Menu English Ukrainian Tiếng Nga Trang Chủ

Thư viện kỹ thuật miễn phí cho những người có sở thích và chuyên gia Thư viện kỹ thuật miễn phí


ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Компакт-диски: технологии и стандарты. Справочные данные

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Những tài liệu tham khảo

 Bình luận bài viết

Регулярно читая компьютерную прессу, общаясь с людьми, имеющими отношение к компьютерам, интересуясь рекламой последних в печати и на телевидении, нетрудно заметить, какими гигантскими шагами развивается эта отрасль техники. Воображение потрясают все более совершенные процессоры, высококачественные мониторы, принтеры, а нередко и принципиально новые изделия. Многие возможности вычислительной техники обусловлены ее периферийным оборудованием. В предлагаемой статье рассказывается об одном из видов периферии - устройствах долговременного хранения информации на оптических компакт-дисках.

За относительно недолгую историю вычислительной техники сменилось немало видов носителей, на которых информация может храниться неопределенно долгое время: бумажные перфокарты и перфоленты, магнитные ленты, барабаны, гибкие и жесткие диски разных размеров и емкости и, наконец, магнитооптические и оптические диски. В запасе у производителей высокотехнологичных аксессуаров для компьютеров сегодня наверняка имеется немало перспективных идей в этой области, но пока все большую популярность приобретают магнитооптические и оптические диски. В данной статье речь пойдет только об оптических дисках, появившихся довольно давно, но постоянно совершенствующихся и уверенно обретающих все большую популярность.

Более распространенное название оптических дисков - "компакт-диск" или CD-ROM (кратко - CD).

CD способен хранить в небольшом физическом объеме огромное количество информации. Немаловажна возможность многократного считывания записанных данных без износа носителя, связанная с отсутствием какого-либо механического контакта читающего устройства с поверхностью, несущей информацию. К этому следует добавить относительно невысокую стоимость самих дисков и устройств, необходимых для работы с ними. Эти достоинства не могут не привлекать всех, кому приходится хранить огромные объемы данных с минимальным риском их потери. А таких становится все больше. Везде, где есть компьютеры, обязательно найдутся мощные программы, архивы и базы данных, изображения и звуки, преобразованные в цифровую форму. Все это удобно хранить на CD.

ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ

Современный CD - пластиковый диск диаметром около 120 и толщиной примерно 1 мм, имеющий в центре отверстие диаметром 15 мм. Вокруг отверстия имеется область шириной около 10 мм для зажима в шпинделе, вращающем диск. Одна сторона CD, как правило, красиво оформлена и снабжена краткой информацией о содержании записей. Другая - блестит и переливается всеми цветами радуги. На ней вокруг зажимной области имеется еще одно визуально различимое кольцо, на котором отштампован серийный номер в штриховом или ином коде, часто понятном только изготовителю диска. Далее находится область данных, которая и дает радужный эффект при рассматривании в отраженном свете. С внешнего края CD имеет прозрачное защитное кольцо небольшой ширины [1].

Наиболее распространенные CD имеют структуру, показанную на рис. 1. На основу 1 из акрилового пластика нанесен тончайший отражающий слой 2 из алюминия. Металл покрыт прозрачной защитной поликарбонатной пленкой 3. Данные считывает лазерный луч 4. Обычный процесс изготовления CD состоит из нескольких этапов: подготовки данных к записи, изготовления мастер-диска (оригинала) и матриц (негативов мастер-диска), тиражирования CD.

Đĩa compact: công nghệ và tiêu chuẩn

Информация наносится на гладкую поверхность алюминиевого мастер-диска лазерным лучом, который, изменяя структуру металла (проще говоря, выжигая его), создает на ней микроскопические впадины. Чередование поразному отражающих свет впадин и плоских участков представляет данные в привычной для компьютеров двоичной форме. Отметим, что размеры сформированных лазерным лучом впадин очень малы - на отрезке, длина которого не превышает толщины человеческого волоса, их может разместиться несколько десятков [2].

Дальнейшее напоминает изготовление обычных грампластинок. Негативные копии мастер-диска служат матрицами для прессования несущих информацию впадин на поверхности собственно CD, которые остается покрыть алюминием, нанести защитный слой и снабдить нужными надписями. Стоит заметить, что существуют и другие технологии производства CD, в том числе перезаписываемых и дозаписываемых, о некоторых из них будет рассказано ниже.

СЧИТЫВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Под CD, вставленным в привод блестящей стороной вниз и закрепленным во вращающемся шпинделе, перемещается по радиусу с помощью сервомотора считывающее устройство (рис. 2). Оно состоит из полупроводникового лазера 1, светоделительной призмы 2 с объективом 3, фокусирующим луч на поверхности диска 4, и фотоприемника 5. Объектив снабжен приводами точной подстройки положения луча на информационной дорожке. Ясно, что для считывания используется лазер гораздо меньшей мощности, чем тот, которым выжигали впадины на поверхности мастер-диска [3].

Đĩa compact: công nghệ và tiêu chuẩn

Отраженный алюминиевой поверхностью луч призма направляет на фотоприемник. Если он отразился от блестящего островка между впадинами, в цепи фотоприемника появляется электрический ток, наличие которого интерпретируется как логическая 1. Луч, попавший во впадину, большей частью рассеивается, в результате освещенность фотоприемника и вырабатываемый им ток уменьшаются - фиксируется логический 0.

Чувствительная поверхность фотоприемника разделена на четыре сектора. Это позволяет управляющему приводом микропроцессору определить правильность позиционирования луча. Если луч отклонился от нужного положения (а это, как правило, случается из-за погрешностей изготовления CD и привода), сместится и создаваемое им на поверхности фотоприемника пятно, в результате его сектора будут освещены неодинаково. Сравнивая токи, вырабатываемые каждым из элементов приемника, микропроцессор формирует команды, корректирующие положение объектива, а следовательно, и луча на поверхности отражающего слоя.

СТРУКТУРЫ ДАННЫХ

Как уже говорилось, данные записаны на CD в виде последовательности впадин и интервалов между ними, образующей одну физическую информационную дорожку. Именно одну, в отличие от привычного способа записи на магнитные диски. Эта единственная дорожка представляет собой спираль, начинающуюся у центра диска и раскручивающуюся к его краю. Этим CD немного напоминает традиционную грампластинку, отличаясь от нее направлением спирали и бесконтактным способом считывания данных. Дорожка начинается со служебной области, необходимой для синхронизации привода: считывающее устройство должно "знать", когда ожидать прихода каждого из записанных битов информации. Физическая дорожка может быть разделена на несколько логических.

Непрерывный поток считываемых с CD битов делится на восьмиразрядные байты, логически объединенные в сектора. Каждый сектор состоит из 12 байт синхронизации, четырех байт заголовка, содержащего номер сектора и сведения о типе записи в нем, 2048 байт основной области данных и 288 байт дополнительной информации.

Применяется несколько типов секторов. Первый из них предназначен только для цифровой звукозаписи. Второй - основной для всех CD. Его заголовок удлинен до 12 байт за счет области дополнительной информации. Оставшуюся часть этой области занимают код обнаружения ошибок считывания данных (четыре байта) и два кода, позволяющих их исправить: Р-паритет (172 байт) и Q-пaритет (104 байт). В секторах третьего типа область дополнительной информации отдана в распоряжение пользователя. Так что каждый из них может содержать до 2336 байт данных, однако без возможности контроля правильности считывания и коррекции ошибок. Каждая логическая дорожка состоит из секторов только одного типа [4].

В первых секторах CD записано его содержание (Volume Table of Contents, VTOC) - нечто вроде таблицы размещения файлов (FAT) на магнитных дисках. Вообще, базовый формат CD согласно стандарту HSG (о нем см. ниже) во многом напоминает формат дискеты, на нулевой дорожке которой не только указываются ее основные параметры (число дорожек, секторов и т. п.), но и хранятся сведения о размещении данных (директорий и файлов).

В системной области находятся директории с указателями или адресами областей, где хранятся данные. Существенное отличие от дискеты заключается в том, что в корневой директории CD указываются прямые адреса файлов, находящихся в поддиректориях, что существенно облегчает их поиск.

Классическая "одинарная" скорость считывания данных, с которой сегодня работают только проигрыватели аудиодисков, - 175 Кбайт/с или примерно 75 секторов в секунду. Каждая логическая дорожка, содержащая 300 секторов, воспроизводится с этой скоростью за 4 с. Весь CD, если он состоит только из секторов второго типа, содержит 663,5 Мбайт данных.

В компьютерах используются приводы CD, обеспечивающие гораздо большую скорость считывания данных за счет увеличения частоты вращения шпинделя и соответствующего изменения ряда других технических характеристик. Сегодня распространены приводы с восьми-и 12-кратным увеличением скорости. Но есть и такие, в которых она в 16 и даже в 24 раза больше "одинарной".

СТАНДАРТЫ CD

Музыкальные оптические CD пришли на смену виниловым с механической записью (грампластинкам) в 1982 г., почти одновременно с появлением первых персональных компьютеров фирмы IBM. Это было результатом сотрудничества двух гигантов электронной промышленности- японской фирмы Sony и голландской Philips.

