Інформації Стримери (streamers)



Сторінка7/7
Дата конвертації02.06.2016
Розмір445 b.
1   2   3   4   5   6   7

Стандарти запису дисків DVD

  • Стандарти запису дисків DVD

  • DVD-R (DVD Recordable - записуваний DVD)

  • DVD-R - найперший стандарт запису DVD. Він був розроблений в 1997 році компанією Pioneer і багато в чому схожий з CD-R. Його можна записати один раз, мультисессионные DVD-R можна тільки дописувати. Стандарт DVD-R без перебільшення можна вважати універсальним для всіх DVD-пристроїв. 4,7-гігабайтні диски з'явилися не відразу. Спочатку диск DVD-R міг вміщати 3,95 Гб. Диски стандарту DVD-R можуть берегти інформацію до 100 років.

  • DVD-RW (DVD ReWritable - перезаписуваний DVD)

  • Принцип роботи DVD-RW аналогічний DVD-R. Різниця лише в тому, що в DVD-RW використовується поверхня з можливістю багато разів міняти здатність, що свою відображає. Даний стандарт також розроблявся компанією Pioneer. Проте DVD-RW сумісний далеко не зі всіма DVD-пристроями. Річ у тому, що потужності лазера старих приводів не вистачає для віддзеркалення від поверхні диска. Унаслідок чого диск читається некоректно або взагалі не розпізнається. Як затверджують виробники дисків, їх можна перезаписувати до 1000-1500 разів.

  • DVD+R

  • У відмінності від DVD-R, диски DVD+R мають два інформаційні шари. На дисках DVD+R знаходяться дві інформаційні поверхні з різних матеріалів, з різними здібностями, що відображають. Багато сучасних приводів підтримують функцію запису двошарових дисків. Інформація записується по спіралі, але зигзагом.

  • DVD+RW

  • Як це ні дивно, але стандарт DVD+RW з'явився раніше, ніж DVD+R. Його розробили декілька членів DVD-форуму, включаючи Microsoft. Із самого початку (1997 рік) об'єм дисків DVD+RW складав 2,8 Гб, потім 4,7 Гб. Принцип використовування дисків аналогічний DVD-RW, проте вони були несумісні через різні матеріали шару і різних способів запису, що відображає.

  • DVD-RAM (DVD Random Access Memory - перезаписуваний DVD)

  • Стандарт DVD-RAM з'явився в 1998 році. Його розробили компанії Panasonic, Hitachi і Toshiba. Спочатку DVD-RAM вміщав 2,6 Гб, зараз - до 9,4 Гб. Через нестандартну конструкцію (диски поміщені в спеціальний картрідж, для захисту від фізичних пошкоджень) диски DVD-RAM несумісні з сучасними DVD-пристроями. Та зате такі диски можна перезаписати не менше 100000 разів. Інформація на DVD-RAM може зберігатися до 30 років.

  • DVD+R DL, DVD-R DL

  • Зрозуміло, у разі можливості роботи з двошаровими дисками

  • (DL - Dual Layer) виробники ставлять додаткові помітки на логотипах таких пристроїв.

  • VCDHD (Versatile Compact Dick Higt Density).

  • В кінці 2005 р. був представлений. Автор, Андрій Тропіло (російський продюсер, свого часу що записав перші записи «ДДТ», «Аліса» .), заявив що даний формат українським національним продуктом, оскільки перший патент по виробництву виданий українському заводу «Росток - СD». Також виготовляються диски і на російському заводі «Форт Медіа». Переваги: значно знижена собівартість (товщина самого диска – 0,6 мм, у той час звичайного DVD – 1,2 мм), стійкість до пошкоджень, гнучкий, більш екологічно чисте виробництво за виробництво DVD, сумісний з DVD-5 (об’єм 4,7 Гб). Патенти оформлені в 172 країнах світу.



Комп'ютерні DVD-приводи

  • Комп'ютерні DVD-приводи

  • DVD-ROM. Привід DVD-ROM здатний читати DVD- і CD-диски.

