CD ir DVD panašumai ir skirtumai
TURINYS
TURINYS 3
ĮVADAS 4
1. KOMPAKTINIAI DISKAI 5
1.1. Įrašymo į CD-ROM technologija 6
1.4. CD-R technologija 7
1.5. CD-MO technologija 8
1.6. CD-RW technologija 8
1.7. CD diskų kodavimas ir duomenų išdėstymas 9
1.8. CD įtaisų struktūra 11
2. DVD DISKAI 12
2.1. DVD diskų informacijos kodavimas 12
2.2. DVD optika 13
2.3. DVD diskų struktūriniai tipai 13
2.3.1. Vienpusis diskas su vienu informaciniu sluoksniu 15
2.3.2. Dvipusis diskas su vienu informaciniu sluoksniu 15
2.3.3. Vienpusis diskas su dviem informaciniais sluoksniais 15
2.3.4. Dvipusis diskas su dviem informaciniais sluoksniais 16
2.4. DVD tipai 16
2.4.1. DVD-R diskai 17
3. CD IR DVD PANAŠUMAI BEI SKIRTUMAI 19
3.1. CD ir DVD gamyba 19
3.2. CD ir DVD diskų talpa 20
3.3. DC ir DVD ddiskų sudėtis 21
3.4. CD ir DVD diskų įrašymo formatai 22
3.5. Optinių diskų apsauga nuo kopijavimo 23
IŠVADOS 25
LITERATŪROS SĄRAŠAS 26ĮVADAS
Šiais, greitai besikeičiančiais laikais, kai be įvairiausių technologijų neįsivaizduojame savo gyvenimo, kai informacijos kiekis viršija žmogaus suvokimo ribas, reikia pripažinti, kad nuolat besivystančios kompiuterinės technikos ima viršų ir kad reikia mokėti visą informaciją saugoti ir ja greitai bei efektyviai pasinaudoti. Tam yra naudojamos įvairiausios elektroninės laikmenos, kurias savo darbe aš aprašysiu ir pateiksiu pagrindinius jų skirtumus bei panašumus.
Optiniai diskai yra viena iš daugelio informacijos laikmenų, sutrumpintai vvadinami CD (Compact Disc) arba DVD (Digital Versatile Disk). Optinis diskas – tai saugojimo įrenginys, iš kurio duomenys nuskaitomi ir į kurį įrašomi lazerio pagalba. Pirmiausia, prieš dvidešimt tris metus, buvo sukurti kompaktiniai diskai. 1981 m. firma „Sony“ šią technologiją ppanaudojo stereofoniniams įrašams – buvo sukurtas pirmasis kompaktinių diskų audio grotuvas. Vėliau, kai CD talpos pradėjo nebeužtekti, 1995 metais dešimt elektronikos gigantų („Hitachi“, „Matsushita“, „Electronic Industrial“, „Mitsubishi Electric“, „Philips Electronics“, „Pioneer Electronics“, „Sony“, „Thomson Multimedia“, „Time Warner“, „Toshiba“ ir „JVC“) įkūrė organizaciją DVD Consortium ir sukūrė naujus discus, kurie buvo pavadinti DVD.
Pagrindinis šio darbo tikslas yra apžvelgti šiuolaikinių, labiausiai paplitusių informacijos laikmenų DVD ir CD kompaktų panašumus bei skirtumus. Mano manymu, tai gana aktualus klausimas – įžvelgti ir vienų ir kitų trukumus bei privalumus. Todėl mano uždavinys buvo ne tik apžvelgti panašumus ar skirtumus, bet ir parašyti kiekvieną iš laikmenų šiek tiek plačiau, aptariant pagaminimo technologijas, išvaizda, struktūrą.
Rašydama šį darbą, rėmiausi šaltiniais bei straipsniais rastais internete. Kadangi technologijos nuolat kinta, ttai knygose parašyta informacija sparčiai morališkai pasensta, todėl norėdama pateikti naujausią informaciją rėmiausi sparčiausiai naujienas pernešančia priemone – internetu.1. KOMPAKTINIAI DISKAI
CD (angl. Compact Disc) (kompaktinis diskas) – yra mažas plastikinis diskas su atspindinčiu metaliniu paviršiumi. Milijonai mažyčių taškelių yra išdeginama šiame paviršiuje. Šie išdeginimai saugo muziką bitų pavidalu. Kiekvienas išdeginimas saugo vieną muzikos bitą. Išdeginti danteliai atspindi mažiau šviesos nei sidabrinis disko paviršius. Silpnas lazerinis spindulys yra siunčiamas į diską per dvipusį veidrodį, ir sensoriai registruoja skirtumus tarp šviesos atspindžių kkaip nuliukus ir vienetukus.
Ilgainiui augant šio formato populiarumui ir universalizuojant jo pritaikymą, 1985 metais muzikinis kompaktinis diskas buvo pritaikytas kompiuterinės informacijos saugojimui ir pavadintas CD-ROM, kas reikštų „tik skaitoma atmintis“ (Compact Disc – Read Only Memory). CD-ROM duomenys yra saugomi sektoriais, kurie skaitomi nepriklausomai, kaip ir iš kieto disko. Ilgus metus duomenų perkėlimui naudojama buvo disketė, tačiau ji neatitiko grafinės medžiagos naudojimo ir „Windows“ aplinkos poreikių, jos talpa buvo labia maža, todėl instaliuoti kokias nors programas, praktiškai nebuvo įmanoma. CD – ROM tapo daug pigesnis programų gamintojams ir platintojams, programas instaliuoti tapo daug greičiau ir pigiau, be to klaidų koregavimo mechanizmu aprūpinta CD-ROM plokštelė tapo visuotinai priimtina ir tapo dominuojančia priemone duomenų perkėlimui, perdavimui, pernešimui. CD sudarantys sluoksniai parodyti paveiksle (1 pav.)
Šie diskai buvo kuriami nenumatant, kad juos reikės naudoti kompiuterių informacijai saugoti, todėl jie buvo optimizuoti skaitmeninio garso įrašams saugoti. Juos kuriant buvo iškeltas uždavinys – diske sutalpinti valandos trukmės HiFi kokybės garso įrašą. Pradėjus taikyti šiuos diskus kompiuterijoje iškilo begalės trūkumų. Pradėti kurti nauji diskų standartai, didinamas duomenų perdavimo greitis. Buvo sukurta daug CD modifikacijų tai CD-ROM/XA, VIDEO CD, CD-Extra, CD-I, CD-R, CD-RW, Photo CD. Tai laikinai patenkino vartotojų poreikius.
CD-ROM gali būti lyginamas su lanksčiu diskeliu, kkadangi abu diskai yra keičiami. Abu jie turi kišenes priekinėje kompiuterio dėžutės dalyje. CD-ROM diametras yra 4,6 colio. Kai CD-ROM įdedamas į kišenę, jis pradeda suktis ir pasiekia savo darbinį greitį po 1-2 sekundžių. Tuomet tvarkyklė yra pasiruošusi disko skaitymui. Duomenų skaitymas iš CD-ROM vyksta tiesiogiai. Todėl skaitymo galvutė turi šokinėti į skirtingas disko dalis. Tai sukelia pauzes skaitymo funkcijoje. Tai yra CD-ROM trūkumas. Greitesnės tvarkyklės gali kelti triukšmą.
