Ruská štátna korešpondenčná agrárna univerzita
Abstrakt na tému:
Prehľad DVD mechanik
študent 1. ročníka
PI skupiny - 1-24
Kuznecovová Igor
1. čo je to DVD?
2. Základy zariadenia DVD.
3. Veľa povrchov DVD .
4. .
5. Nahrávanie na DVD.
6. Video na DVD.
7. DVD v akcii.
8. Zvuk na DVD.
10. Prehľad populárnych značkových DVD jednotiek
čo je to DVD?
Po dlhom čase strávenom plánovaním a vývojom bol vydaný nový formát, na ktorý všetci čakali. Vzhľad formátu DVD znamenal prechod na novú, pokročilejšiu úroveň v oblasti ukladania a využívania dát, zvuku a videa.
Spočiatku skratka DVD znamenala digitálny video disk, ide o vysokokapacitné optické disky. Tieto disky sa používajú na ukladanie počítačových programov a aplikácií, ako aj celovečerných filmov a vysokokvalitného zvuku. Preto dekódovanie skratky DVD, ktorá sa objavila o niečo neskôr, ako digitálny všestranný disk, t.j. univerzálny digitálny disk - logickejší.
Zvonku vyzerajú DVD disky ako bežné CD-ROM disky. DVD má však oveľa viac možností. Na disky DVD je možné uložiť 26-krát viac údajov ako na bežné disky CD-ROM. S fyzickou veľkosťou a vzhľadom bežného disku CD alebo CD-ROM predstavujú disky DVD obrovský skok v úložnej kapacite oproti ich predchodcovi s veľkosťou 650 MB. Na štandardný jednovrstvový jednostranný disk DVD je možné uložiť 4,7 GB údajov. Nie je to však limit – DVD je možné vyrábať podľa dvojvrstvového štandardu, ktorý umožňuje zvýšiť kapacitu dát uložených na jednej strane až na 8,5 GB. DVD disky môžu byť navyše obojstranné, čím sa kapacita jedného disku zvýši až na 17GB. Na čítanie disku DVD si, žiaľ, budete musieť kúpiť nové zariadenie, ale tento nový hardvér bude rovnako dobre čítať vaše staré disky CD-ROM a zvukové disky CD. Čo to všetko pre nás znamená s vysokou kapacitou nových diskov? To znamená, že máme skutočne neobmedzené príležitosti na učenie a zábavu, na sledovanie videí s úžasnou digitálnou kvalitou obrazu a zvuku. DVD poskytuje ostrejší a kvalitnejší obraz ako laserový disk (LD) a bohatší zvuk ako CD. A čo viac, DVD vám dáva na výber. Môžete si vybrať, z akého uhla chcete sledovať filmovú scénu, pretože tá istá scéna je natočená z rôznych uhlov kamery. Vďaka tomu je možné pozerať jeden a ten istý film napríklad so scénami násilia alebo bez nich a dej toho istého filmu sa môže prapodivne meniť. A takmer všetko je už v predaji! Ďalej sa bližšie pozrieme na technológiu, ktorá nám ponúka toľko možností.
Základy zariadenia DVD
.
Rovnako ako disky CD-ROM, aj disky DVD ukladajú údaje pomocou zárezov pozdĺž špirálových stôp na reflexnom kovovom povrchu potiahnutom plastom. Laser používaný v DVD čítačkách kĺže po stopách pozdĺž zárezov a odrazený lúč je prijímacím zariadením interpretovaný ako jednotky alebo nuly.
Základná požiadavka pri vývoji DVD bola jednoduchá: zvýšiť kapacitu úložiska umiestnením čo najväčšieho počtu zárezov pozdĺž stôp na disku, pričom technológia výroby musí byť lacná.
Výsledkom výskumu bol vývoj vysokofrekvenčného polovodičového lasera s kratšou vlnovou dĺžkou, vďaka čomu bolo možné použiť menšie zárezy.
Zatiaľ čo laser v bežnom CD-ROM zariadení má vlnovú dĺžku 780 nanometrov (nm), DVD zariadenia používajú 650 nm alebo 635 nm laser, ktorý umožňuje lúču pokryť dvakrát toľko zárezov na jednej stope a dvakrát viac veľa stôp na jednom zaznamenanom povrchu.
Ďalšími inováciami sú nový sektorový formát, robustnejší kód na opravu chýb a vylepšená modulácia kanálov.
Tieto vylepšenia spolu ďalej zvyšujú hustotu dát 1,5-násobne. Prísne výrobné požiadavky a okrajovo veľká záznamová plocha boli poslednou prekážkou pri vývoji DVD, obmedzujúc dátovú kapacitu disku na 4,7 Gb. Ale ukázalo sa, že to nie je limit.
Na nahrávanie videa a zvuku na DVD sa používa veľmi zložitá technológia kompresie dát nazývaná MPEG-2. MPEG-2 je štandard novej generácie pre kompresiu obrazových a zvukových údajov, ktorý poskytuje možnosť umiestniť veľké množstvo informácií do menšieho priestoru.
Kompresný štandard MPEG bol vyvinutý skupinou Moving Picture Experts Group (MPEG). MPEG je štandard pre kompresiu audio a video súborov do vhodnejšieho formátu na sťahovanie alebo odosielanie, napríklad cez internet. MPEG-1 streamuje video a audio dáta rýchlosťou 150 kB za sekundu – rovnakou rýchlosťou ako jednorýchlostný CD-ROM prehrávač – a je riadený vzorkovaním kľúčových snímok videa a vyplnením iba oblastí, ktoré sa medzi snímkami menia. Bohužiaľ, MPEG-1 poskytuje nižšiu kvalitu videa ako TV štandardné video.