  • Combo CD-RW+DVD-ROM. Комбо-приводи вже давно "прижилися" в комп'ютерах багатьох користувачів. Купувати два окремі приводи (CD-RW і DVD-Rom) обходиться в 1,5 рази дорожче, ніж один привід "два в одному". При виборі такого приводу звернете увагу на його характеристики. Буває, що розширення можливостей читання дисків відображається на швидкості запису, який іноді менше ніж у аналогічних приводів.

  • Записуючий DVD-привід. Як ви знаєте, бувають двошарові і одношарові DVD-диски. Вибираючи DVD-рекордер, звичайно ж, буде більш далекоглядним витратитися на варіант з можливістю запису двошарових дисків. При покупці уточните, чи відключений в приводі зональний захист. Буває, що виробники DVD-приводів (не тільки записуючих, але і DVD-Rom), поставляючи привід в п'яту зону з високим рівнем піратства, відключають ті способи захисту, які звичайно "ушиті" в привід. Якщо захист не відключений, можливо, доведеться зробити це уручну. Іноді зустрічаються нові неофіційні прошивки, які відключають зональну залежність приводів.



Blu-Ray Disk

  • Слід зазначити, що формати DVD і Blu-ray вельми схожі по структурі дисків і способам запису, принципові відмінності пов'язані з типом лазера.

  • Перша і найважливіша відмінність — збільшене значення числової апертури об'єктиву (0,85 проти 0,6 у DVD), яке разом з використовуванням голубого лазера дозволяє більш ніж удвічі зменшити відстань між сусідніми витками доріжки (до 0,32 мкм у дисків Blu-ray проти 0,74 мкм у DVD) і, відповідно, підвищити густину запису. Правда, у великої апертури є і негативна сторона: при нахилі оптичної осі підвищується вірогідність виникнення помилок за рахунок попадання прочитуючого променя на сусідні питы. Цей недолік розробники подолали зменшенням товщини прозорої підкладки диска в 6 разів (до 0,1 мм замість 0,6 мм). Дана міра дозволила більш коректно виконувати операції читання і запису, але вона ж робить диск більш уразливим до механічних пошкоджень.

  • В технології Blu-Ray використовується синій лазер з довжиною хвилі 405 нм. Таке зменшення дозволило звузити доріжку в два рази більше, ніж у звичайного DVD-диска до 0,32 мікронів, і збільшити густину запису даних. Зменшення товщини захисного шару в шість разів (0,1 мм замість 0,6 мм) надало можливість проведення більш якісного і коректного перебігу операцій читання/запису.

  • Крім цього у BLU-Ray приводів збільшено значення числової апертури лінзи (NA - Numeric Aperture) з 0,6 до 0,85. Новий формат забезпечує рекордну швидкість передачі даних 36 Mbps, при загальній місткості диска 23.3GB/25GB/27GB. В даному випадку ми говоримо про диски, що мають геометричні розміри звичайного CD (120 мм в діаметрі). Але це далеко не все, на що розраховують розробники Blu-Ray. Наприклад, Philips випустила 30-мм диски і привід до них.

  • Місткість таких носіїв інформації складає 1 Гб. Ця розробка призначається для користувачів портативних пристроїв і мобільних телефонів. Але якщо ми зараз говоримо про Blu-Ray-диск (BD), то маємо на увазі прийнятий стандарт - розміри як у CD (120 мм в діаметрі), місткість – 23,3-54 Гб (для 80 мм – 7,8-15,6 Гб).

  • На цій схемі показана основна різниця між конструкціями одношарових DVD і BD-дисків - менша ширина доріжок на BD дозволяє збільшити об'єм носія в п'ять разів





За рахунок чого досягається велика густина запису? Збільшення числової апертури лінзи з 0,6 до 0,85 дозволяє збільшити густину запису в два рази, а більш коротка довжина хвилі - в 2,6 рази. Умножаючи два коефіцієнти один на одного ми одержуємо шуканий результат - збільшення місткості в порівнянні з DVD в п'ять разів.