Taip pat CD-ROM gali būti lyginamas ir su kietu disku, kadangi panašios duomenų saugojimo apimtys. Iš tiesų, CD-ROM gali saugoti iki 680 MB duomenų. Tai atitinka 470 lanksčių diskelių. Lanksčių ir kietų diskų plokštelės yra suskirstytos į koncentrinius takelius. Tokių takelių, einant nuo centro link plokštelės išorės, gali būti šimtai. CD-ROM suprojektuotas skirtingai. Jis turi tik vieną takelį, kuris vyniojasi nuo centro link išorės. Taip gaunasi 5 kilometrų ilgio spiralė su 5,5 bilijono taškelių po 1 bitą. Taip pat CD-ROM turi nuosavą failų sistemą, vadinamą ISO9660. Jis nenaudoja failų išdėstymo lentelės (FAT), kas būdinga tiek lanksčiam, tiek kietam diskui. [8]1.1. Įrašymo į CD-ROM technologija
CD-ROM diskai yra skirti tik skaitomos (read only) informacijos saugojimui. Rašymo į CD-ROM pagrindai yra paimti iš muzikinių plokštelių rašymo metodo -naudojamas besisukantis diskas su spiralės formos takeliu. OOptiniame rašyme lazerio spindulys panaudojamas ne tik informacijos įrašymui, bet ir jos nuskaitymui.
Pradinis įrašas į diską padaromas ant poliruoto stiklinio disko, padengto 0,12-0,15 µm lako, jautraus šviesai, sluoksniu. Rašymas vyksta lazerio spindulio pagalba. Spindulio paveiktos sluoksnio vietos panaikinamos tirpikliu ir lako paviršiuje kas 1,6 mm susidaro 0,12 mm aukščio ir 0,6 mm pločio kauburėliai. Šie kauburėliai vadinami pitais Jų ilgis atsižvelgiant į įrašomus duomenis būna nuo 1 iki 3 mm. Išsidėstę paeiliui pitai sudaro spiralinį takelį, kuris prasideda disko centre.
Diskų kopijų gaminimas taip pat panašus į patefono plokštelių tiražavimą. Nuo stiklinio disko, padengto laku, gaunamos metalinės kopijos, kurios ir naudojamos kaip matricos presuojant karšto (skysto) polikarbonato diskus. Ant šių diskų užgarinamas metalo sluoksnis atlieka reflektoriaus funkciją. Gauti diskai padengiami skaidriu apsauginiu polikarbonato sluoksniu, atspariu mechaniniam poveikiui, drėgmei ir temperatūrai. [4]1.4. CD-R technologija
Dažnai kai yra kalbama apie kompaktinius diskus, turima mintyje tik skaitomuosius diskus, kurių viduje esančios informacijos ištirinti, ar pakeisti negalima. Juos galima skaityti su kompaktinių diskų grotuvais ir CD-ROM įrenginiais, bet informacijos juose šiais įrenginiais pakeisti negalima. Tai yra naudinga, kai reikia pagaminti daug disko kopijų už žemą savikainą, bet nenaudinga, kai kopijų skaičius yra mažas.
Tobulėjant optinių kaupimo įtaisų technologijoms, buvo sukurti keli optiniai informacijos įrašymo
būdai. Vienas iš jų WORM (Write Once-Read Many, rašyti vieną kartą – skaityti daug kartų). Gaila, bet šis procesas yra negrįžtamas. Informaciją į diską galima įrašyti tik vieną kartą, jos ištrinti neįmanoma. WORM technologija buvo sukurta Japonijos kompanijoje „Taiyo Yuden“. Šį standartą Philips ir Sony korporacijos priėmė 1990 metais. CD-R diskus galima skaityti su standartiniais CD-ROM įrenginiais. Taip pat buvo įvesti papildomi patobulinimai. Rašant informaciją, dalį WORM disko galima palikti tuščia. Šią vietą galima užpildyti kitos rašymo sesijos metu. Tai vvadinamasis daugkartinio rašymo („multisession“) režimas. Privalumas – gana žema vieno disko savikaina. Šių CD-R diskų struktūra ir gamyba yra panaši į paprastų CD-ROM.
Kompaktinis diskas yra pagamintas iš polikarbonato, kurio vidinis paviršius yra padengtas specialių dažų sluoksniu. Lazerio spindulys judėdamas gali pakeisti dažų sluoksnio šviesos absorbcijos laipsnį. Kitas sluoksnis yra pagamintas iš aukso ar paauksuoto metalo (naujausios technologijos jau leidžia naudoti sidabrą). Šis metalo sluoksnis padengtas apsauginiu lako paviršiumi (2 pav.)
Šie diskai gamybos metu yra suformatuojami, t.y. jų neskaidriame ddažų sluoksnyje yra suformuotas 0,6-0,7 µm spiralinis takelis (griovelis), kuris ir „rodo kelią“. Šiame takelyje informacija įrašoma galingu lazerio spinduliu išdegina skylutes iki atsispindinčiojo sluoksnio. Informacija skaitoma mažos galios spinduliu, matuojant atsispindėjusios šviesos intensyvumą. Šviesos srauto pokytis atsiranda lazerio spinduliui eeinant per duobutės kraštą, yra koduojamas vienetu, o nekintantis šviesos srautas – nuliu. Informacijos įrašymo patikimumui padidinti tarp dviejų vienetų daromas mažiausiai dviejų nulių tarpelis. Pagrindinis trūkumas dėl ko WORM technologija nepaplito – buvo tas, kad CD-R diskelyje įrašytos informacijos negalima pakeisti. [4]1.5. CD-MO technologija
Išsiaiškinus, jog WORM technologija turi savo trūkumų, buvo pradėta ieškoti naujų optinių informacijos saugojimo būdų. Kitas, jau ne WORM, informacijos saugojimo būdas – magneto optinis. Šiuo būdu išsaugotą informaciją galima keisti kiek norima kartų, išsaugojant panašią įtaisų struktūrą.
CD-MO diskelį sudaro pagrindas, šviesą atspindintis aliuminio sluoksnis, informacinis ir apsauginis sluoksnis. Magneto optinis metodas pagrįstas Kero efektu. Šis efektas pasireiškia tuo, kad įmagnetintas paviršius keičia atsispindėjusio poliarizuoto šviesos srauto poliarizaciją priklausomai nuo magnetinio lauko poliškumo. Informacija įrašoma nnaudojant lazerio spindulio ir magnetinio lauko derinį, o skaitoma matuojant grįžtančio lazerio spindulio poliarizaciją.
Informacinį sluoksnį sudaro tik kelių atomų storio įmagnetintas, temperatūrai jautrus, šviesą poliarizuojančio oksido sluoksnis. Informacijos vienetas įrašomas lazerio spinduliu įkaitinus šio sluoksnio mikrosritį iki Kiuri taško (Kiuri taškas – temperatūra prie kurios medžiagos diamagnetinės savybės susilpnėja, tai yra apie 145 laipsniai Celsijaus) ir tuo pat metu rašymo galvutės sukurtu stipriu magnetiniu lauku mikrosrityje pakeičiant sluoksnio dalelių įmagnetinimo poliškumą, kuris užsifiksuoja mikrosričiai auštant. Įmagnetinimo kryptis ir poliarizacinės mmikrosrities savybės priklauso nuo to, kas buvo įrašyta – vienetas ar nulis. Skaitant informaciją, jau mažos galios lazerio spindulys pereina permagnetintą mikrosritį, atsispindi nuo aliuminio sluoksnio ir jau poliarizuotas grįžta į analizatorių, kuris ir nustato, kas toje mikrosrityje buvo įrašyta. Tačiau, kaip galime pastebėti realybėje šie diskai nėra labai paplitę, iš dalies dėl to, kad buvo sukurta paprastesnė su fazės detekcija PD (Phase Detected) technologija. [7]1.6. CD-RW technologija
Perrašomi kompaktiniai diskai (angl. Compact Disc ReWritable). CD-RW diskai dar vadinami CD-PD (angl. compact disc phase detected). Taip yra todėl, kad informacija saugoma keičiant medžiagos fizinę būseną (fazę). Nors ir CD-MO diskai yra perrašomi, jie turi daug trūkumų, vienas iš pagrindinių – rašymo proceso sudėtingumas ir nesuderinamumas su ankstesniais CD.
