1

PŁYTY KOMPAKTOWE

Wst

ę

p

Zapis d

ź

wi

ę

ku na dysku (płycie) znany jest od bardzo dawna.

Sposób zapisywania analogowy, polegaj

ą

cy na odci

ś

ni

ę

ciu w tworzywie

rowka o gł

ę

boko

ś

ci zale

ż

nej od warto

ś

ci chwilowej d

ź

wi

ę

ku

charakteryzuje si

ę

du

żą

podatno

ś

ci

ą

na zakłócenia, wywołane np.

zabrudzeniem płyty (trzaski, doprowadzaj

ą

ce wielu melomanów do

szału) i zniekształcenia, wywołane np. ograniczeniami konstrukcyjnymi

(nierównomierno

ść

obrotu talerza, drgania, pasmo przetwornika). Jest

poza tym mało trwały, co powoduje zniekształcenia proporcjonalne do

zu

ż

ycia.

Płyta kompaktowa (inne nazwy - dysk kompaktowy, fonodysk) jest

pierwszym urz

ą

dzeniem elektronicznym, w którym zastosowano cyfrowy

zapis d

ź

wi

ę

ku. Ostatnie lata charakteryzuj

ą

si

ę

niebywałym rozkwitem

technik opartych o zapis optyczny na dyskach kompaktowych i

pojawieniem si

ę

coraz to nowszych urz

ą

dze

ń

wykorzystuj

ą

cych te

techniki. Oprócz wcze

ś

niej znanych zastosowa

ń

, dotycz

ą

cych typowych

odtwarzaczy audio-CD, bezkontaktowy optyczny zapis informacji

znajduje szerokie wykorzystanie w aplikacjach multimedialnych, we

2

wszelkiego rodzaju grach komputerowych, jako mapy terenowe i

miejskie, słowniki i dane encyklopedyczne, przewodniki podró

ż

y i inne

du

ż

e zbiory informacji nie podlegaj

ą

ce ci

ą

głym zmianom.

Główne zalety zapisu cyfrowego na płytach CD:

- szerokie pasmo przenoszenia ze stał

ą

charakterystyk

ą

- du

ż

y odst

ę

p sygnału od szumu

- n-ta kopia jest jako

ś

ci oryginału

- b. du

ż

e tłumienie przesłuchów mi

ę

dzykanałowych

- małe wymiary,

- du

ż

a g

ę

sto

ść

zapisu,

- wierno

ść

odtwarzania,

- odporno

ść

na zabrudzenia, zadrapania

- trwało

ść

zapisu

- odporno

ść

na zniekształcenia i zakłócenia sygnału.

3

Rys historyczny

CD, czyli płyta kompaktowa, jest dzieckiem dwóch pot

ęż

nych

koncernów elektronicznych - europejskiego Philipsa i japo

ń

skiego Sony.

Paradoksalnie powstała ona jako produkt uboczny, gdy

ż

pocz

ą

tkowe

prace prowadzone w laboratoriach Philipsa na temat optycznego zapisu

informacji dotyczyły systemu rejestracji obrazów telewizyjnych, znanego

jako Laser Vision - LV.

Pierwszy laboratoryjny model tzw. dyskowidu zaprezentowano ju

ż

w 1972 roku. Prace nad rejestracj

ą

płytow

ą

obrazu zostały jednak

przyhamowane ze wzgl

ę

du na ogromny wzrost popularno

ś

ci, a co za

tym idzie komercyjny sukces systemu magnetowidowego. Powstała

koncepcja, by nabyte do

ś

wiadczenia dotycz

ą

ce zapisu optycznego

wykorzysta

ć

wła

ś

nie w dziedzinie rejestracji d

ź

wi

ę

ku na płycie.

Współpraca firm zaowocowała powstaniem systemu Compact Disk,

opartego ju

ż

wtedy o 16-bitow

ą

modulacj

ę

PCM, zastosowanie nowego

rodzaju kodu korekcji bł

ę

dów CIRC i specjalnego kodu kanałowego

EFM. Pierwsza publiczna prezentacja odtwarzacza CD nast

ą

piła w 1980

roku, a za autorów rozwi

ą

zania uwa

ż

a si

ę

Holendra Lodewijka Ottensa i

Japo

ń

czyka Toshidat

ę

Doi.

Wylansowana z powodzeniem płyta kompaktowa nosiła oficjaln

ą

nazw

ę

CD-DA (Compact Disk Digital Audio ). Dla zapewnienia

zgodno

ś

ci systemu, w oparciu o który wielu producentów zacz

ę

ło

wytwarza

ć

ju

ż

nowe wyroby, opracowano zbiór podstawowych ustale

ń

i

parametrów. Format CD-DA był tak dobrze przemy

ś

lany i opracowany,

ż

e nie tylko (co jest wielk

ą

rzadko

ś

ci

ą

) został przyj

ę

ty jako

znormalizowany system

ś

wiatowy, ale tak

ż

e stanowi do tej pory baz

ę

dla

kolejnych opracowa

ń

i ustale

ń

nowych standardów. Stało si

ę

to głównie

4

z powodu perspektywicznie sformułowanych zało

ż

e

ń

. Na płycie, która

miała pierwotnie słu

ż

y

ć

zapisowi muzyki, przewidziano ju

ż

wówczas

mo

ż

liwo

ść

rejestracji dodatkowych danych. Umo

ż

liwiło to wykorzystanie

płyty kompaktowej w wielu innych zastosowaniach.

Z niewielkim opó

ź

nieniem w stosunku do CD-DA pojawiła si

ę

pami

ęć

dyskowa CD-ROM, wykorzystywana w zastosowaniach

komputerowych jako dodatkowy, zewn

ę

trzny no

ś

nik informacji masowej

typu Read Only Memory (pami

ęć

tylko do odczytu). Niedogodno

ś

ci

ą

płyt

o formacie CD-DA była niemo

ż

liwo

ść

powtórnego zapisu, czyli

wykorzystania ich podobnie do kaset magnetofonowych. Szybki rozwój

technologii umo

ż

liwił jednak zmian

ę

tej sytuacji i wprowadzenie na rynek

płyt i urz

ą

dze

ń

umo

ż

liwiaj

ą

cych powtórn

ą

rejestracj

ę

.

Funkcjonowanie płyty kompaktowej - system optyczny płyty CD-DA

Optyczna płyta kompaktowa z zapisem cyfrowym (CD) ma kształt

kr

ąż

ka o

ś

rednicy 120 mm i grubo

ś

ci 1,2 mm, z otworem (zał

ą

cznik 1).

5

Składa si

ę

on z jednej strony z podło

ż

a no

ś

nego wykonanego z

prze

ź

roczystego tworzywa sztucznego (polikarbonylu - inaczej

poliw

ę

glanu) o grubo

ś

ci prawie 1,2 mm - tworzywo to jest stosowane do

wyrobu szkieł okularowych.

Na podło

ż

e, b

ę

d

ą

ce jednocze

ś

nie warstw

ą

ochronn

ą

, jest

naniesiona odbijaj

ą

ca

ś

wiatło bazowa warstwa aluminiowa, która jest

no

ś

nikiem informacji. Warstwa ta jest niezwykle cienka i ma grubo

ść

ok.

50 nm.