Любопытна история выбора емкости CD. Исполнительный директор Sony Акио Морита решил, что новые изделия должны отвечать требованиям любителей классической музыки. После проведения опроса выяснилось, что самое популярное в Японии классическое произведение- девятая симфония Бетховена - звучит около 73 мин. Видимо, если бы японцы больше любили короткие симфонии Гайдна или оперы Вагнера, исполняемые целиком за два вечера, развитие CD могло пойти по другому пути. Но факт остается фактом. Было решено, что CD должен быть рассчитан на 74 мин и 33 с звучания.

Так родился стандарт, известный как "Красная книга" (Red Book). He всех любителей музыки удовлетворила выбранная длительность звучания, но по сравнению с 45 мин недолговечных виниловых пластинок это был существенный шаг вперед. Когда 74 мин музыки пересчитали в информационную емкость, получилось около 640 Мбайт [2].

Две названные выше фирмы сыграли ведущую роль и в разработке первого стандарта цифровых CD - так называемой "Желтой книги" (Yellow Book). Созданные на его основе диски, способные хранить, кроме звуковых данных, также текстовые и графические, получили название CD-DA (CD-Digital Audio).

В заголовке CD-DA содержится информация, позволяющая определить тип записанных данных. Стандарт, однако, не регламентировал логический и файловый форматы записи. Их выбор был полностью доверен фирмам-производителям. В результате соответствующий требованиям "Желтой книги" CD нередко мог быть прочитан устройством только той модели, для которой он предназначен. Такое положение, особенно в связи с большим коммерческим успехом CD, разумеется, не могло удовлетворить никого. В общих интересах необходимо было срочно найти компромисс.

Вторым стандартом "де-факто" для цифровых CD стал HSG или просто High Sierra. Отметим любопытную деталь: он назван именем отеля и казино в одном из городков Калифорнии, где собрались обсудить свои проблемы основные производители CD. Этот документ носил рекомендательный характер и был предложен, чтобы обеспечить хоть какую-нибудь совместимость. В нем определялись как логический, так и файловый форматы CD. К сожалению, для книги со стандартом HSG подходящего цвета так и не нашлось. Тем не менее, он оказался настолько привлекательным, что основные положения принятого несколько позже международного стандарта ISO 9660 совпали с HSG.

ISO 9660 описывает файловую систему CD-ROM. Согласно стандарту первого уровня она напоминает аналогичную систему MS DOS: имена файлов могут содержать до восьми символов и иметь расширение из трех символов, отделенных точкой. В именах запрещены специальные символы (например,"~","-", "=", "+"), используются только прописные (заглавные) латинские буквы, цифры и символ подчеркивания. Каждый файл снабжается номером версии, который отделяется от расширения символом ";". Имена каталогов не могут иметь расширений. Допускается вложение до восьми каталогов.

Стандарт ISO 9660 второго уровня позволяет давать файлам имена длиной до 32 символов, накладывая на их выбор описанные выше ограничения. CD, созданные по такому стандарту, непригодны для использования в ряде операционных систем, в том числе MS DOS.

Прежде чем продолжить рассказ о стандартах CD, рассмотрим понятие сеанса записи. Большинство CD относятся к односеансным (Single Session), так как все данные записаны на них за один технологический цикл или сеанс записи. Однако после того, как были разработаны соответствующие технологии и специальные диски, появилась возможность выполнять дополнительные сеансы записи, добавляя к уже имеющимся новые порции данных. К многосеансным (Multisession) относятся CD форматов PhotoCD и CD-ROM XA (extended Architecture - расширенная архитектура).

Технология PhotoCD предложена фирмой Eastman Kodak в качестве средства создания и просмотра цифровых фотографий. На специальный диск можно поочередно записать в цифровой форме изображения с любых 35-миллиметровых слайдов и негативов. Но для полного считывания информации необходим PhotoCD-совместимый привод. Обычный, соответствующий стандартам HSG или ISO 9660, сможет прочесть только запись, сделанную в первом сеансе, так как во VTOC, находящейся в начале информационной дорожки, имеются сведения только о ней.

Стандарт CD-ROM XA совместим сверху с High Sierra и ISO 9660. Однако в нем заложено гораздо больше возможностей. Во-первых, он разрешает многосеансную запись. Во-вторых, можно хранить на одном и том же диске графические, текстовые и звуковые данные, причем графика может включать в себя как неподвижные картинки и анимацию, так и полноценные кинофильмы (full-motion).

