Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство Образования Российской Федерации
Омский Государственный Технический Университет
Кафедра РТУ и СД
РЕФЕРАТ
на тему:
«ТЕХНОЛОГИЯ DVD»
Выполнила:
Ст. гр. РЗ-510
Сидельникова Е.
Проверил:
Одинец А.И.
Омск 2004
СОДЕРЖАНИЕ
с.
2. Технология DVD…………………………………………………………….…..…..8
3. Форматы и стандарты DVD…………………………………………………………11
4. Заключение……………………………….………………………………………….13
Начиная с 1998 года в мире происходит массовое распространение цифрового видео. В совокупности с быстро развивающимися компьютерными сетями это дает принципиально новые возможности, может быть, более похожие не на переход от грампластинок к CD, а на переход от рукописей к книгопечатанию. Цифровое видео с его естественными возможностями (начиная с покадрового просмотра) не просто улучшает качество воспроизведения - изменяет функциональные возможности восприятия.
Сочетание огромного объема информации, которая может сохраняться на DVD, и высокопроизводительных систем обработки этой информации по привычке называемых ПК, также может привести к резким изменениям и в технике, и в мире.
Сегодня трудно найти человека, который интересуется компьютерными техиологиями, но при этом не слышал хоть что-нибудь о DVD. Понятие DVD, действительно, разрослось подобно библейскому Голиафу.
Прежде всего выясним, что скрывается за этой аборевиатурой. Начнем с того, как она расшифровывается. Если вы скажете, что это Digital Video Disc, то будете правы лишь частично, поскольку изначально в неё вкладывался именно этот смысл. Однако в последствии, когда выяснилось, что данная технология просто-напросто перерастает понятие "видео", было предложено другое толкование - Digital Versatile Disc, т.е. цифровой универсальный, многофункциональный диск. Однако, перевод не позволяет полностью отразить игру слов вокруг слова Versatile. Его второе значение — "многосторонний" — обыгрывает не только функциональные возможности, но и технологические особенности новинки. Которая может использовать до четырех однотипных "слоев", емкость каждого из которых более 4 ГБ.
Итак, что такое DVD? Это - носители информации, которые имеют такие же размеры, как и используемые в настоящее время компакт-диски, но обладают поистине гигантской емкостью- от 4,7 до 17 GB, в зависимости от формата. Последнее значение почти в 25 раз больше максимальной емкости компакт-дисков, составляющей 682 MB, и всего несколько лет назад казалось немыслимым.
Однако опять же, подобно Голиафу, технология DVD имеет уязвимые места. Например, несколько лет назад начало массового производства цифровых видеодисков было отложено из-за разногласий, связанных со стандартами и средствами защиты от копирования. В результате, цифровым видеодискам придется конкурировать с перезаписываемыми дисками CD-Erasable (CD-E), которые также находят широкое применение, и не исключено, что многие пользователи предпочтут их дискам DVD-ROM, обеспечивающим только чтение информации.
Тем не менее, потребность пользователей в устройствах хранения информации емкостью в несколько гигабайт, скорее всего, перевесит, поэтому с большой вероятностью можно утверждать, что успех технологиям DVD-ROM, DVD-Recot-dable (DVD-R) и DVD-RAM гарантирован.
Дополнительная память никогда не помешает. Несколько мегабайт памяти для мультимедиа-приложений -всего лишь "разминка", к тому же все больше компаний поставляют документы, базы данных и различное ПО на дисках CD-ROM. Обеспечиваемая технологией DVD-ROM высокая плотность записи позволяет уместиъ на одном цифровом видеодиске данные, занимаюшие несколько дисков CD-ROM. Кроме того, она обеспечивает высокую производительность.Благодаря большой емкости дисков DVD, отпадает необходимость в смене дисков. На разработку стандарта DVD оказывает влияние не только компьютерная индустрия, но и Голливуд, крупнейшие киностудии заинтересованы в замене дисками DVD видеокассет VHS. Производство таких дисков обходится значительно дешевле, они обеспечивают видео высокого качества, меньше по размеру, не требуют обратной перемотки, и наконец, на них можно размешать звуковое сопровождение и субтитры на нескольких языках. Например, фільм, записанный на диске DVD, может иметь до восьми звуковых дорожек (и, соответственно, озвучиваться на восьми языках), плюс к этому - до 32 разных субтитров. В музыкальной индустрии технология DVD также принесла большие результаты. Действительно, высокая плотность записи позволяет обеспечить большую скорость воспроизведения (sampling rate) и большее время звучания. Таким образом, диски DVD превосходят обычные компакт-диски по таким показателям, как удобство и качество воспроизведения. Чтобы обеспечить успех новой технологии, ведущие компании в компьютерной индустрии и индустрии развлечений в настоящее время заняты разработкой всемирных стандартов для нее. Конечно, для работы с дисками DVD существующее оборудование уже не подойдет - требуются новые дисководы DVD-ROM, позволяющие считывать информацию с дисков DVD различных форматов.
