AKADEMIA BYDGOSKA im. KAZIMIERZA WIELKIEGO

WYDZIAŁ MATEMATYKI TECNNIKI I NAUK PRZYRODNICZYCH

KATEDRA FIZYKI

Błażej Mróz

Błażej Mróz

HISTORIA POWSTANIA, ZASADA DZIAŁANIA I

KIERUNKI ROZWOJU CZYTNIKÓW I NOŚNIKÓW

OPTYCZNYCH

Praca licencjacka
napisana pod kierunkiem
dr Karola Grudzińskiego

Bydgoszcz 2005

2

S

kładam serdeczne podziękowania

Panu dr Karolowi Grudzińskiemu

za okazaną życzliwość, pomoc oraz

cenne uwagi przekazywane w trakcie

przygotowywania niniejszej pracy.

3

SPIS TREŚCI:

WSTĘP..............................................................................................................................4

1.Budowa i zasada działania nośników optycznych..........................................................6

1.1. Budowa i zasada działania płyty CD..................................................................6

0STRUKTURA CD:................................................................................................6

0ZASADA DZIAŁANIA: ......................................................................................7

1.2. Budowa i zasada działania płyty CD-RW........................................................10

0STRUKTURA CD-RW:......................................................................................10

0ZASADA DZIAŁANIA:.......................................................................................11

1.3. Budowa i zasada działania płyty DVD.............................................................12

0STRUKTURA DVD:...........................................................................................13

0ZASADA DZIŁANIA:..........................................................................................15

1.4. Tłoczenie płyt CD i DVD.................................................................................19

2.Budowa i zasada działania napędów optycznych.........................................................20

2.1. Budowa i zasada działania napędu CD-ROM..................................................20

0SPOSÓB ODCZYTU PŁYTY:.............................................................................24

0SPOSÓB UMIESZCZENIA PŁYTY W CZYTNIKU:.........................................25

2.2. Budowa i zasada działania napędu DVD.........................................................26

2.3. Napędy COMBO.............................................................................................29

3.Technologie jutra..........................................................................................................30

4

WSTĘP

Wprowadzenie na rynek czytników optycznych na początku lat 80

przez firmy Philips i Sony zrewolucjonizowała techniki zapisu. Na

początku płyty CD były wykorzystywane tylko w technice audio. Z czasem

płyty winylowe zostały całkowicie zastąpione przez srebrne krążki. Dzięki

wysokiej jakości zapisu cyfrowego, muzyka nagrana na płytę, nabrała

niepowtarzalnie czystego brzmienia nie porównywalnego do zapisu

analogowego. Sukces swego wynalazku, który odniosły firmy Philips i

Sony, przyczynił się do opracowania w roku 1985 nowego standardu CD-

ROM (Compact Disc Read Only Memory), dzięki któremu można było

zapisywać dane komputerowe na płycie CD. Koszt wyprodukowania dysku

wynosił ok. $2 za sztukę (przy większych ilościach). Trwałość zapisu

danych na dobrych nośnikach oceniana jest na około 30 lat. Płyta jest

odporna na działanie pól elektromagnetycznych. Na jednym krążku

możemy przechowywać ponad 600 MB danych. Dysk kompaktowy dzięki

swej dostępności i niewielkiej cenie zakupu zdobył ogromne powodzenie

wśród wszystkich użytkowników. Dziś trudno sobie wyobrazić komputer

bez odtwarzacza CD-ROM. Na płytach umieszczone są wersje instalacyjne

wszystkich powstałych aplikacji, programów multimedialnych,

edukacyjnych czy gier. Płyty CD są dodawane do czasopism i to nie tylko o

tematyce komputerowej, rozwijają i uzupełniają tematy poruszane na

łamach pism.

Nośniki CD-R mają jedną znaczącą wadę - dane można nagrać tylko

raz. W połowie 1997 roku zamknięto pracę nad płytą CD umożliwiającą

wielokrotny zapis informacji (CD-RW), pojawiły się pierwsze nośniki i

nowe napędy umożliwiające wielokrotne nagrywanie na jednej płycie.

Archiwizowanie danych na płytach CD-R i CD-RW jest dziś jednym

z najtańszych sposobów zabezpieczania przed utratą

jakże ważnych w

5

dzisiejszych czasach informacji. Dzięki niskim cenom nagrywarek cieszą

się one obecnie dużą popularnością i stały się one standardem domowym.

Koszt nagrywarki, w chwili pisania tej pracy, waha się od 80 do 100 zł, co

przy cenach odtwarzaczy CD (ok. 60zł) stanowi niewielką różnicę.

W 1995 roku kilku przedstawicieli największych firm branży

elektronicznej spotkało się na konferencji poświęconej wspieraniu nowego

formatu zapisu który miał zrewolucjonizować kino domowe. Płyty DVD

(Digital Versatile Disk) charakteryzują się bardzo dużą pojemnością

(4.7GB), siedmiokrotnie większą niż ta jaka jest dostępna na krążku CD.

Tak dobre parametry osiągnięto dzięki zastosowaniu nowej techniki która

wykorzystuje półprzepuszczalny materiał oraz dzięki zmianie długości fali

promienia lasera, który może wnikać głębiej w materiał. Wzrost

pojemności przyczynia się niewątpliwie do rozwoju możliwości

multimedialnych, które oferuje nam DVD. Obok materiału wideo na płycie

mogą znajdować się ścieżki audio, co oznacza że można umieścić kilka

wersji językowych narracji, jak i nagranie tzw. komentarzy reżyserskich.

Możemy także obserwować akcję toczącą się na ekranie mając do wyboru

widok kilku kamer.

Odkrycie napędów i czytników optycznych w znacznej mierze

ułatwiło przenoszenie większej ilości danych pomiędzy komputerami.

Nadal trwają prace nad doskonaleniem tych technologii. Technologie

zapisu i odczytu skutecznie wyparły z rynku inne nośniki danych i wydaje

się, że nie tak szybko zostanie opracowany nośnik który wyprze napędy

optyczne z naszych domów.

W pierwszym rozdziale tej pracy opisano budowę, rodzaje i zasadę

działania nośników optycznych, kolejny dotyczy czytników optycznych, na

końcu starano się przybliżyć aktualnie opracowywane nowe technologie

takie jak Blu-Ray i HD-DVD.

6

1. Budowa i zasada działania nośników optycznych.

1.1. Budowa i zasada działania płyty CD.

Płyta CD jest połączeniem bardzo zaawansowanej technologii oraz

starego stylu, swoim kształtem nawiązuje do starych i znacznie mniej

doskonałych płyt winylowych. Dzięki temu że, elementy fizyczne służące

do odczytu zapisanej ścieżki (takie jak głowica czy igła) zastąpiono wiązką

lasera jakość zapisanych danych jest nieporównywalnie lepsza i bardziej

trwała. Pojemność nośnika początkowo wynosiła 636MB, dzięki

udoskonalaniu technologii wzrosła do 650 później 700 i 800MB, a w

specjalnych wykonaniach sięga nawet 1GB.

