Оптические диски

Оптический диск (англ. optical disc) — собирательное название для носителей информации, выполненных в виде дисков, чтение с которых ведётся с помощью оптического излучения. Диск обычно плоский, его основа сделана из поликарбоната, на который нанесён специальный слой, который и служит для хранения информации. Для считывания информации используется обычно луч лазера, который направляется на специальный слой и отражается от него. При отражении луч модулируется мельчайшими выемками (питами, от англ. pit — ямка, углубление) на специальном слое, на основании декодирования этих изменений устройством чтения восстанавливается записанная на диск информация. 
История оптических дисков.

 

Оптический диск появился в 1958 году. На долгое время, определив развитие оптических накопителей информации, таких как CD, DVD и с недавнего времени и дисков Blu-Ray формата. Сначала оптический диск использовали для видеозаписей. Со временем был придуман диск, который стали использовать в качестве носителя для музыкальных файлов.

Несмотря на то, что первые диски CD формата поступили в продажу в далеком 1982 году, они по сей день используются для записи музыкальных файлов. Для записи фильмов активно используется формат DVD.  Этот формат принято считать качественнее CD формата.  Так как  металлический слой  диска, на который собственно и записана информация, расположен в поликарбонатной пластинке, глубже в сравнении CD. Запись и считывание информации осуществляется с помощью красного лазерного луча с уменьшенной длиной волны. Благодаря чему повышается плотность хранения файлов.

Емкость современных DVD дисков, в зависимости от их формата варьируется от 4.7 до практически 16 гигабайт информации. Возможность повышения емкости DVD диска связана с появлением двухслойных, и двухсторонних дисков.

Хотя формат DVD постепенно уходит в прошлое, производство и реализация DVD RW дисков является доходным бизнесом, так как многие используют DVD RW диски, как носитель информации. Диски формата DVD RW можно неоднократно перезаписывать. А диск DVD R чаще всего используется для хранения личной музыкальной, или видео коллекции.  Объясняется это очень просто, если приобрести  сразу сотню DVD R дисков, можно сэкономить немалые средства.

Следующим форматом оптических дисков стал современный формат Blu-Ray. Свое название этот формат получил  благодаря коротковолновому лучу лазера, который записывает и считывает информацию. Исходя от размеров диска, он может иметь разную вместительность.  Сегодня можно приобрести Blu-Ray диски емкостью от 7,9 Гб (однослойный 7,9 диск, диаметр которого составляет 80 мм), и до двухслойного диска диаметром 120мм, емкость которого 65 Гб.

 

Первоначально такие диски планировались для хранения только видео контента.  Поэтому приобрести такой диск можно было только в магазинах, где продавалась музыка и фильмы. Но постепенно этот формат попал в сферу персональных компьютеров. Популярность Blu-Ray дисков становиться все выше. Больше всего спрос имеют диски, объем которых 25 гигабайт, а скорость записи информации 2х.  На сегодня самый основной фактор, который препятствует быстрому распространению Blu-Ray дисков, это высокая цена на них, и высокая стоимость Blu-Ray плееров и оптических приводов для ПК.

 

Компакт-диск был разработан в 1979 году компаниями Philips и Sony. На Philips разработали общий процесс производства, основываясь на своей более ранней технологии лазерных дисков. Sony, в свою очередь, использовала собственный метод кодирования сигнала PCM -- Pulse Code Modulation, использовавшийся ранее в цифровых профессиональных магнитофонах. В 1982 году началось массовое производство компакт-дисков, на заводе в городе Лангенхагене под Ганновером, в Германии. Выпуск первого коммерческого музыкального CD был анонсирован 20 июня 1982 года. История гласит, что на нём был записан альбом «The Visitors» группы ABBA. Первым компакт диском, попавшим, на прилавки музыкальных магазинов был альбом Билли Джоэла (Billy Joel) 1978 года под названием 52nd Street. Продажи этого альбома на CD начались в Японии 1 октября 1982 года.

По данным Philips, за 25 лет в мире было продано более 200 миллиардов CD. Несмотря на то, что всё больше людей предпочитают приобретать музыкальные файлы через интернет, по данным IFPI -- продажи компакт-дисков до сих пор составляют около 70% всех продаж музыки.

Значительный вклад в популяризацию компакт-дисков внесли Microsoft и Apple Computer. Джон Скалли, тогдашний CEO Apple Computer, в 1987 году сказал, что компакт-диски произведут революцию в мире персональных компьютеров. Один из первых массовых мультимедийных компьютеров/развлекательных центров, использующих CD диски, была Amiga CDTV (Commodore Dynamic Total Vision), позже CD диски стали использовать в игровых приставках Panasonic 3DO и Amiga CD32.