Kompresia MPEG-2 veci dramaticky mení. Viac ako 97 % digitálnych dát reprezentujúcich video signál je duplikovaných, t.j. sú nadbytočné a možno ich komprimovať bez zníženia kvality obrazu. Algoritmus MPEG-2 analyzuje obraz videa pri hľadaní opakovaní, nazývaných redundancia. Výsledkom procesu odstraňovania redundancie je, že vynikajúce video MPEG-2 sa poskytuje pri nižšej bitovej rýchlosti. Z tohto dôvodu moderné systémy na doručovanie video softvéru, ako sú digitálne satelitné systémy a DVD, používajú štandard MPEG-2.
Veľa povrchov DVD
Väčšina diskov DVD má kapacitu 4,7 GB. Použitie schém zdvojnásobenia hustoty a ich kombinácia umožňuje mať disky s väčšou kapacitou: od 8,5 Gb a 9,4 Gb až po 17 Gb.
Existujú nasledujúce typy štruktúr DVD:
Jedna strana/jedna vrstva(Jednostranná/Jedna vrstva): Toto je najjednoduchšia štruktúra disku DVD. Na takýto disk uložíte až 4,7 GB dát. Mimochodom, táto kapacita je 7-krát väčšia ako kapacita bežného audio CD a CD-ROM disku.
Jednostranné/dvojvrstvové(Jednostranný/Dvojvrstvový): Tento typ disku má dve dátové vrstvy, z ktorých jedna je priesvitná. Obe vrstvy sa čítajú z rovnakej strany a na takýto disk je možné umiestniť 8,5 GB dát, t.j. 3,5 GB viac ako jednovrstvový/jednostranný disk.
Obojstranná/jednovrstvová(obojstranný/jednovrstvový): Na tomto disku je uložených 9,4 GB dát (4,7 GB na každej strane). Je ľahké vidieť, že kapacita takéhoto disku je dvojnásobná ako kapacita jednostranného/jednovrstvového disku DVD. Medzitým, vzhľadom na to, že dáta sú umiestnené na oboch stranách, budete musieť disk otočiť alebo použiť zariadenie, ktoré dokáže dáta na oboch stranách disku čítať samo.
Obojstranná/dvojitá vrstva(obojstranný/dvojvrstvový): Štruktúra tohto disku umožňuje uložiť naň až 17 GB dát (8,5 GB na každej strane).
Všimnite si, že všetky uvedené čísla zodpovedajú kapacite udávanej v miliónoch bajtov; ak zaokrúhlite pomocou inej metódy, pričom ako základ beriete 1 kB = 1 024 bajtov, a nie 1 000 bajtov, získate iné čísla: 4,38 GB, 7,95 GB, 8,75 GB a 15,9 GB.
Je ľahké vidieť, že najjednoduchším spôsobom zdvojnásobenia kapacity je použitie obojstranných diskov. Výrobcovia dokážu vyrobiť DVD disky s hrúbkou 0,6 mm, čo je polovica hrúbky štandardného CD disku. Vďaka tomu je možné pripojiť dva disky so zadnými stranami a získať tak kapacitu 9,4Gb.
Podľa inej technológie je vytvorená druhá vrstva na uloženie dát, čo umožňuje zvýšiť kapacitu jednej strany disku. Prvá vrstva je priesvitná, takže laserový lúč môže prechádzať cez ňu a odrážať sa od druhej vrstvy. Podľa tejto schémy je možné umiestniť 8,5 GB dát na každú stranu disku.
Ak poskladáte dvojvrstvové disky chrbtom k sebe, získate veľmi slušnú kapacitu 17 GB.
Prenosová rýchlosť a čas prístupu
Súčasné jednotky DVD majú o niečo nižšiu rýchlosť otáčania disku v porovnaní so staršími jednotkami 3x CD-ROM. Vzhľadom na hustejšie dáta na DVD však rýchlosť prenosu dát zodpovedá 9-násobku rýchlosti prenosu dát CD-ROM mechanik, čo v číslach zodpovedá prenosu asi 1,3 MB/s.
Háčik je v tom, že DVD video sa posúva rýchlosťou približne 9x, zatiaľ čo CD video programy majú zvyčajne 2x alebo 4x rýchlosť (čo je dôvod, prečo nie je badateľné zlepšenie pri použití CD mechaniky s rýchlosťou x24). kvalita prehrávania videa). Vďaka 2,25- až 4,5-násobnému zrýchleniu prenosu video dát je video zobrazené z DVD prehrávača takej kvality, že v porovnaní s tým video z CD-ROM prehrávača pripomína blikajúci obraz v starom kine. A skutočne, ak spustíte rovnaký film z VideoCD, VHS alebo DVD, potom bude rozdiel v kvalite viditeľný aj okom a DVD rozhodne vyhráva. A čo viac, film vyzerá lepšie na DVD monitore ako na televízore.
Teraz sa už na trhu objavili zariadenia na čítanie DVD diskov druhej generácie, ktoré už majú 2x rýchlosť. Hoci to neovplyvní kvalitu prehrávaného videa, urýchli to načítanie softvéru z disku DVD-ROM.
Situácia sa takmer nezmenila iba s jedným dôležitým parametrom, ktorý ovplyvňuje výkon: prístupový čas alebo čas, ktorý laserovému lúču trvá prechod z jednej stopy na druhú. S priemernou dobou prístupu medzi 150 a 200 milisekúndami (ms) jednotky DVD-ROM určite nemôžu konkurovať pevným diskom, pokiaľ ide o rýchlosť spúšťania aplikácie alebo čas pri hľadaní rozptýlených údajov.