Z drugiej strony płyty jest ona chroniona przez warstw

ę

specjalnego

lakieru o grubo

ś

ci ok. 15 um, na której jest nadrukowana etykieta płyty.

6

Na bazowej warstwie informacyjnej s

ą

zakodowane dane w postaci

mikroskopijnych zagł

ę

bie

ń

(z ang. pitów) o zmiennej długo

ś

ci i zmiennej

odległo

ś

ci wzajemnej - gł

ę

boko

ść

pitu wynosi od 0,11 - 0,2

µ

m. Pity s

ą

umieszczone na spiralnej

ś

cie

ż

ce, prowadz

ą

cej od wewn

ą

trz na

zewn

ą

trz płyty.

Odczyt zakodowanej informacji jest dokonywany za pomoc

ą

wi

ą

zki

promieniowania laserowego, przedostaj

ą

cej si

ę

przez prze

ź

roczyst

ą

warstw

ę

poliw

ę

glanu i dokładnie zogniskowanej na informacyjnej

powierzchni bazowej.

Przenikaj

ą

c do warstwy poliw

ę

glanu wi

ą

zka laserowa daje na jego

powierzchni zewn

ę

trznej rozogniskowan

ą

plam

ę

o

ś

rednicy około 1 mm,

podczas gdy na powierzchni bazowej

ś

rednica plamki

ś

wietlnej wynosi

około 0,5

µ

m. Wybór soczewki ogniskuj

ą

cej o tak krótkiej ogniskowej jest

podyktowany konieczno

ś

ci

ą

miniaturyzacji rozmiarów odtwarzacza, a

tak

ż

e potrzeb

ą

zmniejszenia wpływu ewentualnych zanieczyszcze

ń

czy

zarysowa

ń

powierzchni płyty na jako

ść

odczytu.

7

Odporno

ść

na zanieczyszczenia i zadrapania

Wi

ą

zka laserowa ma na powierzchni warstwy ochronnej

stosunkowo du

żą

ś

rednic

ę

w porównaniu ze

ś

rednic

ą

plamki skupionej

na dnie pitu.

Mimo zastosowania kodu korekcyjnego CIRC jest to tak

ż

e

przyczyn

ą

niewielkiej wra

ż

liwo

ś

ci dysku CD na zanieczyszczenia (nawet

du

ż

e) czy zadrapania eksploatacyjne – wyja

ś

nia to rysunek.

φ

0,5

µ

m pit (zagł

ę

bienie)

warstwa

odbijaj

ą

ca

warstwa

prze

ź

roczysta

φ

1 mm zadrapania zanieczyszczenia

(poliw

ę

glan)

Z wielko

ś

ci zogniskowanej plamki promieni laserowych, parametrów

mechanicznych cało

ś

ci systemu oraz z ustalonej długo

ś

ci fali promienia

laserowego (~760 nm - podczerwie

ń

, chocia

ż

stosuje si

ę

coraz krótsze)

wynika szeroko

ść

ś

cie

ż

ki (a zarazem szeroko

ść

pitów), wynosz

ą

ca około

0,6

µ

m oraz odst

ę

p pomi

ę

dzy

ś

cie

ż

kami, maj

ą

cy warto

ść

około 1,6

µ

m.

8

G

ę

sto

ść

zapisanej informacji na płycie CD jest bardzo du

ż

a.

Wa

ż

ne – podstawowe parametry zapisu na CD:

•

elementarna jednostka informacji zajmuje

ś

rednio powierzchni

ę

ok.

1,1

µ

m

2

, tzn. na 1 mm

2

zawarto ok. 1,2 Mbit informacji

•

długo

ść

spirali na płycie o

ś

rednicy 12 cm wynosi około 6

kilometrów

•

du

ż

a g

ę

sto

ść

informacji pozwala na zapisanie ok. 80 min d

ź

wi

ę

ku

stereofonicznego

•

cz

ę

stotliwo

ść

próbkowania 44,1 kHz

•

próbkowanie (gł

ę

boko

ść

bitowa) 16 bitów

•

pr

ę

dko

ść

zapisu ok. 1,3 m/sek

•

obroty 200 ÷ 500 obr/min z niemierzaln

ą

nierównomierno

ś

ci

ą

•

charakterystyka cz

ę

stotliwo

ś

ciowa ok. 20 Hz ÷ 20 kHz (stała)

•

odst

ę

p sygnału od szumu > 90 dB

•

tłumienie mi

ę

dzykanałowe > 90 dB

•

współczynnik zawarto

ś

ci harmonicznych < 0,005 %.

Zasad

ę

optycznego odczytu danych z płyty kompaktowej

zobrazowano na zał

ą

czniku 2.

9

Ź

ródło promieniowana laserowego jest umieszczone w ognisku

soczewki kolimacyjnej, zmieniaj

ą

cej wi

ą

zk

ę

rozbie

ż

n

ą

na równoległ

ą

o

długiej ogniskowej. Wytworzona wi

ą

zka promieni jest zogniskowana na

drugim ko

ń

cu toru laserowego przez inn

ą

soczewk

ę

umieszczon

ą

tu

ż

pod płyt

ą

kompaktow

ą

. Sterowanie poło

ż

eniem tej soczewki zarówno w

pionie, jak i w poziomie odbywa si

ę

elektromagnetycznie.

Specjalny układ optyczny, zło

ż

ony z pryzmatów polaryzuj

ą

cych

powoduje,

ż

e promienie pierwotne s

ą

przepuszczane bez przeszkód,

natomiast promienie odbite od powierzchni bazowej s

ą

kierowane przez

lustrzan

ą

powierzchni

ę

pryzmatu na fotodiod

ę

. Promie

ń

laserowy,

padaj

ą

cy na wyst

ę

p na powierzchni bazowej płyty jest całkowicie

odbijany i odczytywany przez fotodiod

ę

. Natomiast promie

ń

napotykaj

ą

cy na zagł

ę

bienie jest wygaszany z powodu tzw. rezonansu

wn

ę

kowego.

10

Zjawisko wygaszania promienia odbitego od dna pitu polega na

tym,

ż

e gł

ę

boko

ść

pitu jest równa

1

/

4

długo

ś

ci fali promieniowania

ś

wiatła

laserowego w warstwie poliw

ę

glanu. Warstwa ta ma współczynnik

załamania

ś

wiatła = 1,5. Zatem

ś

wiatło lasera o długo

ś

ci fali - 760nm =

0,76

µ

m w warstwie ochronnej ma długo

ść

fali = 0,76 : 1,5 = 0,5

µ

m. Pity

maj

ą

gł

ę

boko

ść

ok. 0,11 ÷ 0,15

µ

m, co stanowi 1/4

λ

ś

wiatła lasera. Pity

te tworz

ą

tzw. rezonator wn

ę

kowy dla okre

ś

lonej długo

ś

ci fali

ś

wietlnej.

Wskutek interferencji pomi

ę

dzy falami odbitymi od dna pitu i płaszczyzny

bazowej, nast

ę

puje prawie całkowita eliminacja promieni odbitych od

dna pitu. Dzi

ę

ki temu pr

ą

d odczytu z diody detekcyjnej charakteryzuje

si

ę

wył

ą

cznie dwoma stanami binarnymi. Zatem

ś

wiatło padaj

ą

c raz na

zagł

ę

bienie, raz na powierzchni

ę

bazow

ą

płyty moduluje pr

ą

d diody

detekcyjnej.

