Е- обучение »ПГМЕТ „Стойчо и Кица Марчеви” Хасково
PC Свят»ПрактикаКак работи оптичното устройство? Повечето от вас вероятно го наричат DVD записвачка, CD устройство, DVD плейър, но най-правилният технически термин е „оптично устройство”. Защо? Защото точно по този начин работят всички те и са вариации на един и същ принцип: мотор завърта диска с много висока скорост, а лазер прочита/записва данните върху него. Заради движението този вид устройства са доста шумни и изискват сериозно количество енергия. Ако си спомните принципа на работа на хард диска - където кръгла плоча, съдържаща данни, се върти, а прочитането става от движеща се глава, - ще видите, че двете технологии споделят обща концепция. Но докато твърдите дискове спокойно могат да достигнат скорост на трансфер от 100 MB в секунда (особено на десктоп машина), то оптичните устройства са далеч от това число. Данните на оптичните дискове са с по-ниска плътност, а и механизмите за четене са различни. При все това има още една прилика между оптичното устройство и твърдия диск - това е наличието на малко количество вградена памет. Но тъй като данните на оптичния диск не са толкова плътни и многобройни, кешът е толкова малък, че не се взима предвид като отличителна характеристика.
Анатомията на оптичния диск
За да разберете как работи оптичното устройство, първо трябва да разберете как работи оптичният диск. А това е елементарно. Основно дисковете се състоят от три слоя: голямата пластмасова част е на дъното, отражателната повърхност е в средата, а горната част (лейбълът) е тази, която защитава данните. Самите данни се държат в микроскопични ями върху отражателната повърхност. Затова и леките драскотини върху диска не са катастрофални. По-сериозните обаче, включително силното замърсяване на повърхността, пречат на лазера да чете диска, тъй като работи с огромна прецизност и ако има нарушение, то ще блокира лъча, ще направи данните недостъпни или значително по-трудни за прочитане.
Имайте предвид, че отражателният слой, който е в „сандвич” между пластмасовата част и лейбъла, също така може да бъде нарушен, ако пишете върху последния с химикалка или флумастер, съдържащи „абразивни” вещества.
Слоевете
До тук добре, но какво означава диск с два слоя (dual layer)? Двуслойните дискове имат два отражателни слоя вместо един, които се намират между лейбъла и пластмасовата част. Единият от тези слоеве е полупрозрачен, така че лазерът да може да променя фокусното разстояние и да чете през него втория слой.
Ако имате по-стар DVD плейър вкъщи, няма как да не сте забелязали, че филмите се паузират за около секунда на конкретен момент. Това е в резултат на смяната между слоевете на диска. А защо този ефект не се получава при компютърните оптични устройства? Защото те са значително по-толерантни към смяната на слоевете благодарение на системната памет, която буферира транзицията и прави така, че да изглежда моментна.
Форматите
Сега, след като сте наясно с основите, от тук насетне става въпрос за вариации на същите. CD, DVD, HD-DVD, Blu-ray - те всички са варианти на една технология, която се оптимизира през годините, за да позволява по-голям капацитет върху един физически диск.
CD (Compact Disc) е прадядото на всички оптични формати. Включващ най-ниския капацитет от 700 MB (макар че през последното десетилетие се появиха и по-големи размери), компакт дисковете остават най-евтиният и лесен начин за произвеждане, тъй като данните не са толкова плътни и следователно се четат по-лесно.
DVD (Digital Versatile Disc) е директният наследник на CD-то. Като вместимост DVD-тата достигат 8.54 GB при два слоя, докато еднослойно DVD е с капацитет от 4.7 GB. Лазерът, който се използва за разчитане на DVD-тата, е по-фин от този при CD-тата, а високият капацитет на сравнително ниска цена е идеален за видео и съхраняване на данни.
Blu-ray и победеният опонент HD-DVD (High Definition DVD) олицетворяват раздвоението на оптичните формати. Но вие вече знаете това. Blu-ray се нарича така, защото използва синьо-виолетов лазер, за да чете данните. HD-DVD работи с подобен син лазер. Основните разлики между двата формата са максималният им капацитет (Blu-ray побира 25 GB на един слой и два пъти повече на два слоя, докато HD-DVD съдържа едва 15 GB на слой) и начинът им на производство (HD-DVD-тата се правят с минорни разлики спрямо DVD формата, докато Blu-ray изисква значително повече промени в поточната линия).
Докато сме на тази тема, трябва да изясним нещо - битката между HD-DVD и Blu-ray не беше решена от потребителите, нито от разликите в двата формата. Наклонът на везните изцяло се определи от компаниите, представляващи HD-DVD и Blu-ray. Първият основно беше подкрепен от Toshiba и Microsoft (Xbox 360), докато вторият имаше зад себе си Sony, Philips, по-голямата част от холивудските студиа и лидерите в порно индустрията.