Ale to nie je tragické, pretože. prístupový čas neovplyvňuje prehrávanie videa, pretože v tomto prípade sú dáta umiestnené postupne na disku.
Navyše, DVD-ROM, podobne ako CD-ROM, sú skvelé na sťahovanie programov a ako veľké úložisko dát pre aplikácie, ktoré sa nezmestia na váš pevný disk.
Nahrávanie na DVD.
Existujú zariadenia DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW, ktoré umožňujú ukladať údaje na špeciálne zapisovateľné alebo prepisovateľné disky DVD.
Zariadenia DVD-R a DVD+R vám umožňujú nahrávať iba raz. Rozdiel medzi DVD-R diskom a bežným DVD-ROM diskom je špeciálna pigmentová vrstva, ktorá je citlivá na dotyk laserového lúča.
Dobré popoludnie priatelia!
Dnes budeme hovoriť o najbežnejších médiách - CD a DVD.
Ako viete, je to stroj, v ktorom cirkulujú informačné toky.
A takéto informácie potrebujú nosič. Hlavným médiom je pevný disk (pevný disk). Tá je ale ukrytá v útrobách počítača.
V našej dobe, keď sa rýchlosť výmeny informácií zvyšuje, musia existovať aj iné nosiče informácií – s rýchlym a pohodlným prístupom. A takéto médiá existujú - sú to flash disky ("flash disky"), CD, DVD, Blu-ray disky.
Disk je možné rýchlo vložiť do mechaniky (bez rozoberania počítača), zapisovať naň informácie a ukladať ich. V súčasnosti sa objavila alternatíva k takýmto médiám - všetky druhy služieb cloudového úložiska, ale je predčasné ich odpisovať. Pri CD a DVD sa ešte zastavíme.
Ako fungujú disky CD a DVD
CD (Compact Disc) je plastový disk s hrúbkou 1,2 mm so strediacim otvorom v strede. Informácie môžu byť umiestnené na jednej alebo oboch (na DVD) stranách disku. Informačná strana je jedna dlhá špirálová drážka začínajúc od stredu.
Informácie sa čítajú nízkovýkonný laser. Ako viete, celú rozmanitosť toku informácií poskytujú kvantá (bitov) informácií, z ktorých každá môže byť 0 alebo 1. 0 možno interpretovať ako neprítomnosť signálu, 1 - jeho prítomnosť.
Striedajúce sa výstupky (plošiny) a priehlbiny sú umiestnené v spodnej časti informačnej drážky disku.
Laserový lúč, nepretržite odrážaný od výstupkov a priehlbín drážky, vstupuje cez optický systém do prijímača. V súvislosti s výrazmi „rímsa“ a „žľab“ existuje určitý zmätok. Ak sa pozriete na disk zhora (zo strany, kde je papierová nálepka), bude to priehlbina.
Ale čítanie prebieha zo spodnej (informačnej) časti disku, takže pre laserový lúč to bude rímsa. Pri odraze od výčnelku je vlnová dĺžka laserového lúča kratšia – o polovicu vlnovej dĺžky. Preto je vlna tlmená, čo je ekvivalentné absencii signálu.
Prechod z plošiny na rímsu a naopak sa považuje za 1.
Ak takýto prechod (po určitú dobu) nenastane, potom sa to považuje za 0.
DVD ( Digitálny všestranný disk, univerzálny digitálny disk) je usporiadaný podobným spôsobom, ale jeho rozstup drážok je menší (0,7 mikrónu), dĺžka a výška výstupkov sú tiež menšie. Preto pri rovnakom priemere disku naň možno zaznamenať viac informácií.
Informačné disky vyrábané v hromadných edíciách sú vyrobené lisovaním z polykarbonátu pomocou kovovej matrice. Na strane, kde sú drážky, je nanesená reflexná vrstva hliníka. Potom sa na tento povrch nanesie tenká vrstva laku a prilepí sa papierový štítok. Kapacita DVD - 4,7 Gb.
Dvojvrstvové a obojstranné DVD
Existujú dvojvrstvové disky DVD, ktoré majú dva rovnaké drážkované disky.
V takýchto prípadoch je disk, ktorý je najbližšie k laseru, potiahnutý priesvitným zlatým povlakom (na strane drážok), aby ním mohol lúč prejsť a čítať dáta z „vzdialenej“ vrstvy.
Pre stabilné čítanie sú drážky v dvojvrstvových diskoch široké. e než v jednovrstvových, takže kapacita disku je 8,5 Gb (a nie 9,4 Gb, ako by sa dalo predpokladať). Prechod na „blízko“ alebo „ďaleký“ disk v dvojvrstvových diskoch sa uskutočňuje zmenou zaostrenia laserového lúča.
Vzhľadom na to, že plochy a výstupky na DVD sú menšie ako na CD, DVD laser pracuje na kratšej vlnovej dĺžke (pri CD je vlnová dĺžka 780 nm, pri DVD 650 nm). Existujú aj obojstranné disky DVD, ktorých každá strana môže pozostávať z jedného alebo dvoch drážkovaných diskov. Maximálna kapacita DVD teda môže byť 17 Gb. Jednotlivé drážkované kotúče (v jednostranných aj obojstranných kotúčoch) sú zlepené.
Disky na jeden zápis
Existujú aj disky na jeden zápis CD-R a DVD-R(R - zapisovateľný, zapisovateľný). V prípade DVD existuje niekoľko druhov zapisovateľných diskov - vzhľadom na skutočnosť, že na vývoji záznamových štandardov sa podieľalo niekoľko spoločností.