  • За рахунок чого досягається велика густина запису? Збільшення числової апертури лінзи з 0,6 до 0,85 дозволяє збільшити густину запису в два рази, а більш коротка довжина хвилі - в 2,6 рази. Умножаючи два коефіцієнти один на одного ми одержуємо шуканий результат - збільшення місткості в порівнянні з DVD в п'ять разів.

  • Blu-Ray диски призначені переважно для запису цифрового відео. Так, наприклад, їх вистачить для того, щоб записати до 2 годин у форматі HDTV (телебачення високої чіткості) із швидкістю передачі даних більше 24 Mbps або більше 12 годин відео з 4 Mbps (SDTV/VHS). Очікується, що з масовим приходом цифрового телебачення стандарт HDTV стане необхідним апгрейдом для тих, хто прагне якості.



HD DVD

  • Носії HD DVD мають параметри, схожі з DVD: товщина диска 1,2 мм, робочий шар знаходиться на тій же відстані від поверхні (0,6 мм), для читання використовується об'єктив із стандартною апертурою 0,6. Оскільки товщина захисного покриття у HD DVD більше, ніж у BD, густина запису обмежена, хоча і використовується лазер з довжиною хвилі 405 нм.

  • Основні поліпшення торкнулися методів обробки сигналів. Розробники стандарту, окрім призначених для розповсюдження фільмів HD DVD-Video, природно, передбачили наявність декількох категорій дисків для комп'ютерного використовування: HD DVD-ROM (тільки для читання), HD DVD-R (однократно записувані) і HD DVD-RW (перезаписувані). Зважаючи на велику товщину зовнішнього шару захисні картріджи їм не потрібні. Ємність 15-60 Гб для 120 мм. і 4,7-9,4 Гб для 80 мм.

  • Схожість HD DVD з «звичайними» DVD на рівні структури представляється вельми важливою. Головне полягає в тому, що виробники зможуть використовувати для виготовлення дисків нового типу ті ж виробничі потужності, істотно скоротивши витрати на підготовку виробництва. Наявність товстого захисного шару віддаляє робочу поверхню носія від об'єктиву головки читання/запису, і не потрібен такій високій точності позиціонування променя. Виходить, що програвачі HD DVD простіше по конструкції і дешевше у виготовленні, ніж підтримуючі Blu-ray пристрої. Поява перших моделей приводів HD DVD очікується в поточному році.





PDfD (Professional Disc for DATA)

  • Місткість 23,3 ГБ, синього кольору, використовує диск, укладений в картридж, іменується «заміною DVD-RAM». Це не Blu-Ray, і це не HD-DVD. Це – стандарт Professional Disc for DATA (PDfD), одна із спроб Sony застовпити свою частину ринку оптичних носіїв майбутнього покоління, і привід Buffalo відповідного стандарту, другого після приводу самої Sony, випущеного кілька місяців тому.

  • Поки що нова технологія дешевизною не радує: Buffalo BR-PD23U2 стоїть близько $3500, проте чи багато зараз альтернативних способів записати на змінний носій 23,3 ГБ за 43 хвилини?



HVD (Holographic Versatile Disc)

  • Не дивлячись на битву двох стандартів HD-DVD і Blu-ray, на ринок прийде і абсолютно нове покоління носіїв - HVD (Holographic Versatile Disc). І, хоча навряд чи HVD (Holographic Versatile Disc) коштуватимуть дешево, в порівнянні з недорогими Blu-ray і HD-DVD, але свій сегмент ринку технологія без сумніву завоює. Та і голографія перспективна по суті своїй...

  • Цікаво відзначити, що такі крупні компанії, як Toshiba, Panasonic, Fuji Photo Film і Intel інвестували в розвиток HVD. Диски HVD випускатимуться у форм-факторі DVD, дозволять зберегти до 1 Тб (!) даних і зможуть відтворюватися на швидкості до 1 Гбит/c.