Основная особенность CD-ROM XA - так называемое чередование (Interleaving) блоков разнородной информации. Например, за первым видеокадром может следовать его звуковое сопровождение, после которого располагается следующий кадр и т. д. Это способствует синхронности воспроизведения звука и изображения, существенно уменьшает необходимый объем промежуточного буфера, по сравнению с требуемым при обычном расположении данных на диске.

Другая особенность стандарта ХА - сжатие звуковых данных, что позволяет записать на один диск аудиоинформацию длительностью в несколько часов (вместо обычных 74 мин). Хотя алгоритмы сжатия самых разных данных активно применяются во многих отраслях вычислительной техники, данное преимущество CD-ROM XA пока используется не очень широко.

Очередная попытка фирм Sony и Philips исчерпывающе регламентировать не только логический и файловый форматы, но и содержимое самих файлов на цифровых CD вылилась в стандарт, известный под названием "Зеленая книга" (Green Book). Собственно, это - расширенная версия стандарта CD-ROM ХА. Приводы, соответствующие "Зеленой книге", могут читать диски форматов CD-DA, CD-ROM, CD-ROM XA, CD-I и Kodak PhotoCD [2].

Впервые упомянутый здесь формат CD-I (Interactive - интерактивный) заслуживает описания. Источниками интерактивной информации для CD-I считаются аудио- и видеоустройства реального времени с расширенными возможностями обработки текстов и графики. Предполагается широкое использование компьютерных программ для обработки всех видов данных. Применительно к информационным и системным задачам в формате CD-I определяются возможные типы данных и способы их кодирования, организация необходимых средств поддержки дисковых систем. С технической точки зрения формат CD-I основан на технологии CD-ROM, но для потребителя он близок к CD-DA. На одном диске можно объединять дорожки CD-DA и CD-I записей, применять аппаратуру декодирования CD-DA в CD-I системах.

Дисками формата CD-I чаще всего пользуются в сферах образования (дистанционное обучение и самообучение с помощью справочников, альбомов, "разговаривающих" книг), развлечений (музыка с текстом, нотами, картинками, игры), организации досуга (черчение и рисование, создание кинофильмов, анимация реального времени, сочинение стихов), туризма (карты, устройства для навигации, информация о достопримечательностях), диагностики заболеваний и многих других.

Последний из действующих сегодня стандартов CD изложен в "Оранжевой книге" (Orange Book). В его первой части речь идет о магнитооптических накопителях (CD-МО), допускающих стирание и перезапись информации. Вторая часть посвящена накопителям типа WORM (Write Once Read Many - однократная запись, многократное считывание) и CD-R (Recordable - записываемый). На эти устройства данные можно только дописать. Стереть имеющуюся запись невозможно. Практически все продаваемые сейчас приводы CD отвечают требованиям второй части "Оранжевой книги" - они могут читать CD всех описанных форматов, втом числе дозаписываемые.

Рассмотренные стандарты относятся к CD, пригодным для использования на IBM-совместимых персональных компьютерах. Разумеется, существуют и форматы, предназначенные для других систем, например, Macintosh HFS для компьютеров фирмы Apple Macintosh, но их мы касаться не будем.

В первой части статьи были рассмотрены практически все популярные форматы хранения данных на CD-ROM. Одна из их особенностей - отличие структуры файловой системы CD от принятой в MS DOS. Таким образом, для доступа к записанным данным необходимо преобразовать их формат. Для решения этой задачи фирма Microsoft выпустила специальный программный драйвер под названием Microsoft CD Extentions (MSCDEX.EXE). Он очень распространен, входит в комплект поставки MS DOS и почти всех приводов CD-ROM. При использовании MSCDEX.EXE операционная система работает с компакт-диском как с обычным магнитным (за исключением того, что данные можно только прочитать). Для загрузки драйвера в файле AUTOEXEC.BAT должна быть предусмотрена команда (записанная в одну строку)

МSCDEX / D: имя [/D: имя2...] [/Е] [/К] [/S] [/V] [/L:буква] [/М:число]

Ее параметры (необязательные - в квадратных скобках) задают следующее:

/D:имя [/D: имя2...] - имена установленных в компьютере приводов CD - ROM. Они должны совпадать с указанными в аналогичных параметрах команд файла CONFIG.SYS, которыми запускают эти приводы. По умолчанию используется имя MSCD001.

/Е - разрешается размещать буфера секторов диска в расширенной памяти, если она имеется.

/К - MS DOS может читать компакт-диски, использующие кодировку японской азбуки Канджи.

/S - разрешается доступ к CD-ROM из локальной компьютерной сети.