Z powy

ż

szego opisu wynika, jak istotn

ą

rol

ę

spełnia precyzja

działania serwomechanicznego systemu ogniskowania i naprowadzania

na

ś

lad oraz dokładno

ść

obrotów dysku. Aby sobie u

ś

wiadomi

ć

, o jak

ą

precyzj

ę

tu chodzi, wyobra

ź

my sobie płyt

ę

CD w 1000-krotnym

powi

ę

kszeniu. Wówczas

ś

rednica dysku wynosiłaby 120 m, odległo

ść

mi

ę

dzy s

ą

siaduj

ą

cymi zwojami spirali -1,6 mm, szeroko

ść

zagł

ę

bienia -

0,6 mm, a jego gł

ę

boko

ść

zaledwie dostrzegalna - 0,1 mm. Tak bardzo

du

ż

ej dokładno

ś

ci

ś

ledzenia nie mo

ż

na zapewni

ć

w drodze

mechanicznej. Wła

ś

ciwo

ś

ci fizyczne poliw

ę

glanu i narz

ę

dzi tłocznych

przy nawet najlepszym przeprowadzeniu procesu produkcyjnego nie

zapewniaj

ą

tak ostrych tolerancji w zakresie niecentryczno

ś

ci dysku i

falisto

ś

ci jego powierzchni.

11

Stabilizacja pr

ę

dko

ś

ci obrotowej

Sygnał kontroluj

ą

cy pr

ę

dko

ść

wirowania silnika obracaj

ą

cego dysk

jest wytwarzany przez generator kwarcowy synchronizowany sygnałem

taktuj

ą

cym kodera, zarejestrowanym w ka

ż

dej ramce sygnału

cyfrowego. Przy tej stabilno

ś

ci w odtwarzanym sygnale d

ź

wi

ę

kowym nie

wyst

ę

puje dr

ż

enie ani kołysanie d

ź

wi

ę

ku (ang. wow and flutter).

System ogniskowania i utrzymywania plamki na

ś

cie

ż

ce zapisu

W systemie autokorekcji ogniskowania wykorzystano fotodiod

ę

o

specjalnej konstrukcji. Jej warstwa fotoczuła jest podzielona na 4

wzajemnie odizolowane sektory (dioda kwadrantowa).

Je

ś

li promieniowanie lasera jest zogniskowane prawidłowo, to jego

cz

ęść

odbita pada równomiernie na wszystkie sektory. W przypadku

niewła

ś

ciwego ogniskowania promieniowanie odbite o

ś

wietla

nierównomiernie poszczególne sektory, co powoduje generacj

ę

sygnału

korekcyjnego słu

żą

cego do podnoszenia lub opuszczania cewki

obejmuj

ą

cej soczewk

ę

ogniskuj

ą

c

ą

. Na podobnej zasadzie działa

system utrzymywania plamki na

ś

cie

ż

ce zapisu.

W jednym z rozwi

ą

za

ń

, uznanym za najbardziej niezawodne,

korzysta si

ę

w tym celu z dwóch pomocniczych promieni laserowych

utworzonych przez rozszczepienie dyfrakcyjne wi

ą

zki podstawowej.

Plamki promieni pomocniczych przebiegaj

ą

po jednej i drugiej stronie

ś

cie

ż

ki zapisu, jedna przed, druga za, plamk

ą

sygnałow

ą

. Je

ś

li promie

ń

odczytuj

ą

cy zboczy ze

ś

ladu, to pr

ą

dy wytworzone w dodatkowych

sektorach fotodiody przez odbite wi

ą

zki pomocnicze staj

ą

si

ę

nierówne i

układ korekcyjny przesunie odpowiednio głowic

ę

z soczewk

ą

.

Mo

ż

liwo

ś

ci korekcji wynosz

ą

zwykle około 100

ś

rednic plamki

wybieraj

ą

cej.

12

Zapis

Podstawowymi elementami informacji s

ą

zagł

ę

bienia (pity),

naniesione na dysk w czasie procesu produkcji. Układaj

ą

si

ę

one wzdłu

ż

spiralnej

ś

cie

ż

ki, rozwini

ę

tej od

ś

rodka na zewn

ą

trz dysku. Szeroko

ść

zagł

ę

bienia waha si

ę

od 0,5 do 0,6

µ

m. Długo

ść

pitów zawiera si

ę

mi

ę

dzy 0,87 ÷ 3,18

µ

m.

Przy zapisie np. sygnału stereofonicznego dwa sygnały analogowe,

L i P, s

ą

filtrowane (20 Hz ÷ 20kHz), po czym w czasie T=

1

/

44100

s

pobiera si

ę

dwie próbki, przetworzone na dwa słowa 16-bitowe, w ci

ą

gu

L, P, L, P itp.

Szybko

ść

transmisji wynosi zatem:

V

t

= 2 (kanały) x 16 (bitów / słowo) x 44100 (słów / sek) = 1,41 Mbit/s.

* * *

Informacje na dysku s

ą

zgrupowane w bloki, nazywane ramkami.

Ka

ż

da ramka zawiera sub-kody, zawieraj

ą

ce informacje dodatkowe

oraz bity kontrolne umo

ż

liwiaj

ą

ce korekcj

ę

bł

ę

dów.

Subkody zawieraj

ą

nast

ę

puj

ą

ce informacje:

- liczba utworów zawartych na dysku

- numer odtwarzanego utworu

- czas trwania w minutach i sekundach

- nazwa producenta

- rok produkcji i numer serii.

Subkody mog

ą

te

ż

zawiera

ć

informacje tekstowe, np. tekst

piosenki, wykonawców, autorów, a tak

ż

e krótkie obrazy wizyjne.

13

Wytwarzanie płyt tłoczonych

Aby wyprodukowa

ć

seri

ę

dysków CD-DA, nale

ż

y najpierw wykona

ć

matryc

ę

, czyli „dysk - matk

ę

”.

Zmodulowane

ś

wiatło lasera pada na obracaj

ą

c

ą

si

ę

szklan

ą

płyt

ę

,

idealnie wypolerowana metodami stosowanymi w produkcji luster

teleskopów kosmicznych. Płyta pokryta jest materiałem

ś

wiatłoczułym, o

grubo

ś

ci 0,1

µ

m.

Zapis zaczyna si

ę

od

ś

rodka płyty z pr

ę

dko

ś

ci

ą

500 obr/min i

ko

ń

czy na obrze

ż

u z pr

ę

dko

ś

ci

ą

200 obr/min.

Przy produkcji płyt z tej matrycy musi by

ć

zachowana bardzo du

ż

a

czysto

ść

powietrza (jak przy produkcji układów scalonych, nie wi

ę

cej jak

kilkadziesi

ą

t cz

ą

stek o

ś

rednicy 0,5

µ

m /m

3

, w pomieszczeniu

produkcyjnym panuje nadci

ś

nienie). Cz

ą

steczki dymu papierosowego

maj

ą

ś

rednic

ę

do 6

µ

m.

Na

ś

wietlon

ą

płyt

ę

po wywołaniu trawi si

ę

w miejscach

na

ś

wietlonych, po czym pokrywa elektrolitycznie bardzo cienk

ą

(prze

ź

roczyst

ą

) warstw

ą

srebra. Warstw

ę

t

ę

oddziela si

ę

od płyty i

pokrywa warstw

ą

niklu, która słu

ż

y jako podło

ż

e do wykonania grubszej

matrycy ze stopów metali. Matryca słu

ż

y do wytłaczania płyt z tworzywa.

