DVD
Pomysł stworzenia nośnika DVD miał na celu zastąpienie funkcjonalnie CD, z oferowaniem znacznie większych pojemności. Specyfikacja DVD-ROM przewiduje możliwość zapisu nawet 17 GB na jednej płycie, podczas gdy CD-ROM - jedynie 650 MB. Właśnie ze względu na pojemność nośnika sięgnęli po niego producenci filmów. Natomiast producenci oprogramowania zachowują się tak, jakby nie znaleźli jeszcze dla niego zastosowania, poza grami przygodowymi i encyklopediami. Jednak to, co dzieje się na rynku, nie przeszkadza myśleć o DVD jako o znakomitej technologii pozwalającej na przechowywanie dużej ilości danych.
Zainteresowanych jest wielu: banki, producenci multimediów itd. Dlatego w 1995 r. konsorcjum, stworzone przez dziesięć firm (Hitachi, JVC, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, SGS Thomson, Time Warner i Toshiba), zatwierdziło specyfikację nowego standardu nazwanego DVD w celu jego rozpowszechnienia i przestrzegania założeń technicznych. Forum DVD (Hitachi, Kodak, Panasonic, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thomson, Toshiba i JVC) określiło format zapisu danych, uznając DVD-RAM za standard zapisywalnego nośnika.Trzy lata później zapisywalne i kasowalne płyty DVD można było już nabyć. Wbrew porozumieniom z 1995 r. na rynku pojawiły się 4 niezgodne ze sobą formatów: DVD-R, DVD-RAM, DVD+RW i DVD-R/W. W rezultacie płyty zapisanej w jednym z wymienionych formatów nie można odczytać w innym. Rozbieżność rozwiązań jest rezultatem walki producentów o to, kto przez najbliższe 5 lat będzie panował na rynku urządzeń do archiwizacji danych. Wiadomo bowiem, że zapisywalne DVD wyprą z rynku płyty CD, taśmy wideo i nawet mogą stać się alternatywą dla dysków twardych dzięki dużej pojemności i szybkości odczytu.
Porównanie DVD-RAM i DVD-R:
DVD-R oferuje co prawda większe (maksymalnie 7,9 GB) pojemności, ale można go nagrać tylko raz, a sama nagrywarka ma raczej zaporową cenę rzędu 20 000 zł. Z kolei DVD-RAM może zapisywać wielokrotnie 5,2 GB danych, a sama nagrywarka kosztuje 2000-2500 zł.
Jak widać, DVD-RAM ze względu na w miarę rozsądną cenę nagrywarki, wszechstronność, a przede wszystkim pojemność, ma szansę stać się poszukiwanym medium do archiwizacji dużych ilości danych.
Nagrywanie DVD-RAM
Dane zapisane są w obszarach, które mają postać ciągu struktur land-groove (wyspa-rowek), układających się na powierzchni płyty w spiralną ścieżkę. Płyta zbudowana jest z materiału zmieniającego stan z amorficznego w krystaliczny pod wpływem działania promienia lasera. Gdy moc promienia lasera jest większa, materiał staje się krystaliczny (przepuszczalny), przy mniejszej mocy promienia - amorficzny (nieprzepuszczalny). Podobnie jest z usuwaniem danych - w tym procesie następuje zmniejszenie mocy lasera, czyli zmiana temperatury i przywrócenie krążkowi stanu krystalicznego.
Dla czytnika DVD nie ma różnicy, czy czyta płytę tłoczoną, czy RAM. Promień lasera przechodzi przez warstwę przezroczystą, dociera do warstwy refleksyjnej, odbija się i wraca do głowicy - tak samo w płycie tłoczonej zachowuje się land. Za to w obszarze amorficznym promień lasera jest zaginany - jak w przypadku pitu (wklęsłe wytłoczenie) w płycie tłoczonej.