Хотя стандартом DVD и не предусмотрены возможности обратной совместимости, пользователи только выиграли бы, если бы дисководы DVD-ROM обеспечивали чтение информации с CD-ROM. То же самое можно сказать о видео- и аудиоплейерах DVD, рассчитанных на широкий круг потребителей. Желательно, чтобы с их помощью можно было прослушивать звуковые компакт-диски, а по возможности — и диски других форматов, таких как CD Interactive (CD-I) и CD Video- Можно даже помечтать о гибридном устройстве, реализующем в разных своих "слоях" компакт-диск и DVD.
Самое удивительное в стандарте DVD то, что им предусмотрено больше дюжины физических форматов, хотя наверняка только несколько из них приобретут широкую популярность. К счастью, большинство дисководов DVD автоматически распознают все форматы, поэтому использование дисков DVD, так же, как и компакт-дисков, не вызовет никаких затруднений. Большое количество поддерживаемых форматов - это значительный шаг вперед по сравнению с компакт-дисками, которые являются односторонними и обеспечивают одну и ту же плотность записи. Емкость же их определяется тем, насколько близко подходит содержащая данные спиральная дорожка к краю диска. Большинство компакт-дисков имеет емкость 553 MB, однако, она может достигать и 632 MB за счет использования пространства близкого к краю диска. Правда, это довольно рискованно, поскольку внешние области диска восприимчивы к дефектам, а некоторые дисководы плохо считывают информацию с дальних дорожек.
Для достижения высокой плотности записи в дисках DVD используются четыре метода. Первые два основываются на более совершенной технике производства дисков и применении лазеров с меньшей длиной волны. Компакт-диски и DVD хранят данные в форме микроскопических углублений, обозначающих двоичные нули и единицы. В компакт-дисках минимальная длина углубления составляет 0,834 мк, а в DVD - 0,4 мк. Это позволяет при производстве дисков размещать выемки более компактно. Кроме того, содержащая данные спиральная дорожка в дисках DVD имеет шаг 0,74 мк, а в компакт-дисках он достигает 1,6 мк. Для считывания информации с DVD используется красный лазер с длиной волны от 635 до 650 нм, дисководы же CD-ROM оснащены инфракрасным лазером с длиной волны 780нм. Реализованные в дисководах DVD диоды на основе красного лазера аналогичны диодам, широко используемым в устройствах для считывания штрихового кода.
Уменьшение размеров углублений и шага спиральной дорожки способствовало увеличению емкости дисков почти в семь раз: от 632 MB в компакт-дисках до 4,7 GB в DVD. Памятуя о постоянно возрастающих требованиях к устройствам массовой памяти, компании-разработчики DVD (среди которых особо следует выделить Philips, Sony, Toshiba и Matsushita) пошли еще дальше: они предлагают двухслойные и двухсторонние диски.
Необходимо отметить еще одну характеристику - номинальную скорость передачи данных — 1108 Кб/с, поддерживаемую при постоянной линейной скорости (CLV — constant lineal velocity) 4 м/с.
Однако, не следует особо обольщаться — увеличивается на порядок также и объем данных, которые нам хотелось бы прочитать без ошибок. Кроме того, резкое уменьшение отдельных элементов на отражающей поверхности неизбежно приведет к увеличению количества случайных сбоев при чтении.
2.ТЕХНОЛОГИЯ DVD ДИСКОВ
Наиболее впечатляющей технологией является использование для записи информации двух слоев. Традиционно все компакт-диски и DVD состоят из одного слоя отражающего материала (обычно это алюминий), на который нанесена содержащая упоминавшиеся выше углубления углеродная пленка (polycarbonate substrate). Луч лазера отражается от этого слоя и попадает на фотодетектор. В двухслойных же дисках DVD поверх отражающего слоя нанесен полупрозрачный слой и разные лазеры в дисководах DVD обеспечивают считывание информации с каждого из этих слоев.
