Департамент освіти міста Алмати
ГККП Алматинський Політехнічний коледж
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
На тему: ТЕХНОЛОГІЯ DVD
Виконав:
Студент гр. Е3К _____________________________________
Перевірив: _________________________________________ Бурмака П.С.
Захищений з оцінкою _________________________________
Алмати 2005
1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1 Що таке DVD?
1.2 DVD-ROM
1.3 Основи пристрою DVD
1.4 Звук на DVD
1.5 Відео на DVD
1.6 Безліч поверхонь DVD
1.7 Стандарти, формати, файли
1.8 Сумісність і захист авторських прав
2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА
2.1 DVD у дії
2.2 Швидкість передачі і час доступу
2.3 Запис на DVD
2.4 Апаратні засоби
2.5 Офіційний спадкоємець DVD оголошено - Blue-ray Disk
3 Висновок
4 Список Літератури
Введення.
Комп'ютерна техніка все більше знаходить своє застосування в самих різних галузях діяльності людини, починаючи від елементарних розрахунків найкоротші шляхи з однієї точки в іншу і закінчуючи найскладнішими космічними обчисленнями. Але виникає одна проблема: де зберігати зібрану людиною за час його діяльності інформацію. Дуже важливо, щоб ця інформація була захищена. Проблема зберігання даних успішно вирішується такими фірмами-розробниками, як SONY, PHILIPS та ін І рішення цієї проблеми полягає у новітньому винахід - DVD - в принципі, це компакт диски, зовні нічим не відрізняються від звичайних. У даному рефераті я опишу принцип дії цих диво-компактів DVD.
1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
Спочатку абревіатура DVD розшифровувалася, як digital video disc, це оптичні диски з великою ємністю. Ці диски використовуються для збереження комп'ютерних програм і додатків, а так само повнометражних фільмів і високоякісного звуку. Тому, трохи пізніше з'явилася розшифровка абревіатури DVD, як digital versatile disc, 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. До нещастя, щоб вважати DVD диск, Вам доведеться купити новий пристрій, але цей новий апаратний засіб буде так само прекрасно зчитувати Ваші старі диски CD-ROM і звукові CD. Що все це означає для нас велика ємність нових дисків? Це означає, що у нас з'являються воістину необмежені можливості для навчання і розваг, для перегляду відеофільмів із приголомшливим цифровою якістю зображення і звуку. DVD забезпечує більш чітке і якісне зображення, чим лазерний диск (LD) і більш насичений звук, чим на CD. Більш того, DVD дає вам можливість вибору. Ви можете вибрати, з якого ракурсу переглядати сцену фільму, завдяки тому, що одна і та сама сцена знімається під різними кутами положення камери. Завдяки цьому, один і той самий фільм можна дивитися, наприклад, зі сценами насильства або без них, а сюжет того самого фільму може вигадливим образом змінюватися. І майже все це вже є у продажу! Далі, ми докладніше розглянемо технологію, що пропонує нам стільки можливостей.
1.2 DVD-ROM
DVD - оптичні диски, подібні CD. Під таким девізом уже виробляються нові пристрої, які знаменують перехід до 17-гігабайтних носіїв даних і цифрового відео. Пора і нам познайомитися з новинкою. 0 тому, що звичайні диски CD-ROM, народжені для запису звуку, не так вже й добре підходять для комп'ютерів, загальновідомо.
Після декількох років обговорення (і досить жорсткої конкуренції) різних варіантів поліпшених оптичних дисків, що мали звучні назви. 15 вересня 1995 між різними групами розробників було, нарешті досягнута принципова згода про технічні основи створення нового диска. 8 грудня 1995 найбільші виробники приводів CD-ROM і пов'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 назва новинки DVD (Digital Video Disk), HDCD (High Den city CD - диск високої щільності запису), MMCD (MultiMedia CD), SD (Super Density - надвисокої щільності). Втім, суперечки навколо нового стандарту не завершилися з прийняттям угоди - навіть назва не знаходить одноголосної підтримки. У рядах засновників: дуже розповсюдженою є ще одна версія розшифровки абревіатури Digital Versatile Disk - цифровий багатофункціональний диск.
Більш того, екстремісти думають, що DVD слід розглядати просто як "нове слово" в англійській мові. І, можливо, вони мають рацію, якщо доля новинки буде так успішна, як передвіщають, і викличе революцію не тільки в обчислювальній техніці, але і в побутовій електроніці. Відсутність єдиного розуміння технічних, і юридичних аспектів нового виробу утрудняє не тільки підготовку виробництва. Незважаючи на швидко розширюється коло учасників ліцензійних угод і початок випуску перших пристроїв, що пройшов у США 10-11 квітня 1996 року. Переклад не дозволяє відобразити гру слів навколо слова Versatile. Його друге значення - "багатосторонній" - обігрує не тільки функціональні можливості, а й технологічні особливості новинки. Яка може використовувати до чотирьох однотипних "шарів", ємність кожного з яких більше 4 ГБ.
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, у наслідок 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 в 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 дуже складна технологія компресії даних, що носить ім'я MPEG-2. MPEG-2 представляє із себе 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.
Якщо Ви були в сучасному чи кінотеатрі бачили рекламу про звук домашнього театру, то можете уявити, про що йде мова. 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, утім, звичайно теж 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.
Вихід Windows98 і нові могутні процесори безумовно будуть сприяти широкому поширенню DVD приводів, тому що софтверний декодування не забезпечує прийнятну якість зображення і звуку. Програмні декодери можна купити в Xing, Zoran, CyberLink і т.п. чи ж ви можете використовувати апаратний декодер. Однак, якщо є можливість, краще використовувати апаратне декодування.
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.
Це все гарні новини. Погані новини полягають 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.
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. До речі, ця ємність у 7 разів більше ємності звичайного звукового CD і CD-ROM диска.
Single Side / Dual Layer (однобічний / двошаровий): цей тип дисків має два шари даних, один із яких напівпрозорий. 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.
Double Side / Single Layer (двосторонній / одношаровий): на такому диску міститься 9.4 Гб даних (по 4.7 Гб на кожній стороні). Неважко помітити, що ємність такого диска вдвічі більше однобічного / одношарового DVD диска. Між тим, через те, що дані розташовуються з двох сторін, прийдеться перевертати диск або використовувати пристрій, що може прочитати дані з обох сторін диска самостійно.
Double Side / Double Layer (двосторонній / двошаровий): структура цього диска забезпечує можливість розмістити на ньому до 17 Гб даних (по 8.5 Гб на кожній стороні).
Зауважимо, що всі наведені цифри відповідають ємності, зазначеної в мільйонах байтів; якщо округляти за іншою методикою, приймаючи за основу, що 1Кб = 1024 байта, а не 1000 байт, то вийдуть інші числа: 4.38GB, 7.95GB, 8.75GB, і 15.9GB відповідно.
Неважко помітити, що найпростішим способом подвоєння ємності є використання двосторонніх дисків. Виробники можуть виготовляти диски DVD товщиною 0.6мм, що в половину менше товщини стандартного диска CD. Це дає можливість з'єднати два диски зворотними сторонами й одержати ємність у 9.4Gb.
За іншою технологією, створюється другий шар для розміщення даних, це дозволяє збільшити ємність однієї сторони диска. Перший шар робиться напівпрозорим, у такий спосіб лазерний промінь може проходити через нього і відбиватися уже від другого шару. За цією схемою на кожній стороні дика можна розмістити по 8.5GB даних.
Якщо скласти двошарові диски зворотними сторонами разом, вийде дуже пристойна ємність у 17GB.
1.7 Стандарти, формати, файли.
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.
Як і стандарти на CD, вимоги до DVD викладені в "книгах". На 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 реалізує 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-RW (rewritable) чи інакше DVD-E (erasable) диски.