/V - во время запуска MSCDEX будет выводить на экран статистические данные.

/L:буква - этой буквой будет обозначен логический диск, соответствующий приводу CD-ROM. Если она не задана, драйвер использует первую свободную. Например, в системе, где уже есть диски А, В и С, по умолчанию CD-ROM станет диском D, а если имеется параметр /L:H, то диском Н. При наличии более одного привода CD остальные получат очередные не занятые буквы.

/М:число - столько буферов секторов CD создаст драйвер. Их может быть от двух до 30 (по умолчанию - 10) и каждый займет в памяти около 2 Кбайт. Чем больше буферов, тем выше производительность системы.

MSCDEX.EXE обязательно используется совместно с драйверами привода CD - ROM, описываемыми как устройства (DEVICE) в файле CONFIG.SYS. Эти драйверы специализированы для каждой модели приводов, поставляются вместе с ними и также имеют несколько параметров. К сожалению, перечислить все варианты не представляется возможным [2].

ИНТЕРФЕЙСЫ

Интерфейс связывает привод CD-ROM и компьютер. Именно его характеристики определяют скорость взаимодействия этих устройств. Каждый новый тип диска и привода к нему, появляющийся на рынке, должен иметь интерфейс, позволяющий без задержек и с наименьшей загрузкой центрального процессора передавать большие массивы данных. Довольно часто фирмы-производители поставляют привод CD-ROM вместе с контроллером, реализующим так называемый собственный (Proprietary) интерфейс. Он часто находится на звуковой плате, к которой подключают CD - ROM, приобретаемый в составе мультимедийного набора. Обычно это упрощенная реализация одного из стандартов, рассматриваемых ниже.

Очень редко (из-за низкой скорости передачи данных) применяется связь через параллельный порт, предназначенный для принтера. Обычно к нему подключают некоторые модели внешних приводов, так как для этого не нужно вскрывать компьютер. Порт чаще всего настраивается на работу в одном из усовершенствованных режимов: ЕРР (Enchanced Parallel Port) или ЕСР (Extended Capabilities Port). Для подключения CD - ROM к портативным компьютерам часто применяют конвертеры их интерфейса в параллельный.

Многие приводы CD - ROM снабжены обычным для жестких магнитных дисков (винчестеров) интерфейсом IDE (известным также под названиями АТ - Bus, ATA). Его особенность - реализация функций контроллера в самом приводе, что делает подключение к компьютеру достаточно простым. Несколько лет назад компания Western Digital разработала стандарт EIDE - улучшенный (Enchanced) IDE, который поддержали еще пять ведущих фирм. Он позволяет установить в компьютер до четырех винчестеров, приводов CD - ROM или стримеров.

Популярен интерфейс SCSI (читается "скази"). С его помощью подключают многие периферийные устройства, требующие высокой скорости передачи данных. Обычная для этого интерфейса скорость - 2...4 Мбайт/с. Физически шина SCSI представляет собой плоский кабель с 50-контактными разъемами. К ней можно подключить до восьми периферийных устройств.

Стандартом предусмотрено два способа передачи сигналов по шине: синфазный и дифференциальный. Последний отличается повышенной помехоустойчивостью и позволяет увеличить ее длину. Чтобы гарантировать неискаженную передачу сигналов, к линиям шины с обеих сторон должны быть подключены согласованные нагрузки (набор предназначенных для этого резисторов часто называют терминатором).

В версии SCSI - 2 пропускная способность повышена увеличением тактовой частоты и сокращением критических временных параметров шины за счет применения новейших интегральных микросхем и высококачественных кабелей. Существуют улучшенные варианты этого интерфейса: "быстрый" (Fast) и "широкий" (Wide). В последнем предусмотрены 24 дополнительные линии связи и устройства соединены еще одним кабелем (68-проводным). Для приводов CD - ROM "широкий" SCSI - 2 практически не применяют [5].

Программный интерфейс основного (host) адаптера SCSI, устанавливаемого в компьютер, определен стандартом ASPI (Advanced SCSI Programming Interface), разработанным фирмой Adaptec - ведущим производителем таких устройств. Программные модули этого стандарта достаточно легко стыкуются друг с другом. Основной из них - хост - менеджер. С ним связаны драйверы устройств. Если вместе с приводом CD-ROM, имеющим интерфейс SCSI, поставляется ASPI - совместимый драйвер, он сможет работать со всеми хост - адаптерами (интерфейсными платами) производства Adaptec и большинства других фирм.

