Napędy optyczne są przeznaczone do odczytu i zazwyczaj zapisu/przepisywania z dyski optyczne... Dyski optyczne to okrągłe i płaskie płyty z gęstego materiału (zwykle poliwęglan) z warstwami nałożonymi do przechowywania informacji w postaci małych wgłębień (dołków, z dół -dół, pogłębianie). Proces odczytu realizowany jest za pomocą wiązki laserowej, która odbijając się od powierzchni dysku trafia do fotokomórki, gdzie światło zamieniane jest na sygnał elektryczny, którego wartość pozwala na dekodowanie zapisanych informacji.
Najpopularniejsze formaty dysków optycznych do użytku w komputerach osobistych to CD, DVD, Blu-ray.
CD-ROM ( Pamięć CD tylko do odczytu, płyta CD tylko do odczytu) rodzaj płyty kompaktowej, która pojawiła się w 1982 roku w wyniku badań dwóch firm - Sony i Philipsa. Pierwsze płyty wykorzystywały format „Red Book”, w którym czas odtwarzania jednej kasety wynosił 74 minuty 33 sekundy, co odpowiada czasowi odtwarzania bardzo popularnej w tym czasie w Japonii IX symfonii Beethovena. Częstotliwość próbkowania dźwięku sygnału wynosi 44 kHz dla dźwięku stereo, a głębia bitowa to 16 bitów. Miały one pojemność 650 MB i pozwalały na przechowywanie 75 minut muzyki (od lat 200. pojawiały się płyty z cieńszymi ścieżkami do nagrywania, co umożliwiało zwiększenie pojemności do 700 MB przy nagrywaniu 80 minut muzyki). Płyty CD-ROM pierwotnie opracowane jako analogi płyt winylowych i przeznaczone do nagrywania i odtwarzania informacji muzycznych. Mają również jeden koncentryczny tor, który biegnie od zewnętrznej krawędzi do wewnętrznej krawędzi, wykonując wiele zakrętów. Zasada odczytu informacji jest optyczna, to znaczy wiązka laserowa odczytuje dane zapisane na podłożu aluminiowym (lub innego typu). Dodatkowo informacje są zapisywane na płycie, w przeciwieństwie do płyty winylowej, w formie cyfrowej, a nie analogowej, a po odczytaniu są deszyfrowane i tłumaczone na dźwięk. Aby zabezpieczyć płytę przed uszkodzeniem, aluminiowy podkład pokryty jest przezroczystym plastikiem.
Zazwyczaj napęd CD-ROM obsługuje następujące tryby: Audio CD, Music Disc, Super Audio CD, CD-ROM (tryb 1 i tryb 2), CD-ROM / XA (tryb 1, forma 1 i forma 2), Super Video CD , CD-Text, Video CD, CD-I / FMV, Photo-CD (jedno- i wielosesyjne), CD-i i inne. Pierwsze dyski mogły działać tylko z niektórymi formatami, ale z czasem ze wszystkimi formatami. Dlatego użytkownik nie musi znać formatu. Z reguły wystarczy wiedzieć, że są dyski audio, wideo i oprogramowania (lub tekst).
Ponadto opracowano standard „Żółtej Księgi”, w której znajduje się tytuł, za pomocą którego określa się rodzaj płyty: muzyka lub program. Format muzyczny był już dobrze rozwinięty, a format oprogramowania został określony przez każdą firmę produkcyjną. W związku z szybkim rozwojem tej technologii niespójność w normie nie mogła trwać długo, dlatego powstał standard rekomendacji High Sierra, na podstawie którego wkrótce powstał standard ISO 9660. Zgodnie z tym standardem istnieje spis treści oraz obszar danych na płycie. Pierwsza ścieżka zawiera parametry synchronizacji napędu i dysku ze sobą, następnie znajduje się spis treści, w którym opis każdego pliku zawiera bezpośredni adres na dysku.
Istnieją trzy rodzaje takich płyt:
płyta CD - ROM płyta jest zwykle nagrana przemysłowo i można ją odczytać dopiero później. Ma wymiary 120x1,2 mm, ma pojemność 650-879 MB. Żywotność 10-50 lat. Takie dyski są często dostarczane z urządzeniami do komputera, zawierają: oprogramowanie, są płyty muzyczne itp.
płyta CD - r płyta ma te same cechy, co płyty CD-ROM, ale umożliwia jednokrotne zapisanie na nich informacji.
płyta CD - RW płyta ma te same cechy co CD-ROM, ale umożliwia nie tylko zapisywanie na nich informacji, ale także ich dodawanie, kasowanie wcześniej zapisanych danych i nagrywanie nowych.
Do współpracy z nimi użyliśmypłyta CD- napędy, które występują w kilku typach:
płyta CD- ROM napęd może odczytywać tylko płyty CD. Jedną z najważniejszych cech tego urządzenia jest prędkość odczytu Informacja. Normalna (jeden strzał) prędkość odpowiada prędkości odczytu płyt audio CD, która wynosi 150 kb/s. Potem pojawiły się CD-ROMy z szybkością 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 24, 32, 36, 40, 52 razy. Szybkość przesyłania danych jest odpowiednio wielokrotnością 150 kb/s. Na przykład dla napędu 40-krotnego będzie on równy 40x150 = 6000 Kb / s, a tutaj podana jest maksymalna prędkość, która jest równa lub niższa dla różnych typów napędów, w zależności od producenta. Sześciobiegowy dysk może wysyłać wideo z szybkością 25 klatek na sekundę lub wyższą, co jest wystarczające do oglądania na ekranie. Płyty używane z tym urządzeniem są czasami nazywane również płytami CD (termin ten obejmuje również: Płyty CD-R, CD-RW) lub CD-ROM (dysk kompaktowy - CD; patrz rysunek poniżej).
płyta CD- r napęd to napęd optyczny jednokrotnego zapisu. Umożliwia odczyt płyt CD-ROM, CD-R, CD-RW, ale także umożliwia jednokrotny zapis na płytach CD-R. Ten dysk ma cechy nie tylko odczytu dysków, ale także zapisu. Na przykład prędkość odczytu wynosi 40 razy, a prędkość zapisu 6 razy.
