Накопители на оптических дисках. Конструкция, параметры DVD и Blu-Ray Disk.

Оптические накопители:

Фирмы-разработчики: Sony, IBM, Philips, Fuji

Sony и Philips – пришли к одному решению по оптическим накопителям, которое позволило создать компакт-диск.

В течение 7 лет они выпускали компакт-диск и дисководы несовместимые друг с другом.

В начале 70-х вышла книга, в которых были прописаны основные стандарты

5¼˝=120мм.

3,5˝=80мм.

 

Компакт-диск записывается в виде одной спиральной дорожки

 

Магнитный диск в сечении

 

2 и 4 слои прозрачного поликарбоната, между ними тонка фольга 3. С рабочей стороны на поликарбонат нанесена тонкая защитная пленка, предохраняющая от царапин.

Толщина диска 1,2 мм.

Металлическая пленка содержит углубления (pit), удлиненной формы. Эти pitы размещаются на записывающей дорожке.

 

1- Источник света (полупроводниковый лазер).

2- Линза, фокусирующая свет в пятно маленького размера на металлической фольге.

3- Участок ровной фольги, обеспечивающий зеркальное отражение света.

4- Фотоприемник, i(ф)-фототок пропорционален интенсивности падающего света.

5- Pit, углубления в фольге, рассеивающая свет.

 

8) Накопители на оптических дисках. Конструкция, параметры DVD и Blu-Ray Disk.

В начале 2000г. Sony предложила накопитель с названием DVD (digital video disk)

 

От компакт-дисков DVD отличаются тем, что витки стали по площади меньше в 4 раза, а они стали располагаться поперек; в приводах используются лазеры с меньшей длиной волны, из-за этого емкость увеличилась в 7 раз.

Двухслойные DVD

 

1-защитная пленка, 2,4,6-поликарбонатная основа, 3-полиотражающий слой (45% света отражается) 5-100% отражающий слой, 7-фокусирующая линза.

 

Фокусирующие линзы (7) поочередно фокусируют падающий на диск свет, то на полуотражающем слое (3), то на полностью отражающем слое (5), при этом пятно света на другом слое оказывается расфокусированным, т.е. значительно большим по площади, чем размер пита. В фотоприемник попадает отраженный свет, как от слоя (3), так и от слоя (5), но тот слой, на котором сфокусирован свет, дает большее изменение отраженного потока в фотоприемнике. И соответственно по нему определяется 0 или 1 записано.

 

Кроме того, питы, размещенные на полуотражающем слое, размещены на витках спирали, проходящих по середине между витками спирали для питов. С частотой в несколько десятков МГц, линза (7) перестраивается, то на полуотражающий, то на полностью отражающий слой.

Еще одной разновидностью DVD являются 2-х сторонние диски, они получаются склеиванием нерабочих областей (6) внутрь.

Характеристики:

1) Форм-фактор 5,25˝, 3,5˝

2) Информационная емкость

· Однослойный односторонний DVD – 4,7 Гб, 1,7 Гб

· Двусторонний однослойный DVD – 9,4 Гб

· Однослойный двуслойный DVD – 8,5 Гб

· Двусторонний двуслойный DVD – 17 Гб

3) Скорость чтения записи: 1,35 м/с

Максимальное значение для DVD – 22х

Массовые – 12х, 16х

4) Долговечность: до 50 лет при соблюдении условий хранения.

BD (Blu-Ray Disk)

Hitachi – HD-DVD [HD 1920x1080]

Sony – BD

Односторонний HD-DVD – 15 GB

BD – 25 GB

Blu – Ray Disk

1) Стандартная емкость: односторонний 25 GB; двусторонний 50 GB; многослойный 50 GB, 100 GB.

2) Основной производитель Fuji film

3) Скорость: 9 Мб/с

Для того, чтобы избежать случайных ошибок цифровая информация кодируется и используется метод контроля ошибок.

7 6 5 4 3 2 1 0 Р

 

Если четное количество единиц, то будет 1

В компакт-дисках информация записывается в байтах

Байт записывается десяти битовым кодом

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

 

(представлено число 0)

Каждому двоичному числу емкостью в 1 байт, присваивается десяти битовое представление, такое, что любые 2 числа из этого байта различаются не более чем на 1 информационный бит.

Изменение любого одного бита (1->0, 0->1) в таком десяти разрядном числе приводит к появлению незначащей комбинации. Обрабатывающее число устройство анализирует эту комбинацию и подбирает, какое из чисел имеет наиболее близкую комбинацию и производит замену. Так как при таком кодировании используется больше информации для каждой её единицы, но такие коды называются избыточные.

Одинарные ошибки выявляются и исправляются все и 16% двойных ошибок (2 бита). Для DVD единицей информации является 2-х байтовое слово (16 разрядов), а кодируется информация 22-х разрядным кодом. В этом случае выявляются все одинарные, двойные и большая часть тройных ошибок исправляются.

Логическое устройство ведет непрерывный подсчет контрольной суммы для некого блока.

Для DVD-R и DVD-RW размер блока составляет 26 слов, после которых следует 2-ое контрольное слово, с контрольной суммой

DVD-R – однократная запись.

DVD-RW – возможность перезаписи.

DVD+R – 45 слов в одном информационном блоке.

DVD+RW –