Такой подход позволяет увеличить емкость диска почти в два раза: отражающий слой обеспечивает 4,7 GB. а полупрозрачный – 3,8 GB
(емкость меньше из-за более низкой отражающей способности данного слоя).Таким образом, полная емкость диска составляет 8,5 GB, а не 9,4 GB. Однако если и этого недостаточно, можно хранить данные на обеих сторонах диска.
Двухсторонние диски состоят из двух углеродных пленок для хранения данных, находящихся по обеим сторонам отражающего слоя, поверх которых может быть нанесено еще и по полупрозрачному слою. Возможна также ситуация, когда одна сторона содержит один, а другая - два отражающих слоя. Таким образом, емкость двухсторонних DVD может достигать от 9,4 до 17 GB. Правда, такие диски имеют и некоторые недостатки. В то время, как метки на обычных дисках непрозрачны для луча лазера, двухсторонние диски DVD требуют использования специальных голографических меток. Кроме того, двухсторонние диски DVD более чувствительны к повреждениям поверхности, поскольку в них как углеродная пленка, так и отражающие слои тоньше.
Теперь, когда имеется возможность использования одно- и двухсторонних, а также одно- и двухслойных дисков, возникает необходимость по крайней мере в пяти физических форматах. Но и это еще не все. Существуют еще и диски DVD-R. Идейно они подобны CD-R - это диски с однократной возможностью записи, в которых вместо углеродной пленки используется слой органического красителя. Запись производится путем выжигания отверстий в этом слое. Правда, из-за некоторых ограничений, связанных с применением красителя, емкость односторонних дисков DVD-R меньше, чем DVD-ROM (около 4 GB по сравнению с 4,7 GB). Кроме того, подобная технология не подходит для создания двухслойных дисков.
Кроме дисков диаметром 120 мм, стандартом DVD также предусмотрена перспектива изготовления дисков и диаметром 80 мм. Несмотря на то, что их емкость почти на 70% менше, они могут найти широкое применение в мобильных системах. Как и свои 120-миллиметровые «собратья», они могут быть одно- или двухсторонними; одно- или двухслойными, с возможностью однократной записи или перезаписываемыми.
Интересно также отметить, что сейчас реализуется возможность создания дисководов DVD, обеспечивающих чтение информации с постоянной угловой скоростью и постоянной линейной скоростью. В настоящее время стандартами на компакт-диски и DVD для поддержания постоянной скорости побитового считывания информации предусмотрены дисководы с постоянной линейной скоростью. В них скорость вращения диска по мере перехода к внутренним (более коротким) дорожкам постепенно увеличивается. В то же время в дисководах с постоянной угловой скоростью линейная скорость элемента диска зависит от того , на каком расстоянии от центра он находится. Поэтому при перемещении к внутренним дорожкам скорость побитового считывания информации будет уменьшаться, однако скорость доступа при этом увеличится, поскольку диск не надо будет разгонять или тормозить при переключении с одной дорожки на другую. Это выгодно при работе с приложениями, интенсивно обращающимися к диску, например с базами данных.
Еще одним предполагаемым форматом является гибрид СD/DVD. В этом диске полупрозрачный слой DVD может быть размещен поверх полностью отражающего слоя CD. Более тонкий слой DVD (толщиной 0,6 мм) будет практически прозрачным для существующих дисководов CD-ROM и CD-плейеров, инфракрасные лазеры которых обеспечат считывание информации с внутреннего слоя CD толщиной 1,2 мм. Такой гибридный диск может использоваться в дисководах обоих типов.
Сравнение DVD и CD: углубления меньше, а дорожки плотнее
Возможно даже создание универсальных дисководов CD/DVD, хотя это и не предусмотрено стандартом DVD. Вместо того, чтобы использовать при этом два лазера (красный и инфракрасный), компания Mitsubishi предлагает помещать на пути лазерного луча две различные линзы, изменяющие длину волны излучения от 635 до 780 нм. Еще одно оригинальное решение предлагает компания Matsushita. Идея его заключается в том, чтобы пропускать луч лазера через несферическую линзу из прессоватого стекла (aspheric molded-glass lens), на поверхность которой нанесена специфическая голографическая картина. Благодаря явлению дифракции длина волны излучения изменяется в зависимости от того, с какого диска - CD или DVD - считывается информация (по-видимому, в обоих случаях используются явления нелинейной оптики, по скольку только они позволяют изменять длину волны излучения).