W tego typu urządzeniach wiązka laserowa wypala rowki na powierzchni dysku, natomiast obszary odbijające światło nazywane są „landami”, a obszary nieodbite nazywane są „dołkami”. Połączenie tych sekcji umożliwia kodowanie informacji w dwubitowej reprezentacji.
płyta CD- RW(Compact Disc-ReWritable) napęd optyczny wielokrotnego zapisu. Umożliwia odczyt płyt CD-ROM, CD-R, CD-RW, zapis jednorazowych płyt CD-R, ale także zapis i przepisanie, a także przepisanie wcześniej nagranych płyt CD-RW. Ten dysk ma cechy nie tylko odczytu dysków, ale także zapisu. Na przykład prędkość odczytu wynosi 40 razy, a prędkość zapisu 6 razy. Może również wystąpić prędkość ponownego nagrywania.
Urządzenie CD-RW działa inaczej, to znaczy podczas nagrywania na nich wiązka nie wypala się, ale zamienia podłoże w stan amorficzny, co pozwala na ustalenie innego efektu odbicia. Dlatego mogą zapisywać dane wielokrotnie. Jednak dyski rozpraszają informacje gorzej niż standardowe dyski CD-ROM, więc nie zawsze można je odczytać na standardowych nośnikach.
Im większe możliwości ma urządzenie, tym więcej ma ograniczeń. Im prostsze dyski, tym bardziej mają odblaskowość. Najlepszy efekt odblaskowy zapewniają dyski CD-ROM, które można odczytać w napędach CD-ROM, CD-R i CD-RW.
W 1996 pojawił się płyta DVD-dyski(Digital Versatile Disc – cyfrowy dysk uniwersalny, pierwotnie rozszyfrowywany jako Digital video Disc – cyfrowy dysk wideo. Teraz nie jest w żaden sposób odszyfrowywany), który dzięki zagęszczeniu nagranych utworów miał pojemność 4,7 GB, czyli 7 razy większą. pojemność płyt CD-ROM. Są to najpopularniejsze rodzaje płyt, które są jednowarstwowe i jednostronne. Są jednak płyty, które mają dwie warstwy z jednej strony i mają pojemność 8,5-8,7 gigabajtów (można je nazwać DVD 9, liczba oznacza zaokrągloną pojemność), są płyty z jedną warstwą, ale z zapisem na dwóch boki o pojemności 9,4 GB (mogą być nazywane DVD 10), dwuwarstwowe i dwustronne o pojemności 17,08 GB (mogą być nazywane DVD 18).
Standard nagrywania na dysk został opracowany na dwa sposoby, jeden standard o nazwie MMCD został opracowany przez firmy Philips i Sony, drugi o nazwie Super Disc - przez firmę Toshiba i kilka innych. W związku z tym istniały dwa formaty nagrywania danych - DVD-R i DVD + R. Formaty te są zbliżone do siebie, jednak lepszy jest format plus, ponieważ zajmuje mniej czasu podczas przepisywania, a zarejestrowane dane mają mniej błędów. W związku z tym istnieją również dwa formaty wielokrotnego zapisu Płyty DVD-RW i DVD + RW.
Do pracy z DVD używane są napędy DVD, które mają kilka typów:
płyta DVD- ROM napęd może odczytywać tylko dyski DVD i CD. Jedną z najważniejszych cech tego urządzenia jest prędkość odczytu Informacja. Wielokrotność na jednostkę przyjmuje się jako 1,32 MB / s, czyli 9 razy szybciej niż prędkość CD. Mają różne prędkości odczytu płyt CD i DVD, co jest wskazane w instrukcji urządzenia.
płyta DVD- r napęd to napęd optyczny jednokrotnego zapisu. Umożliwia odczyt płyt CD-ROM, CD-R, CD-RW, wszelkiego rodzaju DVD, a także umożliwia jednokrotny zapis na płytach CD-R oraz DVD+R i DVD-R. Ten dysk ma cechy nie tylko odczytu dysków, ale także zapisu. Na przykład prędkość odczytu wynosi 40 razy, a prędkość zapisu 6 razy, a prędkość jest wskazywana osobno dla płyt CD i DVD i odpowiednio osobno dla płyt DVD-R i DVD + R.
płyta DVD- RW napęd wielokrotnego zapisu napędu optycznego. Umożliwia odczytywanie i zapisywanie wszelkiego rodzaju płyt CD i DVD. Prędkości odczytu i zapisu są wskazane osobno dla płyt CD, DVD-R, DVD+R, DVD+R DL, DVD-R DL, DVD+RW, DVD-RW, DVD+RW DL, DVD-RW DL, czyli takich operacje, które może przeprowadzić napęd. Lepiej jest również użyć tutaj formatu plus, ponieważ format minus wymaga najpierw usunięcia informacji, a następnie ich zapisania, a format plus pozwala na przepisywanie danych w czasie rzeczywistym.
Standard Blu- promień Dysk (BD) (Blue Ray- niebieski promień i dysk- dysk; pisownia niebieski zamiast niebieski- celowe) został opracowany przez konsorcjum BDA, wydany w 2006 roku. Ten standard miał konkurenta – HD DVD firmy Toshiba, jednak firma ta zrezygnowała z dalszego wsparcia dla dysków HD w 2008 roku po „wojnie formatowej”. Prędkość odczytu informacji (pojedyncza prędkość) wynosi 4,5 Mb/s.
Napędy tych dysków są Blu- Promień dyski tylko do odczytu, które mogą odczytywać i zapisywać wszystkie rodzaje dysków CD i DVD oraz dyski tylko do odczytu. Odpowiednio Blu- Promień ODNOŚNIE umożliwiają nie tylko czytanie, ale także zapisywanie wszelkiego rodzaju płyt CD, DVD i BD (jednowarstwowych, dla wielowarstwowych należy zapoznać się z instrukcją).
Aby włożyć płytę CD lub DVD do napędu, najpierw naciśnij przycisk z przodu napędu (rysunek poniżej). W takim przypadku z dysku wyciągana jest taca, do której należy włożyć dysk w specjalne zagłębienie, powierzchnią roboczą, na której znajdują się dane, w dół lub wzorem w górę.