Так-так! 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 слід сказати про сумісність вже існуючими дисками. Така сумісність стандартами явно не потрібно (за наявними в мене відомостями). Однак переважна більшість виробників готує пристрою здатні зчитувати CD-ROM за рахунок використання спеціально сконструйованої оптичної голівки, яка має можливістю перенастроювання, або навіть за рахунок установки додаткового об'єктива. У всіх випадках можна вважати, що нові пристрої зможуть читати звичні нам "старі" диски. ГККП Алматинський Політехнічний коледж
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
На тему: ТЕХНОЛОГІЯ DVD
Виконав:
Студент гр. Е3К _____________________________________
Перевірив: _________________________________________ Бурмака П.С.
Захищений з оцінкою _________________________________
Алмати 2005
ЗМІСТ
Введення1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1 Що таке DVD?
1.2 DVD-ROM
1.3 Основи пристрою DVD
1.4 Звук на DVD
1.5 Відео на DVD
1.6 Безліч поверхонь DVD
1.7 Стандарти, формати, файли
1.8 Сумісність і захист авторських прав
2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА
2.1 DVD у дії
2.2 Швидкість передачі і час доступу
2.3 Запис на DVD
2.4 Апаратні засоби
2.5 Офіційний спадкоємець DVD оголошено - Blue-ray Disk
3 Висновок
4 Список Літератури
Введення.
Комп'ютерна техніка все більше знаходить своє застосування в самих різних галузях діяльності людини, починаючи від елементарних розрахунків найкоротші шляхи з однієї точки в іншу і закінчуючи найскладнішими космічними обчисленнями. Але виникає одна проблема: де зберігати зібрану людиною за час його діяльності інформацію. Дуже важливо, щоб ця інформація була захищена. Проблема зберігання даних успішно вирішується такими фірмами-розробниками, як SONY, PHILIPS та ін І рішення цієї проблеми полягає у новітньому винахід - DVD - в принципі, це компакт диски, зовні нічим не відрізняються від звичайних. У даному рефераті я опишу принцип дії цих диво-компактів DVD.
1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1 Що таке DVD?
Після довгого періоду часу, витраченого на планування і розробки, побачив світло новий формат, якого всі так чекали. Поява формату DVD ознаменувало собою перехід на новий, більш просунутий, рівень в галузі збереження і використання даних, звуку і відео.Спочатку абревіатура DVD розшифровувалася, як digital video disc, це оптичні диски з великою ємністю. Ці диски використовуються для збереження комп'ютерних програм і додатків, а так само повнометражних фільмів і високоякісного звуку. Тому, трохи пізніше з'явилася розшифровка абревіатури DVD, як digital versatile disc, 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. До нещастя, щоб вважати DVD диск, Вам доведеться купити новий пристрій, але цей новий апаратний засіб буде так само прекрасно зчитувати Ваші старі диски CD-ROM і звукові CD. Що все це означає для нас велика ємність нових дисків? Це означає, що у нас з'являються воістину необмежені можливості для навчання і розваг, для перегляду відеофільмів із приголомшливим цифровою якістю зображення і звуку. DVD забезпечує більш чітке і якісне зображення, чим лазерний диск (LD) і більш насичений звук, чим на CD. Більш того, DVD дає вам можливість вибору. Ви можете вибрати, з якого ракурсу переглядати сцену фільму, завдяки тому, що одна і та сама сцена знімається під різними кутами положення камери. Завдяки цьому, один і той самий фільм можна дивитися, наприклад, зі сценами насильства або без них, а сюжет того самого фільму може вигадливим образом змінюватися. І майже все це вже є у продажу! Далі, ми докладніше розглянемо технологію, що пропонує нам стільки можливостей.
1.2 DVD-ROM
|
Після декількох років обговорення (і досить жорсткої конкуренції) різних варіантів поліпшених оптичних дисків, що мали звучні назви. 15 вересня 1995 між різними групами розробників було, нарешті досягнута принципова згода про технічні основи створення нового диска. 8 грудня 1995 найбільші виробники приводів CD-ROM і пов'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 назва новинки DVD (Digital Video Disk), HDCD (High Den city CD - диск високої щільності запису), MMCD (MultiMedia CD), SD (Super Density - надвисокої щільності). Втім, суперечки навколо нового стандарту не завершилися з прийняттям угоди - навіть назва не знаходить одноголосної підтримки. У рядах засновників: дуже розповсюдженою є ще одна версія розшифровки абревіатури Digital Versatile Disk - цифровий багатофункціональний диск.
Більш того, екстремісти думають, що DVD слід розглядати просто як "нове слово" в англійській мові. І, можливо, вони мають рацію, якщо доля новинки буде так успішна, як передвіщають, і викличе революцію не тільки в обчислювальній техніці, але і в побутовій електроніці. Відсутність єдиного розуміння технічних, і юридичних аспектів нового виробу утрудняє не тільки підготовку виробництва. Незважаючи на швидко розширюється коло учасників ліцензійних угод і початок випуску перших пристроїв, що пройшов у США 10-11 квітня 1996 року. Переклад не дозволяє відобразити гру слів навколо слова Versatile. Його друге значення - "багатосторонній" - обігрує не тільки функціональні можливості, а й технологічні особливості новинки. Яка може використовувати до чотирьох однотипних "шарів", ємність кожного з яких більше 4 ГБ.
1.3 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, у наслідок 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 в 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 дуже складна технологія компресії даних, що носить ім'я MPEG-2. MPEG-2 представляє із себе 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.
1.4 Звук на DVD
Постачальники фільмів на DVD пропонують зі своїми програмами воістину приголомшливий звук, записаний по стандарті Dolby Digital (AC-3 Digital Sound), що забезпечує п'ять + один звукових каналів.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.
1.5 Відео на DVD
Для декодування MPEG-2 відео необхідні могутні апаратні засоби - такі, як спеціальна плата з декодувальним процесором, що може поставлятися із самим пристроєм DVD чи процесор Pentium II, чия обчислювальна потужність використовується для програмного декодування.Вихід Windows98 і нові могутні процесори безумовно будуть сприяти широкому поширенню DVD приводів, тому що софтверний декодування не забезпечує прийнятну якість зображення і звуку. Програмні декодери можна купити в Xing, Zoran, CyberLink і т.п. чи ж ви можете використовувати апаратний декодер. Однак, якщо є можливість, краще використовувати апаратне декодування.
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.
Це все гарні новини. Погані новини полягають 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.
1.6 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. До речі, ця ємність у 7 разів більше ємності звичайного звукового CD і CD-ROM диска.
Single Side / Dual Layer (однобічний / двошаровий): цей тип дисків має два шари даних, один із яких напівпрозорий. 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.
Double Side / Single Layer (двосторонній / одношаровий): на такому диску міститься 9.4 Гб даних (по 4.7 Гб на кожній стороні). Неважко помітити, що ємність такого диска вдвічі більше однобічного / одношарового DVD диска. Між тим, через те, що дані розташовуються з двох сторін, прийдеться перевертати диск або використовувати пристрій, що може прочитати дані з обох сторін диска самостійно.
Double Side / Double Layer (двосторонній / двошаровий): структура цього диска забезпечує можливість розмістити на ньому до 17 Гб даних (по 8.5 Гб на кожній стороні).
Зауважимо, що всі наведені цифри відповідають ємності, зазначеної в мільйонах байтів; якщо округляти за іншою методикою, приймаючи за основу, що 1Кб = 1024 байта, а не 1000 байт, то вийдуть інші числа: 4.38GB, 7.95GB, 8.75GB, і 15.9GB відповідно.
Неважко помітити, що найпростішим способом подвоєння ємності є використання двосторонніх дисків. Виробники можуть виготовляти диски DVD товщиною 0.6мм, що в половину менше товщини стандартного диска CD. Це дає можливість з'єднати два диски зворотними сторонами й одержати ємність у 9.4Gb.
За іншою технологією, створюється другий шар для розміщення даних, це дозволяє збільшити ємність однієї сторони диска. Перший шар робиться напівпрозорим, у такий спосіб лазерний промінь може проходити через нього і відбиватися уже від другого шару. За цією схемою на кожній стороні дика можна розмістити по 8.5GB даних.