3.ФОРМАТЫ И СТАНДАРТЫ DVD
Возникает вопрос: откуда взялось столько форматов DVD? Оказывается, это результат "войны" между двумя группами производителей, каждая из которых стремится установить свой стандарт DVD. Члены первой группы, возглавляемой Sony и Philips, отдают предпочтение односторонним двухслойным дискам. Другая же группа под эгидой Toshiba и Time Wamer продвигает двухсторонние диски. Памятуя о последствиях развернувшегося в 80-х годах соперничества междустандартами Betamax и VHS, в компьютерной и киноиндустрии решили пойти на компромисс. В результате, в основу стандарта DVD были положены оба упомянутых подхода.
Так, если вы внимательно изучите строение одностороннего DVD, то наверняка обратите внимание, что он, как и двухсторонний диск, содержит две углеродные пленки, разделенные слоем отражающего материала, при этом одна из них совершенно не используется. Это является результатом того, что альянс Toshiba-Time Wamer отстаивал двухсторонние диски, требующие подобного скрепления пленок. Толщина одной пленки равна 0,6 мм, а толщина двух скрепленных пленок — соответственно 1,2 мм. Использовать же единую пленку толщиной 1,2 мм невозможно из-за того, что лазер рассчитан на чтение данных "на глубине" именно 0,6 мм. Таким образом, односторонний диск должен иметь две пленки толщиной 0,6 мм каждая, хотя только одна из них является полезной.
Что же касается Sony и Philips, то свою позицию они подкрепляли следующими аргументами: во-первых, производство дисков со скрепленными пленками обходится дороже, во-вторых, при использовании двухсторонних дисков их приходится переворачивать вручную. Конечно, можно для каждой стороны приспособить отдельный лазер, но это почти в два раза увеличило бы стоимость и сложность дисковода DVD. Более того, в этом случае размеры его будут настолько велики, что он вряд ли поместится в стандартном гнезде дисковода. В то же время представители Toshiba и Time Warner утверждают, что технология скрепления пленок вполне законченная (она уже применяется несколько лет при производстве 12-дюймовых лазерных видеодисков) и что двухсторонние диски DVD имеют большую емкость. В конечном счете, последний аргумент является решающим.
К счастью, обе стороны выработали согласие по поводу логического формата. До настоящего момента речь шла о физических форматах, т. е. о физических методах хранения данных на диске. В то же время логический формат определяет структуру файлов на диске. Все диски DVD должны соответствовать стандарту Universal Disk Format (UDF), являющемуся частью oпpеделяющего метода обмена данными стандарта ISO-13346.
Стандарт UDF облегчает создание дпсков, которые могут использоваться при работе с нсколькими операцинными системами, включая DOS, Windows, OS/2, MacOS и UNIX. Фактически UDF "абстрагирует" такие специфические особености операционных систем, как соглашения в именах файлов, побайтовая структура (byte ordering). Конечно, иcполняемые программы дложны работать только под управлением какой-то одной ОС, однако данные можно переносить с одной платформы на другую.
Следует отметить, что даже если поначалу поддержка сгандарта UDF будет обеспечена не но всех операционных системах, первые диски DVD-ROM могли бы cтать своеобразным переходным звеном, так как на них можно размещать относящиеся к одним и тем же данным файловые структуры UDF и ISO-9660 (стандарт для дисков CD-ROM). В то же премя видеоплейеры DVD смогут распознавать только диски, соответствующие специальному "подстандарту" UDF, а именно Micro UDF. По сути, это тот же UDF, но им предусмотрено, что видеоплейеры ищут нужные файлы в специальном каталоге. Это позволяет разработчикам размещать иа одном диске как видео, для просмотра которого необходима обыкновенная 6ытовая видеодека, так и данные для компьютеров, для чтения которых требуется дисковод DVD-ROM. Например, можно записывать мультфильм и компьютерную игру на его основе на одном диске.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как видно, обладающий столь широким набором возможностей диск DVD - цифровой универсальный диск - заслуживает своего названия. Однако, мы уже знаем, что за каждым преимуществом скрываются и отрицательные стороны. Действительно, диски DVD предназначены для использования во многих областях, но удается ли производителям разработать дискиводы со столь же гибкими возможностями? Обеспечение полной совместимости всех физических форматов устройств DVD - не такая уж тривиальная задача, к тому же большинству пользователей необходима обратная совместимость с компакт-дисками. В общем, разработчикам есть над чем задуматься. Но если производителям удастся выполнить свои обещания, устройства DVD станут оптимальными для тех пользователей и разработчиков, которые стремятся вместо мегабайтов получить гигабайты.
PAGE 1
EMBED Word.Picture.8