Napęd optyczny ma awaryjny otwór, dzięki któremu tacka wyskoczy, jeśli się nie wyskoczy. Aby to zrobić, włóż cienki pręt, taki jak wyprostowany spinacz do papieru, i dociśnij go.
Do dysk rozruchowy potrzebować:
Włącz komputer;
Naciśnij przycisk, aby otworzyć tacę, gdy się wysuwa;
Umieść dysk etykietą do góry na tacy;
Ponownie naciśnij przycisk otwierania tacy. Taca wsuwa się, po czym można rozpocząć pracę.
Główny charakterystyka napędu:
Typ: wnętrze lub zewnętrzny... Dysk wewnętrzny jest włożony do jednostki systemowej. Zewnętrzna ma prostokątną obudowę, łączy się z portem równoległym (w starych komputerach), USB (w nowoczesnych) i posiada przewód, który łączy się z siecią. Dostępna jest również wersja zewnętrzna dla laptopów wykorzystująca złącze PCMCIA;
- szybkość transmisji(szybkość przesyłania danych, DTR), odpowiednio, wskazywane jako dwie prędkości, cztery, trzydzieści dwa itd .;
- Rozmiar bufora(Pamięć buforowa). Pamięć podręczna to mikroukład pamięć o dostępie swobodnym, który znajduje się na płycie napędu. Zapewniają korzyści, więc im większa objętość, tym lepiej;
- średni czas między awariami(Średni czas między awariami, MTBF). Ta cecha jest dostępna w wielu urządzeniach, ale nie zawsze jest opisana;
- Typ interfejsu lub autobus, z którym się łączy;
- średni czas dostępu(czas dostępu, AT). Ma więcej napędów CD-ROM niż dyski twarde, który jest zdeterminowany fundamentalnymi różnicami w konstrukcji dysku i różni się kilkadziesiąt razy, a im większa krotność, tym krótszy czas dostępu. Tak więc dla napędu 4-krotnego jest to w przybliżeniu równe 150, a dla 32 - 80 ms. Tę wartość można znaleźć w paszporcie urządzenia;
- poziom błędu(Czas błędu);
- lista obsługiwanych formatów.
Mogą również występować inne parametry, takie jak poziom hałasu, wibracje. Ponadto podczas zakupów trzeba sprawdzić, czy tacka porusza się delikatnie i czy jest mocno przytrzymywana.
Łączy urządzenie za pomocą dwóch przewodów: zasilającego i informacyjnego. Istnieją trzy rodzaje dysków: podłączone do szyny SCSI, do szyny IDE lub złącza SATA. Lepiej mieć napęd podłączany do złącza IDE, jeśli obsługuje go płyta główna. Ponieważ zwykle jest kilka złączy SATA i jeśli trzeba zainstalować kilka dysków optycznych lub twardych, może wystąpić problem z dostępnością wolnego złącza.
Sposób podłączenia do takiej magistrali opisano poniżej. Pamięć optyczna można podłączyć razem z dyskiem twardym. Kabel do transmisji danych składa się z 40 przewodów (pokazanych na powyższym obrazku) i posiada trzy wtyczki. Jeden łączy się z kontrolerem dysku twardego (w starszych płytach) lub bezpośrednio z płytą główną (patrz również opisy płyt i dysku twardego). Drugi do napędu optycznego, a trzeci do dysku twardego. Nie zapominaj, że koniec kabla oznaczony na czerwono przy podłączaniu wtyczki powinien znajdować się w pobliżu oznaczeń 1, 2, które wskazują pierwsze żyły przewodu, przeciwny koniec - w pobliżu numerów 33 i 34. Drugi kabel zasilający musi być podłączony do oznaczenia wskazanego na górze wtyczki, czyli czerwonego (5v), czarnego, czarnego i żółtego.
Podczas pracy z płytami musisz następujące zasady:
Nie dotykaj powierzchni roboczej, w przeciwnym razie mogą pozostać na niej ślady tłuszczu z palców;
Weź dysk za zewnętrzne krawędzie, możesz go chwycić za krawędzie środkowego otworu;
Wyczyść dysk od środka dysku do zewnętrznej krawędzi miękką, suchą szmatką. Nie używaj silnych rozpuszczalników, takich jak aceton, detergenty, aerozole antystatyczne;
Przechowuj dyski w specjalnym pudełku lub rękawie na dyski;
Nie zginaj płyty;
Nie pisz po powierzchni roboczej dysku;
Podczas przechowywania płyty uważaj, aby jej nie upuścić promienie słoneczne, a także silne ciepło, które może prowadzić do wypaczenia dysku.
Instalowanie dysku... Aby zainstalować to urządzenie, potrzebujesz:
Wyłącz komputer;
Zdejmij pokrywę ochronną jednostki systemowej;
Włóż dysk do prowadnic jednostki systemowej. Po instalacji pamiętaj o dokręceniu śrub po bokach urządzenia. Czasami, aby sięgnąć śrubokrętem i dokręcić śruby, może być konieczne usunięcie innych urządzeń. Następnie podłącz przewody zgodnie z powyższym opisem i załóż pokrywę ochronną, włącz komputer i sprawdź działanie napędu.
Zapis i odczyt informacji w optycznych nośnikach danych odbywa się bezdotykowo za pomocą wiązki laserowej. Do tych urządzeń należą przede wszystkim napędy CD-ROM, CD-R, CD-RW i DVD (ROM, R i RW).
napędy CD-ROM. W urządzeniach CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory) nośnikiem pamięci jest dysk optyczny (CD), wytwarzany w linii za pomocą maszyn stemplujących i przeznaczony tylko do odczytu.
Płyta kompaktowa to przezroczysty krążek polimerowy o średnicy 12 cm i grubości 1,2 mm, na którego jedną stronę natryśnięta jest odblaskowa warstwa aluminium, zabezpieczona przed uszkodzeniem warstwą przezroczystego lakieru. Grubość osadzania wynosi kilka dziesiątych tysięcznych milimetra.
