Казалось бы - банальная вещь: оптический привод (он же - CD Rom, Dvd Rom или Blu-ray). Все это - устройства разных поколений для чтения-записи оптических лазерных дисков. Лазерных потому, что считывание и запись на них производится именно сфокусированным лазерным лучом.
В этой статье мы будем рассматривать устройство DVD Rom, так как оно - наиболее распространено на данный момент, но затронем и другие разновидности приводов. На самом деле оптический привод - достаточно технологичная вещь. Лазерный луч должен быть очень точно и направлено сфокусирован на отражающем слое диска, чтобы считывать отраженный сигнал на его микроскопических впадинах.
Но не будем забегать вперед! Будем продвигаться постепенно.
Для начала разберемся с аббревиатурами (принятыми сокращениями).
Вот фото DVD оптического привода:
Красным обозначена кнопка для извлечения лотка.
Сама (RW) не вызовет каких-либо трудностей. Единственно на что надо обратить внимание - на стандарт подключения устройства. Это может быть либо вариант подключения «IDE» (устаревший), либо современный - «SATA».
Посмотрим на заднюю панель оптического привода DVD Rom с «IDE» разъемом, которая представлена на фото ниже:
Давайте коротко рассмотрим числовые обозначения:
Теперь посмотрим на тыльную сторону DVD Rom привода стандарта «SATA»:
Нельзя обойти вниманием такую разновидность оптических приводов, как USB DVD Rom (RW). Подобные устройства, к примеру, очень помогают в ситуациях, если нужно установить операционную систему на устройство, не имеющее оптического привода. К таковым можно отнести всевозможные планшеты и нетбуки.
В нашем IT отделе мы регулярно прибегаем к помощи такого USB привода. Вот - фото установки Windows XP на нетбук от фирмы «Asus».
На этом, собственно, можно было бы и закончить эту статью, но хотелось бы еще рассмотреть сам принцип записи лазерных дисков и их устройство. Для полноты картины, так сказать:)
Первые CD записывались наподобие грампластинок: один раз и навсегда. Они назывались CD-R (Recordable). Но очень скоро появились диски для многократной перезаписи - CD-RW (ReWritable). Технология изготовления их иная. Информация записывается не на слой пластмассы, а на пленку из специального металлического сплава, меняющего свои свойства под воздействием лазерного нагрева и образующего чередование темных и светлых участков. Их можно перезаписывать до тысячи раз.
Записываемые и перезаписываемые диски имеют на верхней стороне пластины тонкий записываемый слой. В дисках однократной записи он состоит из органического красителя, необратимо меняющего свои свойства под действием лазерного луча. В перезаписываемых же вместо этого слоя располагается пленка специального сплава, изменяющая свою отражающую способность в зависимости от нагрева и остывания (под воздействием того же лазера).
Внешне все (стандартные) лазерные диски выглядят одинаково. В их основе лежит поликарбонатная пластина, которая имеет диаметр в 120 мм и толщину всего 1,2 мм . В ее центре находится отверстие диаметром в 15 мм . Кроме того, на внешней поверхности носителя имеется кольцевой выступ высотой 0,2 мм , позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться ее, что предотвращает оцарапывание поверхности.
Удивительно то, что в толщину чуть больше миллиметра может вмещаться множество отражающих слоев и различных типов поверхностей. Внутри носитель похож на слоеный пирог, каждый слой в котором выполняет строго отведенную для него роль. Вот как схематично выглядит устройство стандартного оптического диска.
Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки. Дорожка эта состоит из питов (pit - углублений), выдавленных в поликарбонатной основе Промежутки ровной поверхности между питами называются лендом (land).
Оптический привод фокусирует луч лазера на поверхности диска. Углубления (pits) и площадки (lands) отражают свет по-разному, и оптический датчик фиксирует эту разницу. Результаты измерений можно преобразовать в исходный цифровой (двоичный) вид. Грубо говоря: бугорок это - цифровая единица, а впадина - ноль.
Вот как выглядит поверхность DVD оптического носителя под электронным микроскопом.
Здесь мы четко видим эти самые углубления и бугорки.
Для считывания и записи DVD Rom использует красный лазер с длиной волны 650 нм. (нанометров) и шагом дорожки - 0,74 мкм. (микрометра). Это более чем в два раза меньше, чем у обычного CD компакт-диска. Именно уменьшение длины волны лазера (что позволяет считывать более мелкие детали поверхности диска) и размера "питов" дало возможность, в свое время, уместить на DVD диске 4,7 гигабайта данных.
Чтобы представить, с насколько миниатюрными вещами имеет дело оптический привод (DVD Rom), приведем некоторые цифровые данные. В DVD диске (по сравнению с CD) размеры "питов" уменьшились с 0,83 до 0,4 микрон, а ширина спиральной дорожки - с 1,6 до 0,74 микрона. Отсюда - повышение плотности записи.