•

STRUKTURA CD:

Dysk CD to krążek średnicy 120 lub 80 milimetrów z milionami

mikroskopijnych odciśniętych wgłębień, które układają się w kształcie

spirali rozciągającej się do zewnątrz nośnika. Płyta składa się z kilku

warstw:

7

Rysunek 1 Budowa płyty CD

- dolna warstwa wykonana jest z poliwęglanu, jest to elastyczne i

przeźroczyste tworzywo sztuczne, które chroni właściwe ścieżki przed

zabrudzeniami i zarysowaniami, zwiększając odporność na błędy podczas

odczytu.

- warstwa barwna (nazywana Dye) - jest pochodzenia organicznego, topi

się podczas zapisu, na niej to wypalana bądź wytłaczana jest spiralna

ścieżka z danymi zaczynając się w środku płyty a kończąc na jej brzegu.

Dane zapisywane są w postaci wgłębień (pits) i odstępów (lands).

(Ciekawostką jest, że maksymalna długość ścieżki wynosi aż około 6 km).

Zmiana stanu z wgłębienia na odstęp lub odwrotnie oznacza stan logiczny

"1", brak zmiany - "0". Ułożenie wgłębień tworzy cyfrowy kod sygnału

audio, a także jest nośnikiem informacji dla lasera odczytującego płytę.

- spiralny rowek prowadzący o głębokości 0,12µm, nazywany Wobbled

Pregroove, jest odciskany na powierzchni nośnika jeszcze w fazie

produkcji płyty. Ma on za zadanie wskazywać laserowi drogę poprzez całą

powierzchnię płyty podczas zapisu lub odczytu.

- bardzo cienka warstwa aluminium lub złota, której zadaniem jest

odbijać strumień lasera odczytujący dane w połączeniu z warstwą barwną

nadaje płycie kompaktowej charakterystyczny kolor, najczęściej srebrny

ale także żółty, zielony, złoty, niebieski. Warstwa ta jest chroniona przed

utlenieniem i zniszczeniem przez warstwę żywicy

- ochronna warstwa lakieru stanowi najbardziej zewnętrzną warstwę na

której umieszczane są napisy lub obrazki

•

ZASADA DZIAŁANIA:

Podczas odczytu danych krążek CD wiruje z dużą prędkością (od

około 200 do 500 obrotów na minutę).

Zatem gdy dane przeznaczone do

odczytu znajdują się bliżej środka płyty krążek musi wirować szybciej,

8

a gdy laser przesuwa się ku brzegowi nośnika szybkość wirowania dysku

maleje. Na płytę znajdującą się w napędzie optycznym pada światło lasera

(o długości 780 nm)

i podąża za spiralnym ułożeniem kolejnych wgłębień.

Jeżeli promień lasera padnie na wgłębienie (pits), odpowiedni czujnik

rejestruje brak jego odbicia a promień lasera jest wówczas rozpraszany.

Gdy światło lasera pada na powierzchnie płaską płyty (tzw. land) to zostaje

odbite przez wewnętrzną warstwę aluminiową i trafia ponownie do

czujnika optycznego w odtwarzaczu. Dolna warstwa wspomaga skupianie

wiązki lasera (działa jak soczewka) i redukuje szerokość wiązki z 0,8 mm

(przy wejściu) do 0,001 mm (przy wyjściu z warstwy poliwęglanu).

Inżynierowie pracujący nad płytą CD, zdawali sobie sprawę z

możliwości powstania drobnych, fizycznych uszkodzeń (na porysowanej

powierzchni płyty promień lasera załamuje się lub ulega rozproszeniu).

Zaszyfrowali oni dane na płycie w sposób nieuporządkowany (ścieżka

dźwiękowa utworu jest rozrzucona na całej powierzchni płyty).

Elektroniczny układ korekcji błędów odnajduje i łączy kolejne fragmenty

ścieżki, a część utraconą na skutek zniszczenia fizycznego, odbudowuje na

podstawie zadanego algorytmu. Dzięki temu drobne fizyczne uszkodzenia

nie powodują błędów w odczycie ścieżek przez odtwarzacz. Jednak jeżeli

rys jest dużo i są one bardzo szerokie (przykrywają znaczną ilość danych),

to nawet najlepszy napęd CD-ROM nie będzie mógł odtworzyć

brakujących fragmentów danych.

Rysy które są prostopadłe do ścieżki z

danymi (w poprzek płyty) nie utrudniają odczytu danych, ponieważ rzadko

ulegają uszkodzeniu sektory zawierające użyteczne dane i bity korekcji.

Jeżeli zarysowania są podłużne i mają kierunek zgodny z kierunkiem

spiralnej ścieżki, wtedy dane niezbędne do przeprowadzenia korekcji

błędów ulegają przeważnie całkowitemu zniszczeniu co uniemożliwia

poprawne odczytanie nośnika.

9

Żeby zmniejszyć prawdopodobieństwo błędnego odczytu, dane

zostały dodatkowo zaszyfrowane przy użyciu algorytmu ETF (Eight To

Fourteen), zmieniającego dane zapisane za pomocą kombinacji ośmiu

bitów na kombinację 14 bitów, które są łatwiejsze w odróżnianiu od siebie.

Tabela 1 Konwersja z 8 na 14 bitów

Wartość

Reprezentacja 8-bitowa

Reprezentacja 14-bitowa

0

00000000

01001000100000

1

00000001

10000100000000

2

00000010

10010000100000

3

00000011

10001000100000

4

00000100

01000100000000

Sekwencje 14 bitów są dobrane w ten sposób, aby liczba kolejno

występujących po sobie wgłębień i odstępów zawierała się między 3 a 11.

Aby spełnić ten warunek 14-bitowe łańcuchy, są zawsze rozdzielane

odpowiednio dobranymi trójkami bitów. Zapisane w ten sposób dane plus

dodatkowe 24 bity synchronizujące i 3 zamykające tworzą tzw. ramkę z

czego tylko 24 bity są informacją istotną dla użytkownika. Pozostałe 9

bitów to informacje sterujące dla czytnika,

(bity parzystości, bity korygujące ewentualne błędy). Kolejne 98 ramek

tworzy sektor w którym są zapisywane informacje.

Pod względem zapisu nośniki CD-R składają się z dwóch części:

systemowej i informacyjnej. Cześć systemowa to Power Calibration Area –

PCA (obszar kalibracji mocy lasera). Część ta znajduje się na początku

pyty. Zawsze gdy chcemy odczytać nośnik, moc lasera jest odpowiednio

korygowana. W skład części informacyjnej wchodzą: znacznik inicjujący

(lead-in) w którym zapisywane są informacje o położeniu plików i

folderów, tak zwany TOC (Table of Contents), następnie znajdują się dane

użytkownika w postaci ścieżek, na końcu części informacyjnej jest

umieszczony znacznik zamykający (lead-out).

10

Producentom zajmującym się technologią CD udało się osiągnąć

jednolity standard. Nigdy nie było kilku różnych, niekompatybilnych ze

sobą, typów płyt kompaktowych.