Informacje o dysku prezentowane są w postaci ciągu zagłębień i występów (ich poziom odpowiada powierzchni dysku) umieszczonych na spiralnej ścieżce wyłaniającej się z obszaru w pobliżu osi dysku (na powierzchni dysku twardego , tylko kilkaset torów jest umieszczonych na cal wzdłuż promienia). Pojemność takiej płyty dochodzi do 780 MB, co umożliwia tworzenie na jej podstawie systemów pomocy i kompleksów edukacyjnych z dużą bazą ilustracyjną. Jedna płyta CD pod względem pojemności informacyjnej to prawie 500 dyskietek. Odczytywanie informacji z CD-ROM-u odbywa się z dość dużą szybkością, choć zauważalnie wolniejszą niż szybkość dysków twardych.
Napędy CD-R (z możliwością nagrywania na płytach CD). Pozwalają, wraz z odczytaniem zwykłych płyt CD, na jednorazowy zapis informacji na specjalnych optycznych dyskach CD-R. Objętość informacyjna takich dysków wynosi 700 MB.
Nagrywanie na takich płytach odbywa się dzięki obecności na nich specjalnej warstwy światłoczułej wykonanej z materiału organicznego, która ciemnieje po podgrzaniu. Podczas procesu rejestracji wiązka lasera nagrzewa wybrane punkty warstwy, które ciemnieją i przestają przepuszczać światło do warstwy odbijającej, tworząc obszary podobne do zagłębień.
Zapisywanie informacji na płytach CD-R to tani i szybki sposób na przechowywanie dużych ilości danych.
Napędy CD-RW (CD-Rewritable). Zapewnia możliwość wykonania wielu nagrań na dysk. Objętość informacyjna takich dysków wynosi 700 MB.
Napęd CD-ROM - odczytuje tylko informacje z dowolnego CD-ROMu. W związku z tym takie urządzenia będą różnić się szybkością odczytu i pamięcią podręczną. Napęd CD-R - odczyt i zapis, a napęd CD-RW nie tylko odczytuje, ale także przepisuje (wymazuje informacje i nadpisuje je nowymi informacjami). Takie dyski różnią się szybkością odczytu / zapisu / ponownego zapisu (ta ostatnia dotyczy tylko CD-RW) i rozmiarem pamięci podręcznej.
Napędy DVD (Digital Versatile Disc) ogólny cel). Pierwsze płyty DVD pojawiły się na rynku gdzieś w latach 96-97 ubiegłego wieku. DVD jest doskonałym nośnikiem wszelkiego rodzaju danych i jest używany jako zwykły komputerowy nośnik danych.
Z zewnątrz DVD wygląda jak zwykła płyta CD i nawet przy bliższym przyjrzeniu się trudno odróżnić. Jednak DVD ma o wiele więcej możliwości. Płyty DVD mogą pomieścić 26 razy więcej danych niż płyty CD-ROM.
Technologia DVD stała się ogromnym krokiem naprzód w dziedzinie nośników danych. Standardowy jednostronny, jednowarstwowy dysk może pomieścić 4,7 GB danych. Ale płyty DVD mogą być wykonane zgodnie ze standardem dwuwarstwowym, co pozwala zwiększyć ilość danych przechowywanych na jednej stronie do 8,5 Gb.
Oprócz, Płyty DVD są dwustronne, co zwiększa pojemność dysku do 17 Gb. To prawda, że aby odczytać DVD, potrzebujesz nowego urządzenia (DVD-ROM), ale technologia DVD jest zgodna z technologią CD, a napęd DVD-ROM odczytuje również płyty CD w różnych formatach.
Na rynku dostępne są różne napędy dysków optycznych combo. Na przykład DVD-CD R / RW umożliwia odczytywanie płyt DVD i CD oraz zapisywanie / ponowne zapisywanie na płytach CD. Inną opcją jest DVD-RW - CD-RW. Umożliwia odczytywanie, zapisywanie i przepisywanie płyt DVD i CD.
Nośniki informacji - materiał przeznaczony do zapisywania, przechowywania i późniejszego odtwarzania informacji.
Nośnik informacji - ściśle określona część konkretnego System informacyjny, służący do pośredniego przechowywania lub przekazywania informacji.
Nośnik informacji - to środowisko fizyczne w którym jest naprawiony.
Nośnikami może być papier, film fotograficzny, komórki mózgowe, karty perforowane, taśmy perforowane, taśmy i dyski magnetyczne lub komórki pamięci komputera. Nowoczesna technologia oferuje coraz więcej nowych rodzajów nośników informacji. Do kodowania informacji wykorzystują właściwości elektryczne, magnetyczne i optyczne materiałów. Opracowywane są nośniki, w których informacja jest utrwalona nawet na poziomie pojedynczych cząsteczek.
Wszystkie media maszynowe dzielą się na:
1. Perforacja - posiadać podkładkę papierową, informacje wprowadzane są w formie wykrojników w odpowiednim rzędzie i kolumnie. Ilość informacji to 800 bitów lub 100 Kb.
2. Nośniki magnetyczne - są używane jako elastyczne dyski magnetyczne i kasetowe taśmy magnetyczne.
3. (CD) to metalizowana płyta CD z tworzywa sztucznego o średnicy 120 mm i grubości 1,2 mm. Posiada z jednej strony odblaskową warstwę aluminium, która jest pokryta lakierem ochronnym, aby zapobiec uszkodzeniom. Zapis i odczyt informacji odbywa się za pomocą wiązki laserowej na torze biegnącym spiralnie od środka.
Optyczne nośniki danych- (krążki kompaktowe) to metalizowany plastikowy krążek o średnicy 120 mm. I grubości 1,2 mm. Posiada z jednej strony odblaskową warstwę aluminium, która jest pokryta lakierem ochronnym, aby zapobiec uszkodzeniom. Zapis i odczyt informacji odbywa się za pomocą wiązki laserowej na torze biegnącym spiralnie od środka.
Rodzaje dysków optycznych:
1. CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) - CD, bez możliwości zapisywania informacji.
2. CD-R (Compact Disk Recordable) - płyta CD z możliwością jednorazowego zapisu informacji.
3. CD-RW (Compact Disk Rewritable) - płyta CD z możliwością przepisywania informacji.
4. płyta DVD (Digital Versatile Disk) - cyfrowy dysk wielowarstwowy do zapisu dużej ilości informacji (do 18 GB).
ZALETY: Niezawodność. Możliwość rejestrowania dużej ilości informacji. Odporność na zużycie.