Мало того, диски могут быть:
Это увеличивает полный объем одного такого "бутерброда" до 17 гигабайт!
Технология изготовления двухслойных DVD дисков сводится к тому, что первый слой получают прессованием, а второй, дополнительный полупрозрачный, напыляют поверх него. При воспроизведении записи считывающий лазер переходит с одного слоя на другой, автоматически меняя фокусировку.
Оптический привод также может работать с двусторонними дисками. Каждый из них имеет толщину 0,6 мм (с двумя слоями), затем с помощью укрепляющего состава они склеиваются между собой, что дает в сумме нужную толщину - 1,2 мм. Получается что-то вроде виниловой двусторонней двухслойной пластинки, которую можно переворачивать.
Вот как все описанное выше можно изобразить схематически:
В завершении, хотелось бы пару слов сказать о технологии оптических дисков «Blu-ray». Здесь для чтения и записи используется сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Обычные DVD Rom и CD Rom (RW) используют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм соответственно. Но эта технология на базе красного лазера постепенно приблизилась к своим физическим пределам, поэтому потребовался новый качественный скачок вперед.
Уменьшение ширины луча лазера позволило сузить дорожку записи вдвое по сравнению с обычным DVD-диском, чем еще больше увеличить плотность записи данных. Поскольку рельеф несущей информацию поверхности диска стал еще мельче и данные на большой скорости стало труднее считывать, разработчикам пришлось уменьшить толщину защитного поликарбонатного слоя в шесть раз (с 0,6 до 0,1 мм). Это дало возможность физически приблизить информационный слой к самому лазеру, повысив скорость и точность работы последнего.
Скорости работы Blu-ray оптических приводов представлены в таблице ниже:
После этого фирмой TDK было разработано специальное защитное покрытие под названием «Durabis», которое позволило защитить данную разновидность оптических носителей от механических повреждений.
На однослойный Blu-ray можно записать 25 гигабайт данных, двухслойный может вместить, соответственно - 50 Гб, двухслойный двусторонний может вместить 128 гигабайт. Японская компания «Pioneer» продемонстрировала экспериментальные 16 и 20-ти слойные конструкции!
Как видите, тема DVD Rom и оптических приводов не так скучна, как может показаться на первый взгляд:) Будем надеяться, что разработчики и дальше будут радовать нас техническими новинками в данной области. А на этом - разрешите на сегодня откланяться:)
После включения питания, запуска кварцевого генератора и установки в неактивное состояние сигнала сброса RESET на выв. 110 U2 (рис. 1) начинает выполняться программа, хранящаяся во FLASH-памяти. На входах -ОЕ и -СЕ микросхемы U7 устанавливаются сигналы лог. 0 (активное состояние), на выходах U7 появляются сигналы данных AD0-AD7. Основной процессор System CPU 8032 в составе чипа МТ1389 (рис. 3), совместимый с семейством MCS52-51-31, работает на тактовой частоте 27 МГц. Второй процессор ARM в составе чипа МТ1389 имеет архитектуру RISC, его программа также находится во FLASH-памяти. Он отвечает за обработку потока данных и работает на тактовой частоте 108 МГц.
В начале работы управляющая программа выводит на индикатор сообщение "Hello", настраивает привод CD/DVD, выводит сообщение "Loading" и ожидает команду от ДУ (сигнала с ИК приемника) или от панели управления. Если диск установлен, он начинает вращаться, с него считывается информация и на экране появляется список файлов. Если диск в лоток не установлен, на экране появляется заставка. Видеосиг нал снимается с выхода Y3 (выв. 198) микросхемы U2 и через видеоусилитель на элементах L36, Q16 и диоды D12, D14 (рис. 4) поступает на выход композитного сигнала. Если в пользовательских настройках был включен выход VGA или RGB, то сигналы появятся на всех выходах микросхемы U2 (Y1, Y2, Y4, Y5, Y6).
После сообщения "Loading" включается привод диска и загружается лоток, если он был открыт - сигнал TRCLOSE. На микросхему U2 поступают сигналы с датчиков: лоток открыт - TRIN или лоток закрыт - TROUT (выв. 49 и 48 U2).
Лазерные диоды LD-DVD и LD-CD включаются сигналами LD01 (цепь R43-Q4-L23) и LD02 (цепь R45-Q5-L24). Перед установкой нового блока лазера вместо неисправного указанные элементы и цепи желательно проверить. Это позволит предотвратить выход из строя достаточно дорогих сборок SF-HD62 и микросхемы ВА5954. Также желательно проверить на короткое замыкание между собой и на шины питания все выходы микросхемы ВА5954 на катушки фокусировки и поиска/удержания дорожки (выв. 13-16 U3).
