РЕФЕРАТ

на тему:

“DVD-диски”

DVD — оптичні диски, подібні CD. Під таким девізом уже виробляються
нові пристрої, які знаменують перехід до 17 і більше гігабайтних носіїв
даних і цифрового відео.

Справа в тому, що звичайні диски CD-ROM, призначені для запису звуку, не
так добре підходять для комп’ютерів.

Більше трьох років тому (8 грудня) найбільші виробники приводів CD-ROM і
зв’язаних з ними пристроїв (Toshiba, Matsushita, Sony, Philips, Time
Warner, Pioneer, JVC, Hitachi and Mitsubishi Electric) підписали
остаточну угоду, затвердивши не тільки «тонкості» формату, але і назву
новинки DVD (Digital Video Disk).

HDCD (High Density CD — диск високої щільності запису), MMCD (MultiMedia
CD). SD (Super Density — надвисокої щільності).

Утім, суперечки навколо нового стандарту не завершилися з прийняттям
угоди — навіть назва не знаходить одноголосної підтримки в рядах
засновників: дуже розповсюдженою є версія розшифровки абревіатури як
Digital Versatile Disk — цифровий багатофункціональний) диск. Більш
того, екстремісти думають, що DVD варто розглядати просто як «нове
слово» в англійській мові.

«Перший DVD форум» не дав остаточної редакції стандартів нового носія
інформації. DVD — скільки, де і як почнемо з технічних характеристик.
DVD може існувати в декількох модифікаціях.

Найпростіша з них відрізняється від звичайного диску тільки тим, що шар,
що відбиває, розташований не на складовій майже повній товщині (1,2 мм)
прошарку полікарбонату, а на прошарку половинної товщини (0,6 мм). Друга
половина — це плоский верхній прошарок. Ємність такого диска досягає 4,7
ГБ і забезпечує більше двох годин відео телевізійної якості (компресія
MPEG-2). Крім того, без особливих труднощів на диску можуть додатково
зберігатися високоякісний стереозвук (кількома мовами!) і титри (також
багатомовні). Якщо обидва шари несуть інформацію (у цьому випадку нижнє
покриття, що відбиває, напівпрозоре), то сумарна ємність складає 8,5 ГБ
(деяке зменшення ємності кожного шару викликається необхідністю
скоротити взаємні перешкоди при зчитуванні далекого шару). Toshiba і
Time Warner пропонують використовувати також двосторонній двошаровий
диск. У цьому випадку його ємність складе 17 ГБ!

Уже цієї характеристики досить, щоб уявити собі вплив, що може зробити
такий диск на кіно/відеоіндустрію. Недарма значна частина суперечок і
затримок з виробництвом пристроїв DVD викликана узгодженням
різнонаправлених способів захисту авторських прав. Цифрові системи, як
відомо, зберігають якість сигналу при копіюванні і вже не є на перешкоді
для створення неліцензійних копій. Тому Асоціація кіновиробників Америки
(МРАА — Motion Picture Association of America) разом з Асоціацією
виробників побутової електроніки (Consumer Electronics Маnufасturеr’s
Association) активно обговорює можливості вбудовування захисту від
неліцензійного копіювання безпосередньо в пристрою, а також
законопроекти, зв’язані з захистом від копіювання.

Пропонуються не тільки виключення можливості прямого копіювання диску,
але і більш серйозні міри, такі як модифікація операційної системи з
метою недопущення копіювання даних, які зчитуються з DVD на інші носії
(очікується поява таких властивостей у Windows тощо). Радикальна міра —
модифікація архітектури ПК із метою принципового виключення можливості
влучення DVD-даних на системну шину, відкіля вони далі можуть бути
скопійовані ємності найпростішого одношарового DVD досить для
відтворення більш 2 годин відео телевізійної (студійної) якості, при
цьому кількість інформації на диску складає 4,7 ГБ. Двошаровий диск
зберігає 8,5 ГБ! Робоча група (Technical Working Group), що представляє
інтереси виробників комп’ютерів, не залишається осторонь, тому що
звуження функціональних можливостей пристроїв може виявитися не
безболісним. Залишивши для майбутніх істориків докладний розгляд
юридичних баталій, відзначимо тільки, що якщо кіно/відеовиробництво
прийме DVD як носій, то, з огляду на дуже низьку вартість екземпляра
диска при багатотиражному випуску, можна екати дійсно революційних змін
у домашній електроніці.

