Budowa dysków DVD
Rodzaje dysków DVD
Dyski DVD-ROM
Nagrywalne dyski DVD
Dalsze etapy rozwoju DVD
DVD to istotne osiągnięcie końca wieku w dziedzinie cyfrowego laserowego zapisu płytowego. Z punktu widzenia użytkownika DVD jest obecnie najbardziej pojemnym, multimedialnym nośnikiem zapisu oraz przechowywania informacji i stanowi przełom jakościowy w dostarczaniu materiałów wizyjnych do domów widzów. DVD (Digital Versatile Disk) wygląda podobnie jak CD, przy czym najpopularniejszą wersją jest dysk o średnicy 120 mm i grubości 1,2 mm z centralnym otworem 15 mm. Specyfikacja DVD, podobnie jak CD, dopuszcza mniejsze dyski o średnicy 80 mm. Wykonano także niewielką liczbę eksperymentalnych dysków DVD o rozmiarach kart kredytowych.
Podstawowa zasada zapisu cyfrowego na płytach DVD jest taka sama jak na płytach CD. Dysk DVD (rys. 1) składa się ze sprasowanych dwóch substratów, czyli dysków składowych o grubości 0,6 mm każdy; sklejone ze sobą substraty tworzą ostatecznie wymagany dysk 1,2 mm. Każdy z substratów zachowuje się tak, jak dysk CD, a powierzchnia górna jest uformowana pitami danych i pokryta aluminium. Aby nastąpiło odbicie od struktury zapisu danych na powierzchni górnej, promień laserowy w odtwarzaczu DVD zostaje zogniskowany od dołu poprzez warstwę substratu 0,6 mm. Górny substrat 0,6 mm zostaje doklejony do powierzchni danych substratu dolnego, z ewentualnie istniejącym zapisem własnym skierowanym do dołu. Tak więc w przeciwieństwie do CD powierzchnie danych znajdują się pośrodku dysku. Stwarza to możliwość uzyskania dysku dwustronnego, gdyż substrat górny może być odtwarzany poprzez proste odwrócenie całego dysku.
Rys. 1 Przekrój płyty kompaktowej CD (a) i przekrój dysku DVD (b).
Specyfikacja DVD umożliwia również odczytywanie obu substratów z tej samej strony. Mniejszy rozmiar oraz większa gęstość pitów danych dają w rezultacie siedmiokrotny wzrost pojemności zapisu w porównaniu z równoważnym dyskiem CD. Jednakże mniejsze pity (rys. 2) wymagają w odtwarzaczu nowego lasera o krótszej fali dla właściwej rozróżnialności pitów.
Rys. 2 Różnica w optycznych rozmiarach płyt CD i DVD.
Ścieżki na obu warstwach dysku mogą być "nawinięte" w tym samym kierunku (Parallel Track Path), jak również w kierunku przeciwnych (Opposite Track Path) (rys. 3). Zgodny kierunek zapewnia krótszy czas dostępu do danych zapisanych na płytach DVD-ROM, zaś kierunek przeciwny zapewnia brak przeskoku.
Rys. 3 Zgodne i przeciwne kierunki ścieżek na płytach DVD-ROM.
Powrót
Istnieje 5 rodzajów płyt DVD i trzy rozmiary: 120 mm, 80 mm oraz Credit Card (tabela 1).
Tabela 1. Typy i pojemności dysków DVD.
-
- DVD-5 (SSSL) jest najprostszą płytą z rodziny DVD, zawiera pojedynczą warstwę odbijającą, odczytywana jest z jednej strony dysku. Dysk dla zapewnienia znormalizowanej grubości 1,2 mm posiada dwie warstwy podłoża. Umożliwia to stworzenie nadruku na niewykorzystywanej stronie nie tylko "klasycznie" - przez nadruk na powierzchni dysku, ale też przez odpowiednie ukształtowanie drugiej warstwy metalicznej nie przenoszącej informacji.