ДОЗАПИСЫВАЕМЫЕ CD

Мы уже не раз говорили о том, что техника развивается очень быстро и то, что было новым вчера, сегодня - привычная вещь, а завтра - безнадежный архаизм. Рассмотрим некоторые перспективные направления развития компакт - дисков.

Дозаписываемые CD, популярные уже сегодня, продолжают широко распространяться. Предназначены они не для массового тиражирования программ и другой информации, а для единичных записей или изготовления небольшого числа копий. CD-R (Recordable - дозаписываемый) полностью соответствуют требованиям второй части "Оранжевой книги". Большинство устройств для их записи поддерживают многосеансный режим.

Структура CD - R показана на рис. 3. Он состоит из нескольких слоев: несущего поликарбонатного 1, органического 2, в котором лазерный луч "выжигает" информацию, отражающего (золотого) 3 и защитного 4 из устойчивого к внешним воздействиям лака, на котором печатают этикетку [6].

Đĩa compact: công nghệ và tiêu chuẩn

Используются несколько принципиально различных типов органического слоя. Он изготавливается из материалов очень сложного химического состава. Во время записи CD-R небольшие области 5 органического слоя под действием мощного сфокусированного лазерного луча нагреваются и изменяют оптические свойства (начинают рассеивать свет). В не нагревавшихся местах слой остается прозрачным и во время считывания данных пропускает свет лазера 6. Последний доходит до золотого отражающего слоя и, возвратившись назад, попадает на светоделительную призму, а затем - на светочувствительный датчик. Больший, чем у алюминия, коэффициент отражения света золотом компенсирует потери энергии считывающего луча в органическом слое.

Хотя способы записи информации на обычные и дозаписываемые CD различны, результат одинаков - последовательность отражающих и не отражающих свет участков, которую может прочесть любой привод CD-ROM. Надо отметить, что CD-R имеет некоторые преимущества перед сходными с ними WORM-дисками, имеющими большую емкость (двусторонние - до 1,2 Гбайт), но из-за очень высокой стоимости не получившими широкого распространения [4].

НОВЫЙ СТАНДАРТ: ТЕХНОЛОГИЯ DVD

Последний тип оптических дисков, о которых мы расскажем в данной статье, - DVD. Сегодня это самый новый и перспективный стандарт. Точно так же, как CD медленно вытесняли виниловые долгоиграющие пластинки, DVD в будущем постепенно заменят CD - ROM [6].

Первоначально аббревиатуру DVD расшифровывали как Digital Video Disk (цифровой видеодиск), затем - Digital Versatile Disk (цифровой универсальный диск), а сегодня - вообще не расшифровывают. Эта технология находится в стадии разработки очень давно, но наконец подошла к рубежу, за которым последует широкое внедрение. В частности, на крупнейшей российской компьютерной выставке Comtek'98 демонстрировалось несколько видеодисков, изготовленных по технологии DVD [7].

Đĩa compact: công nghệ và tiêu chuẩn

Внешне DVD напоминает обычный CD, однако информации на нем может быть записано в семь раз больше (4,7 Гбайт). Это значение характерно для однослойного одностороннего диска (SLSS). Информационная емкость двуслойного одностороннего (DLSS) составляет 8,5 Гбайт, однослойного двустороннего (SLDS) - 9,4 Гбайт, а двуслойного двустороннего (DLDS) - около 17 Гбайт, т. е. в 26 раз больше, чем современного CD - ROM.

Диск DLDS (рис. 4) состоит из двух склеенных подложек 1 толщиной по 0,6 мм каждая с нанесенными на них информационными и защитными слоями толщиной по несколько микрометров. Для считывания данных с каждого из информационных слоев луч лазера 4 фокусируют на одном из них: полупрозрачном приповерхностном 2 или отражающем глубинном 3. Лазерный диод считывающего устройства работает не в характерном для CD инфракрасном диапазоне (длина волны 780 нм), а излучает красный свет с длиной волны 650 и 635 нм, что позволило уменьшить размер пита (области, занятой на рабочей поверхности диска единицей информации) почти в два раза и соответственно сократить расстояние между дорожками записи. Повышенные требования к точности фокусировки заставили применить линзу увеличенной апертуры. Высокая плотность записи потребовала устойчивого к сбоям кодирования данных (EFM Plus 8/16) и использования надежной системы исправления ошибок считывания (кодов Рида - Соломона) [8].