Подформати
Подформатите са специфични със суфикса, прикачен към типа на диска.
„-ROM” идва от „Read Only Memory” и индикира, че става въпрос за диск, върху който не може да се записва, а единствено се чете.
„R” е съкращение от „Recordable”. Това е диск, върху който може да се записва само веднъж и това се отнася за всички формати, но тук има нещо допълнително, което ще коментираме малко по-късно.
„-RW” е „Re-writeable”.
Както подсказва името, става въпрос за презаписваем диск, т.е. носител, върху който могат да се правят записи, после да се изтриват и да се записват други. Важно е да отбележим, че при Blu-ray презаписваемите дискове не са „-RW”, а„-RE”.
„-RAM” означава „Random Access Memory” и е странен подформат единствено при DVD дисковете. DVD-RAM носителите са направени главно да действат на принципа на флопи дискетите и заради гъвкавостта им спрямо бързите сесии на запис/презапис са особено популярни сред видеокамерите. Лошата страна на DVD-RAM е, че дисковете са скъпи, скоростта на запис е по-ниска, отколкото при „-RW”, а и самият формат е по-малко съвместим в сравнение с другите.
„DL” е допълнителен суфикс и идва от „Dual Layer”. Отбелязва, че носителят е с два слоя. Специфичното при него е, че се среща предимно при DVD-тата, въпреки че има Blu-ray дискове, които са също с два слоя, но така се отбелязва единствено капацитетът им.
За да приключим с изясняването на подформатите, трябва да разясним и каква е разликата между „DVD-R” и „DVD+R”. Основно „+” и „-” версиите на тези формати се срещат при DVD, като всяка си има плюсове и минуси. Всички DVD устройства на пазара могат да четат и записват и двата формата, но „+” дисковете обикновено са по-бързи и по-евтини. От друга страна, „-” форматът включва едно голямо предимство: притежава отлична съвместимост. Да, DVD+R дисковете ще работят на повечето устройства, които четат DVD, но DVD-R ще работят на 100% от устройствата. Между двата формата има и редица чисто технически различия, в които няма смисъл да задълбаваме, защото: 1) качеството се определя от марката/цената, и 2) важното е как собствената ви записвачка се справя с двата стандарта.
Скорост на оптичното устройство и диска
През последните години скоростите на четене/запис на диска се превърнаха в незначителен параметър. Вече се смята, че всяко оптично устройство предоставя достатъчно бързи скорости за безпроблемно прочитане на дисковете. Рейтингът на скоростта при оптичните устройства се измерва относително примитивно и винаги завършва на кратно число. Виждали сте „52x” CD-ROM устройства и знаете, че оптичните носители могат да са с по-нисък рейтинг, но това на практика няма значение - дискът ще бъде прочетен. Има значение, когато говорим за скорост на запис. Когато се опитвате да запишете диск, обикновено програмата ще ви даде опция за избор на скорост, на която да бъде записан носителят. От тази скорост зависи доколко бързо ще бъде записан дискът, но съществува и неписано правило, че най-евтините носители не трябва да се записват на максималната им скорост, тъй като рискът от некачествен запис е по-голям. Скоростта на запис обаче е най-важна, когато дискът ще бъде използван на DVD или Blu-ray плейъри, които традиционно четат данните на значително по-ниски скорости от показателите на компютърната ви записвачка. Вие може да сте свикнали да записвате Blu-ray дискове на 4x или 6x скорост, но чисто новият ви Blu-ray плейър може да е с максимална скорост на четене 2х.
Регионалното кодиране
Регионалното кодиране е нещо, от което болшинството български потребители не се интересуват (заради силно изразеното пиратство), но за целостта на настоящия материал ще обясним накратко за какво става въпрос.
Регионалното кодиране се прави заради регионалните права за дигитално разпространение на игри и филми, като са обхванати форматите DVD и Blu-ray. В това отношение осезаемо по-ограничителен е DVD форматът, който съдържа общо шест комерсиални регионални кода. Най-предпочитаният от потребителите е „region 0”, тъй като е интернационалният код и означава, че съответния носител може да се използва навсякъде. „region 1” се отнася за САЩ и Канада. „region 2” е другият регионален код, който трябва да ви интересува, тъй като важи за Европа (с изключение на Русия, Украйна и Беларус), включително страните от Близкия изток и Япония. „region 3” се представлява от Югоизточна Азия, Тайван и Южна Корея. „region 4” - Централна и Южна Америка, Океания. „region 5” - Индия, Русия, Африка, Централна и Южна Азия.
