DVD-приводи

Скорость передачи и время доступа 3. Швидкість передачі і час доступу

Форм-фактор 4. Форм-фактор

Запись на DVD 5. Запис на DVD

Видео на DVD 6. Відео на DVD

Звук на DVD 7. Звук на DVD

Совместимость и защита авторских прав 8. Сумісність і захист авторських прав

Висновок

Список літератури

Введення

Поява формату DVD ознаменувало собою перехід на новий, більш просунутий, рівень в галузі збереження і використання даних, звуку і відео.

igital V ideo D isc – цифровой видеодиск. Спочатку абревіатура DVD розшифровувалася, як D igital V ideo D isc - цифровий відеодиск. Це оптичні диски з великою ємністю. Ці диски використовуються для збереження комп'ютерних програм і додатків, а так само повнометражних фільмів і високоякісного звуку. igital V ersatile D isc, т.е. Тому, трохи пізніше з'явилася розшифровка абревіатури DVD, як D igital V ersatile D isc, тобто універсальний цифровий диск - більш логічний.

Зовні диски DVD виглядають як звичайні диски CD-ROM. Однак можливостей у DVD набагато більше. Диски DVD можуть зберігати в 26 разів більше даних, у порівнянні зі звичайним CD-ROM. Маючи фізичні розміри і зовнішній вигляд, як у звичайного компакт-диску CD-ROM, диски DVD стали величезним стрибком в ємності для зберігання інформації, у порівнянні зі своїм предком, що вміщує 650MB даних. Стандартний одношаровий, однобічний диск DVD може зберігати 4.7GB даних. Але це не межа - DVD можуть виготовлятися по двошаровому стандарті, що дозволяє збільшити ємність збережених на одній стороні даних до 8.5GB. Крім цього, диски DVD можуть бути двосторонніми, що збільшує ємність одного диска до 17GB. -привод, но все DVD -приводы также поддерживают форматы CD-ROM и звуковых CD-дисков. Щоб вважати DVD диск, необхідно особливу пристрій - DVD-привод, але всі DVD-приводи також підтримують формати CD-ROM і звукових CD-дисків. У цій роботі докладно розглянута технологія, яка пропонує стільки можливостей.

Основы устройства DVD 1. Основи пристрою DVD

Як і CD-ROM, диски DVD зберігають дані, за рахунок розташованих насічок уздовж спіральних треків на металевій поверхні, покритої пластиком. Використовуваний у пристроях читання DVD-дисків лазер, сковзає уздовж треків по насічках, а відбитий промінь інтерпретується прийомним пристроєм у вигляді одиниць або нулів.

Основна вимога, при розробці DVD, було простим: збільшити ємність збережених даних, за рахунок розташування як можна більшого числа насічок уздовж треків на диску, при цьому технологія виготовлення повинна бути дешевою.

Результатом досліджень стала розробка більш високочастотного напівпровідникового лазера з меншою довжиною хвилі, внаслідок чого стало можливим використовувати насічки більш маленького розміру.

У той час як лазер у звичайному пристрої CD-ROM має довжину хвилі 780-нанометрів (nm), пристрій DVD використовують лазер з довжиною хвилі 650-nm чи 635-nm, що дозволяє покривати променем у два рази більше насічок на одному треку, і у два рази більше треків, розташованих на одній записаній поверхні.

Інші нововведення - це новий формат секторів, більш надійний код корекції помилок, і поліпшена модуляція каналів.

Разом, ці поліпшення додатково збільшують щільність запису даних у півтора рази. Тверді виробничі вимоги і незначно велика поверхня запису, стали останньою перешкодою, при розробці DVD, через що ємність даних, розташовуваних на диску обмежена 4.7Gb. Але виявилося, що це не межа.

Для запису відео і звуку на DVD застосовується складна технологія компресії даних, що носить ім'я MPEG-2. MPEG-2 є наступне покоління стандарту на стискання (компресію) відео і звукових даних, що забезпечує можливість розмістити великі обсяги інформації в меншому об'ємі.

Стандарт стиснення MPEG розроблений Експертною групою кінематографії (Moving Picture Experts Group - MPEG). MPEG - це стандарт на стиск звукових і відео файлів у більш зручний для завантаження чи пересилання (наприклад, через Інтернет) формат. За стандартом MPEG-1 потоки відео і звукових даних передаються зі швидкістю 150 кілобайт в секунду - з такою ж швидкістю, як і одношвидкісний CD-ROM програвач - і керуються шляхом вибірки ключових відео кадрів і заповненням тільки областей, що змінюються між кадрами. До нещастя, MPEG-1 забезпечує якість відеозображення більш низьке, чим відео, передане по телевізійному стандарті.