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема DVD-проигрывателя DVTech D630. Главная плата (Нажмите на изображение для просмотра увеличенного варианта)
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема блока лазера SF-HD6
Рис. 3. Архитектура микросхемы МТ1389
Примечание. Удобнее проверять элементы и цепи стрелочным тестером на режиме хЮ Ом. Измеряют сопротивление как относительно общего провода, так и относительно шин питания (выв. 9, 8, 21, 30 29 и 22 U3), с шиной 5 В (L26-"MO_VCC") и с шиной 3,3 В (L8-"LDO-AV33>>). При этом шлейф лазера нужно отсоединять. Обязательно проверять катушки в блоке лазера: сопротивление обмоток катушек для трекинга должно быть око-лоб Ом и 6...7 Ом - для обмоток катушек фокусировки (см. рис. 2) и катушки не должны замыкаться между собой. Удобнее всего "прозвонить" катушки на шлейфе лазера, (контакты 3-4 и 1-2), здесь лучше использовать цифровой омметр с пределом измерения - единицы Ом.
Схема на транзисторах Q1-Q3 (рис. 1) включает лазерный диод DVD или CD. Команды подаются на микросхему U3. Сигналы управления двигателями и блоком лазера формируются сер-вопроцессором, входящим в состав микросхемы МТ1389.
Схема управления загрузкой лотка реализована на транзисторах Q6-Q9 (рис. 1). На вход схемы поступают сигналы TROPEN (выв. 48 U2) и TRCLOSE (выв. 49 U2). Выходные сигналы схемы LOAD± подаются на разъем CN5, и с него поступают на двигатель загрузки.
Скорость вращения диска регулируется сигналом DMSO с выв. 37 U2 (сигнал DMODMSO).
Сигнал подается на выв. 5 U3 и с выходов микросхемы (выв. 11 и 12) сигнал SP± через разъем CN2 подается на шпиндельный двигатель.
Сигнал управления перемещением лазерной головки FMSO с выв. 38 U2 (сигнал FMOFMSO) подается на выв. 23 U3, и с ее выходов (выв. 17 и 18) сигналы SL± через разъем CN2 поступают на двигатель перемещения лазерной головки. При включении блок лазера перемещается к центру диска, пока не появится сигнал LIMIT с датчика. Управление линзой лазера сделано по обычной схеме: катушка фокусировки подключается к выв. 13, 14 U3, а катушка удержания дорожки и поиска (Tracking Coil) - к выв. 15, 16 U3.
После загрузки диск начинает вращаться и, если лазерная головка исправна и правильно настроена, отраженный луч поступает на фотодиоды (рис. 2). С выходов фотодиодов усиленные сигналы А, В, С, D, Е и F, а также смешанный сигнал RFO (формируется только в режиме чтения DVD) через разъемы CN100 (рис. 2) и CN4 (рис. 1) поступают на главную плату, на входы микросхемы U2 (выв. 2-5, выв. 8-11, выв. 18, 19). По входу MDI1 (выв. 20 U2) контролируется уровень мощности лазера. Микросхема U2 формирует три опорных напряжения, которые используются различными узлами схемы: 2,8 В (V2P8, выв. 28), 2 В (V20, выв. 29), 1,4 В (V1P4, выв. 30).
Как уже отмечалось, микросхема МТ1389 - все в одном (System On Chip). В ее составе есть высококачественный кодер ТВ сигнала и процессор перекодировки чередования строк. В этой микросхеме объединены два предыдущих чипа этой же фирмы: DVD-процессор и MPEG-декодер видео и звука.
Рис. 4. Принципиальная электрическая схема. Выходные разъемы зеукоеых и видеосигналов. Память FLASH, SDRAM и EEPROM (Нажмите на изображение для просмотра увеличенного варианта)
Считанные лазерной головкой сигналы через усилитель ВЧ (рис. 3) поступают на обработку в сигнальный процессор. В этой же микросхеме происходит вся дальнейшая обработка сигналов: разделение потоков Мред видео и звука, декодирование, устранение чередования строк, распаковка файлов с изображением в формате Jpeg. Блоки анализатора кода защиты и CCPPM/CPRM/DRM реализуют защиту видео и звуковых файлов от нелегального копирования, а так же декодируют данные после разрешения на их использование (покупки). В микросхеме МТ1389 есть поддержка спецификации CPRM/CPPM (Content Protection for Recordable Media and Pre-Recorded Media). В блоке звукового процессора обрабатывается цифровой звук, а SACD-процессор декодирует музыкальные файлы этого формата.