Tokį diską sudaro: pagrindas, šviesą atspindintis sluoksnis, informacinis sluoksnis ir apsauginis sluoksnis. Pagrindinė šios struktūros dalis – informacinis sluoksnis. Jį sudaro: sidabras, indis, antimonis, telūras (Ag-In-Sb-Te). Tai keičiantis savo fazę sluoksnis. Trumpam lazerio spinduliu įkaitinus mikro sritį, ji pakeičia savo būseną – iš amorfinės į kristalinę, įkaitinus dar kartą sritis grįžta į pradinę būseną iš kristalinės į amorfinę. Informacijos nuskaitymo metodas yra labai paprastas ir pagrįstas tuo, kad amorfinė medžiagos būsena yra neskaidri, o kristalinė atvirkščiai – skaidri, grįžtančiojo lazerio spindulio intensyvumas priklauso nnuo informacinio paviršiaus fazės. Informacija skaitoma, kaip ir CD-ROM arba CD-R kaupikliuose, matuojant atsispindėjusios mažos galios lazerio šviesos intensyvumą. [9]1.7. CD diskų kodavimas ir duomenų išdėstymas
Audio kompaktiniuose diskuose analoginiai stereo signalai keičiami į skaitmeninę formą. Skaitmeninio 16 bitų signalo diskretizacijos dažnis Fd=44,1 kHz (aukščiausias perduodamo analoginio signalo d ažnis 20 kHz). Skaitant gautą skaitmeninį signalą gali įsivelti klaidų, todėl reikia naudoti klaidų detekciją ir korekciją. Tam naudojamas „Rido Saliamono“ kodavimas. Rezultate į signalo kadrą įvedami aštuoni kontrol iniai blokai (po 8 bitus į bloką) t.y koreguojantys 64 bitų talpos duomenys. Toliau prie kiekvieno kadro informacinių ir koreguojančių duomenų pridedamos 8 papildomos skiltys, sudarančios vieną bloką reikalingą valdymui ir indikacijai. Šie duomenys naudojami kaupiklyje reguliuoj ant disko sukimosi greitį, lazerio spindulio fokusavimą, takelio sekimui ir norimo tako radimui. Vėliau vykdoma kanalinė moduliacija pagal kodą 8 / 14. Iš kiekvieno 8 skilčių bloko suformuojamas 14 skilčių žodis (naujas blokas) ir 3 papildomi skiriamieji bitai žodžių kraštuose. Kiekvieno kadro pra džia pažymima 24 skilčių sinchrožodžiu. Šis kodas supaprastina taktinio dažnio išskyrimą iš atkuriamo skaitmeninio srauto.
Gaunama tokia rašomo skaitmenio signalo struktūra kadro tėkmėje :
Informacijos valdymo ir indikacijos žodis,
12 informacinių žodžių,
4 koreguojantys duomenų žodžiai,
12 informacinių žodžių,
4 koreguojantys žodžiai,
24 sskilčių sinchrožodis,
3 skiriamieji bitai.
Kompaktinio disko duomenų takelis prasideda disko centre ir baigiasi jo pakraštyje. Tai išilginė spiralinė juosta. Disko takelio ilgis siekia 10 km., o takelių tankumas yra apie 16 000 į colį (TPI Track Per Inch – takeliai į colį). Palyginimui galima paimti lankstų diskelį (floppy disc) kuris turi 69 takelius į colį.
Informacijos išdėstymą galima aprašyti dviem terminais: takeliais ir sesijomis. Kompaktinis diskas padalintas į individualius takelius (track). Šis padalinimas buvo reikalingas atskirti dainas viena nuo kitos audio kompakte. Audi o kompakte vienai dainai yra skirtas vienas takelis, na o CD-ROM turi vieną ilgą kompiuterio duomenų takelį. Kompaktai (Mixed Mode CD – maišyto tipo CD) kompiuterio duomenims naudoja pirmą takelį ir p o vieną takelį kiekvienai dainai.
Kiekvieną kartą rašant į kompaktinį diską sukuriama nauja sesija. Sesija yra fizikinis disko padalinimo būdas, taip pat kaip ir takelis. Kiekvienos sesijos pradžioje į diską įrašomas lead-in (įvadas), o pabaigoje lead-out (išvadas). Kompaktai kuriuose yra tik viena sesija vadinami vienasesijiniais (singlesession). Kiekviena sesija gali turėti keletą takelių, o kiekvienas kompaktinis diskas keletą sesijų. Tokie kompaktai vadinami daugiasesijiniai (multisession). Norint įrašyti daugiasesijinį diską reikia, kad CD kaupiklis palaikytų tokį režimą. Bet atsiranda tokia problema, kad dauguma senesnės laidos CD kaupiklių
ir kompaktinių diskų grotuvai gali skaityti tik vienasesijinius diskus. Todėl specialistai rekomenduoja be būtino reikalo nekurti daugiasesijinių diskų.
Priklausomybes tarp takelių ir sesijų pavaizduotos paveiksle (5 pav.) Čia matomas Mixed Mode CD diskas, kuris turi dvi sesijas. Vienas duomenų takelis ir dvi dainos yra pirmoje sesijoje ir dar dvi dainos antroje sesijoje.
Sesijų įvadai visada būna 120 s. ilgio. Pirmosios sesijos išėjimas visada būna 90 s. ilgio, na, o antrosios ir kitų sesijų tik 30 s. Skirtukų tarp takelių iilgis priklauso nuo takelių tipo. Jei jis skiria vienodos rūšies takelius jo ilgis – 2 s. jei ne – skirtuko ilgis būna 3 s. [7]1.8. CD įtaisų struktūra
Visą sistemą tvarko valdantysis įrenginys. Jis reguliuoja variklio sukimosi greitį, takelio sekimą ir paiešką, lazerio spindulio fokusavimą. CD-ROM įtaisai yra skirti kompaktinių diskų skaitymui. Nors ir yra labai daug CD standartų, skiriasi tik jų realizavimo būdai, o optinė, mechaninė ir elektroninė dalis yra tokia pati. Kompaktinių diskų įrenginį sudaro judantis mechanizmas, dekodavimo įrenginys, kklaidų korekcijos įrenginys, takelio sekimo, spindulio fokusavimo, greičio stabilizavimo bei periferiniai įrenginiai. Optinis blokas atpažįsta optinius disko pakitimus ir verčia juos į skaitmeninę formą. Dekodavimo įrenginys atlieka skaitmeninio signalo dekodavimą į reikalaujamą formą. Taip pat jis turi ryšį su valdymo iir indikacijos kontroleriu, kuris atlieka signalo ir sistemos kontrolę, formuoja valdančiuosius signalus. [4]2. DVD DISKAI
DVD diskasukiai gali atkurti bet kokius CD diskus. Tačiau CD įrenginiai negali perskaityti DVD kaupiklių. Pats pagrindinis DVD pranašumas – atminties dydis. CD diskai apriboti 650 MB, o DVD kaupiklių atminties dydis prasideda nuo 4,7 GB. Pažanga susijusi su naujos lazerinės technologijos taikymu.
Susidūrus su CD talpumo problemomis 1995 metais buvo nuspręsta priimti vieningą naujos kartos, didelio tankumo optinių diskų formatą – DVD. Pradžioje tai buvo skaitoma kaip skaitmeninis video diskas (Digital Video Disk), vėliau tai pradėjo šifruoti kaip universalus arba įvairiapusis skaitmeninis diskas (Digital Versatile Disk), nes DVD kaip ir CD gali būti saugoma įvairiarūšė informacija. Šis formatas buvo pasirinktas atmetus kitus du variantus:
1. Multimedia CD ((pristatė Philips ir Sony).
2. Super aukšto tankumo diskai SDD (Toshiba, Matsushita, Time Warner).
Jau dabar yra keletas DVD-ROM kaupiklių kartų. Pirmosios kartos kaupikliai turi daug bendrų bruožų. Visų pirma jie turi bendrą duomenų perdavimo greitį – 1380 KB/s. Šis dydis faktiškai tapo DVD duomenų spartos matavimo vienetu. Šie kaupikliai turi pakankamai sunkią optinę galvutę, kas sukelia didelį inertiškumą ir ilgą segmento paieškos laiką (sekutume – 200 ms).