Имеется пять подстандартов DVD (книг): А - DVD - ROM, В - DVD - Video, С - DVD - Audio, D - DVD - WO, Е - DVD - RAM. Нетрудно догадаться о содержании каждой из книг. DVD - ROM заменят цифровые компьютерные CD, которыми мы пользуемся сегодня. DVD - Video с записью движущихся изображений в полноэкранном формате неизбежно придут на смену бытовым видеокассетам с магнитной лентой. DVD - Audio - замена нынешних звуковых CD. DVD - WO (Write Once - однократная запись) подобны дозаписываемым CD - R. Большие надежды возлагаются на самые технологически сложные DVD - RAM. Они в далеком (или не очень) будущем заменят CD - RW (Rewritable - перезаписываемый) или CD - E (Erasable - стираемый), опытные образцы которых только начинают появляться на рынке.

Каждому из перечисленных подстандартов предсказывают самые радужные перспективы. Но по-настоящему оценить их достоинства можно будет, лишь увидев в действии. Пока что потребителей должны впечатлять заявленные объемы размещаемой на DVD информации.

Văn chương

  1. Нортон П. и др. Персональный компьютер изнутри. - М.: Бином, 1995.
  2. Борзенко А., Федоров А. Мультимедиа для всех. - М.: Компьютер пресс, 1995.
  3. Сворень Р. Электроника шаг за шагом. - М.: Детская литература, 1991.
  4. Мультимедиа. Под редакцией А. Петренко. - М.: Бином, 1994.
  5. Карни Д. Накопители сегодня и завтра. - PC magazine, RE, 1997, № 4, с. 148 - 156.
  6. Вассерман А. Во имя пользователя. - Компьютерра, 1996, № 33, с. 21 - 23.
  7. Пур А. Накопители XXI века. - PC magazine, RE, 1997, № 4, с. 138 - 146.
  8. Павид А. Прощайте, винилы, кассетники и видаки. - Компьютерра, 1996, № 37, с. 34 - 39.

Авторы: А.Денисенко, А.Балабанов, г.Нижний Новгород

Xem các bài viết khác razdela Những tài liệu tham khảo.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới 04.05.2024

Khám phá không gian và những bí ẩn của nó là nhiệm vụ thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học từ khắp nơi trên thế giới. Trong bầu không khí trong lành của vùng núi cao, cách xa ô nhiễm ánh sáng thành phố, các ngôi sao và hành tinh tiết lộ bí mật của chúng một cách rõ ràng hơn. Một trang mới đang mở ra trong lịch sử thiên văn học với việc khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới - Đài thiên văn Atacama của Đại học Tokyo. Đài quan sát Atacama nằm ở độ cao 5640 mét so với mực nước biển mở ra cơ hội mới cho các nhà thiên văn học trong việc nghiên cứu không gian. Địa điểm này đã trở thành vị trí cao nhất cho kính viễn vọng trên mặt đất, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ độc đáo để nghiên cứu sóng hồng ngoại trong Vũ trụ. Mặc dù vị trí ở độ cao mang lại bầu trời trong xanh hơn và ít bị nhiễu từ khí quyển hơn, việc xây dựng đài quan sát trên núi cao đặt ra những khó khăn và thách thức to lớn. Tuy nhiên, bất chấp những khó khăn, đài quan sát mới mở ra triển vọng nghiên cứu rộng lớn cho các nhà thiên văn học. ... >>

Điều khiển vật thể bằng dòng không khí 04.05.2024

Sự phát triển của robot tiếp tục mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong lĩnh vực tự động hóa và điều khiển các vật thể khác nhau. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã trình bày một cách tiếp cận sáng tạo để điều khiển robot hình người bằng dòng không khí. Phương pháp này hứa hẹn sẽ cách mạng hóa cách thức thao tác các vật thể và mở ra những chân trời mới trong lĩnh vực robot. Ý tưởng điều khiển vật thể bằng dòng không khí không phải là mới, nhưng cho đến gần đây, việc thực hiện những khái niệm như vậy vẫn là một thách thức. Các nhà nghiên cứu Phần Lan đã phát triển một phương pháp cải tiến cho phép robot điều khiển vật thể bằng cách sử dụng các tia khí đặc biệt làm "ngón tay không khí". Thuật toán kiểm soát luồng không khí được phát triển bởi một nhóm chuyên gia dựa trên nghiên cứu kỹ lưỡng về chuyển động của các vật thể trong luồng không khí. Hệ thống điều khiển máy bay phản lực, được thực hiện bằng động cơ đặc biệt, cho phép bạn điều khiển các vật thể mà không cần dùng đến vật lý ... >>