  • В червні 2006 в продаж поступили записуючі приводи HVD і носії HVD-R місткістю 200 Гб, а диски HVD 100 Гб з фільмами, музикою і іншим змістом стануть комерційно доступні лише в 2008. Якщо говорити про вартість, то вона на початку буде немаленькою - 200 Гб HVD обійдеться в 80-100 долл., а привід - і поготів, в 30000 долл.

  • Окрім 12 см дисків, будуть розроблені мініатюрні HVD розміром з кредитну картку і карту пам'яті; їх місткість, за попередніми даними, складе 30 Гб і 5 Гб.

  • На відміну від носіїв конкуруючих форматів, HVD не треба обертати. Рухомою частиною системи є лазер, скануючий поверхню. Це також підвищує швидкість читання і запису.



FMD ROM (fluorescent multilayer disk)

  • Відносно недавно, компанією C3D було оголошене про створення новітнього типу носіїв інформації, під загальною назвою FMD ROM, тобто флуоресцентний багатошаровий диск. Ця перспективна розробка, як чекають її творці, повинна після свого виходу замінити всі існуючі на сьогоднішній момент пристрої зберігання інформації, причому не тільки застаріваючі диски CD-ROM, але і відносно нові DVD-ROM. Магнітні диски проіснували більше тридцяти років, CD-ROM трохи менше двадцяти, на зміну CD зовсім недавно прийшов стандарт DVD і ось не пройшло і три роки, як з'явився наступник DVD.

  • Розробники заявляють, що вже зараз перші прототипи здатні вміщати при розмірі диска 12 см в діаметрі, тобто на стандартному 5 дюймовому носії до 140Гб. Це при десяти шарах. А в найближчих планах компанії C3D є бажання, як мінімум подесятерити число шарів. При цьому стає цілком реальною можливість створення змінних носіїв інформації місткістю в десятки терабайт. Та місткість, яку на сьогоднішній день можна отримати лише при використовуванні величезних дискових масивів, що займають часом цілі шафи і навіть кімнати, забезпечуватиметься компактним диском, який з легкістю уміщається в кишені! Щодо швидкості доступу ще дуже мало даних. Розробники обіцяють, що цей параметр буде набагато вищим, ніж у DVD. Нові гігантські об'єми вимагають і відповідних швидкостей доступу.

  • Про принципи функціонування FMD ROM.

  • Зовнішній вигляд FMD ROM (На фотографії - привід для таких дисків, поки, зрозуміло, тільки прототип.). Як ви бачите диск абсолютно прозорий, хоча і має формат звичайного CD або DVD диска. На відміну від звичайного CD-ROM, в якому алюмінієвий шар, що відображає, нанесений на видавлену підкладку з полімеру, через що він власне і непрозорий, диск FMD ROM монолітний і при цьому розділений по вертикалі на деякі умовні області названі розробниками "шарами" (layer). Ці "шари" не є шарами в звичному значенні, це швидше параметр форматування диска, найближчий аналог - це сектори і доріжки для магнітних носіїв. Товщина цих шарів строго фіксована, і це не випадково. Щоб зрозуміти, чому розробники вибрали саме цю товщину кожного з шарів, треба розглянути принципи запису/прочитування інформації на FMD ROM.

  • Взагалі ідея використовування фотохромов як носії інформації не нова. Їй приблизно тридцять років. І лише тепер ця ідея була реалізована на практиці.

  • Загальна формула фульгидов:





В оптичних носіях (CD, DVD, магнітооптика) під час читання промінь напівпровідникового лазера відображається від шару із записаною інформацією.

  • В оптичних носіях (CD, DVD, магнітооптика) під час читання промінь напівпровідникового лазера відображається від шару із записаною інформацією.