Nebudeme sa teraz vŕtať v nudných a suchých detailoch a špecifikovať rozdiely medzi jedným štandardom a druhým.
Zapisovateľné disky sú samozrejme štruktúrou podobné ako lisované disky, avšak drážka obsahuje jeden dlhý výstupok (na laserovej strane) po celej dĺžke drážky, bez priehlbín. Rozdiel je v tom, že pred nanesením reflexného náteru sa na kotúč zo strany drážky nanesie tenká vrstva transparentného laku.
Pri zaznamenávaní informácií sa zvyšuje prúd lasera, jeho lúč ohrieva vrstvu laku na teplotu 250 - 300 0C. Lak vybledne a stane sa nepriehľadným. Táto operácia sa tiež nazýva „horieť» . Neexistuje žiadny dym, samozrejme! Ak sa však pozriete na disk z nahrávacej strany v odrazenom svetle, môžete rozlíšiť medzi zaznamenanými a nenahranými zónami.
Pri čítaní informácií sa lúč odráža od reflexnej vrstvy v tých miestach, kde nie je vypálený lak. Tam, kde je lak vypálený, nedochádza k odrazu lúča.
Prepisovateľné disky
Existujú aj prepisovateľné disky CD-RW, DVD-RW(RW - prepisovateľný, prepisovateľný). V takýchto diskoch je na strane, kde sa nachádza drážka, namiesto vrstvy priehľadného laku nanesená tenká vrstva kovovej zliatiny, ktorá môže vplyvom zahrievania zmeniť svoj fázový stav. Zliatina môže byť v dvoch stavoch - v kryštalický a v amorfný.
V tomto prípade sú koeficienty odrazu pre rôzne stavy odlišné. V počiatočnom (nezaznamenanom) stave je zliatinový film v kryštalickom stave a má určitý koeficient odrazu. Laserový lúč pri zázname ohrieva zliatinový film na teplotu 500 - 700 stupňov, zliatina sa v týchto miestach roztaví a prechádza do amorfného stavu.
V tomto prípade je koeficient odrazu značne znížený a čítací obvod to vníma ako absenciu signálu. Údaje môžete vymazať, ak prenesiete zliatinový film späť do kryštalického stavu. Za týmto účelom sa zahrieva rovnakým laserovým lúčom na teplotu 200 stupňov. To nestačí na roztopenie, ale stačí na zmäknutie.
Pri následnom ochladení nastáva prechod z amorfného do kryštalického stavu. Údaje sa vymažú pri prepísaní diskov. V tomto prípade laserový lúč generuje impulzy rôznej sily, čím vznikajú oblasti s kryštalickou a amorfnou štruktúrou.
Digitálne dáta na disku sú zapísané redundantný kód.
Je to potrebné na opravu chýb, ktoré budú vždy, aj keď len preto, že povrch disku je poškriabaný. Preto treba s diskami zaobchádzať opatrne. a vezmite ich len za vonkajšie okraje. Odtlačky prstov na informačnej strane môžu viesť k chybám pri čítaní. Z tohto dôvodu bude čítanie disku trvať dlhšie, než by mohlo, alebo sa „spomalí“.
Ak má disk veľa škrabancov, čítanie disku bude tiež trvať dlho (ak sa to vôbec počíta). Rýchlosť čítania chybného disku môže závisieť od konkrétneho modelu jednotky (od firmvéru, ktorý je v ňom „pevne zapojený“).
Ako odstrániť disk z neúspešnej jednotky?
Na záver spomenieme jednu užitočnú maličkosť. Niekedy sa stane, že jednotka DVD zlyhá „priamo pred našimi očami“ a disk v nej zostane.
V takýchto prípadoch stlačenie tlačidla vysunutia nič neurobí. Disk získate rozobratím mechaniky. Ale je to dlhé a problematické! Pre takéto prípady je na prednej strane pohonu malý otvor.
Ak chcete disk vybrať, musíte do tohto otvoru vložiť kovový kolík (môžete narovnať kancelársku sponku), kým sa nezastaví a jemne zatlačte.
V tomto prípade sa pohyblivá časť pohonu mierne vysunie. Potom ho môžete manuálne vysunúť do normálnej otvorenej polohy a vybrať disk. A ty si si myslel, že je to vetrací otvor?
To je na dnes všetko, milí čitatelia.
Vsbot bol s vami.
Všetko najlepšie!
Zdalo by sa - banálna vec: optická mechanika (aka CD Rom, Dvd Rom alebo Blu-ray). Všetko sú to zariadenia rôznych generácií na čítanie a zapisovanie optických laserových diskov. Laserové, pretože čítanie a písanie na nich prebieha precízne zaostreným laserovým lúčom.
V tomto článku sa budeme zaoberať zariadením DVD Rom, pretože je v súčasnosti najbežnejšie, ale dotkneme sa aj iných typov jednotiek. V skutočnosti je optická mechanika celkom technologická záležitosť. Laserový lúč musí byť veľmi presne a smerovo zameraný na reflexnú vrstvu disku, aby mohol čítať odrazený signál v jeho mikroskopických jamkách.
Ale nepredbiehajme! Postupne budeme napredovať.
Najprv sa pozrime na skratky (akceptované skratky).
- CD Rom - (Compact Disc Read-Only Memory) - CD len na čítanie
- DVD Rom - (Digital Versatile Disc pamäť iba na čítanie) - digitálny univerzálny disk len na čítanie
- Blu-ray - (modrý lúč) - záznam krátkovlnným modrofialovým laserom
Tu je fotografia optickej jednotky DVD:
Tlačidlo na vysunutie zásobníka je označené červenou farbou.