Якщо скласти двошарові диски зворотними сторонами разом, вийде дуже пристойна ємність у 17GB.
1.7 Стандарти, формати, файли.
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.
Як і стандарти на CD, вимоги до DVD викладені в "книгах". На 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 реалізує 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-RW (rewritable) чи інакше DVD-E (erasable) диски.
1.8 Сумісність і захист авторських прав
Основне питання про сумісність простий: який пристрій DVD з яким комп'ютером працює? 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 відео.
Сьогодні, головна проблема - це сумісність з дисками DVD-RAM. Такі диски розміщуються в спеціальних картриджах, на манер магнітооптичних дисків, то в звичайний DVD-ROM програвач вони просто не поміщаються. Правда, є інформація, що виробники просто поглиблять лоток у звичайних DVD-ROM плеєрів, як це зроблено в пристроїв DVD-RAM. Так що, якщо ви плануєте використовувати диски DVD-RAM, але сам пристрій для їхнього запису вам не потрібно, варто небагато почекати з покупкою звичайного що зчитує DVD-ROM. Не виключено, що все зміниться в кращу сторону, причому, можливо, вже до осені.
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. Загалом, увесь світ поділили на 6 зон, і якщо у вас програвач для першої зони, то ви не зможете подивитися на ньому фільм, записаний для другої зони. Правда, уже є способи, змінити настроювання апаратури, а в деяких випадках, можна перетворити плеєр в мультизонний. А ось і сам список зон:
1. Північна Америка;
2. Японія, Європа, Близький Схід, Південна Африка;
3. Південно-східна Азія (включаючи Гонг-Конг);
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. Цей спосіб захисту самий неприємний, тому що схоже, що виробники хочуть контролювати процес випуску фільмів і їхній продаж. У результаті, деякі програми, куплені в одній частині світу, можуть не програватися на пристроях DVD, куплених в іншій частині світу.
2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА
2.1 DVD у дії
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.
Ви можете здійснювати за кадровий перегляд вперед або назад, і кожен кадр буде мати чітке зображення. Застосування меню дозволить Вам перескочити в будь-яке місце фільму, і Ви зможете змінювати розміри зображення, тобто мати можливість розтягти його на весь екран просто, як більше подобається.
Передбачено і спеціальній функції контролю, що дозволяє батькам закривати доступ дітям до деяких специфічних фрагментів відеофільму, наприклад, до сцен з насильством.
Але дійсною перевагою є велика ємність DVD дисків, в результаті чого стало можливе застосування багатопотоковості даних. Наприклад, Ви можете насолоджуватися переглядом програм на різних мовах, чи навіть продубльованих на різних мовах, причому переклад може бути й у вигляді субтитрів. Використовуючи пульт дистанційного управління або комп'ютерну програму у вас буде можливість вибору з 8 різних мов, причому зі стерео звуком ви зможете вибрати субтитри на одній з 32 можливих мов. У вас буде можливість вибору різних сюжетних ліній одного і того ж фільму і різні варіанти фіналів, звичайно, якщо це було передбачено.
Але більш вражає те, що постачальники фільмів на DVD можуть створювати програми з паралельними відеопотоками, тобто Ви можете переглядати ті самі сцени, але з різних кутів зору.
Скажімо, переглядаючи футбольний матч, Ви зможете переключатися з виду з боку трибун, на види з боку воротаря або нападаючого. З'являється можливість виступати в ролі режисера, при програванні спеціально створених фільмів, де Ви самі буде вибирати фрагменти для перегляду.
2.2 Швидкість передачі і час доступу
Існуючі приводи DVD мають трохи більш повільну швидкість обертання дисків, у порівнянні з застарілими пристроями CD-ROM з 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.Сіль у тому, що 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 (от чому при використанні х24 швидкісного приводу CD немає ніякого помітного поліпшення якості при програванні відео). За рахунок передачі відеоданих у 2.25-4.5 рази швидше, відеофільм, що показується із програвача DVD має таку якість, що в порівнянні з ним відео з CD-ROM програвача нагадує мерехтливе зображення в стародавньому кінотеатрі. І дійсно, якщо запустити той самий фільм з VideoCD, VHS або DVD, то різниця в якості буде помітна на око, причому однозначно виграє DVD. Більш того, на моніторі DVD фільм виглядає краще, ніж на телевізорі.
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, зате збільшить 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 трагічно, тому що час доступу не впливає на програвання відео, тому що в цьому випадку дані розташовуються на диску послідовно.
Крім того, DVD-ROM, так само, як і CD-ROM, прекрасно підходять для завантаження програм і як велике сховище даних для додатків, які не містяться на Ваш жорсткий диск.
2.3 Запис на DVD
Це здається неймовірним, але вже з'явилися пристрої DVD-R і DVD-RAM, що дозволять Вам зберігати дані на спеціальних записуваних чи перезаписуваних дисках DVD.Пристрої DVD-RAM дозволять Вам перезаписувати диски DVD-RAM багато разів і перших зразків уже почали з'являтися на ринку. У нашій тестовій лабораторії був протестований перший DVD-RAM від Hitachi.
Пристрої DVD-R дозволяють зробити лише однократний запис. До речі, з обома цими стандартами поки не все в порядку. Вже у вересні повинні з'явиться конкуруючі (і несумісні з розробками Hitachi, Matsushita і Toshiba) продукти, створювані спільно Sony, Mitsubishi і Philips.
Але є один нюанс: стандартні DVD-R і DVD-RAM диски можуть зберігати лише 3.95GB і 2.58GB даних на кожній стороні відповідно, замість 4.7GB пропонованих на одній стороні звичайних дисків DVD. Поява двошарових дисків DVD-R і DVD-RAM очікується ще дуже не скоро. Принаймні, передбачається, що лише в кінці 1999 року будуть перші пробні зразки двошарових дисків DVD-RAM, на одній стороні яких буде можливо розмістити 4.7Gb даних.
Однак, усі ці постійні зміни в технологіях DVD, надають розумному покупцю можливість зробити правильний вибір. Наприклад, чи варто робити покупку зараз, коли Hitachi - лідер у технологіях DVD - обіцяє, що до 2001 року, завдяки використанню їхньої технології blue-laser (голубий лазер), на одному шарі диска DVD буде міститися 14Gb даних? Якщо Вас влаштовує якість зображення, що забезпечує Ваш домашній відеомагнітофон, Ви граєте в комп'ютерні ігри і не використовуєте навчальні програми, то варто почекати, поки ціни на DVD не впадуть. Між тим, що існує вже сьогодні формат DVD залишиться незмінним досить довго. І Голівуд робить на це ставку. До речі, у Москві вже можна купити ліцензійні DVD диски з російським перекладом.
2.4 Апаратні засоби
"Перший DVD форум" також 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 відбиває шар 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 шар. Ємність такого диска досягає 4,7 ГБ і забезпечує більше двох годин відео телевізійної якості (компресія MPEG-2). Крім того, без особливих зусиль 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-відео-індустрію. 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 перешкодою для створення неліцензійних копій. Тому Асоціація кіновиробників Америки (МРАА - Motion Picture Association of America) спільно з Асоціацією виробників побутової електроніки (Consumer Electronics Manufacturer's Association) збуджено обговорює можливості вбудовування захисту від неліцензійного копіювання безпосередньо в пристрої, а також законопроекти, пов'язані із 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, лічених з DVD на інші носії (очікується поява таких властивостей у Windows 98/2000). Радикальна міра - модифікація архітектури ПК із метою принципового виключення можливості влучення DVD-даних на системну шину, звідки вони далі можуть бути скопійовані.
Ємності найпростішого одношарового DVD досить для відтворення більш 2 годин відео телевізійної (студійного) 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, враховуючи дуже низьку вартість екземпляра диска при багатотиражному випуску, можна очікувати справді революційних змін у домашній електроніці.