Chó thuần chủng ít bị bệnh hơn chó thuần chủng 03.05.2024

Chăm sóc sức khỏe cho thú cưng của chúng ta là một khía cạnh quan trọng trong cuộc sống của mỗi người nuôi chó. Tuy nhiên, có một nhận định chung cho rằng chó thuần chủng dễ mắc bệnh hơn so với chó lai. Nghiên cứu mới do các nhà nghiên cứu tại Trường Khoa học Y sinh và Thú y Texas dẫn đầu mang lại góc nhìn mới cho câu hỏi này. Một nghiên cứu được thực hiện bởi Dự án lão hóa chó (DAP) trên hơn 27 con chó đồng hành cho thấy chó thuần chủng và chó lai thường có khả năng mắc các bệnh khác nhau như nhau. Mặc dù một số giống chó có thể dễ mắc một số bệnh nhất định nhưng tỷ lệ chẩn đoán tổng thể gần như giống nhau giữa cả hai nhóm. Bác sĩ thú y trưởng của Dự án Lão hóa Chó, Tiến sĩ Keith Creevy, lưu ý rằng có một số bệnh phổ biến phổ biến hơn ở một số giống chó nhất định, điều này ủng hộ quan điểm cho rằng chó thuần chủng dễ mắc bệnh hơn. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Perovskite cải thiện hiệu quả sử dụng pin mặt trời Silicon 07.03.2020

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Colorado (CU Boulder) đã tạo ra một loại pin mặt trời chi phí thấp với một số hiệu suất chuyển đổi điện năng cao nhất hiện nay bằng cách sử dụng kết hợp các lớp silicon và perovskite.

Michael McGehee, giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Hóa học và Sinh học CU Boulder, đồng tác giả của một bài báo về sự phát triển cho biết: “Chúng tôi đã sản xuất một sản phẩm chịu trách nhiệm cho ngành công nghiệp trị giá 30 tỷ đô la mỗi năm và làm cho nó tốt hơn 30%. được xuất bản trên tạp chí Khoa học.

Các nhà khoa học đã đặt một lớp pin mặt trời perovskite lên trên một lớp silicon, lớp pin này thu nhận các photon năng lượng thấp hơn từ phần hồng ngoại của quang phổ. Hiệu suất nội tại của nguyên tố silicon là 21%, nhưng việc bổ sung perovskite đã cải thiện nó khoảng một phần ba, lên 27%.

Khái niệm về pin mặt trời đa chức năng hoặc song song đã được biết đến trong khoảng nửa thế kỷ, và kỷ lục thế giới về hiệu suất đạt được với ứng dụng của nó là hơn 45%. Tuy nhiên, chi phí của những tấm pin kỷ lục như vậy - 80 đô la mỗi mét vuông - khiến cho triển vọng sử dụng rộng rãi của chúng trở nên không thực tế.

Việc sử dụng perovskite halogenua có thể làm giảm chi phí của pin mặt trời nhiều lớp hơn hai bậc độ lớn. Thành phần độc đáo của tinh thể perovskite - một tỷ lệ brom, iốt và clo được điều chỉnh chính xác, mang lại sự kết hợp tốt nhất giữa hiệu quả và tính ổn định - là kết quả của nghiên cứu kéo dài suốt thập kỷ qua.

Các perovskite như vậy rất dễ tổng hợp ngay cả trong điều kiện phòng thí nghiệm. Trong các thử nghiệm hơn 1000 giờ hoặc gần 42 ngày, các yếu tố song song mới cho thấy sự thay đổi tối thiểu về hiệu quả ban đầu.

Giáo sư McGee tin rằng việc vượt quá hiệu suất tối đa của pin mặt trời silicon không làm cạn kiệt tiềm năng của cấu trúc đa lớp băng thông rộng do nhóm của ông phát triển.

Ông nói: “Chúng tôi nghĩ rằng chúng có thể phá vỡ ngưỡng hiệu suất 30% mà vẫn ổn định.

Tin tức thú vị khác:

▪ Theo dõi đôi mắt của người say

▪ DNA của mọi thứ

▪ Bộ điều chỉnh VIPER26K tích hợp MOSFET 1050V

▪ Loại nam châm mới được phát hiện

▪ Kim cương nói về nguồn gốc của sự sống

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

 

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Nhà máy công nghệ tại nhà. Lựa chọn các bài viết

▪ đồ sắt. Lịch sử phát minh và sản xuất

▪ bài viết Người bản địa đã làm gì với xác của Thuyền trưởng Cook bị sát hại? đáp án chi tiết

▪ Điều hành cần trục. Mô tả công việc

▪ bài viết Điện tử gia dụng. Bộ điều chỉnh công suất, nhiệt kế, ổn định nhiệt. Danh mục

▪ bài viết Đèn LED hồng ngoại. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Имя:


Email (tùy chọn):


bình luận:





Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024