Внешняя память FLASH и DRAM подключена к чипу МТ1389 через блок контроллера памяти. Оперативная память типа SDRAM управляется по интерфейсу динамической памяти, используя следующие сигналы: SDCLK, SDCKE - разрешение подачи тактовой частоты, МАО-МАЮ - мультиплексированный адрес, DBAO, DBA1 - сигналы выбора адреса банка памяти, DQ0-DQ31 - 32-битная шина данных. С помощью сигналов DRAS, DCAS фиксируются адреса строки и столбца на кристалле памяти, а сигналом WE данные записываются на кристалл. Сигнал DQM - управление разрядностью памяти (8 или 16 бит). На интерфейсе памяти МТ1389 четыре сигнала DQM (0-3) и шина данных 32 бита. Эти сигналы могут использоваться для выбора разных корпусов микросхем. Если в схему устанавливается две микросхемы памяти (рис. 4) с организацией 2 Мбит х 16, (U4 и U5), на первый кристалл подаются сигналы DQM0 и DQM1 (выв. 14 U4 - DQML, выв. 36 - DQMH, управление DQ0-DQ15), на второй - сигналы DQM2 и DQM3 (выв. 14, 36 U5, DQ16-DQ31), так интерфейс памяти становится 32-разрядным. Может быть установлена одна или две микросхемы памяти, разной емкости и разрядности. На последней модификации главной платы используется 32-разрядная память. Это позволяет проигрывать видео с более высокой скоростью потока, до 9600 Кбит/с.
Постоянная память FLASH (U7) включена в 8-битном режиме. В этом режиме младший адрес АО подается на выв. 45 U7 (D15/A0). Сигналы А0-А21 - адрес, AD0-AD7 - данные, СЕ - выбор микросхемы, RD - чтение. Считывание из микросхемы происходит, когда сигналы СЕ и RD в состоянии лог. 0. Сигнал WR - запись используется только при программировании. Управляющую программу можно считать из FLASH-памяти в память компьютера или записать другую версию программы, не выпаивая микросхему из платы. Для этого можно использовать сервисную программу MTKTool, версия 1.31. Работа с ней подробно описана в .
На исправном проигрывателе "прошивку" можно обновить и с диска, записав на него определенный файл с этой прошивкой (обычно MTK.bin). Лучше всего на скорости 115200 работает интерфейс на обычной логике 74LS14. Для преобразования сигналов RS-232 с 12 до 3 В был взят не оригинальный кабель для телефона Siemens. Для устойчивой работы провода с выхода интерфейса до платы проигрывателя должны быть как можно короче (не более 0,5м). Три провода, включая общий, должны быть свиты вместе, или находиться в заземленном экране.
Память EEPROM (U9 типа 24С16 на рис. 4) программой MTKTool пока не считывается не смотря на наличие соответствующей кнопки в режиме Expert. Содержимое EEPROM можно восстановить на обычном программаторе, подойдет, например, Willem EPROM РСВЗЬ. На нем же можно запрограммировать и память FLASH через адаптер TSOP48. В микросхеме U9 находятся настройки пользователя, а также некоторые данные, такие как код региона DVD, изменить которые с пульта ДУ нельзя.
Видеоданные подаются после обработки на ТВ кодер, который формирует видеосигналы в стандарте PAL или NTSC. Отсюда цифровые видеосигналы подаются на шесть независимых ЦАП, и с их выходов сигнал поступает на видеовыходы. ЦАП могут программироваться как в режим компонентных YUV, так и композитных CVBS сигналов (Composite - выход Y3, выв. 198 U2), и одновременно на остальных пяти выходах формируются сигналы RGB стандарта VGA с частотой развертки 31 кГц.
Видеоусилители выполнены по одинаковой схеме (рис. 4), сигнал подается через LC-фильтр и повторитель на транзисторе типа 2N3906, работающем на нагрузку 75 Ом. Он же вместе с диодами защищает выход микросхемы от статического электричества при подключении аппарата к телевизору. При отсутствии видеосигнала проверяются эти элементы, и всегда рекомендуется все коммутации выполнять при обесточенных устройствах.
В звуковом тракте применен ЦАП U12 типа WM8766 фирмы Wolfson Micro. На входы ЦАП с микросхемы U2 подаются сигналы цифрового звука и синхронизации. Выходы ЦАП - шесть каналов звука, идут на предварительные усилители, реализованные на сдвоенных ОУ типа RC4558 (U11, 13, 14). Звуковой сигнал на выходе блокируется с помощью ключа на транзисторе 2N3904. На усилители подается питание через отдельный сглаживающий фильтр.
Перейдем к описанию типовых неисправностей DVD-проигрывателя и их устранению.
Здравствуйте При проигрывании диска с фильмом часто происходит остановка почти на середине фильма, хотя на диске он полностью и можно это просмотреть на компьютере.Если записать на этот диск мильтики, то смотрится без остановок.Подскажите, как избавиться от дефекта, может кто сталкивался или настройками можно исправить?