Як же досягається настільки значне збільшення обсягу інформації на DVD диску? Для відповіді на це питання порівняємо його зі знайомим нам 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 це все більш ніж двох кратним ущільненням доріжок і укороченням довжини пітів (відображають 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 подання. Так, на зміну способу модуляції 8 / 14 (EFM - eight to fourteen modulation) прийшов спосіб, званий EFM +. Він відрізняється трохи іншим алгоритмом перетворення і вимагає введення на границі наступних один за одним 14-розрядних кодів не трьох, а тільки двох додаткових бітів, що підтримують умову обмеженості розмірів пита 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. Власне перехід до EFM + додає ще майже 6% до обсягу диска. Потужний механізм корекції помилок RS-PC (Red Solomon Product Code) обіцяє бути дуже стійким до можливих помилок відтворення.
З неназваних ще характеристик відзначимо номінальну швидкість передачі даних - 1108 Кб / с, підтримувану при постійній лінійній швидкості (CLV - constant lineal velocity) 4 м / с. Не слід особливо зваблюватися - збільшується на порядок також і обсяг даних, яких нам хотілося б прочитати без помилок. Крім того, різке зменшення окремих елементів на поверхні, що відбиває неминуче призведе до збільшення кількості випадкових збоїв при читанні.
2.5 Офіційний спадкоємець DVD оголошено - Blue-ray Disk.
На офіційному зібранні в Токіо представників гігантів індустрії зберігання даних на комп'ютері (вона пройшла вчора ввечері) було оголошено спадкоємець технології DVD - Blue-ray Disk.Blu-ray Disk при всій несподіванки своєї появи не представляє з себе нічого абсолютно фантастичного, адже ці самі найбільші виробники давно зосередили свої зусилля в цьому напрямку і кой яку інформацію ми вже мали. Blu-ray Disk це нове покоління оптичних дисків такого ж діаметру як і DVD (і як CD теж) - 12 см. Головна відмінність від попередника, який треба сказати в нашій країні тільки набирає популярність, полягає у використанні не традиційного червоного лазера довгої хвилі для запису, а синього. Так як довжина хвилі синього спектру світла набагато менше, то щільність запису можна збільшити просто фантастично при цьому, не прикладаючи особливих зусиль.
Саме тому в прийнятих на форумі специфікаціях можна бачити заявлені 27 ГБ диски 12 см з односторонньою записом! Для порівняння: у звичайного DVD на одну сторону можна записати тільки 4.7 ГБ інформації, тобто щільність запису зросла в 5.7 рази
Поява і розповсюдження нового формату має дати можливість найбільшим виробникам відео продукції таким як голлівудські студії записувати фільми в цифровому вигляді як і на DVD, але з понад високою роздільною здатністю 1080x768 і навіть більше! Природно для цього будуть потрібні й інші швидкості зчитування приводів, та й взагалі всю апаратуру доведеться все ж переробляти (це стосується тільки модуля зчитування лазера, так як деякі вже існуючі пристрої підтримують телебачення понад високої чіткості і можуть працювати з ним). Знову ж таки, можна не тільки записати фільм у високій якості, але й записати традиційним способом у форматі MPEG II (DVD). Це дасть тривалість відтворення в 5.7 разів більшу, або 13 годин відео на одному диску. У той час як односторонній DVD диск здатний вмістити тільки 133 хвилини фільму, якщо фільм більше, то робиться двосторонній диск.
Серед згаданих як «найбільші виробники» знаходяться такі дійсні гіганти як Sony, Thomson, Matsushita, Sharp, Hitachi і ін Так що в серйозності намірів ніхто не сумнівається. Звичайно, мова йде не про завра, а про наступний, 2006 рік, коли з'являться перші диски та приводи Blu-ray Disk.
Висновок
Це дещо незвичайне висновок, так як воно не підводить підсумків ні в розвитку DVD пристроїв (воно тільки починається), ні в цій роботі. Це всього лише можливість відзначити, що історія техніки знаходиться на "крутому повороті", і хоча ми можемо тільки здогадуватися, "що він нам несе" все-таки деякі принципи поступово прояснюються. Так, наприклад, можна з упевненістю сказати, що 2006 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 книгодрукування. Цифрове відео з його природними можливостями (починаючи з по кадрового перегляду) не просто поліпшує якість відтворення - змінює функціональні можливості сприйняття. Поєднання величезного обсягу інформації, яка може зберігатися на DVD, і високопродуктивних систем обробки цієї інформації за звичкою званих ПК, також може привести до різких змін і в техніці, і в світі. На жаль, розвиток ніколи не походить на пряму магістраль. І в альянсі DVD також є суперечності. У серпні преса неодноразово писала про те, що через проблеми захисту від копіювання цей альянс може не дожити до свого "річного" ювілею.
Сьогодні важко знайти людину, яка цікавиться комп'ютерними технологіями, але при цьому не чув хоч що-небудь про DVD. І все ж давайте розберемося, що ховається за цією абревіатурою. Почнемо з того, як вона розшифровується. Якщо ви скажете, що це Digital Video Disc, то матимете рацію лише частково, оскільки спочатку в неї вкладався саме цей сенс. Однак згодом, коли з'ясувалося, що дана технологія просто-напросто переростає поняття "відео", було запропоновано інше тлумачення - Digital Versatile Disc, тобто цифровий універсальний, багатофункціональний диск. Поняття DVD, дійсно розрослося подібно біблійному Голіафу. Отже, що таке DVD? Це - носії інформації. які мають такі ж розміри, як і використовувані в даний час компакт-диски, але мають воістину гігантською ємністю від 4,7 до 17 GB, в залежності від формату. Останнє значення майже в 25 разів більше максимальної ємності компакт-дисків, що становить 702 MB, і всього кілька років тому здавалося немислимим.
Однак знову ж таки, подібно Голіафу, технологія DVD має вразливі місця. Наприклад, минулого літа початок масового виробництва цифрових відеодисків було відкладено через розбіжності, пов'язаних зі стандартами і засобами захисту від копіювання. У результаті, цифрові відеодиски доведеться конкурувати з перезаписуваними дисками CD-Erasable (CD-E), які також дебютують в нинішньому році, і не виключено, що багато користувачів віддадуть перевагу їх дисків DVD-ROM, що забезпечує тільки читання інформації (перезаписувані диски DVD-RAM дуже дорогі і подешевшають лише через кілька років). Тим не менше, потреба користувачів у пристроях зберігання інформації ємністю в кілька гігабайт, швидше за все, переважить, тому з великою ймовірністю можна стверджувати, що успіх технологіям DVD-ROM, DVD-Recot-dable (DVD-R) і DVD-RAM гарантований. Додаткова пам'ять ніколи не завадить. Кілька мегабайт пам'яті для мультимедіа-додатків - всього лише "розминка", до того ж все більше компаній поставляють документи. бази даних і різне ПЗ на дисках CD-ROM.
Забезпечувана технологією DVD-ROM висока щільність запису дозволяє вмістити на одному цифровому відеодиску дані, що займають кілька дисків CD-ROM. Крім того, вона забезпечує високу продуктивність. У дисководів DVD-ROM вона буде приблизно дорівнює продуктивності приводу 9х CD-ROM. При цьому, завдяки великій ємності дисків DVD, відпадає необхідність у зміні дисків. Наприклад, популярний в США електронний телефонний довідник PhoneDisc PowerFinder USA, містить 112 млн. телефонних номерів, використовує шість дисків CD-ROM, і навіть при наявності пристрою для їх зміни свопінг відбувається досить повільно. У червні позаминулого року вийшла нова версія цього продукту на диску DVD; який цілком вмішає всю згадану базу даних розміром 3,7 GB. причому ще й залишається вільне місце. Нова технологія напевно припаде до душі і розробникам мультимедіа-додатків, адже для розміщення всієї вхідної в додатки реалістичною графіки, відеокліпів і стереофонічних звукових фрагментів одного диска CD-ROM уже недостатньо. У той же час, наприклад, розроблена компанією Sierra гра Phantasmagoria, що займає сім дисків CD-ROM, легко вміщується на одному DVD-ROM. На розробку стандарту DVD впливає не тільки комп'ютерна індустрія, але і Голлівуд, найбільші кіностудії зацікавлені в заміні дисками DVD відеокасет VHS. Виробництво таких дисків обходиться значно, вони забезпечують відео високої якості, менше за розміром, не 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, диски DVD можуть перевершити звичайні компакт-диски за такими показниками, як зручність я якість відтворення.