Paskutiniu metu DVD-ROM gamintojų ratas labai išsiplėtė ir patys įtaisai tapo labiau uuniversalūs. DVD režime duomenų perdavimo greitis padidėjo dvigubai, o skaitant kompaktinius diskus jis siekia 20X ir 24X kartos CD-ROM įtaisus. Patobulintos buvo ir optinės galvutės – jos tapo lengvesnėmis ir paslankesnėmis. Todėl beveik ketvirčiu sutrumpėjo kreipties laikas.
DVD diskų forma identiška CD kaupiklių formai. Duomenys yra saugomi mažyčiuose išdegintuose taškeliuose spiraliniame takelyje, kaip ir CD, tik takelis yra siauresnis. Tai leidžia daryti mažesnius taškelius ir padidinti saugojimo erdvę. Todėl duomenys rašomi 2 sluoksniais: išorinis auksinis sluoksnis yra pusiau laidus, kad leistų skaityti sidabrinį, giliau esantį sluoksnį (numatyti ir vienpusiai diskai). Be to galima naudoti diskus su dviem darbiniais sluoksniais kiekvienam paviršiui. [4]2.1. DVD diskų informacijos kodavimas
Sukūrus kompaktinius diskus ir panaudojus juos kompiuterijoje iškilo daug nesuderinamumo problemų. Skirtingos OS (Operacinės Sistemos) turi savo duomenų laikymo formatus todėl joms keistis informacija yra gana sudėtingas už davinys.
Kuriant DVD buvo prisiminta ši problema ir pabandyta jos išvengti. Nuspręsta sukurti vieningą duomenų saugojimo formatą. Toks formatas buvo pavadintas UDF (Universal Disk Format – universalusis diskų formatas). Jis, matyt, ateityje pakeis visus kitus nesuderinamus formatus. UDF yra suderinamas su visais perrašomais ir WORM diskais. Šis formatas yra „skaidrus“ keičiantis informacija tarp visų CD-ROM diskų. Formate yra numatoma skaitymo, rašymo bei kitos funkcijos. Informaciją saugomą UDF fformate, gali skaityti ir IBM ir MAC tipo kompiuter iai nepriklausomai nuo OS (DOS, UNIX, Windows). Šį formatą palaikantys įrenginiai gali skaityti CD-ROM bei CD-R diskus. Nepriklausomi kompiuterinės įrangos gamintojai gamina įrangą palaikančią UDF visose Windows 95 įskaitant OSR-2 versijose. Microsoft planuoja UDF formatą padaryti vienu iš pagrindinių Windows 98 sistemoje. Nors tarp pirmos ir antros kartos įtaisų yra skirtumų, pagrindiniai jų komponentai yra tie patys. Buitiniai DVD įtaisai yra skirti atkurti tik vaizdui bei garsui ir gali būti naudojami kaip videomagnetofonai. Jų funkcijos yra gana apribotos. Šiems įtaisams reikia atkurti garso ir vaizdo signalus, o personalinių kompiuterių DVD įtaisams reikia apdoroti visokios rūšies duomenis. [4]2.2. DVD optika
DVD įtaisai naudoja raudonąjį lazerį kurio bangos ilgis – 640 nm. CD kaupikliuose naudojamas infraraudonais 780 nm bangos ilgio lazeris. Lazerio bangos ilgio sumažinimas leido padidinti fokusavimo tikslumą bei sumažinti informacinio vieneto (pito) plotį. Daugelio įtaisų linzių sistemose naudojamos holografinės linzės su dviem skirtingais židinio nuotoliais. Tai leidžia skaityti kompaktinius ir DVD diskus su viena optine galvute. Kai kurie DVD įtaisai skirtingiems diskų tipams skaityti naudoja skirtingus lazerius ir linzes. Pirmosios kartos PC-DVD diskasukiai negalėjo skaityti CD-R diskų. Antrosios kartos įtaisai naudojantys dvigubą lazerį ir vieną linzę jau gali skaityti CD-R diskus. Kadangi DDVD diskai būna ir dvisluoksniai reikalingas dvigubas fokusavimas. Tai irgi atliekama su holografinėmis linzėmis turinčiomis du fokuso taškus. [7]2.3. DVD diskų struktūriniai tipai
Pati paprasčiausia DVD disko struktūra yra Single Side/ Single Layer (vienpusis/vienasluoksnis). Šiame DVD diske galima talpinti iki 4,7 GB informacijos. Tai 7 kartus didesnė talpa nei paprastų CD-ROM diskų.
Kita DVD disko struktūra yra Single Side/ Dual Layer (vienpusis/dvisluoksnis). Tokio tipo diskas informaciją talpina 2 sluoksniuose, vienoje pusėje, tokiame diske galima talpinti iki 8,5GB duomenų, tai 3,5GB daugiau negu vienasluoksniame DVD diske.
Double side/ Single Layer (dvipusis/vienasluoksnis) – dar viena struktūra. Tokiame diske telpa ~9,4GB duomenų, po ~4,7GB kiekvienoje pusėje. Nesunku pastebėti, kad tokio disko talpa yra dvigubai didesnė nei vienasluoksnio/vienpusio DVD disko, tokiame diske duomenys įrašomi į abi puses, todėl reikia apversti diską į kitą pusę norint skaityti duomenis kitoje pusėje, arba įsigyti įrenginį kuris gali nuskaityti DVD diską iš abiejų pusių.
Ketvirtoji struktūra – Double Side/ Double Layer (dvipusis/dvisluoksnis). Tokios struktūros diske galima sutalpinti net ~17 GB duomenų (po ~8,5GB kiekvienoje pusėje). [10]
1 lentelė. DVD diskų specifikacijos
Disko tipas Pusės ir sluoksniai Talpumas (GB) Grojimo laikas (val. video)
DVD-5 SS/SL 4,7 > 2
DVD-9 SS/DL 8,5 4
DVD-10 DS/SL 9,4 4,5
DVD-18 DS/DL 17 >8
SS – single side (vienpusis diskas)
SL – single layer (vienas sluoksnis)
DS – double side
(dvipusis diskas)
DL – double layer (dvigubas sluoksnis)2.3.1. Vienpusis diskas su vienu informaciniu sluoksniu
Šis diskas labiausiai primena įprastą CD-ROM. Informacija saugoma disko vienos pusės viename sluoksnyje. Šio disko ir struktūra yra gana panaši į CD-ROM disko struktūrą. Informacija saugoma atspindinčiame sluoksnyje padarant įdubas (pitus). Informacijos kiekis padidėja tik dėl lazerio spindulio bangos ilgio sutrumpinimo. Tokio disko fragmentas pateiktas 6 pav. Pastebime, jog tokio disko struktūra praktiškai nesiskiria nuo CD-ROM disko struktūros, nes čia yra tokie pat sluoksniai, kaip ir kompaktiniame diske. 22.3.2. Dvipusis diskas su vienu informaciniu sluoksniu
Dvipusis DVD diskas primena du CD-ROM diskus suglaustus nugarėlėmis. Šioje technologijoje yra panaudotas lanksčių magnetinių diskelių (Floppy discs) dvipusio rašymo principas. Šiuo atveju darbiniai sluoksniai yra abiejose disko pusėse. Atitinkamai padidėja ir disko talpumas. Nuskaityti informacijai iš tokių diskų, įrenginiai turi turėti nuskaitymo galvutes iš abiejų pusių. Tokio disko struktūra pavaizduota 7 pav. Šių diskų darbinio sluoksnio storis yra 0,6 mm, viso disko kaip ir paprasto vienpusio DVD disko – 1,2 mm.2.3.3. Vienpusis diskas ssu dviem informaciniais sluoksniais
Vienpusio disko su dviem informaciniais sluoksniais talpa yra ~8,5 Gb (~4,7 pirmame sluoksnyje ir ~3,8 antrame). Tokiame diske informacija yra saugoma dviejuose sluoksniuose ir svarbiausias elementas skiriantis šiuos diskus nuo viensluoksnių – pusiau skaidrus reflektorius. Šis reflektorius iir skiria abu informacinius sluoksnius. Tai kritinis disko elementas. Jo gamybos technologija yra pati sudėtingiausia disko gamybos eigoje. Pusiau skaidrus reflektorius gaminamas iš aliuminio, nors yra įvairių realizavimo būdų. Likusieji elementai išlieka tie patys, kaip ir kitų diskų gamyboje.