Нага рев Анатолий 13.01.2013 08:54
здравствуйте у меня не работает dvd при включении в сеть моргает сидиром и ничего больше не работает
дима 12.11.2012 15:55
zxzzlS , oectktwtpkby, xcmtdofdtazb, http://jvvxgchdtjrx.com/
Что такое DVD?. 3
Основы устройства DVD 3
Множество поверхностей DVD 5
Скорость передачи и время доступа. 6
Запись на DVD 7
Видео на DVD 8
DVD в действии. 8
Звук на DVD 9
Офицальный наследник DVD обьявлен – Blue-ray Disk. 11
Что такое DVD? После долгого периода времени, потраченного на планирование и разработки, увидел свет новый формат, которого все так ждали. Появление формата DVD ознаменовало собой переход на новый, более продвинутый, уровень в области хранения и использования данных, звука и видео. Первоначально аббревиатура DVD расшифровывалась, как digital video disc, это оптические диски с большой емкостью. Эти диски используются для хранения компьютерных программ и приложений, а так же полнометражных фильмов и высококачественного звука. Поэтому, появившаяся несколько позже расшифровка аббревиатуры DVD, как digital versatile disc, т.е. универсальный цифровой диск - более логична.
Снаружи, диски DVD выглядят как обычные диски CD-ROM. Однако возможностей у DVD гораздо больше. Диски DVD могут хранить в 26 раз больше данных, по сравнению с обычным CD-ROM. Имея физические размеры и внешний вид, как у обычного компакт-диска или CD-ROM, диски DVD стали огромным скачком в области емкости для хранения информации, по сравнению со своим предком, вмещающим 650MB данных. Стандартный однослойный, односторонний диск DVD может хранить 4.7GB данных. Но это не предел -- DVD могут изготавливаться по двухслойному стандарту, который позволяет увеличить емкость хранимых на одной стороне данных до 8.5GB. Кроме этого, диски DVD могут быть двухсторонними, что увеличивает емкость одного диска до 17GB. К несчастью, чтобы считать DVD диск, Вам придется купить новое устройство, но это новое аппаратное средство будет так же прекрасно считывать Ваши старые диски CD-ROM и звуковые CD. Что все это означает для нас большая емкость новых дисков? Это значит, что у нас появляются поистине неограниченные возможности для обучения и развлечений, для просмотра видеофильмов с потрясающим цифровым качеством изображения и звука. DVD обеспечивает более четкое и качественное изображение, чем лазерный дис (LD) и более насыщенный звук, чем на CD. Более того, DVD дает вам возможность выбора. Вы можете выбрать, с какого ракурса просматривать сцену фильма, благодаря тому, что одна и та же сцена снимается под разными углами положения камеры. Благодаря этому, один и тот же фильм можно смотреть, например, со сценами насилия или без них, а сюжет одного и того же фильма может причудливым образом изменяться. И почти все это уже имеется в продаже! Далее, мы подробнее рассмотрим технологию, которая предлагает нам столько возможностей.
Основы устройства DVD
Как и CD-ROM, диски DVD хранят данные, за счет расположенных насечек вдоль спиральных треков на отражающей металлической поверхности, покрытой пластиком. Используемый в устройствах чтения DVD дисков лазер, скользит вдоль треков по насечкам, а отраженный луч интерпретируется приемным устройством в виде единиц или нулей. Основное требование, при разработке DVD, было простым: увеличить емкость хранимых данных, за счет расположения как можно большего числа насечек вдоль треков на диске, при этом технология изготовления должна быть дешевой. Результатом исследований стала разработка более высокочастотного полупроводникового лазера с меньшей длиной волны, в следствии чего стало возможным использовать насечки более маленького размера. 
В то время, как лазер в обычном устройстве CD-ROM имеет длину волны 780-нанометров (nm), устройства DVD используют лазер с длиной волны 650-nm или 635-nm, что позволяет покрывать лучом в два раза больше насечек на одном треке, и в два раза больше треков, расположенных на одной записанной поверхности. Другие нововведения - это новый формат секторов, более надежный код коррекции ошибок, и улучшенная модуляция каналов. Вместе, эти улучшения дополнительно увеличивают плотность записи данных в полтора раза. Жесткие производственные требования и незначительно большая поверхность записи, стали последним препятствием, при разработке DVD, из-за чего емкость данных, размещаемых на диске ограничена 4.7Gb. Но оказалось, что это не предел. Для записи видео и звука на DVD применяется очень сложная технология компрессии данных, носящая имя MPEG-2. MPEG-2 представляет из себя следующее поколении стандарта на сжатие (компрессию) видео и звуковых данных, обеспечивающего возможность разместить большие объемы информации в меньшем пространстве. Стандарт сжатия MPEG разработан Экспертной группой кинематографии (Moving Picture Experts Group - MPEG). MPEG это стандарт на сжатие звуковых и видео файлов в более удобный для загрузки или пересылки, например через интернет, формат. По стандарту MPEG-1 потоки видео и звуковых данных передаются со скоростью 150 килобайт в секунду -- с такой же скоростью, как и односкоростной CD-ROM проигрыватель -- и управляются путем выборки ключевых видео кадров и заполнением только областей, изменяющихся между кадрами. К несчастью, MPEG-1 обеспечивает качество видеоизображения более низкое, чем видео, передаваемое по телевизионному стандарту.