Компресія за стандартом MPEG-2 кардинально змінює положення речей. Понад 97% цифрових даних, що представляють відео сигнал дублюються, тобто є надлишковими і можуть бути стиснуті без збитку якості зображення. Алгоритм MPEG-2 аналізує відеозображення в пошуках повторень, називаних надмірністю. У результаті процесу видалення надмірності, забезпечується чудове відеозображення у форматі MPEG-2 при більш низькій швидкості передачі даних. З цієї причини, сучасні засоби постачання відеопрограм, такі як цифрові супутникові системи і DVD, використовують саме стандарт MPEG-2.

Множество поверхностей DVD 2. Безліч поверхонь DVD

Більшість дисків DVD мають ємність 4.7GB. Застосування схем подвоєння щільності і їхніх комбінувань, дозволяє мати диски більшої ємності: від 8.5Gb і 9.4Gb до 17Gb.

Існують наступні структурні типи DVD:

Single Side / Single Layer (однобічний / одношаровий): це найпростіша структура DVD диска. На такому диску можна розмістити до 4.7 Гб даних. Ця ємність у 7 разів більше ємності звичайного звукового CD і CD-ROM диска.

/ Single Layer (односторонний/однослойный) DVD -диск Малюнок 1. Single Side / Single Layer (однобічний / одношаровий) DVD-диск

Double Side / Single Layer (двосторонній / одношаровий): Ємність такого диска вдвічі більше однобічного / одношарового DVD диска. Найпростішим способом подвоєння ємності є використання двосторонніх дисків. Виробники можуть виготовляти диски DVD товщиною 0.6 мм, що в половину менше товщини стандартного диска CD. Це дає можливість з'єднати два диски зворотними сторонами й одержати ємність у 9.4Gb (по 4.7 Гб на кожній стороні). Через те, що дані розташовуються з двох сторін, прийдеться перевертати диск або використовувати пристрій, що може прочитати дані з обох сторін диска самостійно.

Малюнок 2. двусторонний / однослойный ) DVD- диск . Double Side / Single Layer (двосторонній / одношаровий) DVD-диск.

Single Side / Dual Layer (однобічний / двошаровий): цей тип дисків має два шари для розміщення даних, один із яких напівпрозорий. Оскільки перший шар робиться напівпрозорим, лазерний промінь може проходити через нього і відбиватися уже від другого шару. Обидва шари зчитуються з одного боку і на такому диску можна розмістити 8.5 Гб даних, тобто на 3.5 Гб більше, ніж на одношаровому / однобічному диску.

Малюнок 3. -диск. Single Side / Dual Layer (однобічний / двошаровий) DVD-диск.

Double Side / Double Layer (двосторонній / двошаровий): якщо скласти двошарові диски зворотними сторонами разом, вийде диск, структура якого забезпечує можливість розмістити на ньому до 17 Гб даних (по 8.5 Гб на кожній стороні).

/ Double Layer (двусторонний/двухслойный) DVD -диск. Малюнок 4. Double Side / Double Layer (двосторонній / двошаровий) DVD-диск.

Всі наведені цифри відповідають ємності, зазначеної в мільйонах байтів; якщо округляти за іншою методикою, приймаючи за основу, що 1Кб = 1024 байт, а не 1000 байт, то вийдуть інші числа: 4.38GB, 7.95GB, 8.75GB, і 15.9GB відповідно .

Скорость передачи и время доступа 3. Швидкість передачі і час доступу

Існуючі приводи DVD мають трохи більш повільну швидкість обертання дисків, у порівнянні з застарілими пристроями CD-ROM c 3-х кратною швидкістю. Однак, завдяки більш щільному розміщенню даних на DVD, швидкість їхньої передачі відповідає 9-ти кратної швидкості передачі даних приводів CD-ROM, що в цифрах відповідає передачі близько 1.3 MB / sec.