Як же досягається настільки значне збільшення обсягу інформації на DVD
диску? Для відповіді на це питання порівняємо його з CD-ROM. Головна
відмінність, звичайно, у підвищеній щільності запису інформації. За
рахунок перекладу лазера, що зчитує, з інфрачервоного діапазону (довжина
хвилі 780 нм) у червоний (з довжиною хвилі 650 нм чи 635 нм) і
збільшення числової апаратури об’єктива*) до 0,6 (проти 0,45 у CD)
досягається більш ніж двох кратне ущільнення доріжок і укорочення
довжини битов (отражающих виступів/западин).

Модифікована архітектура ПК направляє дані з нагромаджувача DVD на
декодер, минаючи системну шину.

Змінилася не тільки фізична щільність розміщення інформації на диску,
але і способи її представлення. Так, на зміну способу модуляції 8/14
(EFM — eight to fourteen modulation) прийшов спосіб, називаний EFM+. Він
відрізняється трохи іншим алгоритмом перетворення і, головне (!),
вимагає введення на границі наступних друг за другом 14-розрядних кодів
не трьох, а тільки двох додаткових бітів, що підтримують умову
обмеженості розмірів піта в діапазоні від 3 до 11 бітів (тобто між двома
послідовними одиницями після кодування не менш 2 і не більш 10 нулів).
Таким чином, з кожного байта одержуємо не 14+3=17, а 14+2=16 кодових
бітів. Зміна методу модуляції — тільки одна з безлічі форматних змін, що
дозволяють у цілому збільшити обсяг даних, що зберігається. Власне
перехід до EFM+ додає ще майже 6% до обсягу диска. Більш могутній
механізм корекції помилок RS-PC (Red Solomon Product Code) обіцяє бути
на порядок більш стійким до можливих помилок відтворення).

З неназваних ще характеристик відзначимо номінальну швидкість передачі
даних — 1108 Кб/з, підтримувану при постійній лінійній швидкості (CLV —
constant lineal velocity) 4 м/с.

Не слід особливо зваблюватися — збільшується на порядок також і обсяг
даних. Які нам хотілося б прочитати без помилок. Крім того, різке
зменшення окремих елементів на поверхні, що відбиває, неминуче приведе
до збільшення кількості випадкових збоїв при читанні.

Користувачі, які активно працюють з компакт-дисками, знають, наскільки
різноманітні і важко сумісні різні види цих дисків. Нічого дивного.
Стандарти де-факто на різні види дисків приймалися часто в конкурентній
боротьбі. З DVD усіх може бути по-іншому: цей пристрій представляється
навряд чи не єдиним високотехнологічним технічним рішенням останніх
десятиліть, стандарти якого обговорюються настільки значною групою
виробників (в альянс ще навесні ввійшло більше 10 найбільших
корпорацій).

Як і стандарти на CD, вимоги до DVD викладені в «книгах». Але, на
відміну від уже знайомих нам «кольорових книг», ці «упорядковані за
алфавітом». В даний момент обговорюються п’ять книг — від «А» до «Е».
Книга може містити до трьох частин. При цьому в першій частині
описуються фізичні специфікації, у другий — файлова система, а в третій
— додатки. Перші три книги визначають, відповідно, ROM, Video і Audio
DVD, використовуючи однаковий фізичний формат носія, що виготовляється
«штампуванням», і файлову систему. Файлова система цих стандартів
перехідна (UDF-Bridge). Вона забезпечує комбінацію можливостей уже
знайомої користувачам CD-ROM файлової системи ISO-9660 і нової системи
Universal Disk Format — UDF, розробленої Optical Storage Technology
Association (OSTA) і реалізуючої рекомендації ISO/IEC 13346. Два інших
стандарти D і Е поширюються на записувані [DVD-R (recordable) чи інакше
DVD-WO (write once)] і перезаписувані [DVD-RAM, DVD-W (rewritable) чи
інакше DVD-E (erasable)] диски. Да-да! На відміну від CD, диски DVD
народжуються відразу з можливістю запису, і навіть перезапису
інформації. Однак ці стандарти найменш устояні, і тому обговорення їх ми
поки відкладемо, відзначивши тільки, що і для тих, і для інших
передбачається формат файлів UDF. Особливо варто сказати про сумісність
вже існуючими дисками. Така сумісність стандартами явно не потрібно (за
наявними в мене відомостями). Однак переважна більшість виробників готує
пристрої здатні зчитувати CD-ROM за рахунок використання спеціально
сконструйованої оптичної голівки, що володіє можливістю
перенастроювання, чи навіть за рахунок установки додаткового об’єктива.
В усіх випадках можна думати, що нові пристрої зможуть читати звичні нам
«старі» диски.