Компрессия по стандарту MPEG-2 кардинально меняет положение вещей. Более 97% цифровых данных, представляющих видео сигнал дублируются, т.е. являются избыточными и могут быть сжаты без ущерба качеству изображения. Алгоритм MPEG-2 анализирует видеоизображение в поисках повторений, называемых избыточностью. В результате процесса удаления избыточности, обеспечивается превосходное видеоизображение в формате MPEG-2 при более низкой скорости передачи данных. По этой причине, современные средства поставки видеопрограмм, такие как цифровые спутниковые системы и DVD, используют именно стандарт MPEG-2.
Множество поверхностей DVD
Большинство дисков DVD имеют емкость 4.7GB. Применение схем удвоения плотности и их комбинирования, позволяет иметь диски большей емкости: от 8.5Gb и 9.4Gb до 17Gb.
Существуют следующие структурные типы DVD:
Single Side/Single Layer (односторонний/однослойный): это самая простая структура DVD диска. На таком диске можно разместить до 4.7 Гб данных. Кстати, эта емкость в 7 раз больше емкости обычного звукового CD и CD-ROM диска.
Single Side/Dual Layer (односторонний/двуслойный): этот тип дисков имеет два слоя данных, один из которых полупрозрачный. Оба слоя считываются с одной стороны и на таком диске можно разместить 8.5 Гб данных, т.е. на 3.5 Гб больше, чем на однослойном/одностороннем диске.
Double Side/Single Layer (двусторонний/однослойный): на таком диске помещается 9.4 Гб данных (по 4.7 Гб на каждой стороне). Нетрудно заметить, что емкость такого диска вдвое больше одностороннего/однослойного DVD диска. Между тем, из-за того, что данные располагаются с двух сторон, придется переворачивать диск или использовать устройство, которое может прочитать данные с обеих сторон диска самостоятельно. Double Side/Double Layer (двусторонний/двуслойный): структура этого диска обеспечивает возможность разместить на нем до 17 Гб данных (по 8.5 Гб на каждой стороне). Заметим, что все приведенные цифры соответствуют емкости, указанной в миллионах байтов; если округлять по другой методике, принимая за основу, что 1Кб=1024 байта, а не 1000 байт, то получатся другие числа: 4.38GB, 7.95GB, 8.75GB, и 15.9GB соответственно. 
Нетрудно заметить, что простейшим способом удвоения емкости является использование двухсторонних дисков. Производители могут изготавливать диски DVD толщиной 0.6мм, что в половину меньше толщины стандартного диска CD. Это дает возможность соединить два диска обратными сторонами и получить емкость в 9.4Gb. По другой технологии, создается второй слой для размещения данных, это позволяет увеличить емкость одной стороны диска. Первый слой делается полупрозрачным, таким образом лазерный луч может проходить через него и отражаться уже от второго слоя. По этой схеме на каждой стороне дика можно разместить по 8.5GB данных.
Российский Государственный Заочный Аграрный Университет
Реферат по теме:
Обзор DVD-приводов
Студента I курса
группы ПИ – 1-24
Кузнецова Игоря
1. Что такое DVD?
2. Основы устройства DVD.
3. Множество поверхностей DVD .
4. .
5. Запись на DVD.
6. Видео на DVD.
7. DVD в действии.
8. Звук на DVD.
10. Обзор DVD-приводов популярных марок
Что такое DVD?
После долгого периода времени, потраченного на планирование и разработки, увидел свет новый формат, которого все так ждали. Появление формата DVD ознаменовало собой переход на новый, более продвинутый, уровень в области хранения и использования данных, звука и видео.
Первоначально аббревиатура DVD расшифровывалась, как digital video disc, это оптические диски с большой емкостью. Эти диски используются для хранения компьютерных программ и приложений, а так же полнометражных фильмов и высококачественного звука. Поэтому, появившаяся несколько позже расшифровка аббревиатуры DVD, как digital versatile disc, т.е. универсальный цифровой диск - более логична.