Różne badania dowiodły, że zapisana płyta CD-R powinna

przechowywać swoją zawartość danych przez dziesiątki lat, jednak niczego

nie można przewidzieć z góry. Gwarantowana trwałość płyty CD-R

określana jest na około 10 lat, niektóre źródła współpracujące z

producentami płyt podają dużo większe liczby (nawet 200 lat).

Największym zagrożeniem dla nośników jest intensywne światło

słoneczne, które w połączeniu z wilgocią oraz kwaśnym ostatnio

powietrzem powoduje, że z wielu płyt, głównie tańszych marek, dane

bezpowrotnie znikają po czasie krótszym niż rok. Płyty CD-R są bardziej

wrażliwe na zadrapania niż płyty CD produkowane przemysłowo

1.2. Budowa i zasada działania płyty CD-RW

CD-RW (Compact Disc Rewriteable) jest odmianą CD-R, jednak

udoskonaloną o możliwość wielokrotnego zapisu danych. W 1995 roku

rozpoczęło się wprowadzenie tych dysków na rynek. Dzięki użyciu środka

występującego w normalnej temperaturze w dwóch formach: krystalicznej i

amorficznej (formy te powodują, że światło lasera przenika lub jest

odbijane) uzyskano możliwość wielokrotnej zmiany własności optycznych

nośnika

•

STRUKTURA CD-RW:

Nośnik ma identyczne wymiary jak płyta CD. Główna różnica tkwi

w materiale warstwy barwnej (aktywnej) będącej stopem srebra, telluru,

antymonu i indu. Cienka warstwa tego stopu umieszczona jest miedzy

11

dwiema warstwami pomocniczymi o silnych właściwościach

dielektrycznych które mają za zadanie odprowadzania ciepła z nośnika

(nagromadzone ciepło mogłoby skasować świeżo nagrane dane). Tak jak w

płycie Cd warstwa aktywna znajduje się na przeźroczystym poliwęglanie

stanowiącym nośnik mechaniczny, a na jej górze znajduje się warstwa

odbijająca. Tylna strona warstwy odbijającej pokryta jest ochronnym

lakierem UV, na którym można umieszczać etykietę.

•

ZASADA DZIAŁANIA:

W przeciwieństwie do swojego poprzednika w nośniku CD-RW

możliwe jest przywrócenie właściwości odbijającej. Wypalony i

nieprzezroczysty punkt może pod wpływem promienia o średniej mocy

zmienić swoje własności i stać się przezroczystym. Powolne stygnięcie

materiału pozwala na budowę struktury krystalicznej, która dobrze odbija

światło. Warstwę amorficzną

uzyskujemy przez miejscowe nagrzanie

materiału do temperatury 700

o

C .

Do kasowania danych nagrywarka używa promienia o średniej mocy.

Mamy dwie metody służące do czyszczenia nośnika: metoda szybka i

dokładna. W tej pierwszej czyszczenie trwa kilkadziesiąt sekund, jednak

kasowane są tylko informacje dotyczące położenia plików (Table of

Contents (TOC)). Treść krążka fizycznie pozostaje nie zmieniona. W

drugiej, dokładnej z nośnika usuwane są wszystkie zapisane na niej

informacje, jednak metoda ta trwa znacznie dłużej (nawet do 30 minut).

Skomplikowana budowa warstwy aktywnej utrudniła bardzo odczyt

informacji zapisanych na płycie. Tutaj pojawia się problem: napęd CD-

ROM, wyprodukowany wcześniej niż w połowie roku 1997, nie jest w

stanie odczytywać dysków CD-RW, ponieważ w tym celu musi on dyspo­

nować funkcją Multiread (odczyt wielocykliczny). Niedopasowanie to

12

wynika z różnego stopnia pochłaniania światła promienia lasera przez płytę

CD i CD-RW oraz niższej czułości elementu fotoelektrycznego. Budowa

płyty wielokrotnego zapisu pozwala na odbicie jedynie 25% światła (dla

zwykłych krążków przyjmuje się 65%), więc żeby nośniki wielokrotnego

zapisu były odczytywane, urządzenia służące do odczytu muszą posiadać

wbudowany wspomagający układ elektroniczny, który wzmacnia sygnał,

powstały po przyjęciu odbitej wiązki światła.

Trwałość informacji zapisanych na CD-RW wynosi około 10-30 lat.

Możliwość zapisu i kasowania ścieżek określana jest na około 1000 cykli

(zakładając, że korzystamy z CD-RW codziennie, to jedną płytę będziemy

użytkowali ok. 3 lata).

1.3. Budowa i zasada działania płyty DVD.

W 1994 r. po ukazaniu się pierwszych napędów CD-ROM, firmy

zaczęły szukać nowej technologii pozwalającej na udoskonalenie płyty

kompaktowej. W tym czasie powstały dwie odrębne koncepcje. Firma

Toshiba zaproponowała zwiększenie gęstości zapisu i wykorzystanie obu

stron istniejących krążków. W ten sposób powstały płyty SD

(SuperDensity). Na czele drugiej grupy stanął Philips i Sony. Ich

rozwiązanie nazwane MMCD (MultiMedia CD) zakładało stworzenie

dwóch lub więcej warstw na jednej stronie płyty, zaś dane odczytywane

miały być przez wiązkę laserową o zmiennej długości fali. Przedstawiony

stan rzeczy nie trwał zbyt długo. Pod koniec 1994 roku, aby uniknąć

kreowania odrębnych formatów firmy zgodziły się na połączenie swoich

myśli technicznych. W ten sposób powstał projekt dysku DVD -

dwustronnego, dwuwarstwowego zapisu o wysokiej gęstości

13

Tabela 2: Porównanie nośników CD i DVD

Element porównawcze płyt

CD

DVD

Średnica

120mm

120mm

Grubość

1,2mm

1,2mm

Masa

14gr

13-20gr

Odległość między ścieżkami

1,6µm

0,74µm

Liczba warstw z danymi

1

1; 2; 4

Minimalna długość zagłębień
w warstwie danych

0,83-0,97µm

0,4µm

*1

0,44µm

*2

Maksymalna liczba obrotów

480rpm

1530rpm

Minimalna liczba obrotów

210rpm

630rpm

Długość fali świetlnej lasera

780nm

650 lub

635nm

Prędkość skanowania

1,2 - 1,4m/s

3,49 m/s

*1

3,84 m/s

*2

Wielkość soczewki lasera

0,45

0,60

Pojemność

650mb

4,7 / 8,5

/ 9,4 / 17GB

Transfer danych (1x)

150Kb/s

1350KB/s

Obszar zajmowany przez dane do
korekcji błędów

25%

13%

*1

dla płyt jednowarstwowych

*2

dla płyt dwuwarstwowych

•

STRUKTURA DVD:

Zewnętrzny wygląd płyty DVD niczym się nie różni od CD (średnica

zewnętrzna krążka 120mm, grubość dysku 1,2mm, tak jak CD).