- DVD-9 (SSDL) posiada dwie warstwy po jednej stronie dysku. Powoduje to wydłużenie o 10% wszystkich nagrywanych śladów dla ułatwienia odczytu danych. Odczyt z jednej strony dysku umożliwia stosowanie zwykłych nadruków na powierzchni dysku.
- DVD-10 (DSSL - double sided single layer). Odczyt danych z obu stron dysku uniemożliwia stosowanie nadruków na powierzchni dysku, stąd tworzenie etykiet jest utrudnione. Dyski te są bardzo niechętnie stosowane w studiach filmowych.
- DVD-14 (DSML - double sided mixed layer). Dysk ten ma dwie warstwy po jednej stronie i jedną po drugiej stronie.
- DVD-18 (DSDL) jest płytą najtrudniejszą w produkcji. Dotychczas nie opracowano procesu produkcyjnego o wystarczającej niezawodności.
Specyfikacja DVD określa dwie zasadnicze podgrupy: DVD-Video i DVD-Audio.
Powrót
Największą, oczywistą przewagą dysków DVD-ROM nad CD jest ich pojemność. Są one w stanie zgromadzić siedmiokrotnie, a niektóre nawet 27-krotnie więcej danych, niż tradycyjne płyty CD. Kolejną zaletą oferowaną przez DVD-ROM jest cyfrowa protekcja przekopiowań; dane poddawane są szyfrowaniu (scrambling) przed wyprodukowaniem dysku. System ten zwany jest CSS (Content Scrambling System) i wymaga, aby wszystkie napędy DVD-ROM zawierały deszyfratory.
Na płytach DVD stosowany jest system plików MicroUDF. Dodatkowo na płytach DVD-Video, DVD-Audio, DVD-RAM i DVD-RW stosowany jest system ISO9660, czyli tzw. UDF-Bridge w celu zapewnienia kompatybilności ze starszymi systemami operacyjnymi, które nie obsługują UDF.
Powrót
Dotychczas nie ustalono standardu na te dyski. Dyski nagrywalne DVD są obecnie dostępne jako jednostronne SSSL.
Dyski DVD-R stosują technologię barwnych polimerów organicznych. Pozwalają na jednokrotny zapis danych o pojemności do 4,7 GB.
W dyskach DVD-RW stosuje się technologię zmian fazowych, podobnie jak w dyskach CD-RW. Jest to dysk kasowalny do wielokrotnego nagrywania o pojemności 4,7 GB.
W dyskach DVD-RAM stosuje się technologię magnetooptyczną. Są to dyski wielokrotnego nagrywania o pojemności 2,58 GB.
W dyskach DVD+RW do wielokrotnego nagrywania wykorzystuje się technologię zmian fazowych. Konkurują one z DVD-RAM i chociaż są zasadniczo kompatybilne z innymi formami DVD, to nie są zasadniczo kompatybilne z DVD-RAM. Pojemność DVD+RW wynosi obecnie 2,8 GB.
Powrót
DVD-Video jest już dobrze ustabilizowanym i przyjętym standardem dla wysokiej jakości wydań filmów domowych i zapewne wkrótce stanie się akceptowalnym standardem wymiany i dostępu wideo. Są perspektywy stosowania DVD-ROM do komercyjnego oprogramowania komputerowego. Natomiast specyfikacja DVD-Audio była ustalana niedawno, a ponadto standard ten podlega przedefiniowaniu ze względu na dopracowanie systemu zabezpieczeń. Ponadto pozycja DVD-Audio na rynku jest trudniejsza do zdefiniowania w związku z istnieniem CD. Kolejną wielką szansą dla DVD jest nagrywalny dysk DVD.
Powrót
Dodatkowe informacje na temat płyt DVD można znaleźć w prezentacji multimedialnej znajdującej się pod adresem http://sound.eti.pg.gda.pl/STUDENT/CRS/DVD2.ppt
Źródło:
- "Przegląd techniki - Radio i Telewizja", Nr 3, Warszawa, 2001.