Смекни!
smekni.com

Технологии DVD (Универсальный Цифровой Диск) (стр. 2 из 6)

Вариант Delayed, Very Delayed (Задержанный, Очень Задержанный) появился перед выходом этого формата, который долгое время откладывался.

Через некоторое время после появления DVD на рынке компании-производители поняли, что возможности этой технологии намного шире, чем просто видео. Новые диски могли служить для хранения произвольной информации, причем в гораздо больших количествах, чем обычные компакт-диски (CD). Нужно было поменять DVD на что-то другое. Однако название всем нравилось, и придумывать что-то взамен никто не хотел. Поэтому решили подыскать для буквы «V» иное, более подходящее значение. Так родился второй официальный вариант расшифровки DVD — Digital Versatile Disk (Цифровой Универсальный Диск). В настоящее время аббревиатура DVD никак не расшифровывается. Кроме этого она является столь популярной и общеупотребительной, что правами на нее никто не обладает.

1.2 Физика работы привода DVD

DVD-привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска.

На плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.

Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной или переменной линейной скоростью.

Обычно диск вращается с постоянной линейной скоростью, что означает, что скорость прохождения диска под головкой должна быть постоянной. Для этого шпиндель меняет частоту вращения в зависимости от радиуса дорожки, с которой в данный момент считывает информацию оптическая головка. При перемещении головки от внешнего радиуса диска к внутреннему диск должен быстро увеличить скорость вращения примерно вдвое, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика. Двигатель используется как для разгона, так и для торможения диска.

На оси шпиндельного двигателя закреплена подставка, к которой после загрузки прижимается диск. Поверхность подставки обычно покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется при помощи шайбы, расположенной с другой стороны диска; подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила притяжения которых прижимает шайбу через диск к подставке. В некоторых конструкциях для этого используются спиральные или плоские пружины.

Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфракрасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и предварительный усилитель. Система фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля вызывает перемещение линзы и перефокусировку лазерного луча. Благодаря малой инерционности такая система эффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения.

Система перемещения головки имеет собственный двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой либо червячной передачи.

Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче — подпружиненные шарики, при зубчатой — подпружиненные в разные стороны пары шестерней.

Система загрузки диска обычно выполняется в двух вариантах: с использованием специального футляра для диска (caddy), вставляемого в приемное отверстие привода, и с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск. В обоих случаях система содержит двигатель, приводящий в движение лоток или футляр, а также механизм перемещения рамы, на которой закреплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом оптической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя.

При использовании обычного лотка привод невозможно установить в иное положение, кроме горизонтального. В приводах, допускающих монтаж в вертикальном положении (например, в ноутбуках), конструкция лотка предусматривает фиксаторы, удерживающие диск при выдвинутом лотке.

В настоящее время все большее распространение получают приводы с щелевой загрузкой. Такие системы содержат двигатель для втягивания и выброса дисков через узкую зарядную щель в передней панели.

На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регулятором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками; кнопка Eject при этом обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. На некоторых моделях с механическим регулятором громкости, выполненным в виде ручки, проигрывание и переход осуществляются при нажатии на торец регулятора.

Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно (например, при выходе из строя привода лотка или всего привода, при выключенном питании и т. п.). В отверстие нужно вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать - при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную.

1.3 Носители DVD

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

На DVD-Video записываются видеопрограммы. При компрессии MPEG-2 на каждом информационном слое умещается 133 минуты видео вещательного качества с мультиканальным «сэрраунд» звуком. При этом изображение в трех различных форматах записи (включая широкоэкранный) может сопровождаться одним из восьми звуковых каналов и одним из 32 дополнительных каналов (субтитры). Можно использовать до девяти различных углов просмотра одного и того же материала, а также закрывать доступ к просмотру фильма целиком или по частям с помощью пароля.

DVD-Audio служит источником высококачественных звуковых программ. Существует два варианта: помимо аудиоданных диск может содержать произвольный текст, меню и неподвижные изображения (картинки), либо носитель воспроизводит аудио с DVD-Video фрагментами. Наихудший из всех возможных вариантов кодирования звука обладает качественными параметрами, аналогичными CD-Audio (16 бит/44,1 кГц). Наилучшим был бы шестиканальный звук (5,1-канальный) с параметрами кодирования 24 бита/196 кГц на каждый канал, если бы скорость потока данных составляла 27,6 Мбит/с.

На DVD-ROM, как правило, записываются компьютерные программы, игры, текстовая, графическая и прочая информация, в том числе может быть записан звук или видео. В этом отношении DVD-ROM отличается от CD-ROM только большей информационной емкостью.

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

Диски только для чтения

К ним относятся диски всех трех вышеупомянутых типов (DVD-Video, DVD-Audio и DVD-ROM), если они изготовлены путем тиражирования (штамповки) в заводских условиях. Имеют, пожалуй, самое высокое качество записи (минимум ошибок). Изменить записанную на них информацию невозможно. Оптический контраст записи (разница между интенсивностью отраженного от поверхности диска света, соответствующего нулям и единицам записанного сигнала) составляет 45—85% («0» — «1»). За 100 % взята интенсивность падающего пучка.

Диски однократной записи

DVD-R (Recordable — записываемые) был самым первым стандартом записываемых DVD. Накопители этого типа стали продаваться в конце 1997 года. Благодаря этому DVD-R диски сегодня совместимы с наибольшим количеством устройств записи и считывания DVD. Они являются носителями однократной записи. Информация, записанная на них один раз, изменена быть не может.

Запись осуществляется аналогично дискам CD-R. В слое органического красителя лазером «прожигаются» питы. В процессе записи лазер нагревает диск до температуры 200—300°С, из-за чего краситель становится непрозрачным на длине волны считывающего лазера. Если при считывании луч лазера попадает на одну из впадин, то он рассеивается. На необработанных участках красителя — лэндах — луч отражается назад и регистрируется.

Для обеспечения точности позиционирования в DVD-R используется метод волнообразных желобковых дорожек. Данные записываются только в желобки, которые специально гравируются на диске в заводских условиях. Частота отклонения желобков является синхронизирующей при считывании информации с диска. Желобки расположены более плотно, чем в DVD-RAM, однако данные записываются только в желобки, промежутки между ними (площадки) не используются.

DVD+R. Это самый младший из существующих форматов DVD. Основан на технологии DVD+RW и является ее вариантом с однократной записью. Начали продаваться в середине 2002 года. Информационным слоем является слой органического красителя, как и в DVD-R.

Перезаписываемые диски

DVD-RAM (Read Access Memory — память с произвольным доступом) появился в середине 1998 года. В основном разработан компанией Philips. Отличается от всех остальных наличием картриджа, внутри которого сам диск и находится. Однако в мае 2000 года появились безкартриджевые DVD-RAM диски, совместимые со стандартными накопителями. Производитель гарантирует по меньшей мере 100 000 циклов перезаписи.

Технология записи DVD-RAM использует методику записи на волнообразные выступы и желобки. В соответствии с этой методикой сигнал записывается и между желобками (выступы), и в сами желобки, которые формируются при создании диска. Частота колебания дорожек служит информацией для синхронизации. Кроме того, диск содержит специальные заголовки секторов, которые наносятся на него при создании.