Dysk kompaktowy (CD) To tarcza o średnicy 120 mm (4,75 cala) lub 80 mm (3,1 cala) i grubości 1,2 mm. Głębokość skoku wynosi 0,12 µm, szerokość 0,6 µm. Pociągnięcia są ułożone spiralnie, od środka do obrzeża. Długość skoku wynosi 0,9–3,3 µm, odległość między torami wynosi 1,6 µm. Płyty CD składają się z trzech do sześciu warstw. Standardowa 5-calowa płyta może pomieścić 650-700 MB informacji, 74-80 minut wysokiej jakości dźwięku stereo z częstotliwością próbkowania 44,1 kHz i 16-bitową głębią lub ogromną ilość dźwięku MP3. Trzycalowe dyski zawierają około 180 MB informacji. Czasami zdarzają się dyski zwane „wizytówkami”. Za pomocą wygląd zewnętrzny a ich rozmiar przypomina wizytówkę, a tak naprawdę są to 3-calowe krążki, nacięte z obu stron. Na takiej płycie można nagrać od 10 do 80 MB.
Pod koniec lat 70. Sony i Philips zaczęły wspólnie opracowywać jeden standard dla optycznych nośników danych. Firma Philips opracowała gramofon laserowy, a Sony opracowało technologię nagrywania na nośniki optyczne Informacja. Na sugestię korporacji Rozmiar Sony dysk był równy 12cm, tk. ten tom umożliwił nagranie całej IX Symfonii Beethovena. W 1982 r. w dokumencie zwanym Czerwoną Księgą opublikowano standard przetwarzania, zapisu i przechowywania informacji na dyskach laserowych oraz fizyczne parametry dysku tj.: 1. Fizyczny rozmiar dysku. 2. Struktura dysku i organizacja danych. 2. Rejestracja danych w jednym strumieniu od centrum do peryferii. 3. Odczytywanie danych ze stałą prędkością liniową (Constant Linear Velocity, CLV).
Wszystkie dane na dysku są podzielone na ramki. Każda ramka składa się z 192 bitów dla muzyki, 388 bitów dla danych modulacji i korekcji błędów oraz jednego bitu kontrolnego. 98 klatek tworzy jeden sektor. Sektory są połączone w tor. Na płycie można nagrać maksymalnie 99 utworów.
Podczas zapisu i odczytu informacji, gdy wiązka lasera przemieszcza się ze środka na obrzeże, prędkość obrotowa dysku wynosi ↓. Jest to konieczne, aby zapewnić możliwość jednoczesnego odczytu i zapisu tej samej ilości informacji. Dlatego bez wykorzystania technologii CLV, podczas odtwarzania np. utworów muzycznych, zmieniłaby się prędkość wykonania.
Ze względu na stosunkowo niewielkie rozmiary płyt laserowych w porównaniu do płyt winylowych zaczęto nazywać je CD, w skrócie CD (Compact Disk). Pierwsze płyty CD były przeznaczone do nagrywania i odtwarzania muzyki i mogły pomieścić do 74 minut wysokiej jakości dźwięku stereo. Standardem dla tych płyt był CD-DA (Compact Disk Digital Audio).
Wraz z rozwojem branży komputerowej pojawiła się potrzeba technologii, która pozwala nie tylko przechowywać na płytach CD dźwięk cyfrowy ale także inne dane. Programy komputerowe nie mieścił się na dyskietkach, a woluminy plików użytkownika stawały się coraz większe.
W 1984 roku opublikowano standard o nazwie Żółta Księga. Sony i Philips zreorganizowały strukturę płyt CD i zaczęły stosować nowe kody korekcji błędów - EDC (Error Detection and Correction) oraz ECC (Error Correction Code). Sektor stał się główną jednostką lokowania danych. Jeden sektor zawiera: 12 bajtów na synchronizację, 4 bajty na nagłówki, 2048 bajtów na dane użytkownika i 288 bajtów na korekcję błędów. Technologia CAV (Constant Angular Velocity) została opracowana do odczytu danych komputerowych. Technologia CAV odczytuje informacje z dysku szybciej niż technologia CLV, ponieważ przepływ danych zwiększa się wraz z przemieszczaniem się wiązki laserowej ze środka na obrzeże. Nowoczesne napędy CD obsługują obie technologie. Komputerowe dyski laserowe nazwano CD-ROM - Compact Disk ReadOnly Memory (dosłownie - "pamięć tylko do odczytu na płytach CD"). Pod koniec lat 90. napęd CD-ROM stał się standardowym elementem każdego komputera, a zdecydowana większość programów zaczęła być rozpowszechniana na płytach CD-ROM.
Rynek konsumencki szybko się rozrósł, wielkość produkcji wzrosła, a najwięksi producenci zaczęli rozwijać technologię, która pozwala użytkownikowi samodzielnie nagrywać dowolne informacje na płycie CD. W 1988 roku Tajyo Yuden wydał pierwszą na świecie płytę CD-R (Compact Disk Recordable). Największym wyzwaniem stojącym przed nagrywarkami CD jest znalezienie materiałów o wysokim współczynniku odbicia. Tajyo Yuden z powodzeniem poradził sobie z tym zadaniem. Stop złota i cyjanku, którego użyli do wykonania tych dysków, miał ponad 70% współczynnik odbicia. Ta sama firma opracowała metodę nakładania aktywnej warstwy organicznej na powierzchnię dysku, a także technologię podziału dysku na ścieżki.
Płyty DVD, DVD-R, DVD-RW, CD, CD-R i CD-RW są produkowane przez różne firmy: AMD, Amedia, Digitex, HP, Imation, MBI, Memorex, Philips, Smartbuy, Sony, TDK, Verbatim .
Struktura DVD.