Po wytłoczeniu i zastygni

ę

ciu zapis na tworzywie pokrywa si

ę

warstw

ą

aluminium, która odbija

ś

wiatło lasera. Nast

ę

pnie pokrywa si

ę

to

wszystko warstwa ochronn

ą

o grubo

ś

ci ok. 1,1 mm, wycina otwór z

dokładno

ś

ci

ą

±

50

µ

m i obrabia kraw

ę

dzie.

14

Płyty zapisywalne

Rozwój technologii spowodował pojawienie si

ę

rozwi

ą

za

ń

,

umo

ż

liwiaj

ą

cych zapis danych na płycie kompaktowej bezpo

ś

rednio

przez u

ż

ytkownika. W

ś

ród tych rozwi

ą

za

ń

mo

ż

na wyró

ż

ni

ć

techniki z

mo

ż

liwo

ś

ci

ą

jednokrotnego zapisu oraz wielokrotnego zapisu.

Zapis jednokrotny

Jest to format nazwany CD-R (Compact Disk Recordable). Sposób

zapisu jednokrotnego jest obecnie realizowany ró

ż

nymi metodami

(opiszemy trzy najcz

ęś

ciej stosowane).

Metoda 1. Bazowa powierzchnia odbijaj

ą

ca płyty pokryta zostaje

mikroskopijnymi p

ę

cherzykami gazu wydobywanymi ze specjalnej

domieszki przez promie

ń

laserowy o podwy

ż

szonej energii. Zgrupowania

tych p

ę

cherzyków tworz

ą

swojego rodzaju pity o innej zdolno

ś

ci

załamania

ś

wiatła, co umo

ż

liwia rozró

ż

nienie odbijanego przez nie

ś

wiatła wytwarzanego przez normalny ju

ż

promie

ń

laserowy u

ż

ywany

podczas odczytu.

Metoda 2. Inn

ą

metod

ą

jest zastosowanie w miejsce aluminiowej

warstwy bazowej materiału krystalicznego, zmieniaj

ą

cego sw

ą

struktur

ę

na tzw. amorficzn

ą

, zmieniaj

ą

c

ą

k

ą

t odbicia promienia pod wpływem

nagrzania przez promie

ń

ś

wietlny o du

ż

ej energii.

Metoda 3. Pomi

ę

dzy warstw

ą

ochronn

ą

a odbijaj

ą

c

ą

powierzchni

ą

bazow

ą

jest umieszczana fotoczuła warstwa. W charakterze powierzchni

odbijaj

ą

cej jest tu stosowany specjalny stop złota. Podczas zapisu

wysokoenergetyczna wi

ą

zka laserowa zapisu jest ogniskowana na

powierzchni naniesionego pokrycia. Pod wpływem promieniowana

materiał pokrycia odparowuje i powstaj

ą

domeny o innym współczynniku

pochłaniania

ś

wiatła. W ten sposób nanoszone s

ą

pity.

15

Zapis wielokrotny

Jest to format nazwany CD-RW (Rewriteable).

Sposoby wielokrotnego zapisu informacji na płytach kompaktowych

s

ą

oparte na metodzie magneto-optycznej.

Tak

ż

e i w tym przypadku zasada tworzenia pitów polega na lokalnej

zmianie struktury warstwy, tak aby padaj

ą

cy promie

ń

laserowy odbijał si

ę

od niej pod innym k

ą

tem.

Jednak

ż

e w technikach magneto-optycznych musi istnie

ć

mo

ż

liwo

ść

przywrócenia struktury warstwy do stanu pierwotnego. Dyski

tego typu zawieraj

ą

terbowo-ferrytowo-kobaltow

ą

warstw

ą

magnetyczn

ą

(zał

ą

cznik 3).

16

Nad płyt

ą

znajduje si

ę

elektromagnes polaryzuj

ą

cy, którego warto

ść

pola jest tak dobrana, by pod jego wpływem w normalnych warunkach

nie była mo

ż

liwa zmiana aktualnego stanu namagnesowania warstwy.

Je

ż

eli jednak impuls laserowy pada na okre

ś

lony punkt warstwy,

wówczas zostaje ona w tym miejscu podgrzana, co powoduje jej

rozmagnesowanie. Podczas ochładzania ukierunkowanie magnetyczne

tego mikroobszaru zmienia si

ę

zgodnie z kierunkiem przyło

ż

onego pola

magnetycznego i pozostaje ju

ż

w nowym poło

ż

eniu. Zmiana tego

poło

ż

enia mo

ż

e nast

ą

pi

ć

po ponownym podgrzaniu warstwy przy

równoczesnej zmianie kierunku pola magnetycznego.

Aby było mo

ż

liwe rozmagnesowanie materiału, temperatura

warstwy musi przekroczy

ć

tzw. punkt Curie.

Podczas odczytu jest wykorzystywany efekt Kerra, polegaj

ą

cy na

skr

ę

ceniu płaszczyzny polaryzacji odbitego

ś

wiatła laserowego w

zale

ż

no

ś

ci od stanu namagnesowania no

ś

nika. Odbita wi

ą

zka jest

przepuszczana przez filtr polaryzacyjny, który kieruje j

ą

, w zale

ż

no

ś

ci od

zawarto

ś

ci

ś

ladu, do jednego z dwóch fotodetektorów, gdzie po analizie

porównawczej jest oceniana zawarto

ść

bitowa odczytywanej informacji.

Płyty magneto-optyczne mo

ż

na zapisywa

ć

i kasowa

ć

do miliona

razy.

MiniDisc

W urz

ą

dzeniach tych s

ą

stosowane dyski magneto-optyczne o

ś

rednicy 2,5 cala (64 mm).

Przy tak małych rozmiarach no

ś

nika, dla zachowania podobnego

jak w dyskach o

ś

rednicy 12 cm ł

ą

cznego czasu odtwarzania całej płyty

(ok. 74 min), zastosowano specjaln

ą

metod

ę

kompresji danych ATRAC.

17

Odporno

ść

na wstrz

ą

sy

Wra

ż

liwo

ść

na wstrz

ą

sy, która jest najpowa

ż

niejsz

ą

wad

ą

wszystkich odtwarzaczy CD, wyeliminowano dzi

ę

ki zastosowaniu

buforowej pami

ę

ci RAM o du

ż

ej pojemno

ś

ci. Dane po odczycie i

zdekodowaniu napływaj

ą

z szybko

ś

ci

ą

około 1,4 Mb/s, podczas gdy

system wymaga zwykle strumienia danych o szybko

ś

ci przepływu 0,3

Mb/s. Dzi

ę

ki temu tworzy si

ę

zapas informacji, który jest czasowo

przechowywany we wspomnianej pami

ę

ci buforowej, nosz

ą

cej nazw

ę

Shock-Proof-Memory. Pami

ęć

ta jest aktualizowana na bie

żą

co i mo

ż

e

pomie

ś

ci

ć

kilka, kilkana

ś

cie sekund zapisanego na płycie materiału

fonicznego. Je

ż

eli pod wpływem wstrz

ą

su funkcjonowanie układu

naprowadzaj

ą

cego promie

ń

laserowy zostanie zakłócone, wówczas

dzi

ę

ki zmagazynowanemu zapasowi informacji odtwarzanie przebiega

dalej prawidłowo, a kilkusekundowy okres czasu w wi

ę

kszo

ś

ci

wypadków wystarcza do odszukania wła

ś

ciwego miejsca na dysku i

wznowienia odczytu.