Powierzchnia płyty, na którą nagrywane są dane, podzielona jest na 24 strefy. Każda strefa zawiera 1888 ścieżek (944 land, 944 groove), ścieżki zaś składają się z sektorów - wszystkie podziały zostały wcześniej wytłoczone na płycie (dzięki temu nie ulegną przypadkowemu skasowaniu).
B
Przyszłość DVD-RAM:
DVD Forum zatwierdziło już specyfikację następnej generacji DVD-RAM, gdzie na jednej stronie będzie można zmieścić nawet 4,7 GB danych (tyle, ile na płycie DVD-Video i DVD-ROM). Wydaje się na razie, że pozycja tego formatu (jako technologii wielokrotnego zapisu) jest niezagrożona. Dużym plusem DVD-RAM jest trwałość, pozwalająca na wykonanie 100 000 cykli zapisu, podczas gdy DVD-RW będzie oferować jedynie 1000 cykli.
Zapisywalne formaty DVD FORMAT OPIS:
DVD-R jest to format jednorazowego zapisu, pojemność 7,9 GB, jedyną firmą sprzedającą napędy DVD-R jest Pioneer.
DVD-RAM format wielokrotnego zapisu, pojemność 5,2 GB (II generacja 9,4GB), płyta zamknęta jest w specjalnej kasetce podobnej do dysków magneto-optycznych co umiemożliwia odczyt w standardowych DVD-ROM.
DVD+RW z założenia ok. 50% szybsze od DVD-RAM, pojemność 3 GB na stronę a płyta nie będzie montowana w kasetkach. Przyszłe napędy DVD-ROM z HP, Philipsa i innych firm będą odtwarzały płyty DVD+RW.
DVD-R\W format wielokrotnego zapisu, pojemność 4,5 GB na stronę, płytę czytać można w każdym napędzie DVD-ROM .
Obecnie płyty, które można wypożyczyć czy też kupić są najczęściej tłoczone w tym procesie używa się maszyny Kraussa Maffeia (na zdjęciu poniżej). Głównym jej zadaniem jest złączenie dwóch, niezależnie nagranych stron płyty DVD. Połówka krążka jest na tyle elastyczna, że bez obawy można zginając złączyć ze sobą jego krawędzie.
Wielu użytkowników komputerów inwestujących w coraz to nowsze wyposażenie z pewnością nie raz zadało sobie pytanie "kto kogo stara się dogonić"?. Z jednej strony powstają coraz pojemniejsze dyski twarde, szybsze napędy CD-ROM czy wielo gigabajtowe streamery z drugiej wymagania projektantów oprogramowania zwiększają się z każdym nowym produktem. Pamiętamy czasy gdy dobry edytor Word 2.0 zadawalał się procesorem serii 80386, 2 MB pamięci RAM i pracował w środowisku Windows 3.x. Dziś rzeczywistość komputerowych programów zmieniła swoje oblicze. Nowy Office 97 zajmuje kilkaset megabajtów, znany wszystkim Quake z dodatkowymi mapami i obsługą QW dochodzi do 100 MB, a najnowsze interaktywne gry niejednokrotnie wymagają kilku srebrnych krążków. Aby zaradzić tej sytuacji producenci sprzętu komputerowego wynaleźli nowe "pojemnościowe" medium - płytę DVD.
Jak zwykle początki były trudne. W 1994 r. po ukazaniu się pierwszych napędów CD-ROM, firmy zaczęły szukać nowej technologii pozwalającej na udoskonalenie płyty kompaktowej. W tym okresie powstały dwa odrębne projekty. Jednemu z nich przewodniczyła Toshiba, która zaproponowała zwiększenie gęstości zapisu i wykorzystanie obu stron istniejących krążków. W ten sposób powstały płyty SD (SuperDensity). Na czele drugiej grupy stanął Philips i Sony. Ich rozwiązanie nazwane MMCD (MultiMedia CD) zakładało stworzenie dwóch lub więcej warstw na jednej stronie płyty, zaś dane odczytywane miały być przez wiązkę laserową o zmiennej długości fali. Przedstawiony stan rzeczy nie trwał zbyt długo. Pod koniec 1994 roku, aby uniknąć kreowania odrębnych formatów firmy zgodziły się na połączenie swoich myśli technicznych. W ten sposób powstał projekt dysku DVD - dwustronnego, dwuwarstwowego zapisu o wysokiej gęstości. Napędy DVD-ROM odczytują kolejno z wewnętrznej i zewnętrznej warstwy płyty.