W grudniu 1995 roku 10 firm zjednoczonych w konsorcjum DVD oficjalnie ogłosiło utworzenie jednego zunifikowanego standardu - DVD. Skrót DVD pierwotnie oznaczał Digital Video Disc, ale później został zmieniony na Digital Versatile Disc. Płyta była w pełni zgodna ze standardami Red Book i Yellow Book. Płyta DVD jest zewnętrznie identyczna z płytą CD, ale umożliwia zapisywanie informacji o 24 razy większej objętości, czyli do 17 GB. Było to możliwe dzięki zmianie Charakterystyka fizyczna dysk i wykorzystanie nowych technologii. Odległość między torami zmniejszyła się do 0,74 µm, a wymiary geometryczne wgłębienia do 0,4 µm dla tarczy jednowarstwowej i 0,44 µm dla tarczy dwuwarstwowej. Zwiększył się obszar danych, zmniejszył się fizyczny rozmiar sektorów. Stwierdzono użycie wydajniejszego kodu korekcji błędów - RSPC (Reed Solomon Product Code), możliwa stała się wydajniejsza modulacja bitowa. Technologia DVD zapewnia ogromną różnorodność formatów i cztery projekty w dwóch rozmiarach. Płyta w tym standardzie może być jednostronna lub dwustronna. Po każdej stronie może znajdować się jedna lub dwie warstwy robocze.
Nagrywanie jednowarstwowych dysków DVD jest podobne do nagrywania dysków CD, ale nagrywanie dysków dwuwarstwowych znacznie różni się od opisanego wcześniej procesu.
Dyski dwuwarstwowe typu DVD-2 i DVD-9 mają dwie warstwy robocze do nagrywania informacji. Warstwy te są oddzielane za pomocą specjalnego półprzezroczystego materiału. Taki materiał, aby spełniał swoją funkcję, musi mieć wzajemnie wykluczające się właściwości: powinien dobrze odbijać wiązkę lasera podczas odczytu warstwy zewnętrznej i jednocześnie być maksymalnie przezroczysty podczas odczytu warstwy wewnętrznej. Dla firm Philips i Sony firma 3M stworzyła materiał, który spełnia te wymagania: współczynnik odbicia 40% i niezbędną przezroczystość. Płyty DVD mają grubość 0,6 mm. Aby zapewnić fizyczną kompatybilność z CD-to-DVD, dodatkowo sklejono podkład z poliwęglanu o grubości 0,6 mm.
Specyfikacja CD nie przewiduje żadnego mechanizmu ochrony przed kopiowaniem - płyty można dowolnie powielać i odtwarzać. Jednak począwszy od 2002 r. różne zachodnie firmy fonograficzne zaczęły podejmować próby tworzenia płyt CD zabezpieczonych przed kopiowaniem. Istota niemal wszystkich metod sprowadza się do celowego wprowadzania błędów do danych zapisanych na płycie, tak aby płyta mogła być odtwarzana na domowym odtwarzaczu CD lub centrum muzycznym, a nie na komputerze. Rezultatem jest gra w kotka i myszkę: takie dyski nie są czytelne dla wszystkich gracze domowi, a na niektórych komputerach - czytaj, wypuszczane jest oprogramowanie, które pozwala kopiować nawet zabezpieczone płyty itp. Przemysł nagraniowy nie traci jednak nadziei i wciąż testuje coraz więcej nowych metod.
Istnieją również dyski magnetooptyczne : FLOPTICAL = FLOPPY (dyskietka) + OPTYCZNE.
Powierzchnia dysku magnetooptycznego pokryta jest specjalnym materiałem, którego właściwości zmieniają się pod wpływem temperatury i pól magnetycznych. Wszystkie te tarcze różnią się między sobą średnicą i liczbą powierzchni roboczych. Ilość informacji to do 10 GB.
Płyty CD, DVD i Blu-ray to nośniki optyczne, które można przechowywać w w formie elektronicznej filmy, muzyka lub inne dane cyfrowe. Działają głównie z kodem cyfrowym. Z jednej strony te nośniki pamięci to cyfrowa technologia informacyjno-komunikacyjna, z drugiej strony są to narzędzia techniczne do wszelkiego rodzaju digitalizacji, obliczeń, rejestracji, archiwizacji, przetwarzania, przesyłania i prezentacji treści cyfrowych.
CD i DVD to akronimy, ale płyta Blu-ray ma nieco inny charakter.
CD oznacza płytę kompaktową.
DVD to skrót od Digital Video Disc. Nieco później pojawiła się nazwa „Digital Versatile Disc”, ponieważ DVD może służyć nie tylko do nagrywania wideo.
Płyta Blu-ray bierze swoją nazwę od niebieskiego lasera (w przeciwieństwie do białego lasera), który odczytuje informacje z płyty, a także zapisuje informacje.
Dysk kompaktowy (CD-ROM) od dawna jest głównym nośnikiem przesyłania informacji między komputerami. Teraz praktycznie scedował tę rolę na bardziej obiecujące media półprzewodnikowe, które działają znacznie szybciej i zajmują mniej miejsca.
Fabuła
Po raz pierwszy pomysł rejestracji optycznej pojawił się w 1965 roku w amerykańskim Battelle Memorial Institute w stanie Ohio. Technologia ta była wówczas jeszcze niezwykle prymitywna – metodą fotograficzną na krążek naniesiono ciemne kropki i linie. Aby odczytać informacje, dysk przeświecano specjalną lampką. Technologię zapoczątkował amerykański fizyk James Russell. Ale jak to zwykle bywa, nie zarobił ani grosza na swoim wynalazku. Naukowiec opatentował swoją technologię w 1970 roku. Jest też właścicielem pomysłu wykorzystania lasera jako źródła światła.
Płyta CD została opracowana w 1979 roku przez firmę Sony. Firma Sony zastosowała własną metodę kodowania sygnału PCM, Pulse Code Modulation, która była wcześniej stosowana w profesjonalnych cyfrowych magnetofonach. W 1982 roku rozpoczęto masową produkcję płyt CD w zakładzie w Langenhagen koło Hanoweru w Niemczech. Pierwsza komercyjna płyta CD z muzyką została ogłoszona 20 czerwca 1982 roku.
Według firmy Philips w ciągu 25 lat na całym świecie sprzedano ponad 200 miliardów płyt CD. Pomimo tego, że coraz więcej osób woli kupować pliki muzyczne przez Internet, według IFPI, sprzedaż płyt CD nadal stanowi około 70% całej sprzedaży muzyki.