Samotný (RW) nespôsobí žiadne ťažkosti. Jediná vec, ktorú musíte venovať pozornosť, je štandard pripojenia zariadenia. Môže to byť buď možnosť pripojenia „IDE“ (zastaraná), alebo moderná možnosť – „SATA“.
Pozrime sa na zadný panel optickej mechaniky DVD Rom s konektorom „IDE“, ktorý je znázornený na fotografii nižšie:
Poďme sa rýchlo pozrieť na čísla:
- Master/slave sekcia
- 19-pinové rozhranie na pripojenie „ “ zariadení
- Štyri kolíky pre napájací konektor molex
Teraz sa pozrime na zadnú stranu jednotky SATA DVD Rom:
- Dlhý plochý (15-kolíkový) napájací kábel
- Krátky plochý (7-kolíkový) dátový kábel (flex kábel, ktorý sa pripája k radiču SATA zapnutý)
Nemožno ignorovať také množstvo optických jednotiek, ako je USB DVD Rom (RW). Takéto zariadenia sú napríklad veľmi užitočné v situáciách, keď potrebujete nainštalovať operačný systém na zariadenie, ktoré nemá optickú mechaniku. Patria sem všetky druhy tabletov a netbookov.
V našom IT oddelení tento USB disk pravidelne používame. Tu je fotografia inštalácie systému Windows XP na netbook od spoločnosti Asus.
Týmto by sa v podstate mohol tento článok aj skončiť, no rád by som sa zamyslel aj nad samotným princípom nahrávania laserových diskov a ich dizajnom. Aby som obraz doplnil takpovediac :)
Zariadenie optických DVD diskov a princíp nahrávania.
Prvé CD sa nahrávali ako platne: raz a navždy. Nazývali sa CD-R (Recordable). Veľmi skoro sa však objavili disky CD-RW (ReWritable). Ich výrobná technológia je iná. Informácie sa zaznamenávajú nie na vrstvu plastu, ale na fóliu zo špeciálnej kovovej zliatiny, ktorá vplyvom laserového ohrevu mení svoje vlastnosti a vytvára striedanie tmavých a svetlých plôch. Môžu byť prepísané až tisíckrát.
Zapisovateľné a prepisovateľné disky majú na hornej strane platne tenkú zapisovateľnú vrstvu. V jednorazovo zapisovateľných diskoch pozostáva z organického farbiva, ktoré pri vystavení laserovému lúču nezvratne mení svoje vlastnosti. V prepisovateľných vrstvách je namiesto tejto vrstvy špeciálny zliatinový film, ktorý mení svoju odrazivosť v závislosti od zahrievania a chladenia (pod vplyvom toho istého lasera).
Navonok všetky (štandardné) laserové disky vyzerajú rovnako. Ich základom je polykarbonátová doska, ktorá má priemer o 120 mm a hrúbka všetkého 1,2 mm. V jeho strede je otvor s priemerom 15 mm. Okrem toho je na vonkajšom povrchu nosiča prstencový výstupok s výškou 0,2 mm, ktorá umožňuje položenie disku na rovný povrch bez toho, aby ste sa ho dotýkali, čím sa zabráni poškriabaniu povrchu.
Úžasné je, že na hrúbku o niečo viac ako milimeter sa zmestí veľa reflexných vrstiev a rôzne typy povrchov. Vo vnútri je nosič ako poschodová torta, v ktorej každá vrstva hrá presne pridelenú úlohu. Takto vyzerá štandardné optické diskové zariadenie.
Informácie na disku sú zaznamenané vo forme špirálovej stopy. Táto dráha pozostáva z jamiek (jamiek) vytlačených v polykarbonátovom podklade. Medzery rovného povrchu medzi jamami sa nazývajú zem.
Optická mechanika zaostrí laserový lúč na povrch disku. Priehlbiny (jamy) a plochy (plochy) odrážajú svetlo odlišne a optický snímač tento rozdiel zachytáva. Výsledky merania je možné previesť do pôvodnej digitálnej (binárnej) podoby. Zhruba povedané: tuberkulóza je digitálna jednotka a depresia je nula.
Takto vyzerá povrch optického média DVD pod elektrónovým mikroskopom.
Tu jasne vidíme práve tieto výklenky a tuberkulózy.
Na čítanie a zápis DVD Rom používa červený laser s vlnovou dĺžkou 650 nm. (nanometre) a rozstup stopy - 0,74 mikrónu. (mikrometer). To je viac ako polovica v porovnaní s bežným CD CD. Práve zmenšenie vlnovej dĺžky lasera (ktoré umožňuje čítanie menších detailov povrchu disku) a veľkosť „jamiek“ umožnili naraz umiestniť 4,7 gigabajtov dát na DVD disk.
Aby ste mali predstavu o tom, s akými drobnosťami sa optická mechanika (DVD Rom) zaoberá, uvádzame niekoľko čísel. Na disku DVD (v porovnaní s diskom CD) sa veľkosť "jamiek" znížila z 0,83 na 0,4 mikrónu a šírka špirálovej stopy - z 1,6 na 0,74 mikrónu. Z toho vyplýva zvýšenie hustoty záznamu.
Okrem toho môžu byť disky:
- bilaterálne
- dvojvrstvový
- obojstranný a dvojvrstvový zároveň
Tým sa celkový objem jedného takéhoto „sendviča“ zvýši na 17 gigabajtov!
Technológia výroby dvojvrstvových DVD diskov spočíva v tom, že prvá vrstva sa získa lisovaním a druhá, dodatočná priesvitná, sa na ňu nastrieka. Pri prehrávaní záznamu sa čítací laser prepne z jednej vrstvy do druhej a automaticky zmení zaostrenie.