Szybko

ść

obrotowa no

ś

nika

W wiruj

ą

cych no

ś

nikach informacji s

ą

wykorzystywane dwie

podstawowe metody stosowania pr

ę

dko

ś

ci obrotowych - CAV (Constant

Angular Velocity) i CLV (Constant Linear Velocity).

W no

ś

nikach opartych o metod

ę

CAV wiruj

ą

cy dysk obraca si

ę

ze

stał

ą

pr

ę

dko

ś

ci

ą

k

ą

tow

ą

. Zasada ta znalazła zastosowanie na przykład

w d

ź

wi

ę

kowych płytach analogowych, komputerowych dyskach

elastycznych, czy dyskach twardych. Realizacja systemu nap

ę

dowego

jest tu niezwykle prosta - silnik powinien obraca

ć

si

ę

ze stał

ą

pr

ę

dko

ś

ci

ą

.

Ś

lad zapisu na dyskach twardych czy elastycznych przebiega wzdłu

ż

18

koncentrycznych, zamkni

ę

tych

ś

cie

ż

ek. Poniewa

ż

ka

ż

da

ś

cie

ż

ka ma

jednakow

ą

pojemno

ść

bitow

ą

, a fizyczna długo

ść

ka

ż

dej z nich ze

wzgl

ę

du na ró

ż

ny promie

ń

jest oczywi

ś

cie inna - wi

ę

c zastosowana musi

by

ć

w tym przypadku ró

ż

na g

ę

sto

ść

zapisu na poszczególnych

ś

cie

ż

kach. Jest to pewna niedogodno

ść

tej formy zapisu, poniewa

ż

efektywna g

ę

sto

ść

zapisu całego dysku jest okre

ś

lona g

ę

sto

ś

ci

ą

najbardziej wewn

ę

trznej

ś

cie

ż

ki.

Na no

ś

nikach optycznych jest stosowany zapis typu CLV. Polega

na tym,

ż

e wi

ą

zka laserowa pod

ąż

a za

ś

ladem informacyjnym ze stał

ą

pr

ę

dko

ś

ci

ą

liniow

ą

. Oznacza to w konsekwencji,

ż

e pr

ę

dko

ść

obrotowa

silnika nap

ę

dzaj

ą

cego zmienia si

ę

w zale

ż

no

ś

ci od poło

ż

enia głowicy

odczytuj

ą

cej. Tak wi

ę

c w przypadku odczytu danych z wewn

ę

trznych

rejonów płyty pr

ę

dko

ść

obrotowa jest mniejsza ni

ż

podczas odczytu

ś

cie

ż

ki poło

ż

onej bli

ż

ej zewn

ę

trznej kraw

ę

dzi no

ś

nika.

Niew

ą

tpliwa korzy

ść

takiego rozwi

ą

zania le

ż

y w pełnym

wykorzystaniu fizycznych mo

ż

liwo

ś

ci ustalonej g

ę

sto

ś

ci zapisu na całej

powierzchni płyty. Taki sposób zapisu szczególnie dobrze nadaje si

ę

do

rejestracji strumieni informacji ze swej natury ci

ą

głych, jak to ma miejsce

dla no

ś

ników danych audio czy video.

Dyski z zapisem CLV posiadaj

ą

jedn

ą

spiraln

ą

ś

cie

ż

k

ę

, która

rozpoczyna si

ę

w

ś

rodku no

ś

nika i zmierza ku jego zewn

ę

trznej kraw

ę

dzi

zgodnie z ruchem wskazówek zegara.

Standardowa liniowa pr

ę

dko

ść

zapisu wynosi 1,3 m/s, za

ś

pr

ę

dko

ść

obrotowa mechanizmu nap

ę

dzaj

ą

cego zawiera si

ę

w granicach od 200

do 500 obrotów na minut

ę

. Wielko

ś

ci te maj

ą

swoje

ź

ródło w przej

ę

tych

pierwotnych ustaleniach dotycz

ą

cych zapisu CD-DA, b

ę

d

ą

cego

praojcem kolejnych przyjmowanych ustale

ń

i standardów. Pr

ę

dko

ść

ta

19

jest obecnie okre

ś

lana jako "pojedyncza" (Single Speed).

Zapotrzebowanie na wi

ę

ksze pr

ę

dko

ś

ci zapisu, jak to ma miejsce w

zastosowaniach multimedialnych czy telewizji cyfrowej, spowodowały

pojawienie si

ę

mechanizmów nap

ę

dowych z podwójn

ą

, poczwórn

ą

, a

ostatnio nawet kilkudziesi

ę

ciokrotnie wi

ę

ksz

ą

pr

ę

dko

ś

ci

ą

zapisu.

Uwagi eksploatacyjne

1. Płyt

ę

nale

ż

y zakłada

ć

zawsze etykiet

ą

do góry

2. Najbardziej wra

ż

liwym miejscem na uszkodzenie jest strona etykiety,

gdy

ż

warstwa ochronna ma po tej stronie grubo

ść

kilkudziesi

ę

ciu

mikrometrów.

3. Wyjmowanie z pudełka - nacisn

ąć

na

ś

rodek i podnie

ść

.

4. Co jaki

ś

czas przed wło

ż

eniem do odtwarzacza przeczy

ś

ci

ć

szmatk

ą

-

kurz dostaje si

ę

do mechanizmu, wycieraj

ą

si

ę

prowadnice i przeskakuje

ś

cie

ż

ki. Czy

ś

ci

ć

tylko ruchem promienistym - najlepiej jednorazow

ą

chusteczka nas

ą

czon

ą

specjalnym płynem czyszcz

ą

cym.

5. Unika

ć

zadrapa

ń

(ograniczona mo

ż

liwo

ść

korekcji) i odcisków palców

- przykleja si

ę

kurz.

6. Chroni

ć

przed nagrzaniem - sło

ń

ce, kaloryfer, nie kła

ść

na

wzmacniaczu - mo

ż

e si

ę

odkształci

ć

.

7. Chroni

ć

przed du

żą

wilgotno

ś

ci

ą

- uszkodzenia na kraw

ę

dziach.

8. Nie przykleja

ć

naklejek na etykiecie (poza dostarczonymi przez

producenta) - uszkodzenie mechanizmu.

9. Raz przyklejonych etykietek nie odrywa

ć

.

10. Opisywa

ć

ew. mi

ę

kkim pisakiem - nigdy ołówkiem lub długopisem.

20

DVD (Digital Versatile Disc – uniwersalny dysk cyfrowy)

Jest to płyta o wielko

ś

ci standardowej płyty CD, ale o pojemno

ś

ci

przewy

ż

szaj

ą

cej CD do 28 razy. Umo

ż

liwia to wykorzystanie DVD do

zapisu pełnometra

ż

owych filmów o jako

ś

ci przewy

ż

szaj

ą

cej standardowy

przekaz telewizyjny.