Microsoft i Apple Computer wnieśli znaczący wkład w popularyzację płyt CD. John Scully, ówczesny dyrektor generalny Apple Computer, powiedział w 1987 roku, że płyty CD zrewolucjonizują świat komputerów osobistych. Jednym z pierwszych popularnych komputerów multimedialnych / centrów rozrywki, które używały płyt CD, był Amiga CDTV (Commodore Dynamic Total Vision), później płyty CD były używane w konsolach do gier Panasonic 3DO i Amiga CD32. Pierwszy standard
|
|
W 1979 roku Philips i Sony zawarły porozumienie w sprawie wspólnego opracowania nowych mediów. Rok później firmy wprowadziły nowy standard o nazwie CD-DA (Compact Disk Digital Audio). Była to płyta o średnicy 12 centymetrów i czasie odtwarzania nieco ponad godzinę. Format okazał się zaskakująco udany i wygodny. Szybko podbił serca zarówno producentów, jak i kupujących.
Format CD bezwarunkowo króluje na rynku od 15 lat. W tym czasie przestał być tylko płytą muzyczną, zamieniając się w uniwersalny nośnik pamięci. Jednak do połowy lat 90. ubiegłego wieku bardzo brakowało informacji, jakie mogła zawierać jedna płyta CD. 
Płyty nowego formatu nie różniły się wyglądem od zwykłych płyt CD. Ale ilość informacji została zwiększona z 650 MB do 4,7 GB. Ważne jest również to, że odtwarzacze DVD potrafiły bez problemu odtwarzać zwykłe płyty CD, a zatem nie było problemów ze standardami. Wraz z pojawieniem się DVD stało się możliwe uzyskanie wysoka jakość dźwięk i obraz w domu. Format szybko stał się popularny. Dziś DVD Forum obejmuje ponad 250 firm z całego świata. I trudno uwierzyć, że kiedyś niektórzy analitycy żartobliwie rozszyfrowali tytuł DVD jako „Dead, Very Dead”, przewidując rychłą śmierć standardu.
Pewne problemy ze standaryzacją pojawiły się dopiero po wprowadzeniu pierwszych nagrywalnych płyt DVD. Na świecie pojawiły się dwa standardy - DVD+R i DVD-R. Każdy z nich miał swoje wady i zalety, niezrozumiałe dla przeciętnego użytkownika. Jednak użytkownicy nie mieli żadnych szczególnych problemów. Trzeba było tylko upewnić się, że zakupiona płyta jest obsługiwana przez dostępny odtwarzacz (DVD-R był bardziej popularny). Tak, uniwersalne odtwarzacze i rejestratory obsługujące oba standardy pojawiły się dość szybko. Dziś nie wszyscy użytkownicy są nawet świadomi istnienia różnych standardów.
DVD powtórzyło historię CD. Wysoce wyspecjalizowane dyski (a DVD zostało pierwotnie opracowane tylko do pracy z wideo) stały się uniwersalnym nośnikiem pamięci. Koszt gramofonów spadł z kilkuset dolarów do kilkudziesięciu. Cena samych mediów szacowana jest na grosze.
Klasyfikacja dysków optycznych
Każdą z grup nośników można podzielić na trzy główne typy dysków:
1. dyski tylko do odczytu (CD-ROM, DVD-ROM);
2. płyty jednokrotnego zapisu (CD-R, DVD-R, DVD+R, DVD-R DL, DVD+R DL);
3. płyty wielokrotnego zapisu (CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM).
W 1979 roku firmy Philips i Sony stworzyły zupełnie nowy nośnik pamięci, który zastąpił płytę fonograficzną - dysk optyczny (Compact Disk - CD) do nagrywania i odtwarzania dźwięku. W 1982 roku rozpoczęła się masowa produkcja płyt CD w zakładzie w Niemczech. Microsoft i Apple Computer wnieśli znaczący wkład w spopularyzowanie płyty.
W porównaniu z mechanicznym zapisem dźwięku ma szereg zalet – bardzo dużą gęstość zapisu i całkowity brak mechanicznego kontaktu nośnika z czytnikiem podczas zapisu i odtwarzania. Za pomocą wiązki laserowej sygnały są zapisywane cyfrowo na obrotowym dysku optycznym.
W wyniku nagrania na płycie powstaje spiralna ścieżka, składająca się z zagłębień i gładkich odcinków. W trybie odtwarzania wiązka laserowa skupiona na ścieżce porusza się po powierzchni obracającego się dysku optycznego i odczytuje zapisane informacje. W tym przypadku doliny są odczytywane jako zera, a obszary, które równomiernie odbijają światło, są odczytywane jako jedynki. Cyfrowa metoda nagrywania zapewnia praktycznie brak zakłóceń i wysoką jakość dźwięku. Wysoka gęstość zapisu jest osiągana dzięki możliwości skupienia wiązki laserowej na plamce o wielkości mniejszej niż 1 mikron. Zapewnia to długi czas nagrywania i odtwarzania.
Ryż. 13. Optyczna płyta CD
Pod koniec 1999 roku Sony ogłosiło nowy nośnik Super Audio CD (SACD). Jednocześnie zastosowano technologię tzw. „direct digital stream” DSD (Direct Stream Digital). Pasmo przenoszenia od 0 do 100 kHz i częstotliwość próbkowania 2,8224 MHz zapewniają znaczną poprawę jakości dźwięku w stosunku do zwykłe płyty CD... Dzięki dużo więcej Wysoka częstotliwość filtry próbkowania nie są potrzebne do nagrywania i odtwarzania, ponieważ ludzkie ucho odbiera ten sygnał kroku jako „gładki” sygnał analogowy. Jednocześnie zapewniona jest kompatybilność z istniejącym formatem CD. Dostępne są nowe płyty HD Single Layer, HD Dual Layer oraz HD i CD Hybrid Dual Layer.