Informacijos saugojimo būdas išlieka tas pats – sukuriamos skirtingai šviesą atspindinčios vietos (pitai), tik jie kuriami ne viename, o dviejuose sluoksniuose. Informacija nuskaitoma fokusuojant lazerio spindulį į reikiamą informacinį sluoksnį. Tai pavaizduota 9 pav.
Kai linzė lazerio spindulį sufokusuoja į viršutinį sluoksnį, informacija ir skaitoma iš jo, o antro sluoksnio informacija nuskaitoma sufokusavus spindulį į antrą jį sluoksnį. Šiuo atveju spindulys turi praeiti per pirmo sluoksnio pusiau skaidrų reflektorių.2.3.4. Dvipusis diskas su dviem informaciniais sluoksniais
Šiuose diskuose naudojama paprastų dvisluoksnių diskų ttechnologija, tik šie dvigubi sluoksniai kuriami abiejose diskų pusėse. Gamyba šiuo atveju tampa šiek tiek sudėtingesnė, tačiau gaunamas du kartus didesnis talpumas (~17 Gb). Tokio disko struktūra pateikiama 10 pav.
Kaip matome iš paveikslo, šiame diske yra daugybė sluoksnių, tačiau tai leidžia talpinti nemažą informacijos kiekį jame. [10]2.4. DVD tipai
Pagal kokia informacija diske yra kaupiama, DVD diskai yra 3 tipų:
DVD-Video. Filmai DVD diskuose įrašyti fantastiškos kokybė garsu, kurį užtikrina Dobly Digital (AC-3 Digital Sound), kuris garsą siunčia 5 kanalais. TTaigi be vaizdo informacijos taip pat yra dar ir penki kryptiniai garso takeliai: vidurinis, kairysis ir dešinysis priekiniai, kairysis ir dešinysis galiniai ir vienas žemų dažnių garso takelis. Norint ekrane parodyti vieną filmo sekundę, iš disko reikia nuskaityti iš viso 1250 KB informacijos. Jeigu kada nors buvote šiuolaikiniame kino teatre, ar matėte reklamą apie namų kino teatrą, tai turbūt įsivaizduojate apie ką eina kalbą. Daugelis šiuolaikinių filmų yra įgarsinti AC-3 standartu. T.y. garsas sklinda penkiais (diskrečiais) kanalais ir bendru. Skirtumas tarp Dobly ProLogic ir AC-3 garso įrašo standarto tas, kad prieš žiūrovus išdėstyti 3 garsiakalbiai (kairėje, dešinėje ir centre), už žiūrovų nugarų išdėstyti dar du garsiakalbiai (kairėje ir dešinėje), ir kampe pastatytas žemųjų dažnių generatorius (subwoofer). Šis garso įrašymo standartas suteikia galimybę naudoti studijinius efektus ir žiūrovams suteikti žiūrovams realų veiksmo garsą, kad net į ekraną nepasižiūrėjus būtų galima atspėti kas vyksta. Ne gana to papildomai galima įrašyti 16, 20 ar 24 bitų CD 48 Khz kokybės stereo garsą Dobly ProLogic standarte.
DVD-Audio. Garsas kompaktiniuose diskuose saugomas skaitmeniniu pavidalu, kiekvienas perėjimas iš „duobelės“ į lygų paviršių yra informacinis vienetas. Tam, kad garso kokybė būtų nepriekaištinga, reikia, kad garsas būtų diskretizuotas 44,1 KHz dažnumu, 16 bitų (2 baitų) ilgio ištraukėlėmis (samplais). Tokie ddiskretizavimo parametrai leidžia kokybiškai atkurti iki 20 KHz dažnio garsus. Taigi siekiant atkurti kokybišką stereo garsą, vienam kanalui reikia nuskaityti 44100 ištraukėlių, kurių kiekvienos ilgis – du baitai. Nesunku suskaičiuoti, kad garso įrašas iš kompaktinio disko turi būti nuskaitomas apie 176 KB per sekundę sparta. Tokia sparta duomenis nuskaito, vadinamasis viengubo greičio CD-ROM įtaisas (1xCD-ROM).
DVD-ROM. Yra šešios DVD- ROM perrašomų diskų (recortable) rūšys: DVD-R bendras; DVD-R autorinis; DVD-RAM; DVD-RW; DVD+RW; DVD+R; DVD-R ir DVD+R diskai yra įrašomi tik vieną kartą. DVD-RW, DVD+RW ir DVD-RAM diskai gali būti perrašomi begales kartų. Šie kompaktai pasirodė pirmą kartą 1997 m. DVD- RAM atsrado 1998 metų vasarą. DVD- RW pasirodė Japonijoje 1999 metais. DVD+ RW 2001, o DVD+ R pasirodė 2002 metas. [10]2.4.1. DVD-R diskai
Yra dviejų tipų įrenginių, kurie leidžia informaciją ne tik nuskaityti , bet ir įrašyti į DVD-R diskus. Tokie įtaisai DVD-R (DVD Recordable) gali informaciją įrašyti tik vieną kartą. Įtaisai, kurie leidžia rašyti daugelį kartų pavadinti DVD-RAM. Šie DVD diskai yra dviejų tipų – vienpusiai ir dvipusiai. Darbiniai tokių diskų paviršiai yra padengti specialiais temperatūrai jautriais dažais (kaip ir CD-R). DVD-R lazeris turi du nustatytus režimus. Rašant lazerio spindulys įkaitina atitinkamas temperatūrai jautraus sluoksnio vietas iki kelių šimtų laipsnių. Dėl to ššios vietos pakeičia savo spalvą ir tuo pačiu atspindėjimo savybes. Šie pakitimai yra negrįžtami, todėl pakeisti šios informacijos neįmanoma. Skaitant lazeris dirba mažesniu galingumu todėl negali pakeisti optinių sluoksnio charakteristikų. Informacijos išsaugojimo patikimumo padidinimui tokie diskai yra patalpinti į specialius įdėklus su paslankiu dangteliu. Bet kuriuo atveju įstačius diską į kaupiklį dangtelis atsidaro kaip ir įstatant paprastą disketę. Tačiau vienpusiai diskai yra gaminami ir be dėžutės su užsklanda.
Darbiniai DVD-RAM paviršiai yra padengti plona plėvele sudaryta iš kristalų, kurie paveikti lazerio spindulio įkaista ir pereina į amorfinę būseną. Taip atsitikus, pasikeičia jų atspindžio savybės. Lazeris naudojamas DVD-RAM kaupikliuose turi 3 galingumo režimus. Mažiausio galingumo režimas naudojamas duomenų nuskaitymui, o likę du kiti – kristalų pavertimui į amorfinę būseną ir atgal. [10]3. CD IR DVD PANAŠUMAI BEI SKIRTUMAI
Pagrindinis panašumas, jog šie du optiniai kaupikliai CD ir DVD išore yra labai panašūs. Abu yra 120 mm skersmens, 1,2 mm storio, pakuojami tos pačios išvaizdos pakuotėse, naudojami tam pačiam tikslui-informacijai saugoti. Juose gali būti saugomi Audio, Video ir Data duomenys. Turi tas pačias modifikacijas: ROM, RAM, R, RW, I, MO. Veikimo principas jų taip pat vienodas. Duomenys CD ir DVD kompaktuose perskaitomi bei įrašomi naudojant lazerio galvutę. [3]3.1. CD ir DVD gamyba
Gamybos etapai CD
ir DVD yra labia panašūs, tik keli etapai šiek tiek skiriasi, kurie yra:
Premasteringas – tai procesas, kai pateikti skaitmeniniai duomenys pervedami į reikiamą formatą tolesnei matricos gamybai. Jeigu pateiktos medžiagos parametrai neatitinka matricos ir disko gamybos reikalavimų, premasteringo metu techniniai duomenys gali būti koreguojami. Tai yra specialus garso takelių sutvarkymas; per FTP serverį pateiktų duomenų testavimas ir paruošimas pramoninei gamybai; „DVD Video“ disko turinio testavimas ir programavimas pagal ISO standartus.