Główne zalety DVD to:

•

wi

ę

ksza pojemno

ść

no

ś

nika pozwala na nagranie filmów z lepsz

ą

jako

ś

ci

ą

(mniejsza kompresja danych)

•

mo

ż

liwo

ść

zapisania dodatkowych informacji jak tytuły, informacje

czasowe, dubbing, napisy, zabezpieczenia przed dzie

ć

mi, uj

ę

cia z

ró

ż

nych kamer i wiele innych

•

DVD z filmem na przykład pozwoli widzom wybra

ć

k

ą

t widzenia

kamery, j

ę

zyk na

ś

cie

ż

ce d

ź

wi

ę

kowej lub decydowa

ć

o przebiegu

akcji

•

dost

ę

p do tych danych jest mo

ż

liwy poprzez menu na ekranie

telewizora

•

film lub program zarejestrowany na dysku DVD mo

ż

e by

ć

nagrany

w wi

ę

cej ni

ż

jednej wersji j

ę

zykowej (mo

ż

liwe jest umieszczenie do

8 wersji). Dzi

ę

ki temu mo

ż

na słucha

ć

dialogów w j

ę

zyku ojczystym

(je

ś

li jest dost

ę

pny) lub w oryginalnym j

ę

zyku filmu (dysk DVD mo

ż

e

zawiera

ć

do 32 wersji j

ę

zykowych napisów). Napisy pomagaj

ą

tak

ż

e w uczeniu si

ę

j

ę

zyków obcych.

Z uwagi,

ż

e płyta DVD ma tak du

żą

pojemno

ść

, która pozwala na

zapisanie pełnometra

ż

owego filmu o bardzo wysokiej jako

ś

ci z

d

ź

wi

ę

kiem w formacie Dolby Digital (AC3) lub MPEG, wielkie wytwórnie

filmowe od pocz

ą

tku wykazywały du

ż

e zainteresowanie t

ą

technologi

ą

.

21

Pojawienie si

ę

DVD na

ś

wiatowym rynku to uwie

ń

czenie sukcesem

wieloletnich prac badawczych koncernu Matsushita. Wydarzenie to miało

miejsce w listopadzie 1996 roku w Japonii, gdzie firma PANASONIC

razem z firm

ą

TOSHIBA wprowadziły do sprzeda

ż

y pierwsze na

ś

wiecie

odtwarzacze DVD.

Format DVD powstał w wyniku bezprecedensowego porozumienia

osi

ą

gni

ę

tego pod koniec 1995 roku przez rywalizuj

ą

ce ze sob

ą

grupy

mi

ę

dzynarodowych koncernów. Konkurenci poł

ą

czyli najwi

ę

ksze zalety

swoich niezale

ż

nie opracowywanych projektów.

Nowa generacja czytników dysków optycznych odtwarza zarówno

dyski CD, jak i DVD.

Ponadto odtwarzacze DVD odczytuj

ą

dane z szybko

ś

ci

ą

11 mln

bitów na sekund

ę

, a wi

ę

c dziewi

ę

ciokrotnie szybciej ni

ż

pierwsze modele

CD (1,54 Mb/sek), ustanawiaj

ą

c w ten sposób nowy standard.

DVD jest standardem zapisu informacji pozwalaj

ą

cym na płycie o

ś

rednicy 12 cm (takiej jak standardowa płyta CD-AUDIO lub CD-ROM)

przechowa

ć

dane o pojemno

ś

ci do 17 gigabajtów.

GŁÓWNE RÓ

ś

NICE mi

ę

dzy CD i DVD

1. Po pierwsze, najmniejsze zagł

ę

bienia na dyskach DVD maj

ą

wymiary rz

ę

du zaledwie 0.4

µ

m; odpowiednie zagł

ę

bienia na dyskach CD

s

ą

znacznie wi

ę

ksze - ich wymiary wynosz

ą

od ok. 0.8

µ

m do 3,5

µ

m.

Ś

cie

ż

ki danych na dyskach DVD s

ą

oddalone od siebie tylko o 0.74

µ

m,

podczas gdy na dyskach CD o 1.6

µ

m. Chocia

ż

wi

ę

c dyski DVD s

ą

tej

samej wielko

ś

ci co dyski CD, ich spirala zapisu danych ma przeszło

11km długo

ś

ci - około dwa razy wi

ę

cej ni

ż

na CD.

22

2. Aby odczyta

ć

mniejsze zagł

ę

bienia, wi

ą

zka laserowa

odtwarzacza DVD musi by

ć

bardziej skupiona ni

ż

w odtwarzaczach CD.

W tym celu wykorzystuje si

ę

czerwony laser półprzewodnikowy o

długo

ś

ci fali 635 ÷ 650 nm. Natomiast w odtwarzaczach CD u

ż

ywa si

ę

laserów podczerwonych o wi

ę

kszej długo

ś

ci fali – 760 ÷ 780 nm.

Ostatnio w technice DVD stosuje si

ę

lasery niebieskie, które pozwalaj

ą

jeszcze bardziej zminiaturyzowa

ć

wielko

ść

zagł

ę

bie

ń

.

3. Odtwarzacze DVD wykorzystuj

ą

soczewki o wi

ę

kszej zdolno

ś

ci

skupiania (wi

ę

ksza

ś

rednica) ni

ż

soczewki w odtwarzaczu CD.

4. Chocia

ż

dyski DVD i CD maj

ą

tak

ą

sam

ą

grubo

ść

(1,2mm), na

DVD informacje przechowywane mog

ą

by

ć

w dwóch warstwach,

podczas gdy na CD tylko w jednej.

23

Warstwy informacyjne dysków DVD, czyli ich strony z

zagł

ę

bieniami, przylegaj

ą

do siebie wewn

ą

trz dysku. W dysku

wielowarstwowym górna warstwa informacyjna jest pokryta materiałem

cz

ęś

ciowo odbijaj

ą

cym, a cz

ęś

ciowo przepuszczaj

ą

cym

ś

wiatło.

Zdolno

ść

odbijania tej warstwy wystarcza, aby promie

ń

lasera mógł

przeczyta

ć

istniej

ą

ce w niej zagł

ę

bienia, natomiast dzi

ę

ki odpowiedniej

przepuszczalno

ś

ci mo

ż

e on odczyta

ć

zagł

ę

bienia w warstwie gł

ę

bszej.

Gdy wi

ą

zka laserowa skupia si

ę

na zagł

ę

bieniach w dolnej warstwie

informacyjnej, zagł

ę

bienia w górnej s

ą

poza ogniskiem, a wi

ę

c nie

powoduj

ą

interferencji. (Aby zrównowa

ż

y

ć

niewielkie, cho

ć

nie do

unikni

ę

cia, obni

ż

enie jako

ś

ci odtwarzania w takim rozwi

ą

zaniu,

niezb

ę

dna jest redukcja pojemno

ś

ci do 8,5GB - dlatego wła

ś

nie

dwustronny, dwuwarstwowy dysk DVD mie

ś

ci około 17GB.)

Obie warstwy s

ą

sklejone klejem optycznym doskonałej jako

ś

ci.