Rozbieżność dostrzegamy dopiero po zagłębieniu się w szczegółowy opis

specyfikacji DVD. Zmniejszenie odległości między ścieżkami z 1.6µm do

0,74µm przyczyniło się do znacznego wzrostu pojemności płyty (spirala

zapisu danych ma przeszło 11km długości). Pojemność jednego krążka,

14

gdy mamy do czynienia z dwustronną, dwuwarstwową płytą DVD wynosi

łącznie 17 GB danych. Jak do tej pory bardzo rzadko spotykamy się z

płytami o tak dużej pojemności - do większości zastosowań wystarczają

krążki mieszczące 4,7 GB. Zmniejszono również zagłębienia, na dyskach

DVD mają one średnicę zaledwie 0.4µm.

Dzięki temu zmieniony został

sposób zapisu informacji. Dane przechowywane są w dwóch warstwach

przylegających do siebie wewnątrz dysku. Otrzymano w ten sposób

konstrukcję dwustronną (musimy wyjąć dysk z odtwarzacza i obrócić go

na druga stronę). Obie warstwy są sklejone klejem optycznym doskonałej

jakości. Opracowano także inną strukturę wielowarstwową nie

wymagającą wyciągania nośnika z odtwarzacza. Pierwszą warstwę pokryto

na górze cienką warstwą materiału o własnościach niezupełnie

odbijających, a częściowo przepuszczających światło. Dzięki temu laser

może odczytać zagłębienia w drugiej, górnej warstwie. Aby zapobiec

niewielkim stratom na jakości odtwarzania konieczna jest w takim

rozwiązaniu redukcja pojemności do 8,5GB.

15

Rysunek 2 Porównanie budowy płyty CD i DVD źródło: www.pctechguide.com

•

ZASADA DZIŁANIA:

Spirala zapisu danych na płycie DVD ma przeszło 11km długości,

więc aby odczytać mniejsze zagłębienia, wiązka laserowa odtwarzacza

DVD musi być bardziej skupiona. Aby osiągnąć większe skupienie

zastosowano czerwony laser półprzewodnikowy o długości fali 635-650nm

oraz soczewki o zwiększonej zdolności skupiania - mające większą

aperturę niż soczewki w odtwarzaczu CD.

Ponieważ pity i landy na krążkach DVD są znacznie mniejsze i aby

zmniejszyć prawdopodobieństwo powstawania błędów, wprowadzono inną

tabelę zamieniającą 8 bitów na sekwencję tym razem 16 bitów kanałowych.

Techniki korekcji i kontroli (ECC - error correction and control)

minimalizują różnego rodzaju błędy powstające podczas odtwarzania

16

dzięki specjalnym algorytmom, które wyliczają dodatkowe bity danych

zapisywane wraz z danymi użytkowymi. Te dodatkowe bity mają co

prawda duże znaczenie, ale znacznie zmniejszają pojemność dysku.

Mechanizm ECC jest w formacie DVD bardzo skuteczny. Może

skorygować błędny sygnał liczący do 2 tys. bajtów, co odpowiada około

4mm długości ścieżki. W formacie DVD dane ECC zajmują około 13%

pojemności dysku. W trakcie zapisu połączone dane użytkowe i dane ECC

muszą być przekształcone w tzw. bity kodu modulacji, które są

rzeczywistymi strumieniami bitów reprezentowanymi przez zagłębienia w

dysku. Jest to niezbędne do kontroli rozmiarów zagłębień wymaganych do

reprezentowania danych. Od tego zależy niezawodne wykrywanie i

śledzenie danych podczas odtwarzania.

W przypadku DVD nie udało się osiągnąć jednolitego formatu. Baza

technologiczna DVD stała się podstawą, z której powstało szereg formatów

i systemów zapisu. Na rynku pojawiły się takie formaty jak: DVD-Video,

DVD-ROM, DVD-Audio (nośniki tylko do odczytu), DVD-R, DVD+R

(nośniki jednorazowego zapisu), DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW

(nośniki wielokrotnego zapisu).

DVD-R pojawiły się po wejściu na rynek płyt tylko do odczytu. Są

historycznie najstarszymi nośnikami, które pozwalają na zapisywanie

własnych danych. Wymogi rynku przyczyniły się do podziału tego typu na

dwa strumienie. Używane dotychczas otrzymały przydomek A (Authoring)

a nowo wprowadzone G (General). Nowo powstałe nośniki oznaczone G

były znacznie tańsze w produkcji co przyczyniło się do powszechnego ich

zastosowania. Masowe zastosowanie i spadek cen nagrywarek spowodował

nacisk studiów filmowych na ochronę praw autorskich. Format DVD-R(G)

posiadał, przynajmniej początkowo, skuteczne zabezpieczenie przed

bezpośrednim kopiowaniem płyt o nazwie: CSS (Convert Scrambling

System). Obszar CSS stanowił pewien zakres ścieżek na których podczas

17

nagrywania oryginalnego nośnika DVD-video były zapisywane specjalne

klucze, do których sięga odtwarzacz DVD rozkodowując film. W

przypadku czystych płyt DVD-R obszar ten był już wypalony, co

uniemożliwiało stworzenie identycznej kopi. (system ten został

„rozgryziony” przez 15-letniego Jona Johannesa). Na nośnikach DVD-R

ścieżka z danymi przebiega według spirali której brzegi są lekko

pofalowane. System DVD-R wymaga posługiwania się dodatkowymi

znacznikami wytłaczanymi na dnach rowków ponieważ sygnał lasera nie

jest wystarczający do lokalizacji sektorów znajdujących się na czystym

DVD.

DVD-RW opiera się na rozwiązaniach standardu DVD-R. Sporo

napędów rozpoznaje format nośnika na podstawie pomiaru jego

właściwości optycznych. Niestety DVD-RW posiada podobne właściwości

jak DVD-ROM lub DVD-Video. Zdarza się, że wiązka laserowa bez

skutku szuka drugiej warstwy i nie rozpoznaje warstwy RW.

Głównym czynnikiem przemawiającym za standardem DVD+R/RW

miał być brak opłat licencyjnych, które płacą na rzecz DVD-Forum

wszyscy korzystający z technologii DVD-R. W technologii DVD+R

pozycjonowanie i śledzenie biegu lasera jest znacznie bardziej precyzyjne.

Także tutaj mamy do czynienia z pofalowaną ścieżką. System ten pozwala

na pełniejsze wykorzystanie powierzchni nośnika, podczas zapisu

poszczególne bloki są łączone w jeden wielki ciąg, dzięki temu nagrywarka

nie wprowadza żadnych sektorów łącznikowych miedzy poszczególnymi

ścieżkami. Produkcja nośników oznaczonych „+” jest znacznie tańsza, nie

występuje tutaj konieczność wypalania obszaru CSS. Jednak i tu powstały

różne formaty płyt: przeznaczone dla danych komputerowych (For Data),

oraz do odczytu przez wolnostojące urządzenia DVD (For Video).

Jednakże te drugie są także akceptowane przez nagrywarki komputerowe.