Снаружи, диски DVD выглядят как обычные диски CD-ROM. Однако возможностей у DVD гораздо больше. Диски DVD могут хранить в 26 раз больше данных, по сравнению с обычным CD-ROM. Имея физические размеры и внешний вид, как у обычного компакт-диска или CD-ROM, диски DVD стали огромным скачком в области емкости для хранения информации, по сравнению со своим предком, вмещающим 650MB данных. Стандартный однослойный, односторонний диск DVD может хранить 4.7GB данных. Но это не предел -- DVD могут изготавливаться по двухслойному стандарту, который позволяет увеличить емкость хранимых на одной стороне данных до 8.5GB. Кроме этого, диски DVD могут быть двухсторонними, что увеличивает емкость одного диска до 17GB. К несчастью, чтобы считать DVD диск, Вам придется купить новое устройство, но это новое аппаратное средство будет так же прекрасно считывать Ваши старые диски CD-ROM и звуковые CD. Что все это означает для нас большая емкость новых дисков? Это значит, что у нас появляются поистине неограниченные возможности для обучения и развлечений, для просмотра видеофильмов с потрясающим цифровым качеством изображения и звука. DVD обеспечивает более четкое и качественное изображение, чем лазерный диск (LD) и более насыщенный звук, чем на CD. Более того, DVD дает вам возможность выбора. Вы можете выбрать, с какого ракурса просматривать сцену фильма, благодаря тому, что одна и та же сцена снимается под разными углами положения камеры. Благодаря этому, один и тот же фильм можно смотреть, например, со сценами насилия или без них, а сюжет одного и того же фильма может причудливым образом изменяться. И почти все это уже имеется в продаже! Далее, мы подробнее рассмотрим технологию, которая предлагает нам столько возможностей.
Основы устройства DVD
.
Как и CD-ROM, диски DVD хранят данные, за счет расположенных насечек вдоль спиральных треков на отражающей металлической поверхности, покрытой пластиком. Используемый в устройствах чтения DVD дисков лазер, скользит вдоль треков по насечкам, а отраженный луч интерпретируется приемным устройством в виде единиц или нулей.
Основное требование, при разработке DVD, было простым: увеличить емкость хранимых данных, за счет расположения как можно большего числа насечек вдоль треков на диске, при этом технология изготовления должна быть дешевой.
Результатом исследований стала разработка более высокочастотного полупроводникового лазера с меньшей длиной волны, вследствие чего стало возможным использовать насечки более маленького размера.
В то время как лазер в обычном устройстве CD-ROM имеет длину волны 780-нанометров (nm), устройства DVD используют лазер с длиной волны 650-nm или 635-nm, что позволяет покрывать лучом в два раза больше насечек на одном треке, и в два раза больше треков, расположенных на одной записанной поверхности.
Другие нововведения - это новый формат секторов, более надежный код коррекции ошибок, и улучшенная модуляция каналов.
Вместе, эти улучшения дополнительно увеличивают плотность записи данных в полтора раза. Жесткие производственные требования и незначительно большая поверхность записи, стали последним препятствием, при разработке DVD, из-за чего емкость данных, размещаемых на диске ограничена 4.7Gb. Но оказалось, что это не предел.
Для записи видео и звука на DVD применяется очень сложная технология компрессии данных, носящая имя MPEG-2. MPEG-2 представляет из себя следующее поколении стандарта на сжатие (компрессию) видео и звуковых данных, обеспечивающего возможность разместить большие объемы информации в меньшем пространстве.
Стандарт сжатия MPEG разработан Экспертной группой кинематографии (Moving Picture Experts Group - MPEG). MPEG это стандарт на сжатие звуковых и видео файлов в более удобный для загрузки или пересылки, например через интернет, формат. По стандарту MPEG-1 потоки видео и звуковых данных передаются со скоростью 150 килобайт в секунду - с такой же скоростью, как и односкоростной CD-ROM проигрыватель -- и управляются путем выборки ключевых видео кадров и заполнением только областей, изменяющихся между кадрами. К несчастью, MPEG-1 обеспечивает качество видеоизображения более низкое, чем видео, передаваемое по телевизионному стандарту.
Компрессия по стандарту MPEG-2 кардинально меняет положение вещей. Более 97% цифровых данных, представляющих видео сигнал дублируются, т.е. являются избыточными и могут быть сжаты без ущерба качеству изображения. Алгоритм MPEG-2 анализирует видеоизображение в поисках повторений, называемых избыточностью. В результате процесса удаления избыточности, обеспечивается превосходное видеоизображение в формате MPEG-2 при более низкой скорости передачи данных. По этой причине, современные средства поставки видеопрограмм, такие как цифровые спутниковые системы и DVD, используют именно стандарт MPEG-2.
Множество поверхностей DVD
Большинство дисков DVD имеют емкость 4.7GB. Применение схем удвоения плотности и их комбинирования, позволяет иметь диски большей емкости: от 8.5Gb и 9.4Gb до 17Gb.