Історія техніки знаходиться на «крутому повороті», і хоча ми можемо
тільки догадуватися, «що він нам несе» усе-таки деякі принципи поступово
проясняються. Так, наприклад, можна з упевненістю сказати, що 1998 рік
принесе масові поширення цифрового відео. У сукупності зі швидко
розвиваються комп’ютерними мережами це дасть принципово нові можливості,
може бути, більш схожі не на перехід від грамплатівок до CD, а на
перехід від рукописів до друкарства. Цифрове відео з його природними
можливостями (починаючи з по кадрового перегляду) не просто поліпшує
якість відтворення — змінює функціональні можливості сприйняття.

Сполучення величезного обсягу інформації, що може зберігатися на DVD, і
високопродуктивних систем обробки цієї інформації зі звички називаних
ПК, також може привести до різких змін і в техніку, і у світі. На жаль,
розвиток ніколи не походить на пряму магістраль. І в альянсі DVD також
маються протиріччя. У серпні преса неодноразово писала про те, що через
проблеми захисту від копіювання цей альянс може не дожити до свого
«річного» ювілею. Проте розвиток DVD для нестатків комп’ютерної
індустрії вже не зупинити, і в майбутньому році ми, напевно, зможемо
якщо не вмонтувати у свій комп’ютер новий привод те хоча б потримати в
руках новий диск Мені це вже удалося (правда, щоб бути чесним перед
читачем, прийдеться визнати, що в найближчих околицях не знайшлося
привода, щоб прочитати диск, що я тримав у руках).

Digital Versatile Disc, т.с.цифровой універсальний, багатофункціональний
диск. Поняття DVD, дійсно. розрослося подібно біблійному Голіафу.

DVD — носії інформації. які мають такі ж розміри, як і використовувані в
даний час компакт-диски, але мають воістину гігантську ємність — від 4,7
до 17 GB, у залежності від формату. Останнє значення майже в 25 разів
більше максимальної ємності компакт-дисків, що складає 682 MB, і всього
кілька років назад здавалося немислимим.

Однак знову ж, подібно Голіафу, технологія DVD має уразливі місця.
Наприклад, початок масового виробництва цифрових відеодисків було
відкладено через розбіжності, зв’язаних зі стандартами і засобами
захисту від копіювання.

На розробку стандарту DVD впливає не тільки комп’ютерна індустрія, але і
Голівуд, найбільша кіностудія зацікавлена в заміні дисками DVD
відеокасет VHS. Виробництво таких дисків обходиться значно дешевше (біля
SO центів замість S2.20 для відеокасет), вони забезпечують відео високої
якості. менше по розмірі, ке вимагають зворотного перемотування, і
нарешті, на них можна розмішати звуковий супровід і субтитри кількома
мовами. Наприклад, фільм, записаний на диску DVD, може мати до восьми
звукових доріжок (і, відповідно, озвучуватися на восьми мовах), плюс до
цього — до 32 різних субтитрів. Дійсно, висока щільність запису дозволяє
забезпечити велику швидкість відтворення (sampling rate) і більший час
звучання. Таким чином, лиски DVD можуть перевершити звичайні
компакт-диски за такими показниками, як зручність я якість відтворення.
Щоб забезпечити успіх повой тех.нологии, що ведуть компаинн у
комп’ютерній індустрії й індустрії розваг у даний час зайняті розробкою
всесвітніх стандартів для неї. Звичайно, для роботи з дисками DVD
існуюче устаткування вже не підійде — вимагаються нові дисководи
DVD-ROM, що дозволяють зчитувати інформацію з дисків DVD різних
форматів. Можливо також, що ці дисководи будуть підтримувати засобу, що
ще знаходяться в стадії розробки і знайдуть застосування в майбутньому,
такі як диски DVD-R з можливістю однократного запису і перезаписувані
диски DVD-RAM.

Хоча стандартом DVD і не передбачені можливості зворотної сумісності,
користувачі тільки виграли б, якби дисководи DVD-ROM забезпечували
читання інформації з CD-ROM. Те ж саме можна сказати про відео- і
аудиоплейерах DVD, розрахованих на широке коло споживачів: украй бажано,
щоб з їхньою допомогою можна було прослухувати звукові компакт-диски, а
по можливості — і диски інших форматів, таких як CD Interactive (CD-I) і
CD Video- Можна навіть помріяти про гібридний пристрій, що реалізує в
різних своїх «шарах» компакт-диск і DVD.

Однак, незважаючи на велику ємність і можливість використання безлічі
різних форматів, просування технології DVD на споживчому ринку зв’язано
з деякими труднощами. Перш ніж вона завоює популярність, що записують
студії повинні випустити достатню кількість відеопродукції на її основі
— тільки в цьому випадку плейери DVD стануть цінним придбанням. А поки
з’являться перезаписувані відеодиски DVD, пройде не один рік, адже щоб
умістити на диску фільм (чи що-небудь ще) тривалістю дві години, вони
повинні бути побудовані на основі стандарту MPEG-2, забезпечую чого
компресію інформації в режимі реального часу. Упровадження ж цього
стандарту прямо зараз обійшлося б у десятки тисяч доларів.