Początkowo obszar zastosowań dla nowego nośnika widziano głównie w przemyśle filmowym, maksymalna pojemność 17 GB pozwalała bowiem na nagranie 481 minut w formacie MPEG-2 z trzema ścieżkami audio. Nowy standard kompresji wymaga dużych mocy obliczeniowych do odkodowania informacji, dlatego komputerowe napędy DVD-ROM sprzedawane są ze specjalnymi kartami. W standardowych odtwarzaczach wszystkie niezbędne komponenty montowane są w jednej obudowie. Szybko okazało się, że pojemności oferowane przez płyty DVD idealnie nadają się także do zastosowań rynku komputerowego. Dlatego też pierwotna nazwa Digital Video Disk kojarzona z dyskami zawierającymi jedynie filmy coraz częściej ze względu na uniwersalność nośnika zamieniana jest na Digital Versatile Disk.
Niestety, na ustanowieniu jednego standardu problemy się nie zakończyły. Najwięcej zamieszania wprowadziły różne stosowane na świecie formaty zapisu obrazu (PAL, NTSC, SECAM) oraz dźwięku. Dlatego też mapa świata podzielona została na 6 regionów, dla których oba wspomniane parametry są jednakowe.
Taki podział pozwolił na ustanowienie lokalnych specyfikacji zapisu danych na dyski "filmowe". Teoretycznie płyta oznaczona kodem jednego regionu będzie mogła być odtworzona tylko przez odpowiednie wersje odtwarzaczy. Kody są jednak opcjonalne, dlatego w praktyce istnieją dwa sposoby na uniwersalny zapis danych. Pierwszy wykorzystuje możliwość umieszczenia wszystkich kodów i nagrania na płytę sześciu różnych wersji tego samego filmu. Drugi, stosowany częściej dla płyt DVD-ROM, cechuje brak odpowiedniego wpisu, co umożliwia odtwarzanie w napędzie dowolnego pochodzenia.
Z czasem pojawił się także kolejny problem. Po przegranej próbie skutecznego zabezpieczenia kaset do tradycyjnych magnetowidów, producenci filmowi zażądali skutecznej ochrony praw autorskich. Wprowadzono zatem odpowiedni system, który wprowadza do sygnału zakłócenia eliminowane później przez kartę dekodera. Podczas kopiowania płyty, użytkownik będzie mógł przenieść jedynie dane, zaś informacje o rodzaju zakłóceń, jako niedostępne nie zostaną skopiowane. Uniemożliwi to odtworzenie kopii w jakimkolwiek odtwarzaczu.
Jak powstała płyta DVD?
Płyta DVD(Digital Video Disc) powstała w wyniku ewolucji płyty kompaktowej CD. Usprawnienie optycznego układu odczytującego, bardziej skuteczne kodowanie danych i zastąpienie strumienia promieniowania podczerwonego światłem czerwonym umożliwiło uzyskanie pojemności płyty jednowarstwowej 4700 MB, czyli 7 razy większej niż płyta CD-ROM. Ponadto, dysk DVD może być odczytywany z ponad 10-krotnie większą prędkością, w niektórych przypadkach możliwe jest stosowanie zmiennej prędkości odczytu.