Znacznie lepiej jest przechowywać nagrania audio w postaci cyfrowej na dyskach optycznych niż w postaci analogowej na płytach gramofonowych lub kasetach magnetofonowych. Przede wszystkim niezmiernie wzrasta trwałość płyt. W końcu dyski optyczne są praktycznie wieczne – nie boją się drobnych rysek, wiązka lasera nie uszkadza ich podczas odtwarzania płyt. Na przykład Sony daje 50-letnią gwarancję przechowywania danych na dyskach. Ponadto płyty CD nie są narażone na zakłócenia mechaniczne i magnetyczne podczas nagrywania, dzięki czemu jakość dźwięku cyfrowych dysków optycznych jest nieporównywalnie lepsza. Dodatkowo przy zapisie cyfrowym istnieje możliwość komputerowej obróbki dźwięku, co pozwala np. przywrócić oryginalny dźwięk starych nagrań monofonicznych, usunąć z nich szumy i zniekształcenia, a nawet zamienić je w stereo.
Do odtwarzania płyt CD można używać odtwarzaczy (tzw. odtwarzaczy CD), stereo, a nawet laptopy wyposażony w specjalny napęd (tzw Napęd CD ROM) i głośniki. Do tej pory na świecie w rękach użytkowników jest ponad 600 milionów odtwarzaczy CD i ponad 10 miliardów płyt CD! Przenośne przenośne odtwarzacze CD, podobnie jak magnetofonowe kompaktowe odtwarzacze kasetowe, są wyposażone w słuchawki (rys. 14).
Ryż. 14. Odtwarzacz CD
Ryż. 15. Radio z odtwarzaczem CD i tunerem cyfrowym
Ryż. 16. Centrum muzyczne
Muzyczne płyty CD są nagrywane w fabryce. Podobnie jak płyty gramofonowe, można ich tylko słuchać. Jednak w ostatnich latach opracowano optyczne płyty CD do pojedynczego (tzw. CD-R) i wielokrotnego (tzw. CD-RW) nagrywania na komputerze osobistym wyposażonym w specjalny napęd. Umożliwia to nagrywanie na nich w środowisku amatorskim. Płyty CD-R można nagrać tylko raz, a CD-RW - wielokrotnie: tak jak na magnetofonie można skasować poprzednie nagranie i w jego miejsce wykonać nowe.
Nagrywanie cyfrowe umożliwiło łączenie tekstu i grafiki z dźwiękiem i filmem na komputerze osobistym. Ta technologia nazywana jest „multimedialną”.
Jako nośniki informacji w takich komputery multimedialne używane są optyczne dyski CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory). Zewnętrznie nie różnią się od płyt audio CD stosowanych w odtwarzaczach i centra muzyczne... Informacje w nich również zapisywane są w formie cyfrowej.
Dotychczasowe płyty kompaktowe są zastępowane nowym standardem nośników - DVD (Digital Versatil Disc lub płyta cyfrowa ogólnego przeznaczenia). Nie różnią się niczym od płyt CD. Ich wymiary geometryczne są takie same. Główną różnicą między płytami DVD jest znacznie większa gęstość danych. Zawiera 7-26 razy więcej informacji. Osiąga się to dzięki krótszej długości fali lasera i mniejszemu rozmiarowi plamki skupionej wiązki, co umożliwiło zmniejszenie o połowę odległości między ścieżkami. Ponadto płyty DVD mogą zawierać jedną lub dwie warstwy informacji. Dostęp do nich można uzyskać, regulując położenie głowicy lasera. Na płycie DVD każda warstwa informacji jest dwa razy cieńsza niż na płycie CD. Dzięki temu możliwe jest połączenie dwóch płyt o grubości 0,6 mm w jeden o standardowej grubości 1,2 mm. To podwaja pojemność. W sumie standard DVD przewiduje 4 modyfikacje: jednostronna, jednowarstwowa dla 4,7 GB (133 minuty), jednostronna, dwuwarstwowa dla 8,8 GB (241 minut), dwustronna, jednowarstwowa dla 9,4 GB (266 minut) i dwustronna, dwuwarstwowa 17 GB (482 minuty). Minuty w nawiasach to czas odtwarzania programów wideo o wysokiej jakości cyfrowej z cyfrowym wielojęzycznym dźwiękiem przestrzennym. Nowy standard DVD jest zdefiniowany w taki sposób, że przyszłe czytniki będą projektowane z myślą o odtwarzalności wszystkich poprzednich generacji płyt CD, tj. zgodnie z zasadą „zgodności wstecznej”. Standard DVD może znacznie wydłużyć czas i jakość odtwarzania wideo w porównaniu z istniejącymi płytami CD-ROM i LD Video CD.
Formaty DVD-ROM i DVD-Video pojawiły się w 1996 roku, a format DVD-audio został później opracowany do nagrywania dźwięku wysokiej jakości.
Napędy DVD to nieco ulepszone napędy CD-ROM.
Dyski optyczne CD i DVD stały się pierwszymi nośnikami cyfrowymi i nośnikami pamięci do nagrywania i odtwarzania dźwięku i obrazu
Historia pamięci flash
Historia pojawienia się kart pamięci flash wiąże się z historią mobile urządzenia cyfrowe które możesz nosić ze sobą w torbie, w kieszeni na piersi marynarki lub koszuli, a nawet jako brelok na szyi.
Są to miniaturowe odtwarzacze MP3, cyfrowe dyktafony, aparaty fotograficzne i wideo, smartfony i kieszonkowe komputery osobiste- PDA, nowoczesne modele telefony komórkowe... Niewielkie rozmiary, urządzenia te wymagały rozszerzenia pojemności wbudowanej pamięci w celu zapisywania i odczytywania informacji.
Taka pamięć powinna być uniwersalna i służyć do zapisywania wszelkiego rodzaju informacji w postaci cyfrowej: dźwięku, tekstu, obrazów - rysunków, fotografii, informacji wideo.
Intel był pierwszą firmą, która wyprodukowała i wprowadziła na rynek pamięci flash. W 1988 roku zademonstrowano pamięć flash 256 kbit, która miała wielkość pudełka na buty. Został zbudowany zgodnie z schemat logiczny NOR (w rosyjskiej transkrypcji - NOT-OR).
Pamięć flash NOR charakteryzuje się stosunkowo małą szybkością zapisu i kasowania, a liczba cykli zapisu jest stosunkowo niewielka (około 100 000). Taka pamięć flash może być używana, gdy potrzebujesz prawie stałego przechowywania danych z bardzo rzadkimi nadpisaniami, na przykład do przechowywania system operacyjny aparaty cyfrowe i telefony komórkowe.