Відео на DVD прокручується приблизно з 9-ти кратною швидкістю, в той час, як відеопрограми на CD звичайно розраховані на 2-х або 4-х кратну швидкість. За рахунок передачі відеоданих у 2.25-4.5 рази швидше, відеофільм, що показується із програвача DVD має високу якість. Якщо запустити той самий фільм з Video CD, VHS або DVD, то різниця в якості буде помітна на око, причому однозначно виграє DVD. Зараз на ринку вже з'явилися пристрої читання DVD дисків другого покоління, що мають уже 2-х кратну швидкість. Хоча це і не впливає на якість відео, збільшиться швидкість завантаження програмного забезпечення з DVD-ROM. Практично не змінилося положення тільки з одним важливим параметром, що впливає на продуктивність: час доступу, чи той час, що потрібно лазерному променю для переходу з одного треку на іншій. Маючи середній час доступу між 150 і 200 мілісекунд (ms), приводи DVD-ROM, звичайно ж, не можуть суперничати з твердими дисками, по швидкості запуску чи пошуку розрізнених даних. Але це не суттєво, тому що час доступу не впливає на програвання відео, тому що в цьому випадку дані розташовуються на диску послідовно.

Крім того, DVD-приводи, так само, як і CD, прекрасно підходять для завантаження програм і як велике сховище даних для додатків, які не поміщаються на жорсткий диск.

Форм-фактор 4. Форм-фактор

Оптичні приводи випускаються в декількох форм-факторах. На російському ринку можна зустріти дані пристрої як у внутрішньому виконанні, так і у зовнішньому.

Найбільш поширеними є внутрішні приводи, які встановлюються в 5,25-дюймовий відсік звичайного настільного корпусу. Такі пристрої найбільш популярні і затребувані ринком на поточний момент.

Серед таких пристроїв можна виділити два так званих підтипу, які характеризуються по можливості завантаження: лотковий і щілинної. У першому випадку компакт-диск укладається в виїжджає лоток, у другому просто засовується в щілину, і пристрій забирає його.

Є у продажу і оптичні приводи, призначені для ноутбуків. Їх форм-фактор також можна охарактеризувати як внутрішній, однак виконані вони у так званому Slim-виконанні.

Як і у випадку з 5,25-дюймовими пристроями, Slim-привід має кілька варіантів завантаження носіїв у драйв: щілинної і лотковий. Принцип той же, відмінність у лише тому, що лоток у Slim-приводах не виїжджає автоматично, а лише відкривається і згодом висувається вручну.

Внутрішні приводи оснащуються двома інтерфейсами: Parallel ATA і Serial ATA. -приводов с интерфейсом Serial ATA особой разницы в быстродействии устройства не замечается, но тонкий шлейф Serial ATA удобнее укладывать в корпусе, нежели 40 или 80-жильные IDE-аналоги. При використанні DVD-приводів з інтерфейсом Serial ATA особливої ​​різниці в швидкодії пристрою не помічається, але тонкий шлейф Serial ATA зручніше укладати в корпусі, ніж 40 або 80-жильні IDE-аналоги. Тенденції до зменшення IDE-роз'ємів в сучасних материнських платах в наявності, виробники чіпсетів вже не підтримують Parallel ATA, це роблять самі виробники материнських плат, оснащуючи свої продукти чіпами сторонніх виробників.

Крім внутрішніх оптичних приводів існують і зовнішні. Дані пристрої підключаються до персонального комп'ютера за допомогою інтерфейсу USB або FireWire. Дизайн таких пристроїв досить різноманітний - є великі, кутасті моделі із зовнішнім блоком живлення, що вимагають додаткового живлення від мережі, існують і Slim-моделі, які здатні працювати без блоку живлення, харчуючись через порт USB.

Частка ринку зовнішніх оптичних приводів невелика. Як правило, ці пристрої використовуються укупі з одношпиндельні ноутбуками, в яких оптичний привід взагалі відсутня. Однак варто обмовитися, що таких ноутбуків небагато.

Запись на DVD 5. Запис на DVD

Існують пристрої DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD + RW які дозволяють зберігати дані на спеціальних записуваних чи перезаписуваних дисках DVD.

Пристрої DVD-R і DVD + R дозволяють зробити лише однократний запис. Відмінність диска DVD-R від звичайного диску DVD-ROM полягає в спеціальному пігментному шарі, реагуючому на дію лазерного променя.

Лазер з довжиною хвилі 635 нм випалює необхідну інформацію на світлорефлекційному шарі.