Optická mechanika dokáže pracovať aj s obojstrannými diskami. Každý z nich má hrúbku 0,6 mm (s dvoma vrstvami), potom sa pomocou výstužnej kompozície zlepia, čo dáva celkovú požadovanú hrúbku - 1,2 mm. Vznikne niečo ako obojstranná dvojvrstvová vinylová platňa, ktorá sa dá prevrátiť.
Takto možno všetky vyššie uvedené schematicky znázorniť:
Na záver by som chcel povedať pár slov o technológii optických diskov Blu-ray. Tu sa na čítanie a zápis používa modrofialový laser s vlnovou dĺžkou 405 nm. Bežné DVD-ROM a CD-ROM (RW) používajú červené a infračervené lasery s vlnovými dĺžkami 650 nm a 780 nm. Ale táto technológia na báze červeného lasera sa postupne priblížila k svojim fyzickým limitom, takže bol potrebný nový kvalitatívny skok vpred.
Zmenšenie šírky laserového lúča umožnilo zúžiť záznamovú stopu na polovicu v porovnaní s bežným DVD, čo ešte viac zvyšuje hustotu záznamu dát. Keďže reliéf povrchu disku nesúci informácie sa ešte zmenšil a sťažilo sa čítanie údajov pri vysokej rýchlosti, museli vývojári zmenšiť hrúbku ochrannej polykarbonátovej vrstvy šesťkrát (z 0,6 na 0,1 mm). To umožnilo fyzicky priblížiť informačnú vrstvu k samotnému laseru, čím sa zvýšila jeho rýchlosť a presnosť.
Rýchlosti optickej jednotky Blu-ray sú uvedené v tabuľke nižšie:
Potom spoločnosť TDK vyvinula špeciálny ochranný povlak s názvom "Durabis", ktorý umožnil chrániť tento typ optických médií pred mechanickým poškodením.
Jednovrstvový Blu-ray pojme 25 GB dát, dvojvrstvový 50 GB a dvojvrstvový obojstranný 128 GB. Japonská spoločnosť "Pioneer" predviedla experimentálne 16 a 20-vrstvové návrhy!
Ako vidíte, téma DVD Rom a optických mechaník nie je až taká nudná, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať :) Dúfajme, že nás vývojári budú naďalej potešovať technickými novinkami v tejto oblasti. A v tomto - dovoľte mi, aby som sa dnes poklonil :)
disková mechanika DVD prehrávača
Laserové diskové jednotky sú široko používané v elektronike. Akýkoľvek DVD prehrávač, CD/MP3 rádiomagnetofón, hudobné centrum obsahuje laserovú mechaniku.
Vo väčšine prípadov sa takéto zariadenia dostanú do opravy práve kvôli poruche laserových pohonov.
Poruchy spôsobené poruchou laserovej jednotky sú dosť podobné a vedú k jednej veci – laserový disk buď nie je čitateľný, alebo prehrávanie hudby (CD / MP3) alebo videa (DVD) zlyhá.
Treba si uvedomiť, že životnosť laserovej diódy, ktorá je súčasťou akéhokoľvek diskového aparátu, je v priemere 3-5 rokov. Je naivné si myslieť, že DVD prehrávač vydrží 10 a viac rokov! Pozrite si návod k vášmu DVD prehrávaču...
Vo všeobecnosti platí, že prvá vec, na ktorú sa treba opýtať, keď vám privezú diskové zariadenie na opravu, je, aké staré je zariadenie a ako intenzívne sa používalo. Ak je odpoveď 3 alebo viac rokov, pravdepodobnosť, že optická jednotka je chybná, sa dramaticky zvyšuje. Dôležité je aj to, ako často bolo zariadenie používané, pretože laserový pohon je elektronicko-mechanické zariadenie. Počet miniatúrnych motorov v jednom laserovom pohone pravdepodobne nebude menší ako 2-3.
Prvý z tria- pohon vretena. Je zodpovedný za roztočenie laserového disku. S tým je spojené veľmi veľké množstvo porúch. Tu je príklad.
Po druhé– pohon optického bloku. Táto jednotka je zodpovedná za umiestnenie laserovej hlavy pozdĺž disku. Málokedy zlyhá.
Tretia– pohon na nakladanie/vykladanie ( NALOŽIŤ ). Vyloženie a vloženie disku do jednotky. Poruchy tohto motora sú pomerne zriedkavé a zvyčajne sa dajú ľahko opraviť.
V praxi sa takáto porucha vyskytuje. Hlavne pri Autorádio s CD/MP3 .
Počas prehrávania často vypadáva zvuk. Objaví sa náhle a tiež zmizne. Dochádza k „koktaniu“.
o DVD prehrávače Chyba sa zobrazí nasledovne.
Disk sa číta veľmi dlho, potom sa na displeji zobrazí ( CHYBA alebo BEZ DISKU ). Je možné, že disk môže náhodne zamrznúť. Opätovné vloženie disku problém vyrieši a nahratý disk sa prehrá normálne.
Dôvod takéhoto „nepochopiteľného“ správania nie je spojený s poruchou optickej laserovej jednotky, ale s poruchou pohonu vretena.
Faktom je, že motor vretena sa musí otáčať určitou rýchlosťou. Počet otáčok sa nastavuje systémom spätnej väzby. Nemyslite si teda, že sa disk otáča sám od seba. Dal som do motora 3 volty a je to! nie! Frekvencia otáčania disku je regulovaná komplexným nastavovacím systémom. Ak je motor vretena chybný, potom ani korekčný systém nezvláda dobre a dochádza k poruchám. Motor nevytvára požadovanú rýchlosť, „zlyhá“.