24

5. Dwuwarstwowa konstrukcja dysków DVD daje oprócz wi

ę

kszej

pojemno

ś

ci równie

ż

inne korzy

ś

ci: redukuje bł

ę

dy wynikaj

ą

ce z

nachylenia dysku. Gdy powierzchnia dysku przestaje by

ć

prostopadła do

promienia lasera, mog

ą

powsta

ć

bł

ę

dy odczytu. Nachylenie zmniejsza

prawidłowo

ść

odczytu wprost proporcjonalnie do grubo

ś

ci podło

ż

a. W

dysku DVD wynosi ona zaledwie 0.6mm, co wpływa korzystnie na

odczyt.

6. Dysk DVD jest równie

ż

mniej czuły na inne rodzaje uszkodze

ń

.

Przykładowo: nagłe zmiany temperatury czy wilgotno

ś

ci mog

ą

spowodowa

ć

p

ę

cznienie lub kurczenie si

ę

plastikowego podło

ż

a dysku

DVD. Ale jego symetryczna konstrukcja sprawia,

ż

e zmiany w jednej

warstwie przeciwdziałaj

ą

zmianom w drugiej, zmniejszaj

ą

c zsumowany

efekt wpływów

ś

rodowiskowych i minimalizuj

ą

c ostatecznie nachylenie.

7. Dyski DVD maj

ą

nie tylko wi

ę

cej zagł

ę

bie

ń

ni

ż

dyski CD, ale te

ż

pozwalaj

ą

upakowa

ć

wi

ę

cej informacji. Jest to mo

ż

liwe dzi

ę

ki

ulepszeniom kodowania.

Techniki korekcji i kontroli (ECC - Error Correction and Control)

minimalizuj

ą

efekty bł

ę

dów powstaj

ą

cych podczas odtwarzania. Ich

przyczyn

ą

mo

ż

e by

ć

kurz, rysy lub korozja.

Dzi

ę

ki specjalnym algorytmom, które wyliczaj

ą

dodatkowe bity

danych s

ą

one zapisywane wraz z danymi u

ż

ytkowymi. Te dodatkowe

bity maj

ą

co prawda du

ż

e znaczenie, ale zmniejszaj

ą

efektywn

ą

pojemno

ść

dysku. Mechanizm ECC jest jednak w formacie DVD bardzo

skuteczny. Mo

ż

e na przykład poprawi

ć

bł

ę

dny sygnał licz

ą

cy do 2 tys.

bajtów, co odpowiada około 4mm długo

ś

ci

ś

cie

ż

ki.

25

W formacie DVD dane ECC zajmuj

ą

około 13% pojemno

ś

ci dysku

(w CD ok. 28%). W trakcie zapisu poł

ą

czone dane u

ż

ytkowe i dane ECC

musz

ą

by

ć

przekształcone w tzw. bity kodu modulacji, które s

ą

rzeczywistymi strumieniami bitów reprezentowanymi przez zagł

ę

bienia w

dysku. Metoda kodowania dla formatu CD umo

ż

liwia przekształcenie 8

bitów u

ż

ytkowych w 17 bitów kodu modulacji. DVD wykorzystuje lepsz

ą

metod

ę

pozwalaj

ą

c

ą

przekształci

ć

8 bitów u

ż

ytkowych w zaledwie 16

bitów kodu modulacji z zachowaniem zalet CD.

8. Układ optyczny. Najprostsza konstrukcja polega na umieszczeniu

dwóch soczewek w pojedynczej głowicy optycznej - jednej dopasowanej

do podło

ż

a 1.2mm, drugiej do 0.6mm - a nast

ę

pnie ich mechanicznym

przeł

ą

czaniu w razie potrzeby.

Powstało równie

ż

bardziej eleganckie rozwi

ą

zanie wykorzystuj

ą

ce

pojedynczy układ optyczny z hologramem w

ś

rodku. Wi

ą

zka laserowa

przechodz

ą

ca przez zewn

ę

trzny pier

ś

cie

ń

soczewek omija hologram i

skupia si

ę

odpowiednio do odczytywania mniejszych zagł

ę

bie

ń

na

dyskach DVD. Około 1/3 wi

ą

zki odczytuj

ą

cej, która pada na

ś

rodkow

ą

cz

ęść

pier

ś

cienia, jest skupiana zarówno przez soczewki, jak i hologram,

tak by odczyta

ć

zagł

ę

bienia na grubszych dyskach CD.

9. Dyski s

ą

dwustronne. Wszystkie odtwarzacze i nap

ę

dy

odtwarzaj

ą

dyski dwustronne, które jednak trzeba samodzielnie

odwróci

ć

.

ś

aden z producentów nie zapowiedział modelu odczytuj

ą

cego

dwie strony bez ingerencji ze strony u

ż

ytkownika.

Dla czytnika DVD nie ma ró

ż

nicy, czy czyta płyt

ę

tłoczon

ą

, czy

RAM. Promie

ń

lasera przechodzi przez warstw

ę

przezroczyst

ą

, dociera

do warstwy refleksyjnej, odbija si

ę

i wraca do głowicy - tak samo w płycie

26

tłoczonej zachowuje si

ę

land. Za to w obszarze amorficznym promie

ń

lasera jest zaginany - jak w przypadku pitu (wkl

ę

słe wytłoczenie) w płycie

tłoczonej.

D

ź

wi

ę

k.

Płyta DVD nagrana „fabrycznie” ma cz

ęść

wizyjn

ą

nagran

ą

w

formacie MPEG-2, ale oprócz

ś

cie

ż

ki filmowej na dysku mie

ś

ci si

ę

zwykle sze

ść

(maksymalnie 8) niezale

ż

nych kanałów d

ź

wi

ę

kowych.

Mog

ą

one by

ć

zapisane w ró

ż

nych formatach, np.:

1. LPCM czyli Linear Pulse Code Modulation – jest to udoskonalony

format PCM który jest stosowany w odtwarzaczach CD. LPCM stanowi

strumie

ń

nieskompresowanych danych o cz

ę

stotliwo

ś

ci do 96 kHz i o

rozdzielczo

ś

ci 16, 20 lub 24 bitów. Maksymalna przepustowo

ść

danych

– 6,1 Mb/s. Najcz

ęś

ciej korzysta si

ę

z tego formatu przy zapisie

koncertów w systemie dwukanałowym (stereofonicznym).

2. Dolby Digital (AC3) opracowany przez Dolby Laboratories

(Anglia) to system kodowania d

ź

wi

ę

ku przede wszystkim dla potrzeb

przemysłu filmowego. Sygnały s

ą

skompresowane nawet

dwunastokrotnie. Cz

ę

stotliwo

ść

próbkowania 48 kHz/16bit. Maksymalna

przepustowo

ść

640 Kb/s. AC3 wykorzystuje pi

ęć

pełno pasmowych

kanałów (2 główne, centralny, dwa tylne) oraz szósty – kanał basowy

przetwarzaj

ą

cy d

ź

wi

ę

ki w pa

ś

mie do 120 Hz. Taki system zapisu

d

ź

wi

ę

ku oznacza si

ę

cz

ę

sto jako 5.1.

3. DTS (Digital Theater Sound). Jest to format proponowany przez

firmy zwi

ą

zane ze Stevenem Spielbergiem. Podobnie jak AC3 u

ż

ywa 6

kanałów w systemie 5.1. Jego zalet

ą

jest trzy - czterokrotnie mniejsza

kompresja danych (3:1), dzi

ę

ki temu jako

ść

d

ź

wi

ę

ku jest lepsza.