  • Відображений промінь потім фіксується детектором - приймачем. Грубо кажучи, читання йде за принципом: потрапив або не потрапив промінь в приймач. Максимальна питома місткість диска визначається розміром світлової плями від лазера, яке у свою чергу залежить від довжини хвилі (у червоних лазерів - 650нм). Можна використовувати два шари, причому зробити один з шарів прозорим для випромінювання з певною довжиною хвилі, як це реалізовано в DVD. Але два шари - це межа, більше зробити дуже складно, оскільки потрібні дуже точні фокусуючи системи, які працюватимуть тільки в лабораторних умовах. Зрозуміло, масове виробництво таких систем є неймовірно дорогим і нерентабельним. Та і взагалі, технологія шарів, що відображають, підійшла до своєї межі розвитку.

  • Але творці технології багатошарових дисків, компанія C3D, знайшли спосіб обійшли проблему множинної інтерференції між шарами і втрати самого променя в багатошарових дисках. І технологічно це виглядає дуже красиво і дотепно.

  • Розробниками FMD було запропоновано наступне рішення: матеріал, що містить записану інформацію, не відображає, як підкладка в DVD або CD, а випромінює! Використано явище флуоресценції, тобто, при освітленні активуючим випромінюванням (в даному випадку напівпровідниковим лазером з певною довжиною хвилі) речовина починає випромінювати, зсовуючи спектр падаючого на нього випромінювання у бік червоного кольору на певну величину. Причому величина зсуву залежить від товщини шару. Таким чином, вибравши таку товщину шару, що б спектр відображеного світла виходить зміщеним щодо довжини хвилі випромінюючого лазера на строго певну величину, наприклад на 30 або 50 нм, можна з високою достовірністю записувати інформацію углиб диска і згодом прочитувати її без втрати даних.

  • Для FMD ROM розробниками так само запропоновано назву "тривимірний диск", і в даному випадку це цілком виправдано. Таким чином, густина запису залежатиме і від чутливості реєструючого детектора. Чим менше те додаткове випромінювання флюоресцирующего речовини, що додається до частоти робочого лазера, який вдасться зафіксувати, тим більше число шарів можна вміщати в один диск. Одна з головних особливостей цієї розробки - можливість паралельного читання шарів (тобто послідовність біт буде записана не по "доріжках", а по шарах) - швидкість вибірки даних в цьому випадку повинна бути дуже високою. Ось вже дійсно "3-х мірний диск".

  • Ну ось, з читанням розібралися, а як йдуть справи із записом? Принцип запису на FMD ROM заснований на явищі фотохромизма. Фотохромізм - цю властивість деяких речовин під дією активуючого випромінювання оборотно переходити з одного стану в інший, при цьому змінюючи свої фізичні властивості (наприклад, такі як колір, поява/зникнення флюоресценції і т.д.). Матеріал, з якого складається FMD ROM містить спеціальну фотохромную субстанцію, яка зациклюєтся під впливом лазерного променя певної довжини хвилі, перетворюючись на необхідний стійкий флуоресцент. Зворотна реакція рециклизації, що приводить до зникнення флуоресцентних властивостей (операція стирання), відбувається під дією лазера з іншою довжиною хвилі. Стираюча частота лазера вибирається з таким розрахунком, щоб вона не зустрічалася в повсякденному житті, щоб уникнути втрати даних. Ну, і природно читаючий лазер, у жодному випадку не повинен вносити зміни в дані, що зберігаються на диску. Найціннішими фотохромними властивостями володіють з'єднання під назвою фульгиди, тому можна припустити, що той, що використовується в FMD ROM фотохром належить саме до цього класу.



Голографічний принцип

  • В 70-х рр. минулого сторіччя багато говорили про голографію як про спосіб візуалізації тривимірних об'єктів на площині фоточутливого матеріалу шляхом освітлення «моделі» променем лазера. В одержуваній картинці можна розглядати предмет з різних сторін, заглядати за нього. Він виглядає об'ємним, але позбавлений специфічного колірного забарвлення. Як з'ясувалося, з її допомогою можна створити носії нового покоління, здатні містити в сотні раз більше даних, ніж традиційні оптичні диски аналогічного форм-фактора.