Саме дивне в стандарті DVD те, що їм передбачене понад дюжини фізичних
форматів, хоча напевно тільки трохи з них набудуть широкої популярності.
На щастя, більшість дисководів DVD автоматично буде розпізнавати усі
формати, тому використання дисків DVD, так само. як і компакт-дисків, не
викликає ніяких утруднень. Велика кількість підтримуваних форматів — це
значний крок вперед у порівнянні з компакт-дисками, що є однобічними і
забезпечують ту саму щільність запису. Ємність же їх визначається тим,
наскільки близько підходить утримуюча дані спіральна доріжка до краю
диска. Більшість компакт-дисків має ємність 553 MB. однак вона може
досягати і 632 MB за рахунок використання простору. близького до краю
диска. Правда, це досить ризиковано, оскільки зовнішні області диска
сприйнятливі до дефектів, а деякі дисководи погано зчитують інформацію з
далеких доріжок. Для досягнення високої щільності запису в дисках DVD
використовуються чотири методи. Перші два ґрунтуються на більш зробленій
техніці виробництва дисків і застосуванні лазерів з меншою довжиною
хвилі. Компакт-диски і DVD зберігають дані у формі мікроскопічних
поглиблень. двоичние нулі, що позначають, і одиниці. У компакт-дисках
мінімальна довжина поглиблення складає 0.834 мк, а в DVD — 0,4 мк. Це
дозволяє при виробництві дисків розміщати виїмки більш компактно. Крім
того, що містить дані спіральна доріжка в дисках DVD має крок 0,74 мк. а
в компакт-дисках він досягає 1,6 мк. Для зчитування інформації з DVD
використовується червоний лазер з довжиною хвилі від 635 до 650 ім.
дисководи ж CD-ROM оснащені інфрачервоним лазером з довжиною хвилі 780
ім. Реалізовані в дисководах DVD діоди на основі червоного лазера
аналогічні діодам. широко використовуваним у пристроях для зчитування
штрихового коду.

Зменшення розмірів поглиблень і кроку спіральної доріжки сприяло
збільшенню ємності дисків майже в сімох разів: від 6S2 MB у
компакт-дисках до «.4 GB у DVD. Памятуя про постійно зростаючі вимоги до
пристроїв масової пам’яті, компанії-розроблювачі DVD (серед який
особливо варто виділити Philips, Sony, Toshiba і Matsushita) пішли ще
далі: вони пропонують двошарові і двосторонні диски.

Крім дисків діаметром 120 мм, стандартом DVD також передбачена
перспектива виготовлення дисків і діаметром 80 мм. Незважаючи на те. що
їхня ємність майже на 70% менше. вони можуть знайти широке застосування
в мобільних системах. Як і свої 120-міліметрові побратими. вони можуть
бути одне- чи двосторонніми; одно- чи двошаровими. с можливістю
однократного чи запису перезаписуваними.

Цікаво також відзначити, що зараз обговорюється можливість створення
дисководів DVD, що забезпечують читання інформації з постійною кутовою
швидкістю і постійною лінійною швидкістю. В даний час стандартами на
компакт-диски і DVD для підтримки постійної швидкості побітового
зчитування інформації передбачені дисководи з постійною лінійною
швидкістю. У них швидкість обертання диска в міру переходу до
внутрішнього (більш коротким) доріжкам поступово збільшується. У той же
час у дисководах з постійною кутовою швидкістю лінійна швидкість
елемента диска залежить від того . на якій відстані від центра він
знаходиться. Тому при переміщенні до внутрішніх доріжок швидкість
побітового зчитування інформації буде зменшуватися, однак швидкість
доступу при цьому збільшиться, оскільки диск не треба буде чи розганяти
гальмувати при переключенні з однієї доріжки на іншу. Це вигідно при
роботі з додатками, що інтенсивно звертаються до диска, наприклад з
базами даних.

Ще одним передбачуваним форматом є гібрид СD/DVD. У цьому диску
напівпрозорий шар DVD може бути розміщений поверх цілком відбиває
шаруючи CD. Більш тонкий шар DVD (товщиною 0,6 мм) буде практично
прозорим для існуючих дисководів CD-ROM і CD-плеєрів, інфрачервоні
лазери яких забезпечать зчитування інформації з внутрішнього шару CD
товщиною 1,2 мм. Такий гібридний диск може використовуватися в
дисководах обох типів.

Список використаної літератури:

Новітні цифрові технології. – К., 2004.

Оптичні диски. Технічні можливості і проблеми. – М., 2003.

Похожие записи