Jak do tej pory nie pojawiły się informacje o opracowywaniu płyt

18

dwustronnych. Rozpowszechnianie takiego medium było by trudne, w

takich nośnikach bardzo łatwo o zarysowanie jednej ze stron.

Format DVD-RAM został stworzony w tym samym czasie co DVD-

R ale w celu przechowywania danych. Pierwotnie pojemność nośnika

wynosiła 2,58GB, dopiero potem doprowadzono ją do typowego poziomu

4,7GB. Zapis i kasowanie informacji przebiegają podobnie jak w

przypadku CD-RW. „Krążki” DVD-RAM zapisywane są w systemie ZCLV

(Zoned CLV). Ścieżki należą do jednej z 24 stref, w otoczeniu której

utrzymywana jest stała prędkość zapisu/odczytu co pozwala na szybszy

dostęp do obszarów dysku. System ten wymaga jednorazowego

sformatowania zanim będzie można na nim coś zapisać. Specyficzne

właściwości optyczne płyt DVD-RAM powodują częste trudnościami z

odczytem tych nośników. Silna zdolność do odbijania światła oraz inna

struktura nośnika wiążą się z wprowadzenie bardziej skomplikowanych

czytników. Jak do tej pory stosunkowo niewiele urządzeń radzi sobie z

odczytem tych nośników. Jedyną zaletą jest trwałość zapisu (100 000

cykli), dzięki temu najlepiej nadaje się do archiwizacji wszelkich ważnych

danych.

Dla domowych użytkowników krążki DVD+R/RW są tak samo

użyteczne jaki i DVD-R/RW (maja identyczną pojemność). Warto jednak

pamiętać, że płyty „plusowe” wypalane w trybie wieloseryjnym są

rozpoznawane przez większość domowych odtwarzaczy. W przypadku

standardu ujemnego musimy zamknąć sesję co wydłuża czas nagrywania.

Walka o dominacje na rynku utrudnia życie wszystkich użytkowników,

starsze nagrywarki są w stanie odczytywać tylko jeden format. Na

szczęście są już dostępne na rynku urządzenia pozwalające na

odtwarzanie/wypalanie DVD-R/RW i DVD+R/RW. Stacjonarne

odtwarzacze DVD radzą sobie z odczytem prawie wszystkich rodzajów

19

płyt. Musimy uważać na krążki DVD-RAM. Umieszczenie takiej płyty w

odtwarzaczu bardzo często prowadzi do zniszczenia urządzenia.

1.4. Tłoczenie płyt CD i DVD

Produkcja masowa odbywa się w ekspresowym tempie. Tylko w

jednej z tłoczni polskich w Bolesławiu (nieduże miasto koło Sosnowca) co

roku wytwarza się 100 milionów srebrnych krążków. Koszt wytłoczenia

jednej płyty DVD szacuje się na około 5 zł, a płyty CD 2,50. Jednak

przygotowanie linii produkcyjnej wymaga sporych nakładów finansowych

(od kilkuset tysięcy do kilku milionów euro). Nad pracą przy tworzeniu

matryc pracuje armia ludzi, są one tworzone w sterylnych warunkach. Na

specjalistyczne szklane płyty nanoszona jest warstwa materiału o nazwie

dye-polimer. Tak przygotowany spory krążek to podstawa matrycy. Trafia

pod laser, który utrwala na dye-polimerze konkretne dane. Końcowy efekt

to rodzaj niklowej blachy o grubości 0,3 milimetra. Jedna przygotowana

matryca wystarcza na wytłoczenie około 35 tysięcy płyt. Płyty CD tłoczone

są na wysokowydajnych, dokładnych wtryskarkach, na których granulat

poliwęglanu pod bardzo wysokim ciśnieniem formowany jest w krążek, na

którym z jednej strony jest odciskana matryca, zawierająca obraz spirali z

danymi, do tak przygotowanej płyty doklejana jest druga identyczna , ma

ona za zadanie wzmocnienie konstrukcji a w przypadku DVD

umieszczenie danych dwustronnie. Zabezpieczenie przed nielegalnym

kopiowaniem płyty kosztuje około 60gr. Każdy krążek sprawdzany jest

przez automatyczny system kontroli jakości. Na partię 100 sztuk trzy lub

cztery nie spełniają norm. Jednak i ten system nie jest wystarczający,

ponieważ zdarza się, że nie wszystkie płyty dołączone do czasopism i

kupowane w sklepach są w stanie zadziałać w naszych domach.

20

2. Budowa i zasada działania napędów optycznych.

Napęd CD-ROM w dzisiejszych czasach należy do standardowego

wyposażenia komputerów jednak powoli jest wypierany przez CD-RW, lub

DVD-ROM, które oferują również możliwość odczytu zwykłych płyt CD.

Na rynku dostępnych jest bardzo dużo różnych modeli czytników,

charakteryzują się różnymi prędkościami odczytu/zapisu. Jednym z

najczęstszych zastosowań napędu CD-ROM jest wykorzystanie go jako

„napędu instalacyjnego" wszystkich dostępnych obecnie aplikacji

multimedialnych.

2.1. Budowa i zasada działania napędu CD-ROM

Prekursorem używanych obecnie w komputerach osobistych napę­

dów CD-ROM jest Compact Disc Player (odtwarzacz CD). Został on

zaprojektowany i wprowadzony na rynek przez firmę Philips. Odtwarzacz

CD obecnie jest standardem każdego stereofonicznego zestawu

muzycznego i przeznaczony jest do odtwarzania dźwiękowych płyt CD.

Napęd CD-ROM w komputerze osobistym może być także

wykorzystywany jako urządzenie do odtwarzania dźwięku, jednak

podstawowym jego zadaniem jest odczyt płyt CD z danymi.

Dostępne są różne konstrukcje napędów CD-ROM.

Najpopularniejsze z nich można zamontować we wnęce 5,25 cala w

obudowie komputera. Oferowane są również napędy CD-ROM w postaci

urządzeń zewnętrznych dla magistrali SCSI, złącza PCMCIA

(zastosowanie w komputerach przenośnych) i podłączanych do portu

drukarki.

Napęd CD-ROM zbudowany jest z mechanizmu umożliwiającego

załadowanie płyty do środka urządzenia, silnika krokowego obracającego

płytę, drugiego silnika przesuwającego głowicę odczytującą nad

21

powierzchnią krążka, lasera oraz systemu soczewek optycznych. Podstawę

czytnika stanowią układy elektroniczne przetwarzające dane przed wysła­

niem ich do kontrolera EIDE lub SCSI.

Charakterystycznym i bardzo

potrzebnym elementem jest też dioda sygnalizacyjna, która informuje

użytkownika o obecności płyty w napędzie lub przeprowadzanej operacji

czytania danych.