27

Cz

ę

stotliwo

ść

próbkowania 48 kHz, próbkowanie 16 bitów, a

maksymalna przepustowo

ść

danych 1378 Kb/s.

REGIONY DVD

Region DVD lub te

ż

kod regionu to kod maszynowy przypisany

czytnikom DVD jak i płytom DVD-video w zale

ż

no

ś

ci od strefy

ekonomicznej.

Regionalizacja dla płyt i czytników video jest swego rodzaju

zabezpieczeniem przed piractwem, a przede wszystkim blokad

ą

przed

niekontrolowanym handlem filmami (importem tanich filmów z innych

krajów). Komercjalne aspekty zmuszaj

ą

u

ż

ytkowników do zakupu płyt w

jednym regionie zgodnie z kodem regionalizacji swojego odtwarzacza.

Polska znajduje si

ę

w regionie opisanym kluczem nr 2 (Region drugi).

Wykaz regionów DVD-VIDEO

28

Nr reg.

KRAJE

0

Odtwarzane we wszystkich regionach

1

USA, Kanada,

Bermudy

2

Europa, Bliski Wschód, Republika Południowej Afryki,
Japonia, Egipt, RPA

3

Azja Południowo-wschodnia, Tajwan, Hongkong, Korea Płd.

4

Ameryka

Ś

rodkowa, Ameryka Południowa, Australia, Meksyk,

Nowa Zelandia

5

Federacja Rosyjska, Afryka (oprócz Egiptu i RPA), Indie,
Pakistan, Mongolia, Korea Pn.

6

Chiny

7

Zarezerwowany do przyszłego u

ż

ycia

8

Miejsca mi

ę

dzynarodowe, m.in. samoloty, promy, itp.

Obecnie regiony uznane zostały przez wielu za prze

ż

ytek,

poniewa

ż

odtwarzacze (starszej generacji) miały mo

ż

liwo

ść

pi

ę

ciokrotnej

zmiany kodu (rozwi

ą

zanie miało charakter marketingowy, lecz

wykorzystywane było cz

ę

sto w celach domowych), a obecnie coraz

wi

ę

cej odtwarzaczy DVD, zarówno stacjonarnych jak i komputerowych

opatrzonych jest kodem regionu 0 pozwalaj

ą

cym na odtwarzanie

dowolnie zakupionego filmu. Istnieje równie

ż

szereg programów

komputerowych pozwalaj

ą

cych na maskowanie kodu w DVD-ROM lub

jego całkowite zdj

ę

cie przy przegrywaniu (je

ś

li warunki u

ż

ytkowania na

kopiowanie zezwalaj

ą

). Sceptycy wskazuj

ą

na du

ż

y rozwój internetu i

przyszło

ść

w kupowaniu filmów w sposób pay per view (ang. pła

ć

za

ogl

ą

danie) lub podobn

ą

mo

ż

liwo

ść

zakupu filmów jak plików mp3.

29

Pomimo to nowe odtwarzacze Blu-ray równie

ż

zostały wyposa

ż

one

w ograniczenia regionalne (3 regiony).

Blu-ray Disc (BD) – konkurencyjny dla HD DVD format zapisu

optycznego, opracowany przez Blu-ray Disc Association (BDA).

Nast

ę

pca formatu DVD. Wyró

ż

nia si

ę

wi

ę

ksz

ą

pojemno

ś

ci

ą

od płyt DVD,

co jest mo

ż

liwe dzi

ę

ki zastosowaniu niebieskiego lasera.

Ten nowy typ no

ś

nika pozwala na zapisanie 25 GB danych na

płytach jednowarstwowych. W u

ż

ytku s

ą

równie

ż

płyty dwuwarstwowe o

pojemno

ś

ci 50 GB. Istniej

ą

płyty czterowarstwowe mieszcz

ą

ce do 100

GB oraz o

ś

miowarstwowe, na których mo

ż

na zapisa

ć

200 GB informacji.

Pioneer opatentował płyt

ę

szesnastowarstwow

ą

, która mie

ś

ci do 400 GB

danych. Do zapisywania na tym no

ś

niku jest u

ż

ywany niebieski laser (w

nagrywarkach DVD u

ż

ywany jest laser czerwony).

Format obrazu na Blu-ray ma inne proporcje (16:9); po drugie,zawiera

(teoretycznie) pi

ęć

razy wi

ę

cej informacji. U

ś

ci

ś

laj

ą

c: w porównaniu z

DVD nowy format umo

ż

liwia zapis i odtwarzanie obrazu o najwy

ż

szej

rozdzielczo

ś

ci HD – a wi

ę

c zło

ż

onego z 1920 x 1080 punktów. W

30

dodatku zapis mo

ż

e by

ć

progresywny (1080p). Przypomnijmy,

ż

e

przekazy telewizyjne HD wykorzystuj

ą

sygnał mi

ę

dzyliniowy 1080i, który

tylko przy obrazach nieruchomych mo

ż

e zapewnia

ć

t

ę

sam

ą

jako

ść

co

1080p. Je

ś

li w obrazie pojawia si

ę

ruch, przewaga zapisu 1080p staje

si

ę

ju

ż

istotna.

31

Podstawow

ą

ró

ż

nic

ą

pomi

ę

dzy tymi laserami jest długo

ść

fali – czerwony

ma 650 albo 635 nm (nanometrów), podczas gdy niebieski tylko 405

nm. Mniejsza długo

ść

fali pozwala na zmniejszenie rozmiaru pitów, a co

za tym idzie daje to mo

ż

liwo

ść

g

ę

stszego zapisywania danych na

jednostce powierzchni no

ś

nika.

Dysk Blu-ray ma dwie warstwy: pierwsza o grubo

ś

ci 1,1 mm, druga

– zapisywalna – o grubo

ś

ci 0,1 mm. Minimalna długo

ść

wgł

ę

bienia

wynosi 0,15 µm. Przerwa mi

ę

dzy

ś

cie

ż

kami to 0,32 µm, a

ś

rednica

plamki lasera wynosi 0,48 µm. BD-ROM wymagaj

ą

specjalnej, mocnej

warstwy ochronnej dla

ś

cie

ż

ki zapisu, która le

ż

y na gł

ę

boko

ś

ci zaledwie

0,1 mm.

W obawie producentów filmowych przed niekontrolowanym

rozpowszechnianiem płyt format Blu-ray odziedziczył po DVD-Video

system regionalizacji wydawanego materiału.

Jednak w przeciwie

ń

stwie do DVD liczb

ę

regionów zredukowano o

połow

ę

– do trzech. Obydwie Ameryki, Japonia i Indonezja to region 1.

Europa, Afryka, Oceania,

Ś

rodkowy Wschód to region 2. Region 3

obejmuje

ś

rodkow

ą

i południow

ą

Azj

ę

, w tym Rosj

ę

, Mongoli

ę

i Chiny.

Na szcz

ęś

cie znaczna cz

ęść

wydawanych obecnie płyt (około 2/3)

jest wolna od oznaczenia regionalnego (region-free). Oznacza to,

ż

e

nawet je

ś

li zostały kupione w ameryka

ń

skim sklepie internetowym, to

b

ę

d

ą

odtwarzane przez urz

ą

dzenia przeznaczone na rynek europejski.

Istniej

ą

wersje BD-ROM (Read Only Memory), BD-R (Recordable) i BD-

RE (REwritable, do 1000 zapisów).