Существуют следующие структурные типы DVD:
Single Side/Single Layer
(односторонний/однослойный): это самая простая структура DVD диска. На таком диске можно разместить до 4.7 Гб данных. Кстати, эта емкость в 7 раз больше емкости обычного звукового CD и CD-ROM диска.
Single Side/Dual Layer (односторонний/двуслойный): этот тип дисков имеет два слоя данных, один из которых полупрозрачный. Оба слоя считываются с одной стороны и на таком диске можно разместить 8.5 Гб данных, т.е. на 3.5 Гб больше, чем на однослойном/одностороннем диске.
Double Side/Single Layer
(двусторонний/однослойный): на таком диске помещается 9.4 Гб данных (по 4.7 Гб на каждой стороне). Нетрудно заметить, что емкость такого диска вдвое больше одностороннего/однослойного DVD диска. Между тем, из-за того, что данные располагаются с двух сторон, придется переворачивать диск или использовать устройство, которое может прочитать данные с обеих сторон диска самостоятельно.
Double Side/Double Layer
(двусторонний/двуслойный): структура этого диска обеспечивает возможность разместить на нем до 17 Гб данных (по 8.5 Гб на каждой стороне).
Заметим, что все приведенные цифры соответствуют емкости, указанной в миллионах байтов; если округлять по другой методике, принимая за основу, что 1Кб=1024 байта, а не 1000 байт, то получатся другие числа: 4.38GB, 7.95GB, 8.75GB, и 15.9GB соответственно.
Нетрудно заметить, что простейшим способом удвоения емкости является использование двухсторонних дисков. Производители могут изготавливать диски DVD толщиной 0.6мм, что в половину меньше толщины стандартного диска CD. Это дает возможность соединить два диска обратными сторонами и получить емкость в 9.4Gb.
По другой технологии, создается второй слой для размещения данных, это позволяет увеличить емкость одной стороны диска. Первый слой делается полупрозрачным, таким образом лазерный луч может проходить через него и отражаться уже от второго слоя. По этой схеме на каждой стороне дика можно разместить по 8.5GB данных.
Если сложить двуслойные диски обратными сторонами вместе, получится очень приличная емкость в 17GB.
Скорость передачи и время доступа
Существующие приводы DVD имеют несколько более медленную скорость вращения дисков, по сравнению с устаревшими устройствами CD-ROM c 3-х кратной скоростью. Однако, благодаря более плотному размещению данных на DVD, скорость их передачи соответствует 9-ти кратной скорости передачи данных приводов CD-ROM, что в цифрах соответствует передачи около 1.3 MB/sec.
Соль в том, что видео на DVD прокручивается приблизительно с 9-ти кратной скоростью, в то время, как видеопрограммы на CD обычно рассчитаны на 2-х или 4-х кратную скорость (вот почему при использовании х24 скоростного привода CD нет никакого заметного улучшения качества при проигрывании видео). За счет передачи видеоданных в 2.25-4.5 раза быстрее, видеофильм, показываемый с проигрывателя DVD имеет такое качество, что по сравнению с ним видео с CD-ROM проигрывателя напоминает мерцающее изображение в старинном кинотеатре. И действительно, если запустить один и тот же фильм с VideoCD, VHS или DVD, то разница в качестве будет заметна на глаз, причем однозначно выигрывает DVD. Более того, на мониторе DVD фильм смотрится лучше, чем на телевизоре.
Сейчас на рынке уже появились устройства чтения DVD дисков второго поколения, имеющие уже 2-х кратную скорость. Хотя это и не влияет на качество проигрываемого видео, зато увеличит скорость загрузки программного обеспечения с DVD-ROM.
Практически не изменилось положение только с одним важным параметром, влияющем на производительность: время доступа, или то время, которое требуется лазерному лучу для перехода с одного трека на другой. Имея среднее время доступа между 150 и 200 миллисекунд (ms), приводы DVD-ROM, конечно же, не могут соперничать с жесткими дисками, по скорости запуска приложений или времени поиска разрозненных данных.
Но это не трагично, т.к. время доступа не влияет на проигрывание видео, потому что в этом случае данные располагаются на диске последовательно.
Кроме того, DVD-ROM, так же, как и CD-ROM, прекрасно подходят для загрузки программ и в качестве большого хранилища данных для приложений, которые не помещаются на Ваш жесткий диск.
Запись на DVD.
Существуют устройства DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW которые позволят Вам хранить данные на специальных записываемых или перезаписываемых дисках DVD.
Устройства DVD-R и DVD+R позволяют сделать лишь однократную запись. Отличие болванки DVD-R от обычного диска DVD-ROM заключается в специальном пигментном слое, чутко реагирующем на прикосновения лазерного луча.