З поширенням поняття "копірайт" DVD-R практично моментально розділився на два мікростандарта - для записуючих студій і для звичайних користувачів. Їх головна відмінність один від одного - в довжині хвилі вживаного лазера. Для професійного формату DVD R (A) (DVD-R For Authoring) використовується 635 нм, для "домашнього" DVD-R (G) (DVD-R For General) формату - 650 нм. Отже записати на побутовому влаштуванні студійний диск не можна, так само як і на студійному не записати звичайний DVD-R диск. Читання інформації з дисків обох типів відбувається вільно. Принципи стандарту DVD + R повністю аналогічні DVD + RW (див. нижче) - та ж "просунута корекція помилок" і мультисесійними запис інформації. У дисках DVD + R також застосовується спеціальний відображає шар з підвищеними рефлективний здібностями. Це дозволяє усунути проблеми з сумісністю дисків через недостатню потужність лазера і низької точності позиціонування променя в побутових програвачах і старих приводах DVD-ROM.

Пристрої DVD-RW і DVD + RW дозволяють перезаписувати диски DVD-RW багато разів. -приводе, как и в устройствах DVD-R, используется лазер с длиной волны 635 нм. У DVD-приводом, як і в пристроях DVD-R, використовується лазер з довжиною хвилі 635 нм. Єдина різниця полягає в матеріалі інформаційного шару. Він може багато разів міняти свої оптичні характеристики під впливом лазерного променя різної потужності. Гарантується до 1000 циклів якісної перезапису. Поки існують тільки односторонні диски DVD-RW ємністю 4,7 Гб. Завдяки конструктивному спорідненості приводи DVD-RW без проблем пишуть диски стандарту DVD-R (G). Ніяких принципових технологічних відмінностей між DVD-RW і DVD + RW немає. Різниця у форматі представлення інформації. DVD + RW, на відміну від DVD-RW, підтримує мультисесійні запис (запис в кілька прийомів). Більш висока точність позиціонування лазерного променя дозволяє здійснювати корекцію даних "на льоту", в реальному часі переписуючи окремі збійні сектори диска. Також, на думку багатьох фахівців, в DVD + RW реалізований більш досконалий алгоритм корекції помилок. Крім підтримки запису DVD + RW дисків, стандарт офіційно дозволяє проводити запис дисків CD-R і CD-RW. У приводів інших стандартів така можливість офіційно не заявлена. У плані сумісності диски DVD + RW не поступаються своїм конкурентам DVD-RW - вони навіть читаються всіма новими моделями побутових і комп'ютерних програвачів.

Видео на DVD 6. Відео на DVD

Корпорації індустрії розваг мають дві основні причини використовувати DVD як нового носія для домашнього відео.

Перша полягає в тому, що вартість виробництва дисків DVD складає лише чверть від вартості виробництва відеокасет.

Друга полягає в тому, що DVD забезпечує високу якість зображення, більш яскраве і вражаюче, ніж лазерний диск. Крім того, DVD має такі переваги, які не може забезпечити плівка, це звук з якістю Dolby Digital (AC3) і можливість надійного захисту від копіювання і нелегального використання.

Недоліки у тому, що якість відео на DVD сильно залежить від того, хто виготовив диск і як декодується формат MPEG-2. Деякі прокатники неправильно створюють майстра-оригінал MPEG-2 відеозапису. Тому, обов'язково уважно підходите до вибору фільм на DVD.

Більше того, застосування складної схеми захисту від копіювання, що просувається прокатниками фільмів, може стати сьогоденням перешкодою при зчитуванні дисків DVD, зроблених різними компаніями.

Як і слід було очікувати, пристрою читання DVD для використання в комп'ютері і плеєри для будинку мають керування, як у звичайного відеомагнітофона. Але при цьому мають додаткові можливості, такі, як сканування диска і пошук фрагмента, пауза й уповільнене програвання фільму. Можливе здійснення покадрового перегляду вперед або назад, при цьому кожен кадр буде мати чітке зображення. Застосування меню дозволяє перескочити в будь-яке місце фільму, дає можливість змінювати розміри зображення, тобто розтягнути його на весь екран чи інакше. Передбачено і спеціальній функції контролю, що дозволяє батькам закривати доступ дітям до деяких специфічних фрагментів відеофільму, наприклад, до сцен з насильством. Але справжнім перевагою є велика ємність DVD дисків, в результаті чого стало можливе застосування багатопотоковості даних. Наприклад, можливий перегляд програм на різних мовах, або продубльованих на різних мовах, причому переклад може бути й у вигляді субтитрів. При використанні пульта дистанційного керування або комп'ютерної програми можливий вибір з 8 різних мов або субтитрів на одній з 32 можливих мов.