Testavimas – reikia įsitikinti, jog pateikta medžiaga atitinka ISO standartus iir neturi skaitmeninių klaidų. Medžiaga, įrašyta į informacinį kaupiklį, testuojama specialiu testavimo įrenginiu dėl tinkamumo tolesnei matricos gamybai.
Masteringas – šiame etape gaminama vienetinė kompaktinio disko preso forma – matrica, ji naudojama kompaktinio disko ruošiniui gaminti. Matricos gamybai naudojamas polimero ruošinys, jame lazerio spinduliu išdeginama informacija, kuri turės būti būsimuose kompaktiniuose diskuose.
Įrašytas polimero ruošinys talpinamas į specialų galvanikos įrenginį, kuriame ant polimero ruošinio elektrolizės būdu auginamas nikelio sluoksnis. Po to nikelio sluoksnis atskiriamas nuo polimero ruošinio. Taip pagaminama matrica – kkompaktinio disko negatyvus atvaizdas, nuo kurio pramoniniu būdu liejami diskai.
Ruošinio liejimas – kai matrica pagaminta, pradedamas diskų liejimas. Kruopščiai išvalyta matrica įdedama į liejimo formą, ši uždaroma ir pradedamas disko ruošinio liejimo procesas. Švirkštu įpurškus tam tikrą reguliuojamą, iki 360 llaipsnių įkaitintą skysto polikarbonato dozę spaudžiant išliejamas CD/DVD ruošinys. Jis jau turi skaitmeninę informaciją, tačiau jos dar negalima nuskaityti lazerio spinduliu, nes diskas visiškai skaidrus. Gaminant CD paruošiamas vienas disko ruošinys, kurio storis – 1,2 mm, o DVD gamybos metu pagaminami du disko ruošiniai po 0,6 mm, jie gamybos proceso metu suklijuojami.
Metalizacija – turint pagamintą skaidrų kompaktinį diską su įspausta informacija, viena jo pusė padengiama aliuminio sluoksniu. Šis veikia kaip veidrodis, atspindintis lazerio spindulį, kad informaciją iš kompaktinio disko būtų galima nuskaityti. Gaminant DVD metalizacijos sluoksnių kiekis ir sudėtis priklauso nuo to, kokio formato ir talpos diskas gaminamas (DVD-5, DVD-9, DVD-10).
Lakavimas – norint apsaugoti ant kompaktinio disko esantį labai ploną informacinį sluoksnį jis lakuojamas specialiu ultravioletiniais spinduliais džiovinamu laku. Gaminant DDVD, disko ruošiniai tarpusavyje suklijuojami specialiais ultravioletiniais klijais nelakuojant, nes informacija atsiduria vidiniame sluoksnyje ir jos nereikia papildomai apsaugoti.
Spauda ant kompaktinio disko – šilkografijos arba ofseto būdu ant disko paviršiaus yra perkeliamas grafinis vaizdas, kurį pateikia užsakovas arba jo maketas sukuriamas gamybos vietoje, dizaino skyriuje. Naujausios mūsų įmonės technologijos leidžia nudažyti kompaktinius diskus pagal pasaulinius kokybės standartus.
Produkto pakavimas – pagal pageidavimus kompaktinis diskas yra pakuojamas į pasirinktą pakuotę. [6]3.2. CD ir DVD diskų talpa
DVD diskas pagal savo esminę paskirtį yra vvaizdo medžiagos kaupiklis, tad jis daug talpesnis negu CD. O pastarasis variantas optimaliai tinka įrašyti muzikos albumui, kurio standartinė apimtis yra apie 15-20 dainų. [1]
Trumpesnės bangos lazeris geriau tinka mažesnių ir labiau sutankintų pitų skaitymui, todėl, gana nežymiai sutrumpinus lazerio spindulio bangos ilgį, gautas net 7 kartus didesnis talpumas. Optinė galvutė buvo patobulinta panaudojus lęšius su aukštesniu apertūros laipsniu, kas leido tiksliau sufokusuoti lazerio spindulį. Vizualiniam palyginimui toliau pateiktas CD ir DVD fragmentų padidinti vaizdai.
Didelis vieno sluoksnio DVD ir CD talpumų skirtumas susidaro DVD technologijoje naudojant ne 780 nm (CD technologija), o 640 nm ilgio bangos lazerį. Trumpesnės bangos lazeris geriau tinka mažesnių ir labiau sutankintų pitų skaitymui, todėl, gana nežymiai sutrumpinus lazerio spindulio bangos ilgį, gautas net 7 kartus didesnis talpumas. Optinė galvutė buvo patobulinta panaudojus linzes su aukštesniu apertūros laipsniu, kas leido tiksliau sufokusuoti lazerio spindulį. Vizualiniam palyginimui toliau pateiktas CD ir DVD fragmentų padidinti vaizdai.
Mažesni duomenų pitai leidžia sukurti daugiau įrašomųjų takelių. Mažiausias pito ilgis DVD kompakte yra 0,4 mikronos, t.y dvigubai mažiau nei CD kompakte (0,834 mikronos). Be to DVD įrašų takeliai yra arčiau vienas kito todėl DVD talpina jų daugiau. Įrašų gylis yra taip pat dvigubai mažesnis 3,95 GB DVD takelio gylis yra 00,8 mikronos, o CD – 1,6 micronos. 4,7 GB DVD mažiausias takelio gylis 0,74 mikronos. Mažesni įrašų gyliai padeda sukurti didesnę optinių kaupiklių talpą. Detalus DVD ir CD padidintų fragmentų vaizdas padeda labiau įsivaizduoti šių optinių kaupiklių skirtumą (12 pav.). [4]3.3. DC ir DVD diskų sudėtis
CD bei DVD sandara panaši, tačiau skiriasi tuo kad DVD gali būti dvipusis, t.y. sudarytas iš dviejų sluoksnių. CD paviršių sudaro polimero, lako, atspindintis, polikarbonato sluoksniai, o DVD paviršių sudaro dar apsauginis plastikos sluoksnis, permatoma plėvelė, nepermatomas sluoksnis ir polikarbonatas. Kompakto paviršių sudarytas iš plono polikarbonato plastiko. Apie plastikos sluoksnį yra dažytas (dažniausiai žaliai) medžiagos sluoksnis ir plonas auksinis sluoksnis, kuris atspindi šviesos spindulius. Aukščiau yra apsauginis lako sluoksnis, po kurio seka atsparaus įbrėžimams polimerinės medžiagos sluoksnio. DVD sudaro keturi pagrindiniai sluoksniai, kurie po to vėl kartojasi, t.y. iš viso yra 8 sluoksniai. Pirmasis sluoksnis padarytas iš storo polikarbonato plastikos kaip ir kompaktinis diskas. Virš jo yra plona nepermatoma, atspindinti medžiaga, kuri seka po permatomos plonos plėvelės. Pabaigoj apsauginis plastikos sluoksnis susijungia su pagrindu. Tačiau DVD kompaktuose yra plonesnis plastikinis sluoksnis negu CD kompaktuose. Ši savybė palengvina lazerio duomenų perskaitymo greitį. Šis plastikinio sluoksnio sumažinimas taip pat lėmė tai, kad DVD kompaktai yra dvigubai plonesni nnei CD kompaktai. [4]3.4. CD ir DVD diskų įrašymo formatai
Vienas iš didelių skirtumų tarp DVD kompaktų ir CD kompaktų yra įrašymo formatas. DVD įtaisai naudoja UDF (Universal Data Format -universalus duomenų formatas). UDF yra suderinamas su visais perrašomais ir WORM diskais. UDF leidžia įrašyti duomenis, video, audio ar visas šias tris kombinacijas vienumoje fizinių failų struktūroje. Tokia failo struktūra užtikrina, kad šiuos failus gali perskaityti bet koks įrenginys, kompiuteris, video vartotojas. UDF įskaito CD standartą ISO 9660, bet CD nesutinka su UDF. Standartiniai failų išdėstymai leidžia nuskaityti CD/DVD bet kurioje operacinėje sistemoje (DOS, Windows, Mac, OS/2, UNIX, VAX).