Щоб забезпечити успіх нової технології, провідні компанії в комп'ютерній індустрії та індустрії розваг в даний час зайняті розробкою всесвітніх стандартів для неї. Звичайно, для роботи з дисками DVD існуюче обладнання вже не підійде - вимагаються нові дисководи DVD-ROM, що дозволяють зчитувати інформацію з дисків DVD різних форматів. Можливо також, що ці дисководи будуть підтримувати засоби, які ще перебувають у 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 та про аудіо-плеєрах DVD, розрахованих на широке коло споживачів. Вкрай бажано, щоб з їх допомогою можна було прослуховувати звукові компакт-диски, а по можливості - і диски інших форматів, таких як CD Interactive (CD-I) і CD Video. Можна навіть помріяти про гібридний пристрої, реализующем 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 пов'язане з деякими труднощами. Перш ніж вона завоює популярність, що записують холодці повинні випустити достатню кількість відеопродукції на її основі - тільки в цьому випадку плеєри DVD стануть цінним придбанням.
Щоб вмістити на диску фільм (чи що-небудь ще) тривалістю дві години, він повинен бути побудований на основі стандарту MPEG-2. забезпечує компресію інформації в режимі реального часу. І навіть якщо ви плануєте використовувати диски DVD виключно для зберігання корпоративних даних або проведення презентацій, ситуація на споживчому ринку все одно дуже важлива для вас, оскільки саме вона визначає ціни на ці диски: за відсутності масового виробництва ціна буде залишатися на досить високому рівні.
Найдивовижніше в стандарті DVD те, що ними передбачено більше 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 викличе ніяких труднощів. Велика кількість підтримуваних форматів - це значний крок вперед в порівнянні з компакт-дисками, які є односторонніми і забезпечують одну і ту саму щільність запису.
Ємність же їх визначається тим, наскільки близько підходить містить дані спіральна доріжка до краю диска. Більшість компакт-дисків має ємність 680 MB. однак вона може досягати і 702 MB за рахунок використання простору, близького до краю диска. Щоправда, 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 грунтуються на більш досконалої техніки виробництва дисків і застосуванні лазерів з меншою довжиною хвилі. Компакт-диски і DVD зберігають дані у формі мікроскопічних поглиблень, що позначають двоцифрові нулі й одиниці. У компакт-дисках мінімальна довжина поглиблення становить 0.834 мкм, а в DVD - 0,4 мкм. Це дозволяє при виробництві дисків розміщати виїмки більш компактно. Крім того, містить дані спіральна доріжка в дисках DVD має крок 0,74 мкм, а в компакт-дисках він досягає 1,6 мкм. Для зчитування інформації з DVD використовується червоний лазер з довжиною хвилі від 635 до 650 нм. Дисководи же CD-ROM оснащені інфрачервоним лазером з довжиною хвилі 780 нм. Реалізовані в дисководах DVD діоди на основі червоного лазера аналогічні діодів, широко використовуються в пристроях для зчитування штрихового коду. Зменшення розмірів поглиблень і кроку спіральної доріжки сприяло збільшенню ємності дисків майже в сім разів: від 702 MB в компакт-дисках до 4 GB у DVD.
Пам'ятаючи про постійно зростаючих вимогах до пристроїв масової пам'яті, компанії-розробники DVD (серед яких особливо слід виділити Philips, Sony, Toshiba і Matsushita) пішли ще далі: вони пропонують двошарові і двосторонні диски. Найбільш вражаючою технологією є використання для запису інформації двох шарів. Традиційно всі компакт-диски і DVD складаються з одного шару відображає матеріалу (зазвичай це алюміній), на який нанесена містить згадувані вище поглиблення вуглецева плівка (polycarbonate substrate). Промінь лазера відбивається від цього шару і потрапляє на фотодетектор. У двошарових ж дисках DVD поверх відбиває шару завдано напівпрозорий шар і різні лазери в дисководах DVD забезпечують зчитування інформації з кожного з цих шарів. Такий підхід дозволяє збільшити ємність диска майже у два рази: відображає шар забезпечує 4 GB. а напівпрозорий - 3.8 GB. Механізм зчитування інформації в пристрої DVD (ємність менше з-за нижчої здатності, що відображає даного шару). Таким чином, повна місткість диска складає 8,5 GB, а не 9,4 GB. Проте якщо і цього недостатньо, можна зберігати дані на обох сторонах диска. Двосторонні диски складаються з двох вуглецевих плівок для зберігання даних, що знаходяться по обидва боки відбиває шару, поверх яких може бути завдано ще й по напівпрозорому шару. Можлива також ситуація, коли одна сторона містить один, а інша - два відображають шару. Таким чином, ємність двосторонніх DVD може сягати від 9,4 до 17 GB. Щоправда, такі диски мають і деякі недоліки. У той час як мітки на звичайних дисках непрозорі для променя лазера, двосторонні диски DVD вимагають використання спеціальних голографічних міток. Крім того, двосторонні диски DVD більш чутливі до пошкоджень поверхні, оскільки в них як вуглецева плівка, так і відбивають шари тонше. Тепер, коли є можливість використання одно-і двосторонніх, а також одно-і двошарових дисків, виникає необхідність, принаймні, в п'яти фізичних форматах.
Але і це ще не все. З'явився диск у форматі DVD-R. Ідейно вони подібні CD-R - це диски з одноразовою можливістю запису, в яких замість вуглецевої плівки використовується шар органічного барвника. Запис проводиться шляхом випалювання отворів у цьому шарі. Щоправда, з-за деяких обмежень, пов'язаних із застосуванням барвника, ємність односторонніх дисків DVD-R менше, ніж DVD-ROM (близько 4 GB в порівнянні з 4,7 GB). Крім того, подібна технологія не підходить для створення двошарових дисків. В DVD-RAM для забезпечення можливості багаторазового перезапису використовується матеріал, в якому одночасно можуть співіснувати дві фази (rewritable phase-change material). Ємність цих дисків буде ще менше, ніж DVD-R - приблизно 2,6 GB в розрахунку на одну сторону.
Як стверджує Арьєн Боумен (Arjen Bouwman), директор з маркетингу DVD компанії Philips, можливість створення двошарових дисків DVD-RAM існує, однак перші такі диски все ж будуть одношаровими. Крім дисків діаметром 120 мм, стандартом DVD також передбачена перспектива виготовлення дисків і діаметром 80 мм. Незважаючи на те, що їх ємність майже на 70% менше, вони можуть знайти широке застосування в мобільних системах. Як і свої 120-міліметрові побратими, вони можуть бути одно-чи двосторонніми; одно-або двошаровими, з можливістю однократного запису або 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 внутрішніх (більш коротким) доріжкам поступово збільшується. У той же час в 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 розганяти або гальмувати при переключенні з однієї доріжки на іншу. Це вигідно при роботі з додатками, інтенсивно звертаються до диска, наприклад з базами даних.
Ще одним можливим форматом є гібрид СD / DVD. У цьому диску напівпрозорий шар DVD може бути розміщений поверх повністю відбиває шару 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. Порівняння DVD і CD: поглиблення менше, а доріжки щільніше Можливо навіть створення універсальних дисководів CD / DVD, хоча це і не передбачено стандартом DVD. Замість того, щоб використовувати при цьому два лазера (червоний та інфрачервоний), компанія Mitsubishi пропонує поміщати на шляху лазерного променя дві різні лінзи, змінюють довжину хвилі випромінювання від 635 до 780 нм.