Є можливість вибору різних сюжетних ліній одного і того ж фільму і різні варіанти фіналів, звичайно, якщо це було передбачено.

Звук на DVD 7. Звук на DVD

Постачальники фільмів на DVD пропонують зі своїми програмами дуже якісний звук, записаний по стандарті Dolby Digital (AC-3 Digital Sound), що забезпечує п'ять + один звукових каналів.

У більшості сучасних фільмів звуковий ряд записаний у стандарті AC-3 5.1 channels, тобто забезпечується п'ять роздільних (дискретних) каналів і один загальний низькочастотний канал. На відміну від стандарту Dolby ProLogic, багатоканальний стандарт запису звуку AC-3 розрахований на те, що перед глядачем розташовані три стовпчики (ліва, права і центральна), за його спиною розташовано ще два твітера (лівий і правий), а в довільному місці розташований сабвуфер (низькочастотний стовпчик, що зазвичай розташовують перед під центральним стовпчиком). Запис звуку по стандарті AC-3 дає можливість творцям звукового ряду для фільмів після використання різних студійних спецефектів, домогтися того, що в глядача створюється повне відчуття реальності, що відбувається на екрані.

Дискретна сутність звуку Dolby Digital забезпечує додаткову чіткість звучання (особливо важливу при діалогах) і ефект об'ємного простору. Звук, записаний по стандарті AC-3 може поширюватися по приміщенню в довільних напрямках, у результаті чого і досягається ефект присутності.

Як додаткова можливість, на DVD можна записувати 16 -, 20 - або 24-бітний стерео звук з якістю CD і частотою 48 КГц чи 96 КГц по стандарті Dolby ProLogic.

Совместимость и защита авторских прав 8. Сумісність і захист авторських прав

-приводы разных производителей имеют разные системные требования. DVD-приводи різних виробників мають різні системні вимоги. Пристрої, що пропонують Diamond і Creative Labs використовують для зчитування відеоданих технологію chroma-key. Ви можете установити їхні програвачі в будь-який комп'ютер на основі процесора Pentium-90 (чи більш могутньому) з оперативною пам'яттю 16 Мб і наявністю 4 Мб вільного дискового простору.

Пристрій компанії Hi-Val працює з будь-яким комп'ютером на основі Pentium-133 (чи більш могутньому), який оснащений відеоадаптером, що підтримує специфікацію DirectDraw - таким чином, Hi-Val не може працювати зі старими відеокартами.

Завдяки можливості DVD створювати якісні цифрові копії фільмів, кінокомпанії підготували комплекс заходів по захисту авторських прав. Основна їх частина - це кодування (шифрування) відеоданих, розташовуваних на DVD, які повинні розшифровуватися перед виведенням зображення на екран - що означає, у свою чергу, збільшення навантаження на процесор для виконання операції з дешифруванню.

Зараз найбільше поширення одержав такий спосіб захисту, як запис DVD диска для спеціальної зони. Таким чином весь світ поділений на 6 зон, і за допомогою програвача для однієї зони неможливо відтворити диск записаний для іншої зони. Зараз вже з'явилися способи, що дозволяють змінити налаштування апаратури, а в деяких випадках перетворити плеєр в мультизонний.

Ось список зон:

1. Північна Америка

2. Японія, Європа, Близький Схід, Південна Африка

3. Південно-східна Азія (включаючи Гонконг)

4. Австралія, Нова Зеландія, Центральна і Південна Америка

5. Північно-західна Азія (Росія), Північна Африка

6. Китай

Інші міри зводяться до застосування в більшості програвачів спеціальної електроніки, що повинна перешкоджати копіювання фільму на відеомагнітофон. У результаті, деякі програми, куплені в одній частині світу, можуть не програватися на пристроях DVD, куплених в іншій частині світу.

Висновок

-дисков и DVD -приводов, скорость передачи данных и время доступа, современные форм-факторы DVD -приводов, основные принципы записи на DVD -диски, стандарты компрессии звука и видео на DVD и используемые методы защиты авторских прав. У цій роботі були розглянуті фізичні основи пристрої DVD-дисків та DVD-приводів, швидкість передачі даних і час доступу, сучасні форм-фактори DVD-приводів, основні принципи запису на DVD-диски, стандарти компресії звуку і відео на DVD і методи захисту авторських прав.

Список літератури

1. Журнал "Ремонт та сервіс"