Preto, ak sa vyskytne nasledujúca porucha, neponáhľajte sa s výmenou optickej laserovej jednotky!
Výmena pohonu vretena je lacnejšia ako nákup optickej laserovej jednotky. Pohon môžete dočasne vymeniť za motor z iného stroja alebo nájsť vhodný v predajni.
Veľmi často dochádza k poruche v CD / MP3 kazetových rekordéroch s vertikálnou inštaláciou disku.
Disk sa roztočí, ale disk sa nespustí. Píše CHYBA alebo BEZ DISKU .
Optická laserová jednotka sa bojí prachu a nečistôt. Tenká, jemná prachová vrstva na hornej šošovke stačí na to, aby zabránila čítaniu disku. Vertikálne diskové rekordéry sú náchylnejšie na prach, disk je zaťažený zhora a množstvo vniknutého prachu sa zvyšuje.
Diskové autorádia sú v tomto prípade viac chránené, majú štrbinové nakladanie disku.
Jemné usadeniny prachu je možné z povrchu šošovky laserovej jednotky odstrániť obyčajným vatovým tampónom alebo len kúskom vaty. Navlhčite vatu čistiacimi prostriedkami netreba, môžete zničiť objektív! Krúživým pohybom vatovým tampónom 3-4 krát kreslíme na povrch šošovky. Sme presvedčení, že na objektíve nezostávajú žiadne zvyšky hrubého prachu a je to!
Na šošovku by ste nemali stláčať, je pripevnená k pružinovým drôtom! Dodávajú energiu zaostrovaciemu elektromagnetu. Sú dosť pevné, ale nadmernou silou sa môžu poškodiť.
Nie je nezvyčajné, že po takomto jednoduchom čistení sa prevádzka zariadenia úplne obnoví.
Hlavným problémom tejto operácie je správne rozobrať zariadenie a dostať sa k laserovej hlave. Najťažšie je to s hudobnými centrami s 3-diskovou vkladacou jednotkou alebo meničom (keď sa disky vkladajú do škatule – ako taniere v sušičke), ako aj s CD/MP3 prehrávačmi a DVD prehrávačmi do auta s slot na vkladanie disku.
Preto som na stránkach webu zverejnil informácie o demontáži všetkých druhov jednotiek CD.
Čo je to DVD?. 3
Základy DVD zariadenia 3
Veľa povrchov DVD 5
Prenosová rýchlosť a čas prístupu. 6
Napaľovanie na DVD 7
Video na DVD 8
DVD v akcii. osem
Zvuk na DVD 9
Bol ohlásený oficiálny DVD nástupca – Blue-ray Disk. jedenásť
čo je to DVD? Po dlhom čase strávenom plánovaním a vývojom bol vydaný nový formát, na ktorý všetci čakali. Vzhľad formátu DVD znamenal prechod na novú, pokročilejšiu úroveň v oblasti ukladania a využívania dát, zvuku a videa. Spočiatku skratka DVD znamenala digitálny video disk, ide o vysokokapacitné optické disky. Tieto disky sa používajú na ukladanie počítačových programov a aplikácií, ako aj celovečerných filmov a vysokokvalitného zvuku. Preto dekódovanie skratky DVD, ktorá sa objavila o niečo neskôr, ako digitálny všestranný disk, t.j. univerzálny digitálny disk - logickejší.
Zvonku vyzerajú DVD disky ako bežné CD-ROM disky. DVD má však oveľa viac možností. Na disky DVD je možné uložiť 26-krát viac údajov ako na bežné disky CD-ROM. S fyzickou veľkosťou a vzhľadom bežného disku CD alebo CD-ROM predstavujú disky DVD obrovský skok v úložnej kapacite oproti ich predchodcovi s veľkosťou 650 MB. Na štandardný jednovrstvový jednostranný disk DVD je možné uložiť 4,7 GB údajov. Nie je to však limit – DVD je možné vyrábať podľa dvojvrstvového štandardu, ktorý umožňuje zvýšiť kapacitu dát uložených na jednej strane až na 8,5 GB. DVD disky môžu byť navyše obojstranné, čím sa kapacita jedného disku zvýši až na 17GB. Na čítanie disku DVD si, žiaľ, budete musieť kúpiť nové zariadenie, ale tento nový hardvér bude rovnako dobre čítať vaše staré disky CD-ROM a zvukové disky CD. Čo to všetko pre nás znamená s vysokou kapacitou nových diskov? To znamená, že máme skutočne neobmedzené príležitosti na učenie a zábavu, na sledovanie videí s úžasnou digitálnou kvalitou obrazu a zvuku. DVD poskytuje ostrejší a kvalitnejší obraz ako laserový disk (LD) a bohatší zvuk ako CD. A čo viac, DVD vám dáva na výber. Môžete si vybrať, z akého uhla chcete sledovať filmovú scénu, pretože tá istá scéna je natočená z rôznych uhlov kamery. Vďaka tomu je možné pozerať jeden a ten istý film napríklad so scénami násilia alebo bez nich a dej toho istého filmu sa môže prapodivne meniť. A takmer všetko je už v predaji! Ďalej sa bližšie pozrieme na technológiu, ktorá nám ponúka toľko možností.