Ще одне оригінальне рішення пропонує компанія Matsushita. Ідея його полягає в тому, щоб пропускати промінь лазера через несферичних лінзу з пресо-увігнутого скла (aspheric molded-glass lens), на поверхню якої нанесена голографічна специфічна картина. Завдяки явищу дифракції довжина хвилі випромінювання змінюється в залежності від того, з якого диска - CD або DVD - зчитується інформація (мабуть, в обох випадках використовуються явища нелінійної оптики, оскільки вони тільки дозволяють змінювати довжину хвилі випромінювання).
Виникає питання: звідки взялося стільки форматів DVD? Виявляється, це результат "війни" між двома групами виробників, кожна з яких прагне встановити свій стандарт DVD. Члени першої групи, очолюваної Sony і Philips, віддають перевагу одностороннім двошаровим дискам. Інша ж група під егідою Toshiba і Time Wamer просуває двосторонні диски. Пам'ятаючи про наслідки розвинулась у 80-х роках суперництва між стандартами Betamax і VHS, у комп'ютерній та кіноіндустрії вирішили піти на компроміс. У результаті, в основу стандарту DVD були покладені обидва згаданих підходу.
Так, якщо ви уважно вивчите будову одностороннього DVD, то напевно зверніть увагу на те, що він, як і двосторонній диск, містить дві вуглецеві плівки, розділені шаром відображає матеріалу, при цьому одна з них зовсім не використовується. Це є результатом того, що альянс Toshiba-Time Wamer відстоював двосторонні диски, які потребують скріплення плівок. Товщина одного плівки дорівнює 0,6 мм, а товщина двох скріплених плівок - відповідно 1,2 мм. Використовувати ж єдину плівку товщиною 1,2 мм неможливо через те, що лазер розрахований на читання даних "на глибині" саме 0,6 мм. Таким чином, однобічний диск повинен мати дві плівки товщиною 0,6 мм кожна, хоча тільки одна з них є корисною.
Що ж стосується Sony і Philips, то свою позицію вони підкріплювали наступними аргументами: по-перше, виробництво дисків зі скріпленими плівками обходиться дорожче, по-друге, при використанні двосторонніх дисків їх доводиться перевертати вручну. Звичайно, можна для кожного боку пристосувати окремий лазер, але це майже в два рази збільшило б вартість і складність дисковода DVD. Більш того, в цьому випадку розміри його будуть настільки великі, що він навряд чи поміститься в стандартному гнізді дисководу. У той же час представники Toshiba і Time Warner стверджують, що технологія скріплення плівок цілком закінчена (вона вже застосовується кілька років при виробництві 12-дюймових лазерних відеодисків) і що двосторонні диски DVD мають велику ємність. У кінцевому рахунку, останній аргумент є вирішальним. На щастя, обидві сторони виробили згода з приводу логічного формату. До теперішнього моменту мова йшла про фізичних форматах, тобто про фізичних методах зберігання даних на диску. У той же час логічний формат визначає структуру файлів на диску. Всі диски DVD будуть відповідати стандарту Universal Disk Format (UDF), що є частиною визначального методи обміну даними стандарту ISO-13346. Стандарт UDF полегшує створення дисків, які можуть використовуватися при роботі з декількома операційними системами, включаючи DOS, Windows, OS / 2, MacOS і UNIX. Коли у цих ОС буде підтримка UDF (за допомогою нових драйверів або розширень), вони зможуть розпізнавати будь-який диск DVD. Фактично UDF "абстрагує" такі специфічні особливості операційних систем, як угоди про імена файлів, побайтова структура (byte ordering).
Звичайно, виконувані програми будуть працювати тільки під управлінням якоїсь однієї ОС, проте дані можна переносити з одного платформ на іншу. Слід зазначити, що навіть якщо спочатку підтримка стандарту UDF буде забезпечена не на всіх операційних системах, перші диски DVD-ROM могли б стати своєрідним перехідним ланкою, тому що на них можна розмішати пов'язані з одним і тим же даними файлові структури UDF і ISO-9660 (стандарт для дисків CD-ROM). У той же час відеоплеєри DVD зможуть розпізнавати тільки диски, відповідні спеціальним "подстандарту" UDF, а саме Micro UDF. По суті, це той же UDF, але ним передбачено, що відеоплеєри шукають потрібні файли в сигнальному каталозі. Це дозволяє розробникам розміщувати на одному диску як відео, для перегляду якого необхідна звичайна 6итовая відеотека, так і дані для комп'ютерів, для читання яких потрібен дисковод DVD-ROM. Наприклад, компанія Walt Disney могла б поставляти мультфільм "The Hunchback of Notre Dame" і комп'ютерну гру на його основі на одному диску.
Як бачимо, володіє таким широким набором можливостей диск DVD - цифровий універсальний диск - заслуговує своєї назви. Однак ми вже знаємо, що за кожним перевагою ховаються і негативні сторони. Дійсно, диски DVD плануються до використання в багатьох областях, але чи вдасться виробникам розробити дисководи з настільки ж гнучкими можливостями? Забезпечення повної сумісності всіх фізичних форматів пристроїв DVD - не така вже тривіальна завдання, до того ж більшості користувачів необхідна зворотна сумісність з компакт-дисками. Загалом, розробникам є над, чим замислитися. Але якщо виробникам вдасться виконати свої обіцянки, пристрій DVD стануть оптимальними для тих користувачів і розробників, які прагнуть замість мегабайтів отримати гігабайти.
Список літератури
Для написання даного курсового проекту я використовував такі матеріали: Hard & Soft (журнал, підшивка за 1999 рік), PC WEEK (журнал, підшивка за 1999 рік), PC MAGAZINE (журнал), а також технічна інформація, отримана через електронні засоби INTERNET та BBS.
Серед згаданих як «найбільші виробники» знаходяться такі дійсні гіганти як Sony, Thomson, Matsushita, Sharp, Hitachi і ін Так що в серйозності намірів ніхто не сумнівається. Звичайно, мова йде не про завра, а про наступний, 2006 рік, коли з'являться перші диски та приводи Blu-ray Disk.
Висновок
Це дещо незвичайне висновок, так як воно не підводить підсумків ні в розвитку DVD пристроїв (воно тільки починається), ні в цій роботі. Це всього лише можливість відзначити, що історія техніки знаходиться на "крутому повороті", і хоча ми можемо тільки здогадуватися, "що він нам несе" все-таки деякі принципи поступово прояснюються. Так, наприклад, можна з упевненістю сказати, що 2006 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 книгодрукування. Цифрове відео з його природними можливостями (починаючи з по кадрового перегляду) не просто поліпшує якість відтворення - змінює функціональні можливості сприйняття. Поєднання величезного обсягу інформації, яка може зберігатися на DVD, і високопродуктивних систем обробки цієї інформації за звичкою званих ПК, також може привести до різких змін і в техніці, і в світі. На жаль, розвиток ніколи не походить на пряму магістраль. І в альянсі DVD також є суперечності. У серпні преса неодноразово писала про те, що через проблеми захисту від копіювання цей альянс може не дожити до свого "річного" ювілею.
Сьогодні важко знайти людину, яка цікавиться комп'ютерними технологіями, але при цьому не чув хоч що-небудь про DVD. І все ж давайте розберемося, що ховається за цією абревіатурою. Почнемо з того, як вона розшифровується. Якщо ви скажете, що це Digital Video Disc, то матимете рацію лише частково, оскільки спочатку в неї вкладався саме цей сенс. Однак згодом, коли з'ясувалося, що дана технологія просто-напросто переростає поняття "відео", було запропоновано інше тлумачення - Digital Versatile Disc, тобто цифровий універсальний, багатофункціональний диск. Поняття DVD, дійсно розрослося подібно біблійному Голіафу. Отже, що таке DVD? Це - носії інформації. які мають такі ж розміри, як і використовувані в даний час компакт-диски, але мають воістину гігантською ємністю від 4,7 до 17 GB, в залежності від формату. Останнє значення майже в 25 разів більше максимальної ємності компакт-дисків, що становить 702 MB, і всього кілька років тому здавалося немислимим.