Napęd CD-ROM działa w oparciu o metodę odczytu optycznego, do

czego wykorzystuje laser z układem optyki. W skład układu odczytu

wchodzi dioda laserowa wytwarzająca wiązkę światła, która jest

ogniskowana przy użyciu soczewki i poprzez lustro trafia na powierzchnię

płyty CD. Jeśli wiązka trafi na wgłębienie (pits), wówczas jest całkowicie

odbijana, jeśli natomiast trafi na odstęp (lands), światło jest rozpraszane i

odbijana jest tylko mała część wiązki. Zmiana intensywności odbijanego

światła przy przejściu z odstępu do wgłębienia i na odwrót oznacza wartość

logiczną „1” brak zmiany „0”. Aby zogniskować odbity promień

przepuszcza się go przez pryzmat, następnie trafia na fotoogniwo, które

wytwarza impuls elektryczny, odpowiednio przetwarzany przez układy

elektroniki. Dzięki wirowaniu płyty i jednoczesnego odczytu jej

powierzchni, otrzymuje się cyfrowe obraz w formie sekwencji impulsów (zer

i jedynek), które tworzą zawartość informacyjną.

22

23

Rysunek 3: Schemat odczytu płyty

Pierwsze napędy CD-ROM zbliżone były do dźwiękowych

odtwarzaczy CD pod względem konstrukcyjnym jak i również pod

względem technicznym i pracowały z prędkością obrotową 530 obr/min

(skoro każdy sektor obejmuje 2 KB danych, to przy odczycie 75 sektorów

na sekundę, otrzymujemy prędkość przesyłania danych 150 KB/s). Ten

rodzaj napędu stał się podstawą dla dalszego rozwoju czytników

optycznych, oznaczany jest jako Single Speed (1x), oferuje zwykle czas

dostępu 600 ms. W miarę upływu czasu i postępującego zainteresowania

nowymi napędami pamięci masowej opracowywano nowe specyfikacje

zapisu, w krótkich odstępach czasu pojawiły się pracujące z coraz większą

prędkością napędy CD-ROM - od 2x, do „nawet" 8x. Dzisiaj osiągane są

prędkości rzędu od 40 do 52x, a napędy pracują w standardzie Ultra-

DMA/33 (rzadkością są już czytniki obsługujące tylko tryb PIO-4).

Prędkość obrotowa napędu CD-ROM nie jest stała (w porównaniu z

dźwiękowym odtwarzaczem CD), zmienia się w zależności od ułożenia

optyki odczytu względem płyty CD. Tylko w trybie audio rodzaj pracy jest

przełączany. Wówczas napęd ten pracuje ze zdefiniowaną stałą prędkością

obrotową 530 obr/min. Symbolem prędkości przesyłania danych jest

wprowadzony współczynnik X, który informuje, że urządzenie 16X oferuje

16 razy większą prędkość przesyłania danych niż napęd Single Speed

pierwszej generacji.

Ciągłe zwiększanie prędkości obrotowej czytników

CD-ROM doprowadziło do spowolnienia odczytu. Obecnie produkowane

napędy zamiast od razu zacząć czytać dane z odpowiednich sektorów płyty

muszą się najpierw rozpędzić i, co gorsza, stają się wtedy głośne.

24

Tabela 3 Rozwój czytników optycznych

Klasa

Oznaczenie

Prędkość

przesyłania danych

Czas dostępu

1x

Single-Speed

150 KB/s

600 ms

2x

Double-Speed

300 KB/s

300 ms

3x

Triple-Speed

450 KB/s

200 ms

4x

Quad-Speed

650 KB/s

150 ms

6x

Six-Speed

900 KB/s

150 ms

8x

Eight-Speed

1200 KB/s

100 ms

10x

Ten-Speed

1500 KB/s

100 ms

12x

Twelve-Speed

(CLV/CAV)

1800 KB/s

70-90 ms

16x

(CLV/CAV)

1900 KB/s

70-90 ms

24x

(CLV/CAV)

2000-3000 KB/s

60-85 ms

32x

(CLV/CAV)

2500-3600 KB/s

50-85 ms

•

SPOSÓB ODCZYTU PŁYTY:

Współczesne czytniki wykorzystują dwie metody odczytu danych:

- Constant Linear Velocity (CLV) metoda stosująca stałą prędkość

transmisji danych, przy odczycie płyty zmienia się prędkość wirowania

(najwyższą prędkość obrotową płyta CD uzyskuje podczas odczytu swojego

wewnętrznego obszaru) a szybkość przekazywania danych utrzymuje się

na stałym poziomie. Wadą tego rozwiązania jest konieczność gwałtownych

zmian szybkości obrotowej silnika przy odczycie danych położonych w

różnych punktach krążka CD. Wprowadza to dodatkowe wibracje i skraca

czas życia mechanizmu.

- Constant Angular Velocity (CAV) - w tym przypadku prędkość obrotowa

jest stała, a prędkości transmisji danych zmienia się, podobnie jak w

przypadku typowych napędów dyskietek i dysków twardych.

Napędy CD-ROM, wykorzystujące tylko metodę CAV, są oznaczone

12-24X. Napęd wykorzystujący ten sposób odczytu, osiąga najwyższą

25

prędkości transmisji danych podczas odczytu zewnętrznych ścieżek płyty

CD. Ponieważ dane na płycie CD zapisane są w kierunku od wewnątrz do

zewnątrz i podobnie są również odczytywane, to stwierdzenie, czy napęd

12-24X jest rzeczywiście szybszy od napędu 12X, jest zależne od

pojemności płyty CD-ROM.

Nowsze czytniki wykorzystują dwie metody. Wewnętrzny obszar

płyty CD odczytywany jest przy użyciu metody CAV (np. 12-14X), a

obszar zewnętrzny przy użyciu metody CLV, daje to maksymalną prędkość

transmisji danych (np. 24X). Przełączenie między metodami jest jednak

różnie realizowane przez różnych producentów.

•

SPOSÓB UMIESZCZENIA PŁYTY W CZYTNIKU:

W większości napędów CD-ROM operacja ta odbywa się poprzez

naciśnięcie przycisku ładowania płyty, wysuwana jest wtedy "szuflada",

do której wkładana jest płyta CD. W starszych napędach jednak brak jest

elektrycznego wysuwu, „szuflada" musi być wysuwana i wsuwana

samodzielnie. Rozwiązanie to ma jednak tą zaletę, że w wyniku ręcznego

wspomagania, przy zbyt wolnym wsuwaniu płyty CD, nie zostanie

uszkodzony mechanizm automatycznego ładowania płyty.

Niektóre napędy potrzebują do płyt CD pojemnika zwanego Caddy.

Płyta CD jest umieszczana w specjalnym „opakowaniu”, a następnie jest

umieszczana w napędzie. Zabezpiecza to płytę przed uszkodzeniami

mechanicznymi. W większych firmach gdzie często używa się różnych

nośników, często normą jest wykorzystywanie dla każdego krążka CD

własnego pojemnika Caddy, który jednak często jest droższy niż sama płyta

CD. Napędy CD-ROM, pracujące z pojemnikiem Caddy, nie cieszą się

jednak wielką popularnością.