Компакт-диск (англ. Compact Disc) -- оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания, информации которого осуществляется при помощи лазера. Дальнейшим развитием компакт-дисков стали DVD.

Первое поколение оптических дисков:

 

Лазерный диск -- первый коммерческий оптический носитель данных, предназначавшийся, прежде всего, для домашнего просмотра кинофильмов. Однако, несмотря на технологическое превосходство над VHS и Betamax, Laserdisc не имел существенного успеха на мировом рынке: в основном был распространён в США и Японии, в Европе к нему отнеслись прохладно, в России лазердиски имели небольшое распространение, в основном за счёт коллекционеров -- любителей видео. Технологии, отработанные в этом формате, затем были использованы в CD и DVD.

 

Компакт-диск (англ. Compact Disc) -- оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания, информации которого осуществляется при помощи лазера. Дальнейшим развитием компакт-дисков стали DVD.

 

Магнитооптический диск (также допускается написание магнитно-оптический диск) -- носитель информации, сочетающий свойства оптических и магнитных накопителей. Впервые магнитооптический диск появился в начале 80-х годов. Магнитооптический диск взаимодействует с операционной системой как жесткий диск, поэтому он может быть отформатирован в стандартную файловую систему (NTFS, HPFS, ext и т.п.)

 

 

 

 

 

 

 

 

Второе поколение оптических дисков:

 

DVD (ди-ви-дим, англ. Digital Versatile Disc -- цифровой многоцелевой диск; также англ. Digital Video Disc -- цифровой видеодиск) -- носитель информации, выполненный в форме диска, имеющего такой же размер, как и компакт-диск, но более плотную структуру рабочей поверхности, что позволяет хранить и считывать больший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны и линзы с большей числовой апертурой.

 

MiniDisc -- магнито-оптический носитель информации. Был разработан и впервые представлен компанией Sony 12 января 1992 года. Позиционировался как замена компакт-кассетам, к тому времени уже полностью изжившим себя. Его можно использовать для хранения любого вида цифровых данных. Наиболее широко минидиски используются для хранения аудио информации.

 

Digital Multilayer Disk -- оптический диск, разработанный компанией D Data Inc. Диск основан на трехмерной оптической технологии хранения данных, разработанной для Флуоресцентного Многослойного Диска более не существующей компанией Constellation 3D. DMD могут хранить от 22 до 32 Гб двоичной информации. Диск основан на технологии красного лазера, таким образом, диски DMD и их проигрыватели могут быть легко изготовлены при помощи существующего производственного оборудования с учетом небольших модификаций. Диски составлены из множества слоев данных, к которым присоединяется флуоресцентный материал. В отличие от DVD и CD-дисков, у DMD нет металлических слоев, таким образом, они почти прозрачны. DMD покрыты запатентованными химическими составами, которые реагируют, когда красный лазер освещает особый слой. В этот момент химическая реакция производит сигнал, который после будет считан с диска. Благодаря этому диски могут потенциально иметь до 100Гб места для хранения данных.

 

 

DataPlay - это миниатюрные диски DVD-R (однократно записываемые) большого объема для разгрузки данных и в том числе снимков от цифровых фотокамер. Представлены миру в 2001 году. В своей основе DataPlay использует DVD-оптику, уменьшенную в размере. Диаметр диска всего 32мм. Эти диски мгновенно завоевали множество наград на разнообразных выставках. Небольшое потребление энергии, скорость записи/чтения около 1 Мб в секунду - все это положительные факторы для их использования. Правда, есть ограничение: как всякое WORM устройство, диск DataPlay может быть записан один раз. То есть, в отличие от флэш-карт, невозможно повторно осуществить запись на тот же диск.

 

Fluorescent Multilayer Disc -- формат оптического носителя, разработанный компанией «Constellation 3D», использующий флуоресценцию вместо отражения для хранения данных. Форматы, основанные на измерении интенсивности отраженного света (такие как CD или DVD), имеют практическое ограничение в 2 слоя хранения данных, главным образом, из-за эффекта интерференции. Однако использование флуоресценции позволяет работать, соответствуя принципам объёмной оптической памяти и иметь до 100 слоёв. Они позволяют вместить объём до 1Тб при размерах обычного компакт-диска.

 

GD-ROM -- формат оптических дисков, разработанный компанией Yamaha для Sega. Он подобен стандарту CD-ROM за исключением того, что биты на диске упакованы плотнее, обеспечивая более высокую емкость (приблизительно 1.2 гигабайта, что почти вдвое больше емкости типичного CD-ROM).