Однак знову ж таки, подібно Голіафу, технологія DVD має вразливі місця. Наприклад, минулого літа початок масового виробництва цифрових відеодисків було відкладено через розбіжності, пов'язаних зі стандартами і засобами захисту від копіювання. У результаті, цифрові відеодиски доведеться конкурувати з перезаписуваними дисками CD-Erasable (CD-E), які також дебютують в нинішньому році, і не виключено, що багато користувачів віддадуть перевагу їх дисків DVD-ROM, що забезпечує тільки читання інформації (перезаписувані диски DVD-RAM дуже дорогі і подешевшають лише через кілька років). Тим не менше, потреба користувачів у пристроях зберігання інформації ємністю в кілька гігабайт, швидше за все, переважить, тому з великою ймовірністю можна стверджувати, що успіх технологіям DVD-ROM, DVD-Recot-dable (DVD-R) і DVD-RAM гарантований. Додаткова пам'ять ніколи не завадить. Кілька мегабайт пам'яті для мультимедіа-додатків - всього лише "розминка", до того ж все більше компаній поставляють документи. бази даних і різне ПЗ на дисках CD-ROM.
Забезпечувана технологією DVD-ROM висока щільність запису дозволяє вмістити на одному цифровому відеодиску дані, що займають кілька дисків CD-ROM. Крім того, вона забезпечує високу продуктивність. У дисководів DVD-ROM вона буде приблизно дорівнює продуктивності приводу 9х CD-ROM. При цьому, завдяки великій ємності дисків DVD, відпадає необхідність у зміні дисків. Наприклад, популярний в США електронний телефонний довідник PhoneDisc PowerFinder USA, містить 112 млн. телефонних номерів, використовує шість дисків CD-ROM, і навіть при наявності пристрою для їх зміни свопінг відбувається досить повільно. У червні позаминулого року вийшла нова версія цього продукту на диску DVD; який цілком вмішає всю згадану базу даних розміром 3,7 GB. причому ще й залишається вільне місце. Нова технологія напевно припаде до душі і розробникам мультимедіа-додатків, адже для розміщення всієї вхідної в додатки реалістичною графіки, відеокліпів і стереофонічних звукових фрагментів одного диска CD-ROM уже недостатньо. У той же час, наприклад, розроблена компанією Sierra гра Phantasmagoria, що займає сім дисків CD-ROM, легко вміщується на одному DVD-ROM. На розробку стандарту DVD впливає не тільки комп'ютерна індустрія, але і Голлівуд, найбільші кіностудії зацікавлені в заміні дисками DVD відеокасет VHS. Виробництво таких дисків обходиться значно, вони забезпечують відео високої якості, менше за розміром, не 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, диски DVD можуть перевершити звичайні компакт-диски за такими показниками, як зручність я якість відтворення.
Щоб забезпечити успіх нової технології, провідні компанії в комп'ютерній індустрії та індустрії розваг в даний час зайняті розробкою всесвітніх стандартів для неї. Звичайно, для роботи з дисками DVD існуюче обладнання вже не підійде - вимагаються нові дисководи DVD-ROM, що дозволяють зчитувати інформацію з дисків DVD різних форматів. Можливо також, що ці дисководи будуть підтримувати засоби, які ще перебувають у 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 та про аудіо-плеєрах DVD, розрахованих на широке коло споживачів. Вкрай бажано, щоб з їх допомогою можна було прослуховувати звукові компакт-диски, а по можливості - і диски інших форматів, таких як CD Interactive (CD-I) і CD Video. Можна навіть помріяти про гібридний пристрої, реализующем 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 пов'язане з деякими труднощами. Перш ніж вона завоює популярність, що записують холодці повинні випустити достатню кількість відеопродукції на її основі - тільки в цьому випадку плеєри DVD стануть цінним придбанням.
Щоб вмістити на диску фільм (чи що-небудь ще) тривалістю дві години, він повинен бути побудований на основі стандарту MPEG-2. забезпечує компресію інформації в режимі реального часу. І навіть якщо ви плануєте використовувати диски DVD виключно для зберігання корпоративних даних або проведення презентацій, ситуація на споживчому ринку все одно дуже важлива для вас, оскільки саме вона визначає ціни на ці диски: за відсутності масового виробництва ціна буде залишатися на досить високому рівні.
Найдивовижніше в стандарті DVD те, що ними передбачено більше 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 викличе ніяких труднощів. Велика кількість підтримуваних форматів - це значний крок вперед в порівнянні з компакт-дисками, які є односторонніми і забезпечують одну і ту саму щільність запису.
Ємність же їх визначається тим, наскільки близько підходить містить дані спіральна доріжка до краю диска. Більшість компакт-дисків має ємність 680 MB. однак вона може досягати і 702 MB за рахунок використання простору, близького до краю диска. Щоправда, 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 грунтуються на більш досконалої техніки виробництва дисків і застосуванні лазерів з меншою довжиною хвилі. Компакт-диски і DVD зберігають дані у формі мікроскопічних поглиблень, що позначають двоцифрові нулі й одиниці. У компакт-дисках мінімальна довжина поглиблення становить 0.834 мкм, а в DVD - 0,4 мкм. Це дозволяє при виробництві дисків розміщати виїмки більш компактно. Крім того, містить дані спіральна доріжка в дисках DVD має крок 0,74 мкм, а в компакт-дисках він досягає 1,6 мкм. Для зчитування інформації з DVD використовується червоний лазер з довжиною хвилі від 635 до 650 нм. Дисководи же CD-ROM оснащені інфрачервоним лазером з довжиною хвилі 780 нм. Реалізовані в дисководах DVD діоди на основі червоного лазера аналогічні діодів, широко використовуються в пристроях для зчитування штрихового коду. Зменшення розмірів поглиблень і кроку спіральної доріжки сприяло збільшенню ємності дисків майже в сім разів: від 702 MB в компакт-дисках до 4 GB у DVD.
Пам'ятаючи про постійно зростаючих вимогах до пристроїв масової пам'яті, компанії-розробники DVD (серед яких особливо слід виділити Philips, Sony, Toshiba і Matsushita) пішли ще далі: вони пропонують двошарові і двосторонні диски. Найбільш вражаючою технологією є використання для запису інформації двох шарів. Традиційно всі компакт-диски і DVD складаються з одного шару відображає матеріалу (зазвичай це алюміній), на який нанесена містить згадувані вище поглиблення вуглецева плівка (polycarbonate substrate). Промінь лазера відбивається від цього шару і потрапляє на фотодетектор. У двошарових ж дисках DVD поверх відбиває шару завдано напівпрозорий шар і різні лазери в дисководах DVD забезпечують зчитування інформації з кожного з цих шарів. Такий підхід дозволяє збільшити ємність диска майже у два рази: відображає шар забезпечує 4 GB. а напівпрозорий - 3.8 GB. Механізм зчитування інформації в пристрої DVD (ємність менше з-за нижчої здатності, що відображає даного шару). Таким чином, повна місткість диска складає 8,5 GB, а не 9,4 GB. Проте якщо і цього недостатньо, можна зберігати дані на обох сторонах диска. Двосторонні диски складаються з двох вуглецевих плівок для зберігання даних, що знаходяться по обидва боки відбиває шару, поверх яких може бути завдано ще й по напівпрозорому шару. Можлива також ситуація, коли одна сторона містить один, а інша - два відображають шару. Таким чином, ємність двосторонніх DVD може сягати від 9,4 до 17 GB. Щоправда, такі диски мають і деякі недоліки. У той час як мітки на звичайних дисках непрозорі для променя лазера, двосторонні диски DVD вимагають використання спеціальних голографічних міток. Крім того, двосторонні диски DVD більш чутливі до пошкоджень поверхні, оскільки в них як вуглецева плівка, так і відбивають шари тонше. Тепер, коли є можливість використання одно-і двосторонніх, а також одно-і двошарових дисків, виникає необхідність, принаймні, в п'яти фізичних форматах.