26

Wartym uwagi jest natomiast napęd CD-ROM, który nie wykorzystuje

szuflady, ani pojemnika Caddy. Mechanizm ładowania płyty opiera się na

metodzie Slot-in - płytę wprowadza się bezpośrednio do swego czytnika.

Płyta musi być całkowicie wsunięta do środka, nim zostanie uchwycona

przez mechanizm ładowania napędu.

2.2. Budowa i zasada działania napędu DVD

Użytkownicy wydali już spore sumy, kupując dyski kompaktowe i

CD-ROM. Za podstawę uznano więc taką budowę nowych odtwarzaczy, by

odczytywały dyski DVD, jak i CD. Wykonanie tego wymagało użycia

specjalnych mechanizmów optycznych. Najprostsza konstrukcja polega na

umieszczeniu dwóch soczewek w pojedynczej głowicy optycznej - jednej

dopasowanej do podłoża 1.2mm, drugiej do 0.6mm - a następnie ich

mechanicznym przełączaniu w razie potrzeby. Powstało również bardziej

zaawansowane rozwiązanie wykorzystujące pojedynczy układ optyczny z

hologramem w środku. Wiązka laserowa przechodząca przez zewnętrzny

pierścień soczewek omija hologram i skupia się odpowiednio do

odczytywania mniejszych zagłębień na dyskach DVD. Około 1/3 wiązki

odczytującej, która pada na środkową część pierścienia, jest skupiana

zarówno przez soczewki, jak i hologram, tak by odczytać zagłębienia na

grubszych dyskach CD.

Napędy DVD umożliwiają odczytywanie płyt DVD i DVD-ROM, a

także zwykłych płyt CD, CD-ROM, CD-R, CD-RW. Zasada działania

napędu DVD jest taka sama jak napędu CD-ROM, różnica polega na

wykorzystaniu innego typu lasera. Napędy DVD-ROM działają obecnie z

szybkością transferu od 1,3 MB/s (x1) do 20,8 MB/s (x16). Dla napędu

DVD-ROM przyjęto podstawową prędkość odczytu (x1) na poziomie 1,3

27

MB/s. Nowoczesny napęd DVD-ROM x16 ma więc szybkość transferu

znacznie większą od najszybszych napędów CD-ROM..

Nowy standard kompresji wymaga dużych mocy obliczeniowych do

odkodowania informacji, poprawne odtworzenie filmu na komputerze

umożliwiał dopiero procesor klasy Pentium II, który wyposażony jest w

odpowiedni odtwarzacz programowy. Aby jednak w pełni korzystać z

nowych możliwości, należało zaopatrzyć się w kartę dekodera MPEG-2.

Współczesne procesory dysponują tak ogromną mocą obliczeniową, że nie

ma konieczności instalowania dodatkowej karty wspomagającej format

DVD.

Koncerny filmowe w celu utrudnienia rozpowszechniania pirackich

kopi filmów wprowadziły kody regionalne, które miały uniemożliwić

użytkownikom określonej strefy świata oglądanie filmów na DVD, nie

przeznaczonych do dystrybucji na ich rynku. W założeniu ma to

uniemożliwić pojawienie się na rynku filmów, które jeszcze nie były

wyświetlane w kinach. Płyty opatrzone kodami dają się oglądać tylko

wtedy, gdy zgodne są kody płyty, napędu i dekodera.

Świat został podzielony na 6 regionów:

1. Kanada, Stany Zjednoczone wraz z całym swoim terytorium

2. Japonia, Europa, Południowa Afryka, Środkowy Wschód oraz Egipt

3. Południowo-wschodnia Azja, Wschodnia Azja oraz Hong Kong

4. Australia, Nowa Zelandia, Wyspy Spokojne, Ameryka Środkowa,

Ameryka Południowa

5. Dawny Związek Radziecki, Półwysep Indyjski, Afryka (także

Północna Korea i Mongolia)

6. Chiny

Jednak na nie utrudniło to rozpowszechniania. W Internecie

umieszczone są ogólnodostępne programy które usuwają zabezpieczenia

28

regionalne, co pozwala na oglądanie filmów DVD z wszystkich regionów

świata.

29

2.3. Napędy COMBO

Napędy zwane combo łączą w sobie funkcję nagrywarki CD-RW,

jaki i odtwarzacza DVD. Na początku urządzenia znacznie odbiegały od

oferowanych standardów. Dostępne wówczas urządzenia oferowały zapis

płyty z prędkością 24x a napędy combo tylko 8x i odczyt DVD 6x.

Również ich znaczna awaryjność budziła sporo zastrzeżeń. Aktualnie

napędy te nie odbiegają zbytnio od sprzedawanych oddzielnie napędów

DVD i CD-RW. Odczytują zarówno płyty CD jak i DVD. Pojedynczy

napęd ma swoje zalety jak i wady. Zastępując dwa napędy jednym

zaoszczędzamy slot 5,12” (w niektórych mniejszych obudowach nie

znajdziemy tyle wolnej przestrzeni , płyta główna zasłania miejsca

przeznaczone na napędy i zamontowanie drugiego urządzenia jest

niemożliwe). Jednak w przypadku awarii zostajemy praktycznie bez

jakiegokolwiek czytnika optycznego, brak jest też możliwości tworzenia

kopi „on-the-fly” (w locie). Combo jest obecnie zastępowane

nagrywarkami DVD.

30

3. Technologie jutra

Szybki rozwój techniki, coraz większe wymagania i oczekiwania

użytkowników, ciągłe prace na udoskonalaniem jakości dźwięku i obrazu

zmusiły do pracy nad znacznie pojemniejszymi nośnikami. Pojemność jaka

oferują nam płyty CD wystarcza w prawdzie, jak na razie przy różnego

typu programach i aplikacjach multimedialnych, jednak w przemyśle

filmowym, który najbardziej przyczynia się do rozwoju nośników

optycznych, nie wystarcza już pojemność DVD. Producenci sprzętu i

nośników starają się nam udowodnić, że standard DVD jest już

przestarzały. Obecnie nawet 8,5GB na dwuwarstwowej płycie to za mało.

W sklepach stało się już standardem, że ukazują się nawet kilkupłytowe

edycje filmów . Dla zwykłego telewizora w zupełności wystarcza format

który oferuje mam standard MPEG-2 (720x576), jednak już

siedemnastocalowy panel LCD pracuje w rozdzielczości 1280x1024. Bez

wątpienia wzrost rozdzielczości niesie za sobą znacznie większe rozmiary

plików multimedialnych. Podstawą do prac nad nową technologią było

odkrycie niebieskiego światła lasera służącego do odczytu informacji z

płyty. I w tym przypadku mamy do czynienia z tworzeniem oddzielnych

standardów jednowarstwowych płyt typu Blu-Ray (25GB) lub HD-DVD

(15GB).