Informacijos saugojimo/rašymo būdas išlieka toks pat kaip ir CD – sukuriamos skirtingai šviesą atspindinčios vietos (pitai), tik DVD jie kuriami ne viename, o dviejuose sluoksniuose. Informacija nuskaitoma fokusuojant lazerio spindulį į reikiamą informacinį sluoksnį.
Kai lęšis lazerio spindulį sufokusuoja į viršutinį sluoksnį, informacija ir skaitoma iš jo, o antro sluoksnio informacija nuskaitoma sufokusavus spindulį į antrą jį sluoksnį. Šiuo atveju spindulys turi praeiti per pirmo sluoksnio pusiau skaidrų reflektorių.
Rašymo į CD/DVD-ROM pagrindai yra paimti iš muzikinių plokštelių rašymo metodo -naudojamas besisukantis diskas su spiralės formos takeliu.
Optiniame rašyme lazerio spindulys panaudojamas ne tik informacijos įrašymui, bet ir jos nuskaitymui. Etapas prieš įrašymą- tai
duomenų paruošimas rašymui. Duomenys yra indeksuojami, gerai paruošiami, pertvarkomi (galbūt su ECC), ir paverčiami į magnetinį tipą. Tada duomenys yra ruošiami įspaudimui į CD/DVD. Pradinis įrašas į diską padaromas ant poliruoto stiklinio disko, padengto 0,12-0,15 mm (mikrometras,10-6 metro) laku, jautraus šviesai, sluoksniu. Rašymas vyksta lazerio spindulio pagalba. Spindulio paveiktos sluoksnio vietos panaikinamos tirpikliu ir lako paviršiuje kas 1,6 mm susidaro 0,12 mm aukščio ir 0,6 mm pločio kauburėliai. Šie kauburėliai vadinami pitais (paviršiaus informacinis vienetas analogiškas dvejetainėje sistemoje bitui). Atstumas ttarp pitų vadinamas salomis, kurie kartu sukuria struktūrą, kurioje yra įrašomi duomenys. Informacija į diskelį yra įrašoma spirale, kuri prasideda disko centre, kaip ir muzikiniame kompakte. Kauburėlių ilgis būna nuo 1 iki 3 mm.
Visą polikarbonato diskelį su spiraliniu grioveliu dengia penki skirtingų medžiagų sluoksniai. Gerai atspindintis šviesą sidabro, indžio, stibio ir telūro mišinio kristalinis sluoksnis informacijai įrašyti yra įterptas tarp dielektrinio sluoksnio, skirtų informacijos rašymo metu atsiradusiai šilumai išlaikyti. Į optinius kaupiklius informacija įrašoma lazeriu, staigiai įkaitinus iki 500°–700°C mmikrosritį informacijai įrašyti bei staigiai ją atšaldžius ir taip jos kristalinę medžiagą pavertus amorfine, kuri sugeria šviesą. Informacija ištrinama, lazerio spindulių sluoksnio mikrosritį lėčiau įkaitinus iki maždaug 200°C, kai amorfinė medžiagos būsena virsta kristaline, ir lėtai ataušinus. Šitaip informaciją diske ggalime perrašyti apie 1000 kartų.
DVD ir CD kompaktų skaitymo principas yra vienodas, skiriasi tuo, kad DVD siauriems ir negiliems takeliams skaityti bei rašyti reikalingas specialus lazerinis įrenginys, kuris negali skaityti CD kompaktų. DVD diskams skaityti bei rašyti reikia daug plonesnio lazerio, negu kompaktiniams diskams. Šiai problemai išspręsti kūrėjai įdėjo dvi lazerio galvutes į įrenginius skirtus šiems kompaktams skaityti: vienas DVD ir kitas CD. DVD diskasukiai gali atkurti bet kokius CD diskus. CD įrenginiai negali perskaityti DVD kaupiklių. Tačiau tobulėjant technologijai daugelio įtaisų lęšių sistemose buvo pradėta naudoti holografiniai lęšiai su dviem skirtingais židinio nuotoliais. Tai leidžia skaityti kompaktinius ir DVD diskus su viena optine galvute. Kai kurie DVD įtaisai skirtingiems diskų tipams skaityti naudoja skirtingus lazerius ir linzes. Pirmosios kkartos PC-DVD diskasukiai negalėjo skaityti CD diskų. Antrosios kartos įtaisai naudojan.tys dvigubą lazerį ir vieną linzę jau gali skaityti CD diskus. Kadangi DVD diskai būna ir dvisluoksniai reikalingas dvigubas fokusavimas. Tai irgi atliekama su holografinėmis linzėmis turinčiomis du fokuso taškus. [5]3.5. Optinių diskų apsauga nuo kopijavimo
Vienas didžiausių panašumų yra kompaktinių ir DVD diskų apsauga nuo neteisėto kopijavimo ir platinimo. Tam tikslui dažniausiai naudojamos šios diskų apsaugos sistemos:
CD-Cops yra apsauga-apvalkalas, kuri yra pridedama prie pagrindinių kompaktinio disko programų. Identifikacinei žymei instaliuoti yyra matuojami smulkūs skirtumai. Žymę sudaro aštuonių kategorijų (bitų) kodas arba skaičius.
LaserLock apsaugos mechanizmas yra šifravimo programinės įrangos bei disko paviršiuje esančios unikalios lazerinės žymės kombinacija. Ši žymė yra sukuriama spaudavimo matricos kūrimo metu ir dėl to nukopijuoti tokį diską tampa beveik neįmanoma. Beveik bet kuri CD-ROM programa turi savo unikalų blokuojantį parametrą, kuris maksimaliai apsaugo diską nuo nelegalaus kopijavimo bei platinimo.
LibCrypt protection. Šis apsaugos mechanizmas naudoja skaitmeninius identifikatorius Digital ID, kurie yra laikomi subkanale (SubChаnnel). Identifikatorių sudaro 16-kos bitų raktas. Laikui bėgant šis apsaugos metodas pasikeitė ir dabartiniu metu yra išleistos net keturios LibCrypt versijos. Paskutinė versija remiasi LC-3 ir apima keletą papildomų programų bei keletą „exe“ failų tam, kad kodavimo procedūra būtų dar sudėtingesnė. LibCrypt sudaro dvi programos: viena atlieka kontrolinį disko patikrinimą nustatydama, ar diske įrašyta kopija, ar originalas. Priklausomai nuo pirmos programos veikimo rezultatų, kita programa dešifruoja duomenų blokus arba ne.
DiscGuard yra technologija, skirta optiniams diskams apsaugoti nuo piratavimo. Tiražavimo metu ji specialaus kopijavimo aparato pagalba naudoja specialų „parašą“ matricoje arba, įrašant CD-R su programa DG-Author, ji naudoja specialios CD-R įrašymo pavaros bei atitinkamos programinės įrangos kombinacijas.
SafeDisc. Apsaugos metodas SafeDisc apima tokias funkcijas:
skaitmeninis, autentiškumą patvirtinantis parašas;
turinio apsaugai skirtas šifravimas;
programinė įranga, kuri užkerta kelią nulaužimui;
Įrašant nelicenzijuotą disko kkopiją į CD-R įprastu būdu arba profesionalia optinių diskų platinimo įranga, skaitmeninis parašas nėra perduodamas į kopiją. O neturint parašo, kopijos turinys nuskaitymo metu tiesiog nebus dešifruotas ir diskas nebus nuskaitytas.