Etapy rozwoju płyty kompaktowej podane są poniżej:
Wraz z opracowaniem koncepcji płyty DVD wprowadzono zapis na dwóch warstwach jednej strony płyty, zmniejszono długość pojedynczego pitu do 0,4 ľm. W efekcie uzyskano podwojenie pojemności informacyjnej. Strumień światła czerwonego, o długości fali 0.65 ľm, jest ogniskowany na jednej z dwóch warstw. Dalsze powiększenie płyty DVD uzyskuje się w wyniku stosowania zapisu na obu stronach płyty, a zatem na czterech warstwach:
Obecnie większość płyt stanowią płyty jednostronne, jednowarstwowe o pojemności 4,7 GB. Jedakże, znając apetyt twórców programów multimedialnych i ich wieczny głód pamięci, dość szybko te płyty okażą się niewystarczające.
Rodzaje płyt DVD i ich pojemności podane są poniżej:
Opis Pojemność[GB] Czas odtwarzania [h]
DVD-5 Jednostronna 4,7 2,25
DVD-9 Jednostronna 8,5 4
Dwuwarstwowa
DVD-10 Dwustronna 9,4 4,5
Jednowarstwowa
DVD-18 Dwustronna 17 8
Dwuwarstwowa
Do zapisu sekwencji wizyjnych, obrazów nieruchomych i filmów jest stosowany standard MPEG-2, ogólnie akceptowany i gotowy do masowego, profesjonalnego stosowania. Nagrania płyt zgodnych z tym standardem umożliwiają uzyskanie wysokiej jakości obrazu filmowego pełnoekranowego, o szerokości standardowej lub szerokoformatowego, z możliwością nagrania do ośmiu kanałów fonicznych i trzydziestdwu kanałów z wielojęzycznym opisem tekstowym. Ten standard zastępuje stosowany uprzednio, do nagrywania płyt Video-CD standard MPEG-1, zapewnia zgodność ze starym formatem, czyli możliwość odtwarzania na aparaturze zgodnej ze standardem MPEG-2 płyt nagranych zgodnie z MPEG-1. Płyta DVD służy ównież do nagrywania programów telewizji EDTV, HDTV i telewizji interakcyjnej.
Szybko okazało się, że pojemności oferowane przez płyty DVD idealnie nadają się także do zastosowań rynku komputerowego. Dlatego też pierwotna nazwa Digital Video Disk kojarzona z dyskami zawierającymi jedynie filmy coraz częściej ze względu na uniwersalność nośnika zamieniana jest na Digital Versatile Disk.
Niestety, na ustanowieniu jednego standardu problemy się nie zakończyły. Najwięcej zamieszania wprowadziły różne stosowane na świecie formaty zapisu obrazu (PAL, NTSC, SECAM) oraz dźwięku. Dlatego też mapa świata podzielona została na 6 regionów, dla których oba wspomniane parametry są jednakowe.
Taki podział pozwolił na ustanowienie lokalnych specyfikacji zapisu danych na dyski "filmowe". Teoretycznie płyta oznaczona kodem jednego regionu będzie mogła być odtworzona tylko przez odpowiednie wersje odtwarzaczy. Kody są jednak opcjonalne, dlatego w praktyce istnieją dwa sposoby na uniwersalny zapis danych. Pierwszy wykorzystuje możliwość umieszczenia wszystkich kodów i nagrania na płytę sześciu różnych wersji tego samego filmu. Drugi, stosowany częściej dla płyt DVD-ROM, cechuje brak odpowiedniego wpisu, co umożliwia odtwarzanie w napędzie dowolnego pochodzenia.
Z czasem pojawił się także kolejny problem. Po przegranej próbie skutecznego zabezpieczenia kaset do tradycyjnych magnetowidów, producenci filmowi zażądali skutecznej ochrony praw autorskich. Wprowadzono zatem odpowiedni system, który wprowadza do sygnału zakłócenia eliminowane później przez kartę dekodera. Podczas kopiowania płyty, użytkownik będzie mógł przenieść jedynie dane, zaś informacje o rodzaju zakłóceń, jako niedostępne nie zostaną skopiowane. Uniemożliwi to odtworzenie kopii w jakimkolwiek odtwarzaczu.