Základy zariadenia DVD Rovnako ako disky CD-ROM, aj disky DVD ukladajú údaje pomocou zárezov pozdĺž špirálových stôp na reflexnom kovovom povrchu potiahnutom plastom. Laser používaný v DVD čítačkách kĺže po stopách pozdĺž zárezov a odrazený lúč je prijímacím zariadením interpretovaný ako jednotky alebo nuly. Základná požiadavka pri vývoji DVD bola jednoduchá: zvýšiť kapacitu úložiska umiestnením čo najväčšieho počtu zárezov pozdĺž stôp na disku, pričom technológia výroby musí byť lacná. Výsledkom výskumu bol vývoj vysokofrekvenčného polovodičového lasera s kratšou vlnovou dĺžkou, vďaka čomu bolo možné použiť menšie zárezy. 
Zatiaľ čo laser v bežnom CD-ROM zariadení má 780 nanometrov (nm), DVD zariadenia používajú 650-nm alebo 635-nm laser, ktorý umožňuje lúču pokryť dvakrát toľko zárezov na jednej stope a dvakrát toľko stôp. umiestnené na jednom zaznamenanom povrchu. Ďalšími inováciami sú nový sektorový formát, robustnejší kód na opravu chýb a vylepšená modulácia kanálov. Tieto vylepšenia spolu ďalej zvyšujú hustotu dát 1,5-násobne. Prísne výrobné požiadavky a okrajovo veľká záznamová plocha boli poslednou prekážkou pri vývoji DVD, obmedzujúc dátovú kapacitu disku na 4,7 Gb. Ale ukázalo sa, že to nie je limit. Na nahrávanie videa a zvuku na DVD sa používa veľmi zložitá technológia kompresie dát nazývaná MPEG-2. MPEG-2 je štandard novej generácie pre kompresiu obrazových a zvukových údajov, ktorý poskytuje možnosť umiestniť veľké množstvo informácií do menšieho priestoru. Kompresný štandard MPEG bol vyvinutý skupinou Moving Picture Experts Group (MPEG). MPEG je štandard pre kompresiu audio a video súborov do vhodnejšieho formátu na sťahovanie alebo odosielanie, napríklad cez internet. Podľa štandardu MPEG-1 sa video a audio dátové toky prenášajú rýchlosťou 150 kB za sekundu – rovnakou rýchlosťou ako jednorýchlostný CD-ROM prehrávač – a sú riadené vzorkovaním kľúčových snímok videa a vypĺňaním iba oblastí, ktoré zmena medzi rámami. Bohužiaľ, MPEG-1 poskytuje nižšiu kvalitu videa ako TV štandardné video.
Kompresia MPEG-2 veci dramaticky mení. Viac ako 97 % digitálnych dát reprezentujúcich video signál je duplikovaných, t.j. sú nadbytočné a možno ich komprimovať bez zníženia kvality obrazu. Algoritmus MPEG-2 analyzuje obraz videa pri hľadaní opakovaní, nazývaných redundancia. Výsledkom procesu odstraňovania redundancie je, že vynikajúce video MPEG-2 sa poskytuje pri nižšej bitovej rýchlosti. Z tohto dôvodu moderné systémy na doručovanie video softvéru, ako sú digitálne satelitné systémy a DVD, používajú štandard MPEG-2.
Veľa povrchov DVD
Väčšina diskov DVD má kapacitu 4,7 GB. Použitie schém zdvojnásobenia hustoty a ich kombinácia umožňuje mať disky s väčšou kapacitou: od 8,5 Gb a 9,4 Gb až po 17 Gb.
Existujú nasledujúce typy štruktúr DVD:
Single Side/Single Layer: Toto je najjednoduchšia štruktúra disku DVD. Na takýto disk uložíte až 4,7 GB dát. Mimochodom, táto kapacita je 7-krát väčšia ako kapacita bežného audio CD a CD-ROM disku.
Single Side/Dual Layer: Tento typ disku má dve dátové vrstvy, z ktorých jedna je priesvitná. Obe vrstvy sa čítajú z rovnakej strany a na takýto disk je možné umiestniť 8,5 GB dát, t.j. 3,5 GB viac ako jednovrstvový/jednostranný disk.
Double Side/Single Layer (obojstranná/jedna vrstva): Na takýto disk je umiestnených 9,4 GB dát (4,7 GB na každej strane). Je ľahké vidieť, že kapacita takéhoto disku je dvojnásobná ako kapacita jednostranného/jednovrstvového disku DVD. Medzitým, vzhľadom na to, že dáta sú umiestnené na oboch stranách, budete musieť disk otočiť alebo použiť zariadenie, ktoré dokáže dáta na oboch stranách disku čítať samo. Double Side/Double Layer (obojstranný/dvojvrstvový): štruktúra tohto disku umožňuje uložiť naň až 17 GB dát (8,5 GB na každej strane). Všimnite si, že všetky uvedené čísla zodpovedajú kapacite udávanej v miliónoch bajtov; ak zaokrúhlite pomocou inej metódy, pričom ako základ beriete 1 kB = 1 024 bajtov, a nie 1 000 bajtov, získate iné čísla: 4,38 GB, 7,95 GB, 8,75 GB a 15,9 GB. 
Je ľahké vidieť, že najjednoduchším spôsobom zdvojnásobenia kapacity je použitie obojstranných diskov. Výrobcovia dokážu vyrobiť DVD disky s hrúbkou 0,6 mm, čo je polovica hrúbky štandardného CD disku. Vďaka tomu je možné pripojiť dva disky so zadnými stranami a získať tak kapacitu 9,4Gb. Podľa inej technológie je vytvorená druhá vrstva na uloženie dát, čo umožňuje zvýšiť kapacitu jednej strany disku. Prvá vrstva je priesvitná, takže laserový lúč môže prechádzať cez ňu a odrážať sa od druhej vrstvy. Podľa tejto schémy je možné umiestniť 8,5 GB dát na každú stranu disku.