Але і це ще не все. З'явився диск у форматі DVD-R. Ідейно вони подібні CD-R - це диски з одноразовою можливістю запису, в яких замість вуглецевої плівки використовується шар органічного барвника. Запис проводиться шляхом випалювання отворів у цьому шарі. Щоправда, з-за деяких обмежень, пов'язаних із застосуванням барвника, ємність односторонніх дисків DVD-R менше, ніж DVD-ROM (близько 4 GB в порівнянні з 4,7 GB). Крім того, подібна технологія не підходить для створення двошарових дисків. В DVD-RAM для забезпечення можливості багаторазового перезапису використовується матеріал, в якому одночасно можуть співіснувати дві фази (rewritable phase-change material). Ємність цих дисків буде ще менше, ніж DVD-R - приблизно 2,6 GB в розрахунку на одну сторону.
Як стверджує Арьєн Боумен (Arjen Bouwman), директор з маркетингу DVD компанії Philips, можливість створення двошарових дисків DVD-RAM існує, однак перші такі диски все ж будуть одношаровими. Крім дисків діаметром 120 мм, стандартом DVD також передбачена перспектива виготовлення дисків і діаметром 80 мм. Незважаючи на те, що їх ємність майже на 70% менше, вони можуть знайти широке застосування в мобільних системах. Як і свої 120-міліметрові побратими, вони можуть бути одно-чи двосторонніми; одно-або двошаровими, з можливістю однократного запису або 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 внутрішніх (більш коротким) доріжкам поступово збільшується. У той же час в 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 розганяти або гальмувати при переключенні з однієї доріжки на іншу. Це вигідно при роботі з додатками, інтенсивно звертаються до диска, наприклад з базами даних.
Ще одним можливим форматом є гібрид СD / DVD. У цьому диску напівпрозорий шар DVD може бути розміщений поверх повністю відбиває шару 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. Порівняння DVD і CD: поглиблення менше, а доріжки щільніше Можливо навіть створення універсальних дисководів CD / DVD, хоча це і не передбачено стандартом DVD. Замість того, щоб використовувати при цьому два лазера (червоний та інфрачервоний), компанія Mitsubishi пропонує поміщати на шляху лазерного променя дві різні лінзи, змінюють довжину хвилі випромінювання від 635 до 780 нм.
Ще одне оригінальне рішення пропонує компанія Matsushita. Ідея його полягає в тому, щоб пропускати промінь лазера через несферичних лінзу з пресо-увігнутого скла (aspheric molded-glass lens), на поверхню якої нанесена голографічна специфічна картина. Завдяки явищу дифракції довжина хвилі випромінювання змінюється в залежності від того, з якого диска - CD або DVD - зчитується інформація (мабуть, в обох випадках використовуються явища нелінійної оптики, оскільки вони тільки дозволяють змінювати довжину хвилі випромінювання).
Виникає питання: звідки взялося стільки форматів DVD? Виявляється, це результат "війни" між двома групами виробників, кожна з яких прагне встановити свій стандарт DVD. Члени першої групи, очолюваної Sony і Philips, віддають перевагу одностороннім двошаровим дискам. Інша ж група під егідою Toshiba і Time Wamer просуває двосторонні диски. Пам'ятаючи про наслідки розвинулась у 80-х роках суперництва між стандартами Betamax і VHS, у комп'ютерній та кіноіндустрії вирішили піти на компроміс. У результаті, в основу стандарту DVD були покладені обидва згаданих підходу.
Так, якщо ви уважно вивчите будову одностороннього DVD, то напевно зверніть увагу на те, що він, як і двосторонній диск, містить дві вуглецеві плівки, розділені шаром відображає матеріалу, при цьому одна з них зовсім не використовується. Це є результатом того, що альянс Toshiba-Time Wamer відстоював двосторонні диски, які потребують скріплення плівок. Товщина одного плівки дорівнює 0,6 мм, а товщина двох скріплених плівок - відповідно 1,2 мм. Використовувати ж єдину плівку товщиною 1,2 мм неможливо через те, що лазер розрахований на читання даних "на глибині" саме 0,6 мм. Таким чином, однобічний диск повинен мати дві плівки товщиною 0,6 мм кожна, хоча тільки одна з них є корисною.
Що ж стосується Sony і Philips, то свою позицію вони підкріплювали наступними аргументами: по-перше, виробництво дисків зі скріпленими плівками обходиться дорожче, по-друге, при використанні двосторонніх дисків їх доводиться перевертати вручну. Звичайно, можна для кожного боку пристосувати окремий лазер, але це майже в два рази збільшило б вартість і складність дисковода DVD. Більш того, в цьому випадку розміри його будуть настільки великі, що він навряд чи поміститься в стандартному гнізді дисководу. У той же час представники Toshiba і Time Warner стверджують, що технологія скріплення плівок цілком закінчена (вона вже застосовується кілька років при виробництві 12-дюймових лазерних відеодисків) і що двосторонні диски DVD мають велику ємність. У кінцевому рахунку, останній аргумент є вирішальним. На щастя, обидві сторони виробили згода з приводу логічного формату. До теперішнього моменту мова йшла про фізичних форматах, тобто про фізичних методах зберігання даних на диску. У той же час логічний формат визначає структуру файлів на диску. Всі диски DVD будуть відповідати стандарту Universal Disk Format (UDF), що є частиною визначального методи обміну даними стандарту ISO-13346. Стандарт UDF полегшує створення дисків, які можуть використовуватися при роботі з декількома операційними системами, включаючи DOS, Windows, OS / 2, MacOS і UNIX. Коли у цих ОС буде підтримка UDF (за допомогою нових драйверів або розширень), вони зможуть розпізнавати будь-який диск DVD. Фактично UDF "абстрагує" такі специфічні особливості операційних систем, як угоди про імена файлів, побайтова структура (byte ordering).
Звичайно, виконувані програми будуть працювати тільки під управлінням якоїсь однієї ОС, проте дані можна переносити з одного платформ на іншу. Слід зазначити, що навіть якщо спочатку підтримка стандарту UDF буде забезпечена не на всіх операційних системах, перші диски DVD-ROM могли б стати своєрідним перехідним ланкою, тому що на них можна розмішати пов'язані з одним і тим же даними файлові структури UDF і ISO-9660 (стандарт для дисків CD-ROM). У той же час відеоплеєри DVD зможуть розпізнавати тільки диски, відповідні спеціальним "подстандарту" UDF, а саме Micro UDF. По суті, це той же UDF, але ним передбачено, що відеоплеєри шукають потрібні файли в сигнальному каталозі. Це дозволяє розробникам розміщувати на одному диску як відео, для перегляду якого необхідна звичайна 6итовая відеотека, так і дані для комп'ютерів, для читання яких потрібен дисковод DVD-ROM. Наприклад, компанія Walt Disney могла б поставляти мультфільм "The Hunchback of Notre Dame" і комп'ютерну гру на його основі на одному диску.
Як бачимо, володіє таким широким набором можливостей диск DVD - цифровий універсальний диск - заслуговує своєї назви. Однак ми вже знаємо, що за кожним перевагою ховаються і негативні сторони. Дійсно, диски DVD плануються до використання в багатьох областях, але чи вдасться виробникам розробити дисководи з настільки ж гнучкими можливостями? Забезпечення повної сумісності всіх фізичних форматів пристроїв DVD - не така вже тривіальна завдання, до того ж більшості користувачів необхідна зворотна сумісність з компакт-дисками. Загалом, розробникам є над, чим замислитися. Але якщо виробникам вдасться виконати свої обіцянки, пристрій DVD стануть оптимальними для тих користувачів і розробників, які прагнуть замість мегабайтів отримати гігабайти.
Список літератури
Для написання даного курсового проекту я використовував такі матеріали: Hard & Soft (журнал, підшивка за 1999 рік), PC WEEK (журнал, підшивка за 1999 рік), PC MAGAZINE (журнал), а також технічна інформація, отримана через електронні засоби INTERNET та BBS.