 

Universal Media Disc -- оптический накопитель, разработанный компанией Sony для использования в игровых приставках PlayStation Portable. Может вмещать до 1,8ГБ данных, которые могут включать компьютерные ИГРЫ, фильмы, музыку или фотографии и их произвольные сочетания, также другую цифровую информацию.

 

 

 

 

Третье поколение оптических дисков:

 

Blu-ray Disc (англ. blue ray -- синий луч и disc -- диск; написание blu вместо blue -- намеренное) -- формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA. Первый прототип нового носителя был представлен в октябре 2000 года. Современный вариант представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе 2006 года. Коммерческий запуск формата Blu-ray прошёл весной 2006 года.

 

Blu-ray (букв. «синий луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера. Буква «e» была намеренно исключена из слова «blue», чтобы получить возможность зарегистрировать торговую марку, так как выражение «blue ray» является часто используемым и не может быть зарегистрировано как торговая марка.

 

HD DVD (англ. High-Definition/Density DVD-- «DVD высокой чёткости/ёмкости») -- технология записи оптических дисков, разработанная компанией Toshiba, NEC и Sanyo. HD DVD (как и Blu-ray Disc) использует диски стандартного размера (120 миллиметров в диаметре) и сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405нм.

 

Forward Versatile Disc - многофункциональный оптический диск для хранения аудио и видео высокого разрешения, соответствующие требованиям HDTV и использующий красный лазер.

 

FVD отличается от DVD физической и  логической структорой, несмотря на использование одного и того же красного лазера с длиной волны 650nm. Объем FVD достигает 5.4Гб по сравнению с 4.7Гб на DVD при использовании одного слоя. Слоев может быть два или три, в последнем случае емкость диска составляет 15Гб.

 

Однослойный FVD позволяет разместить 135 минут видео с разрешением 1280x720 и частотой кадров 30 в сек. с прогрессивной разверткой. Трехслойные диски поддерживают более трех часов 1920x1080x60i видео. Существует два поколения дисков:

 

- FVD-1,

 

- FVD-2;

 

второй отличается усовершенствованной системой коррекции ошибок, новым кодом модуляции 8/15, защитой от копирования AES и поддержкой кодека WMV-9.

 

Ultra Density Optical - формат оптического диска для хранения видео высокой чёткости.

 

UDO представляет собой картридж 5.25 с оптическим диском внутри. Объём диска на данный момент  составляет от 60Гб до 120Гб. Для  записи может использоваться  как красный лазер (650нм), так и  сине-фиолетовый (405нм), причём во  втором случае максимальный объём  диска может достигать 500Гб.

 

Professional Disc for DATA - для записи данных в новый формат, основанный на сине-фиолетовый лазер от Sony и дисковые технологии. Сохранив все преимущества дисков, в том числе высокоскоростной произвольный доступ и перезаписываемых / с однократной записью вариант, он также предлагает огромный объем памяти для записи и высокую скорость передачи данных, обычно связанных с ленточных накопителей.

 

Professional Disc для передачи данных использует новейшие коротковолновые сине-фиолетовые лазерные технологии в сочетании с высокой производительностью линзы и узким шагом продвигаются к достижению беспрецедентной 23,3ГБ емкости с каждой стороны вместе с 11МБ / с чтение и 9МБ / сек скорость записи.

 

Versatile Multilayer Disc - формат цифровых носителей на оптических дисках, предназначенный для хранения видео высокой чёткости и другого высококачественных мультимедийных данных.

 

На одном слое HD VMD-диска помещается до 5Гб данных, но за счёт того, что диски являются многослойными (до 20 слоёв) их ёмкость достигает 100Гб. Кроме того, в отличие от дисков Blu-ray и HD DVD, для чтения и записи используется красный (650нм), а не сине-фиолетовый лазер (405нм), что позволяет производить устройства, совместимые с дисками CD и DVD.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Четвертое поколение оптических дисков:

 

Holographic Versatile Disc -- разрабатываемая перспективная технология производства оптических дисков, которая предполагает значительно увеличить объём хранимых на диске данных по сравнению с Blu-Ray и HD DVD. Она использует технологию, известную как голография, которая использует два лазера: один -- красный, а второй -- зелёный, сведённые в один параллельный луч. Зелёный лазер читает данные, закодированные в виде сетки с голографического слоя близкого к поверхности диска, в то время как красный лазер используется для чтения вспомогательных сигналов с обычного компакт-дискового слоя в глубине диска. Вспомогательная информация используется для отслеживания позиции чтения, наподобие системы CHS в обычном жёстком диске. На CD или DVD эта информация внедрена в данные.