SafeDisc v2.0. Ši nauja apsaugos programa turi kitą, atnaujintą architektūrą. Jos kūrimo metu buvo iš naujo peržiūrėtas beveik visas SafeDisc kodas. Dėl to disko turinio nulaužimas specialiųjų programų pagalba pasidarė neįmanomas. Be to, buvo pridėta papildomo šifravimo funkcija tam, kad prailgintų nulaužimui reikalingą laiką. Taip pat, apsaugai nuo kopijavimo buvo sustiprinti specialūs skaitmeniniai parašai. Be to, SafeDisc diskus galima platinti tik gamybinių SafeDisc linijų dėka.
SecuROM. Tai yra kiekviename apsaugotame diske esančios lektroninės identifikavimo žymės ir patobulinto šifravimo mechanizmo kombinacija. SecuROM nuo SafeDisc skiriasi tuo, kad apsaugai jis nenaudoja disko nuskaitymo klaidos, todėl bet kuri pavara, kuri sugeba nuskaityti neapdorotus „žaliavinius“ duomenis, greitai įveiks tokią apsaugos sistemą. Pastaruoju metu Sony atnaujino SecuROM apsaugos mechanizmą tam, kad kopijavimą padaryti dar sudėtingesniu. [2]
Pagrindiniai CD ir DVD kaupiklių fizinių parametrų panašumai bei skirtumai pateikti lentelėje (2 lentelė). [4]
2 lentelė. CD ir DVD diskų fiziniai parametrai
Parametrai CD DVD
Diametras (mm) 120 120
Disko storis (mm) 1,2 1,2
Informacinio sluoksnio storis (mm) 1,2 0,6
Takelio plotis (µm) 1,6 0,74
Minimalus pito ilgis (µm) 0,83 0,40
Duomenų talpa 650 – 700 MB Iki ~17 GB
Skaitymas 352 x 240 720 x 480
Sluoksnių skaičius 1 1,2,3
Naudojamos lazerio bangos ilgis (nm) 780 640
Vieno sluoksnio talpa ((GB) 0,65 4,7IŠVADOS
CD ir DVD labai palengvino didžiulių informacijos kiekių saugojimo galimybes. Pirmiausia, atsiradęs CD užkariavo informacinę rinką, tačiau ilgainiui CD talpos neužteko gausiam duomenų kiekiui, ir po kelių modifikacijų buvo sukurtas DVD kompaktas. Tai žymiai padidino duomenų skaitymo ir perdavimo spartą.
Per pastarąjį penkmetį DVD formatas baigia išstumti CD iš rinkos, nes tobulėjant technologijoms DVD diskai ir grotuvai atpigo iki CD lygo. Pagrindinis DVD pranašumas – atminties talpa. CD diskai apriboti 650 MB, o DVD kaupiklių atminties dydis gali būti net 17 GB. Paskutiniu metu DVD-ROM gamintojų ratas labai išsiplėtė ir patys įtaisai tapo labiau universalūs. DVD režime duomenų perdavimo greitis padidėjo dvigubai. Patobulintos buvo ir optinės galvutės – jos tapo lengvesnėmis ir paslankesnėmis. Labai svarbus faktas, jog praktiškai visi DVD-ROM įtaisai gali skaityti duomenis iš CD-R ir CD -RW diskų, tačiau vis dar susiduriama su problemomis, kad kai kurie prietaisai DVD diskų neperskaito. Taip pat DVD pasižymi žymiai didesniu duomenų kiekiu, gresne apsauga.
CD optimaliai tinka įrašyti muzikos albumui, kurio standartinė apimtis yra apie 15-20 dainų. Garso įrašų pramonėje jis naudojamas dar plačiai, nes čia vis dar užtenka jo dydžio. Dėl šios priežasties CD vis dar puikiai laikosi rinkoje, nes vartotojai nėra įgalūs taip greitai pakeisti savo įrenginių, pirktų kai DVD dar
nebuvo naudojamas ir kurie pritaikyti tik kompaktinių diskų skaitymui.
DVD diskai informacijai saugoti naudoja dvisluoksnius paviršius. Teoriškai galima naudoti iki dešimties. Taip pat galima saugoti informaciją diskuose, kuriuose galima įrašyti abiejose pusėse.
Šiame darbe išdėsčiau, kompaktinio disko ir DVD panašumus. Šie du optiniai kaupikliai išore yra labai panašūs: abu yra 120 mm skersmens, 1,2 mm storio, pakuojami tos pačios išvaizdos pakuotėse, naudojami tam pačiam tikslui – informacijai saugoti. Juose gali būti saugomi audio, video ir data duomenys. Turi tas pačias modifikacijas: RROM, RAM, R, RW, I, MO. Veikimo principas jų taip pat vienodas. Duomenys CD ir DVD kompaktuose perskaitomi bei įrašomi naudojant lazerio galvutę.
Nepaisant šių panašumų, yra begalės lemiamiamų skirtumų, dėl kurių DVD lenkia CD. Pirmiausia tai, jog kompaktinį diską sudaro mažiau sluoksnių nei DVD diską, todėl jį papraščiau pagaminti. Skiriasi CD ir DVD būdas, kaip informacija yra užkoduojama, skiriasi įrašančio lazerio ilgis. DVD greitesnis pagaminimas, nes dėl trumpesnių bangų yra rašoma arčiau paviršiaus. DVD yra mechaniškai atsparesnis už CD.LITERATŪROS SĄRAŠAS
1. Kompaktinių ddiskų technologinė mirtis bus lėta [elektroninis išteklius]. [Žiūrėta 2009m.lapkričio 8d.] Prieiga per internetą: <http://www.ve.lt/?rub=1078895039&data=2005-11-09&id=1131475069>
2. Glova, V. Šiuolaikinės programinės įrangos apsaugos priemonės [elektroninis išteklius]. [Žiūrėta 2009m.lapkričio 11 d.] Prieiga per internetą: <leidykla.vgtu.lt/new/get.php?f.1222>
3. Viskas apie CD ir DVD [elektroninis išteklius]. [Žiūrėta 2009m.lapkričio 11 d.] PPrieiga per internetą: <http://www.the-digital-audio.co.uk/compare.htm>
4. Viskas apie CD ir DVD [elektroninis išteklius]. [Žiūrėta 2009m.lapkričio 15 d.] Prieiga per internetą: <http://www.elektronika.lt/theory/theme/160/115/>
5. Palyginimas Blu-ray ir kitų žiniasklaidos diskų formatų [elektroninis išteklius]. [Žiūrėta 2009m.lapkričio 15 d.] Prieiga per internetą: <http://lt.articlesnatch.com/Article/Comparison-Of-Blu-ray-And-Other-Media-Disk-Formats/801022>
6. Pramoninė CD ir DVD gamyba [elektroninis išteklius]. [Žiūrėta 2009m.lapkričio 15 d.] Prieiga per internetą: <http://bod.lt/gamybos-procesas>
7. CD ir DVD diskai, jų tipai, veikimo principas [elektroninis išteklius]. [Žiūrėta 2009m.lapkričio 15 d.] Prieiga per internetą: <http://www.infobitas.lt/index.php?option=com_content&view=article&id=47:cd-ir-dvd-diskai&catid=61:techninranga&Itemid=69>
8. Galimybė praplėsti savo žinias [elektroninis išteklius]. [Žiūrėta 2009m.lapkričio 15 d.] Prieiga per internetą: <http://www.gibin09.co.cc/>
9. Kaip veikia CD-RW? [elektroninis išteklius]. [Žiūrėta 2009m.lapkričio 15 d.] Prieiga per internetą: <http://electronics.howstuffworks.com/question655.htm>
10. DVD diskai [elektroninis išteklius]. [Žiūrėta 2009m.lapkričio 15 d.] Prieiga per internetą: <http://www.digitalfaq.com/guides/media/dvd-formats.htm>