31

Rysunek 4 Źródło: www.cdrlab.pl/article_strona_1686_1.html

Blu-Ray: specyfikacja tego standardu została opracowana w połowie

2002r. Przez zastosowanie światła lasera o długości 450nm (niebiesko-

fioletowego) otrzymano nośnik jednowarstwowy o pojemności 27GB,

trwają prace nad stworzeniem drugiej warstwy, wtedy pojemność

sięgnęłaby nawet do 50 GB. Koncerny filmowe, które zamierzają

wydawać swoje filmy w tej technologii to: 20th Cenrtury Fox, Sony

Pictures, MGM. Pierwsze urządzenie pojawiły się w Japonii pod koniec

2003 roku, jednak jak każda nowa technologia, sporo kosztują. Za Ostatnio

zaprezentowaną stacjonarną nagrywarkę Blu-Ray (z wbudowanym

dyskiem twardym 160GB i cyfrowym tunerem satelitarnym) – Sharp BD-

HD100 musimy zapłacić 280.000 JPY (po przeliczeni na złotówki 8.300

PLN). Płyty Blu-Ray jednokrotnego zapisu, mieszczące 23GB danych

(120min w standardzie HD Video), marki Mitsubishi kosztują 2.715 JPY

(80 PLN).

32

Rysunek 5 Budowa płyt DVD i Blu-Ray

HD DVD (High Definition DVD) to system opracowany w połowie

2004 roku przez firmy: Toshiba, Nec, JVC. Przewagą HD DVD jest to, że

zgodnie z założeniami producentów na nowych odtwarzaczach będzie

można oglądać także stare filmy zapisane w formacie DVD. Korekcja dla

HD-DVD zawiera podobnie jak w przypadku płyt DVD bloki z kontrolą

parzystości kolumn i wierszy - PI (Parity Inner) oraz PO (Parity Outer) .

Jedyna różnica względem dysków palonych czerwonym laserem, to

33

powiązanie kolejno dwóch sąsiadujących ze sobą bloków w jeden duży dla

HD-DVD

Użytkownik zastanawiając się nad wyborem sprzętu uwzględnia

wiele cech produktu. Jednakże głównie decydują: jakość, ilość i cena. W

przypadku spełnienia zapowiedzi cenowych przez obóz promujący HD-

DVD – dla amatorów obrazu w wysokiej rozdzielczości korzystniejsza

ekonomicznie jest właśnie ich oferta. Wytwarzanie nośników Blu-Ray Disc

jest kosztowne, gdyż wymaga zastosowania całkowicie nowych linii

produkcyjnych, a odsetek wadliwych krążków wynosi aktualnie 30%.

Natomiast płyty HD-DVD są tak bardzo zbliżone konstrukcyjnie do

obecnie produkowanych dysków DVD, że koszt budowy linii produkcyjnej

wzrasta o 10% względem tej dla płyt 4,7GB, ponadto odpady z

wyprodukowanych aktualnie nośników HD-DVD stanowią 10%. Koszty to

jednak nie wszystko, liczy się również pojemność oferowanych nośników.

W przypadku Blu-Ray pojemność waha się od 23,3GB (dla pierwszych

nagrywarek firmy Sony) do 50GB w przypadku gdy mamy do czynienia z

nowymi nagrywarkami Panasonic oraz dwuwarstwową płytą Blu-Ray Disc

(co pozwala na utrwalenie 4,5 godzin transmisji satelitarnego, cyfrowego

przekazu HDTV). Na płycie HD DVD pomieści się zaledwie 30GB

danych. Najważniejszym czynnikiem hamującym rozwój nowych

technologii jest oczywiście „zaporowa” cena nowości. W celu

popularyzacji nowych standardów, największe wytwórnie filmowe

zapowiedziały, iż wkrótce pojawią się liczne tytuły największych

przebojów kinowych. Ponadto stopniowo będzie poszerzana oferta

nadawców cyfrowej telewizji HDTV, co zaowocuje zakupem nowych

odbiorników. Dla Europejczyków okres przejściowy będzie długi i

dostosowany do potrzeb rynku. Tymczasem w Stanach Zjednoczonych

wręcz ustalono terminy przechodzenia na nowe cyfrowe technologie

przekazu TV z jednoczesnym zaprzestaniem nadawania audycji

34

analogowo. Przejście na bardziej pojemne nośniki może przyspieszyć także

rozwój gier komputerowych. Standard Blu-Ray ma zostać wykorzystany w

nowej odsłonie popularnej konsoli do gier – Playstation 3.

Rysunek 6 Źródło http://www.cdrlab.pl/article_strona_1686_2.html

35

4.

Podsumowanie i zakończenie

.

W niniejszej pracy starano się przedstawić zasadę działania

czytników optycznych oraz przybliżyć metody wykorzystywane przy

odczycie najpopularniejszego medium w dzisiejszych czasach jakimi są

płyty kompaktowe. W pracy tej nacisk położono na sposoby odczytu,

pominięto całkowicie problematykę urządzeń służących do zapisywania

zarówno płyt CD jak i DVD. Poruszono także temat kierunków rozwoju

nośników optycznych. Naukowcy cały czas opracowują nowe standardy i

formaty. Dążymy do coraz doskonalszej formy przechowywania danych.

Zastanawiające jest ile jeszcze będzie w stanie pomieścić srebrny krążek?

Mając na uwadze, że niedawno standardem przechowywania i

przenoszenia informacji był dyskietka o pojemności 1,44MB, później płyta

CD i DVD, a w niedalekiej perspektywie zawita do naszych domów

standard Blu – Ray lub HD DVD, postęp tej technologii jest imponujący.

Jaka jest granica pojemności krążka o średnicy zaledwie 12cm? Okaże się

pewnie w najbliższym czasie.

36

BIBLIOGRAFIA:

[1]

Zdzisław Dec, Robert Konieczny, „ABC komputera”, Edition 2000,

Kraków 2002

[2]

Klaus Dembowski, „Warsztat komputerowy”, Robomatic,

Warszawa 2000

[3]

Piotr Metzger, „Anatomia PC. Wydanie IX”, Helion,

Warszawa 2004

[4]

Ł. Ośmiałkowski, „Igrzyska standardów”, KOMPUTER ŚWIAT

ekspert, 4/2003, str. 14

[5]

P. Szpecht, „Historia jednego krążka”, KOMPUTER ŚWIAT ekspert,

1/2003, str. 68-69

[6]

W. Zych, „Niebieskie GB”, KOMPUTER ŚWIAT ekspert, 2/2005,

str. 14

[7]

Marek Budny, „Krążki nie do zdarcia”, CHIP-Special 3/2000 - Pecet

od środka (2)

[8]

Marek Budny, „Ocalić od zapomnienia”, CHIP-Special 3/2000 -

Pecet od środka (2)

[9]

www.chip.pl - Porady dla użytkowników szybkich czytników CD-

ROM

[10] www.cdrlab.pl/article_strona_1686_1.html - Niebieskie ostrza

laserów – Blu-Ray i HD-DVD

[11] http://www.dysan.ab.pl – zasada działania CD

[12] http://gkrol.nex.com.pl/hardware/hardware.html - Budowa Cd

[13] http://www.cdrinfo.pl – Zasada działania DVD

37