DVD-устройствами. Но, как и в случае с DVD-R, это не всегда так. Оптический контраст записи (разница между интенсивностью отраженного от поверхности диска света, соответствующего нулям и единицам записанного сигнала) у тиражированных дисков составляет 45…85% («0» - «1»), а у дисков DVD-RW и DVD+RW всего 18…30% (за 100% здесь принята интенсивность падающего пучка). Те дисководы, которые не рассчитаны на воспроизведение записей с таким контрастом (в их число входят все дисководы первых поколений), конечно же, считывать реверсивные диски не смогут.

Что же касается DVD-RAM, то они имеют еще меньший контраст – 12…25%. Кроме того, в силу характера магнитооптической записи для ее воспроизведения требуется несколько иная конструкция оптической головки.

Как говорилось выше, все диски DVD имеют защиту от прямого копирования, что не позволяет осуществлять их перезапись в цифровом виде. Поэтому подготовку информации для записи (премастеринг) придется проводить с помощью имеющихся в наличии средств – DVD-рекордера или компьютера с приводом DVD-RW (или другого типа). Как следствие, организация записанного материала может отличаться от той, которую «понимает» DVD-плеер и воспроизведение может стать невозможным именно по этой причине.

Как уже отмечалось, по характеру записанной информации диски DVD делятся на три типа: DVD-Video, DVD-Audio и DVD-ROM, причем последний отличается от CD-ROM только гораздо большей емкостью. Два других типа, в отличие от их аналогов формата CD, предполагают совершенно иное качество материала. Имеет смысл рассмотреть их более подробно. 


Поликарбонат

Полупрозрачный инфор-мационный слой (Au)

Непрозрачный (отражающий) информационный слой (Al)

Защитный лаковый слой

Этикетка

Рис. 12.1. Конструкция диска MMCD

оликарбонат

Поликарбонат

Отражающие информационные слои

Рис. 12.2. Конструкция диска SD-DVD

Считывание

0,6 мм

0,6 мм

Поликарбонат

Информационный слой, металлизированный алюминием

Непрозрачный (холостой) слой

Рис. 12.3. Конструкция диска SSSL

Считывание

Считывание

0,6 мм

0,6 мм

Поликарбонат

Поликарбонат

Информационные слои, металлизированные алюминием

Рис. 12.4. Конструкция диска DSSL

Считывание

0,6 мм

0,6 мм

Поликарбонат

Поликарбонат

Непрозрачный информационный слой

Полупрозрачный информационный слой

Фотополимер

Рис. 12.5. Конструкция диска SSDL

Считывание

Считывание

0,6 мм

0,6 мм

Поликарбонат

Поликарбонат

Полупрозрачный информационный слой

Полупрозрачный информационный слой

Непрозрачный информационный слой

Фотополимер

Фотополимер

Рис. 12.6. Конструкция диска DSDL


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29977. Классификация неосознаваемых явлений 56 KB
  Активность монад протекающая в сфере психических актов имеет различную степень сознательности: от почти полностью бессознательного до ясного и четкого сознания. Низшие уровни сознания называются малыми перцепциями их сознательная реализация получила названия апперцепции. Он сформулировал концепцию порога сознания. Порог сознания уровень психической деятельности ниже которого идеи оказываются бессознательными.
29978. Методы неосознаваемых явлений в психоанализе 55 KB
  предсознательное скрытое латентное бессознательное потенциально сознательное: может проникнуть в сознание т. бессознательное вытесненная бессознательная психика не обладает способностью проникнуть в сознание: это может только представитель вытесненной бессознательной психики. Бессознательное это место сосредоточения влечений все вытесненное из сознания как недопустимое па своей природе.Фрейда Под влиянием цензуры происходит вытеснение идеи с которой связано несовместимое желание в...
29979. Психологическая теория деятельности в отеч.психологии 56 KB
  Психологическая теория деятельности в отеч. придумал Леонтьев Психологическая теория деятельности начала разрабатываться в 20х начале 30х гг. Но главное состояло в том что авторы теории деятельности взяли на вооружение философию диалектического материализма теорию К. Этот общий философский тезис нашел в теории деятельности конкретнопсихологическую разработку.
29980. Понятие действия. Виды. Соотношение действий и Деятельности 43 KB
  Понятие действия. того результата который должен быть достигнут в ходе выполнения действия. Характеристики действия: действие включает в качестве необходимого компонента акт сознания в виде постановки и удержания цели. через понятие действия теория деятельности утверждает принцип активности точка анализа Д субъект.
29981. Ощущения. Общая характеристика 64.5 KB
  Ощущения. Физиологическая основа ощущения. Физиологической основой ощущения является нервный процесс возникающий при действии раздражителя на адекватный ему анализатор. сигнализируют о движениях кинестетические ощущения ощущение равновесия статические ощущения.
29982. Восприятие. Общая характеристика 88 KB
  Восприятие это отражение в сознании человека предметов или явлений при их непосредственном воздействии на органы чувств. Маклаков Восприятие включает в себя ощущение и основывается на нём. Поэтому восприятие очень часто называют перцептивной системой человека. из гештальта пр восприятие мелодии 4.
29983. Основные подходы к изучению восприятия в зарубежной психологии 57 KB
  Основные подходы к изучению восприятия в зарубежной психологии. Помимо ощущений в процессе восприятия задействован предыдущий опыт процессы осмысления того что воспринимается т. Мир восприятия состоит из: 1ощущений которые возникают когда раздражается отдельный рецептор и 2 образов памяти которые представляют собой следы прежних ощущений Если 2 ощущения повторялись совместно много раз и если затем возникает ощущение или образ памяти то сразу же появляется образ памяти другого ощущения. И для того чтобы объяснить все виды...
29984. Внимание. Общая характеристика 61.5 KB
  Виды внимания. Добрынин О теории и воспитании внимания Свойства внимания. Концентрированность внимания выделение сознанием объекта и направление на него внимания. Объем внимания можно увеличить если осмысленно связать и структурировать материал.
29985. Основные подходы к изучению памяти в зарубежной психологии 67 KB
  Основные подходы к изучению памяти в зарубежной психологии. Ассоциативная теория памяти: Ассоциация осн. Этот метод предоставляет возможности для изучения ассоциативных механизмов памяти. Метод разработан для изучения динамики изменения памяти и особенно забывания во времени.