Blu-ray форматът е по-малко ограничителен и включва три регионални кода: „A” покрива Южна и Северна Америка, Индия, Япония и Югоизточна Азия. „B” включва Европа и Австралия, а „C” обхваща Русия и Китай.
Технологиите Lightscribe и Labelflash
„Lightscribe” и „Labelflash” са технологии, които вероятно сте срещали сред спецификациите на определени, по-скъпи модели записвачки или оптични дискове. Основно те позволяват на записвачката да прогаря монохромния лейбъл слой на специални дискове, гравирайки ги по този начин с надпис по желание. Процесът е дълъг и в зависимост от текста може да отнеме между половин и един час, но дисковете ви ще изглеждат далеч по атрактивни от това, да бъдат надписани с флумастер. Както вече споменахме, освен че ще ви трябва записвачка, която поддържа една от двете технологии (Lightscribe е по-масовата на пазара), за да гравирате ще ви трябва и специален диск от същата технология.
През последните няколко години Lightscribe силно се рекламира от голяма част от производителите на портативни компютри и се включва в оптичните устройства на повечето лаптопи.
Бъдещето
Жизненият цикъл на Blu-ray със сигурност ще продължи и форматът ще се развива поне още няколко години. Но четвъртото поколение оптични стандарти чука на вратата, макар към този момент да няма ясна визия дали напред ще излезе конкретна технология, или отново ще станем свидетели на междуформатна война. Към този момент трите най-перспективни технологии са:
HVD (Holographic Versatile Disc) е технология, най-активно разработвана в периода 2004-2008 г., позволяваща на диск с размерите на CD да се записват няколко терабайта (TB) данни. Включва техника, позната като колинеарна холография, при която червен и син лазери четат данните успоредно. Първите дискове, които трябваше да се появят, щяха да са с капацитет от 100 GB и 200 GB, впоследствие достигайки зашеметяващите 6 TB. Уви, много от предварително заложените дати бяха пропуснати, но и онлайн пространството реагира остро на идеята за HVD дискове на цена около 200 долара и HVD устройство с начална цена от 15 хиляди долара. Зад този формат обаче стоят голяма част от лидерите в ИТ бранша (Sony, Nintendo, Apple, Hitachi и др.) и със сигурност ще чуваме за него и в бъдеще.
PCD (Protein-Coated Disc) включва облицоването на стандартен DVD диск със специален светлочувствителен протеин, направен от генетично подобрени микроби. Поне на теория тази технология позволява до 50 TB на един диск и ще се използва в комбинация с HVD. За съжаление едва ли ще видим PCD стандарта на масовия пазар в близките няколко години предвид това, че върху технологията се работи от около 4 години. Зад стандарта стои основно японската компания NEC.
LS-R (Layer-Selection-Type Recordable) е термин, употребен за пръв път през 2003 г. от Hitachi. LS-R позволява използването на голям брой слоеве на един диск. При предишните оптични технологии се използват едва един-два слоя, тъй като отражението от различните слоеве може да пречи между самите тях. Но при LS-R единствено конкретен слой генерира отражение, което на практика позволява десетки слоеве да се поберат на един носител. Това се постига чрез електронен „избирателен” механизъм, при който всеки слой се облицова с електроди, и единствено електродите, асоциирани със съответния слой, се активират. Така например един 20-слоен диск с размерите на стандартно CD може лесно да побира 1 TB данни.
Тъй като LS-R форматът никога не е бил обвързван дори с ориентировъчни срокове, вероятно Hitachi ще оставят технологията в лабораториите си или комерсиалната й употреба ще е по някакъв начин комбинирана с някой от другите оптични формати.
Любопитни факти за оптичните дискове и устройства
- CD-то такова, каквото го познаваме днес, се разработва от Sony и Philips в самото начало на 80-те години на миналия век.
- Първият компакт диск с комерсиална насоченост е използван през 1982 г. за разпространението на албума „52-nd Street” на поп музиканта Били Джоел.
- Първоначално CD-то е трябвало да съдържа точно 60 минути музика, но по-късно се стига до капацитета 74 минути, за да може да се побере на един носител цялата "Девета симфония" на Бетховен.
- Компютърните CD-ROM-и се появяват през 1985-а, една година, след като технологията навлиза в автомобилите.
- Портативните CD плейъри започват съществуването си на масовия пазар през 1983 г. благодарение на Sony. Тогава са се наричали CD Walkman, а по-късно Discman.
- Първите записвачки излизат на пазара през 1988 г.
- Към момента са продадени над 250 млрд. компакт диска в световен мащаб.
- DVD технологията съществува от 1995 г., а Blu-ray - 2000-та.
|