  • При голографічному принципі промінь лазера (лазерного діода) використовується не просто для читання двовимірної крапки. Він сприймає інформацію, «пропалену» усередині шару, причому що складається з декількох паралельних площин, дані на якій розміщені у вигляді таблиці. Елементи такої таблиці мають фіксовані координати по горизонталях і вертикалях, які враховуються при зверненні до даних. Таким чином забезпечується паралельний доступ до інформації, береженої в заданому місці.

  • Запис проводиться на спеціальний прозорий носій з фотополімерним шаром. При цьому лазерний промінь ділиться на 2 потоки — опорний і сигнальний. Перший «підсвічує» шар, а другою забезпечує «пропалення» таблиці даних. Механізм управління просторовим зсувом дозволяє переходити усередині шару від однієї площини до іншої і реалізувати достоїнства тривимірного запису. Запис інформації відбувається так само, як при фотографуванні на плівку. Дані не потрібно додатково захищати — вони «намертво» закріплені в товщі фотополімеру. Згідно запевненням представників компанії Optiware, їх збереження гарантується протягом 50 років і більш.

  • Потрібно помітити, що в прототипах голографічних приводів прочитування здійснюється не точковим світлочутливим елементом, як в CD- або DVD-дисководах, а спеціальним двовимірним сенсором на зразок матриці цифрових фотоапаратів, унаслідок чого істотно зростає швидкодія.





Флеш-пам’ять

  • Широке розповсюдження «кишенькових електронних пристроїв» стало можливим, в числі іншого, завдяки появі компактних накопичувачів інформації на енергозалежній флеш-пам’яті. Сьогодні на її основі проводиться величезна кількість накопичувачів різних типів і форм-факторів.

  • По-перше, на відміну від вінчестера, запис можна проводити тільки в «порожні осередки», вміст яких був заздалегідь стертий. По-друге, в наявності плутанина з різними порціями інформації: бітом, байтом, блоком читання/запису і областю стирання. Розташування цих областей і їх розміри визначаються архітектурою пам'яті і, як правило, не співпадають з величиною дискового сектора. По-третє, термін служби мікросхем флеш-пам’яті визначається числом повторних стирань (від 100 тис. до 1 млн.).

  • Блоки можуть бути трьох типів: дійсні (бережуть дані файлу), недійсні (містять застарілу і даремну інформацію («сміття») і підлягають очищенню) і дефектні («биті сектори»).

  • Файлова система Флеш-пам’яті (Flash File System, FFS) складається з модулів управління простором, «збіркою сміття», зносом і інтерфейсом, а також блоку ініціалізації.

  • При записі координати сектори перетворяться у власну систему флеш-накопичувача. Відбувається перевірка на наявність вільних блоків читання/запису. За наявності таких для відповідного кристала встановлюється режим запису і відбувається запам'ятовування даних в його осередках. Якщо ж блоків недостатньо або розміри вільного простору менше вимагається, активізується «збірка сміття», яка спільно з механізмом управління зносом підбирає область стирання і перевіряє, чи не містить вона дійсних блоків читання/запису. При виявленні останніх відбувається їх переміщення в резервний простір. Вибрана область стирання очищається, потім з її складу вибирається вільний блок запису. Процес видалення записаних, але більш не використовувалися (недійсних) блоків пам'яті носить назву «збірки сміття» (Garbage Collection).

  • В технічних характеристиках флеш-накопичувачів указуються дві швидкості запису: пікова і середня (остання в 2—3 рази нижче). Середня швидкість характеризує реальну продуктивність електроніки.

  • Управління зносом напряму впливає на продуктивність: чим активніше працює цей механізм, тим сильніше затягуються запис і стирання. Додатково ситуацію усугубляє запуск «збірки сміття», фрагменти файлів, які довго (або ніколи) не змінюються. Наявність таких областей призводить до того, що частина пам'яті, що залишилася, піддається посиленому зносу. Надійність зберігання даних контролюється безпосередньо під час запису. Нарешті, використовується резервування даних: створюються декілька копій таблиць, що бережуть інформацію про фізичне розташування дійсних, недійсних і дефектних блоків …


1   2   3   4   5   6   7


База даних захищена авторським правом ©pres.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка