ALTE DOCUMENTE
|
||||||||||
Seminarski rad
iz predmeta
računarstvo i informatika
CD i DVD
CD-ROM XA (Compact Disc-Read Only Memory eXtended Architecture)
CD-WO (Compact Disc Write Once)
CD (Compact Disc)
Uvod
Kada su Sony i Philips izumeli kompakt disk (CD) ranih 80-tih godina proslog veka, nisu ni slutili koliko će svestran medij on postati. CD je disk prečnika 12 cm na koji se smestaju digitalni audio ili digitalne računarske informacije, a koji se pusta (sada i snima) na plejeru koji je opremljen laserom. Uveli su ga Philips i Sony 1982. godine. Philips (izumitelj) je izabrao prečnik novčića od 10 nemačkih centi za prečnik otvora na CD-u. Na CD danas moze da se smesti do 650 MB informacija. To je isto kao i memorija 1500 disketa ili 250.000 stampanih stranica. Audio CD je izbačen na trziste 1982. godine i zahvaljujući izdrzljivosti, mogućnosću pristupa proizvoljnom delu sadrzaja i audio kvalitetu on postaje veoma popularan, zauzimajući veliki deo trzista za samo nekoliko godina. Zatim je sledio CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) 1984. godine, ali je njemu bio potreban period od nekoliko godina da postane siroko prihvaćen kao audio CD. Opiranje trzista je bilo pre svega izazvano nedostatkom sadrzaja na CD-ROM-u prvih par godina postojanja ove tehnologije.
Opis medijuma
U osnovi CD-ROM je disk prečnika 120 mm, sastavljen iz tri sloja: sloja čiste plastične mase, tankog lista aluminijuma i sloja laka (plastike) koji stiti od ogrebotina i prasine. U procesu izrade CD-ROM-a na plastičnu osnovu se utisne mnostvo sitnih brazdi (eng. pit) koji formiraju spiralu od centra diska prema obodu. Zatim se dodaje reflektivan metalni sloj od aluminijuma, koji daje disku karakterističnu srebrnu boju. Brazde su tipično 0.5 μm sirine, 0.83 do 3 μm duzine i 0.15 μm dubine. Prostor između traka je samo 1.6 μm.
|
Fizička veličina |
Audio kapacitet |
Količina podataka |
|
12 cm (standardni) |
74 - 80 min |
650 - 705 MB |
|
8 cm (mini-CD) |
21 - 24 min |
185 - 210 MB |
|
,,biznis kartica" |
~ 6 min |
~ 55 MB |
Način rada uređaja
CD-ROM uređaj čita podatke sa diska tako sto posmatra spiralnu traku na kojoj su brazde. Ovaj posao obavlja poluprovodnički (GaAs) infracrveni laser slabe snage. On generise zrak talasne
duzine 780nm, koji prolazi kroz providan plastičan sloj i udara u metalni sloj. Reflektovana svetlost
prolazi kroz prizmu i ulazi u fotosenzor -
signal na njegovom izlazu je proporcionalan količini svetlosti na njegovom
ulazu. Vazna je činjenica, da se faza svetlosti koja se odbije od brazde
pomera za 180 stepeni. Razlika u intenzitetu svetlosti odbijene sa brazde i
intenzitetu svetlosti odbijene sa ravne povrsine se meri u fotoelektričnim
ćelijama i pretvara u električne impulse. Rezultat je da se nizovi
brazdi i ravne međupovrsi (,,izbočine") interpretiraju kao nizovi nula
i jedinica. Dodatan problem predstavlja činjenica da diskovi nisu savrseno
ravni tj. kada se okreću dolazi do horizontalne devijacije i postaje
problem pratiti spiralnu traku. Postoji vise metoda za resavanje ovog problema
- najčesće se koristi metoda sa tri zraka. U ovom slučaju se
zrak iz lasera ne emituje direktno na povrsinu diska, već prvo prolaz 656e48g i
kroz difrakcionu resetku koja proizvodi dva dodatna zraka, sa svake strane
glavnog zraka. Zraci posle prolaze kroz sočivo koje ih čini paralelnim.
Sustina metode je da se mere i upoređuju intenziteti dva dodatna zraka sa
strane. Dok su zraci van spiralne trake njihovi intenziteti su isti, svako
horizontalno pomeranje diska rezultuje razlikom u intenzitetima i tada servo
motor repozicionira polozaj sočiva. CD tehnologija ima ugrađene
sisteme za korekciju gresaka i u stanju je da potisne većinu gresaka koje potiču
zbog čestica na povrsini diska. CD-ROM uređaji kao i audio CD plejeri
koriste CIRC (Cross Interleaved Reed Solomon Code) za detekciju i LECC (Layered
Error Correction Code) algoritam za korekciju gresaka.
Prva generacija 1x (jednostruka brzina) CD-ROM uređaja je bila bazirana na tehnologiji audio CD uređaja tj. koristili su tehnologiju konstantne linearne brzine (CLV - Constant Linear Velocity), koja je podrazumevala konstantan protok podataka od 150 KBps (ovde su uračunati i podaci za korekciju gresaka). Posto na obodu diska postoji vise sektora nego u centru, uređaj baziran na CLV tehnologiji koristi servo motor da bi usporio brzinu rotacije diska i odrzao konstantan protok podataka. Ovaj proces kontrolise interni memorijski bafer tako sto pomoću kvarcnog oscilatora taktuje svoj izlaz i odrzava svoju popunjenost na 50%. Čim podaci počnu stizati prebrzo, bafer se počinje puniti preko 50% i tada se salje komanda za usporavanje motora. Dok audio diskovi moraju biti čitani jednostrukom brzinom (1x), za CD-ROM ne postoji ograničenje. Sto su podaci brze čitani to bolje. Kako je CD-ROM tehnologija napredovala, brzine su se povećavale i to sve brzim tempom. Ključna pitanja vezana za brzinu rotacije diska su kvalitet servo motora koji vrti disk i softvera koji kontrolise taj motor pri različitim brzinama rotacije, kao i sposobnost brzog i tačnog pozicioniranja glave za čitanje. Ako se mehanika i elektronika CD-ROM uređaja ne bave ovim pitanjima adekvatno, tada prosto povećanje brzine rotacije ne dovodi do zeljenih rezultata.
Vreme pristupa (access time) ima velik uticaj na ukupne performanse. Kako se brzina CLV uređaja povećavala, vreme pristupa je opadalo, posto je bilo sve teze prilagoditi brzinu rotacije, a da bi se ostvario konstantan protok podataka (pre svega zbog inercije samog diska). Uređaji bazirani na tehnologiji konstantne ugaone brzine (CAV - Constant Angular Velocity) odrzavaju ustaljenu brzinu rotacije, koja rezultuje povećanim protokom podataka i smanjenim vremenom pristupa, kako se glava za čitanje kreće prema obodu diska. Dok su rani CLV uređaji imali prosečno vreme pristupa veće od 500 ms, to isto je kod modernih CAV uređaja manje od 100 ms.
CD-ROM
Kako kompakt diskovi skladiste audio signal u digitalnom formatu, to su svakako pogodni za skladistenje drugih vrsta informacija, a koji mogu biti reprezentovani u digitalnoj formi. 1984, Philips i Sony su realizovali Compact Disk - Reading Only Memory specifikaciju poznatu kao Yellow Book.
U ovoj knjizi postoje svi neophodni detalji koji se nadograđuju na Red Book (audio diskovi), a u cilju skladistenja kompijuterskih podataka, odnosno podataka bilo koje vrste. Fizički parametri CD-ROM-a su skoro identični onima definisanim u Red Book-u, ali CD-ROM se razlikuje od CD Audio diskova u sledećem:
podaci na CD-ROM-u su podeljeni u sektore koji sadrze podatke sa računara i kodove za korekciju gresaka
podaci su sadrzani u fajlovima i zbog toga je neophodan fajl sistem tako da se zahtevanim fajlovima moze pristupiti brzo i lako.
Korisnik obično ne mora da zna nista o strukturi sektora, ali mora da bude svestan strukture fajlova na CD-ROM-u. Danas postoje nekoliko formata koji se baziraju na specifikaciji CD-ROM i tako pokrivaju potrebne aplikacije koje se na njih smestaju.
CD-ROM diskovi su namenjeni za čitanje od strane CD-ROM uređaja. CD-ROM uređaji su standardne komponente skoro svake računarske konfiguracije. Mnoge igračke konzole takođe imaju integrisan ovakav uređaj. DVD-ROM uređaji, koji sada zamenjuju CD-ROM uređaje, čitaju bez problema sve CD-ROM diskove. CD-ROM ima nekoliko prednosti u odnosu na prethodne medijume za skladistenje podataka, ali takođe i nekoliko nedostataka.
Podaci smesteni na CD-ROM-u su podeljeni u sektore koji su ekvivalentni audio blokovima na audio disku. Na normalnoj (1x) brzini rada, pročita se 75 sektora svake sekunde. Za dvostruku brzinu (2x) broj pročitanih sektora raste na 150 i tako dalje. Vreme pristupa, koje predstavlja vreme dok uređaj ne pronađe startnu poziciju na disku odakle treba čitati podatke, smanjuje se sa povećanjem brzine rotacije diska.
Postoje dva različita tipa sektora definisana u CD-ROM specifikaciji, Mode 1 i Mode 2.
Mode 1 sektori su namenjeni za skladistenje samo kompijuterskih podataka i sadrze sledeća polja:
Mode 2 sektori se koriste za one CD medijume koji se baziraju na CD-ROM XA specifikaciji. Postoje dve varijante ove vrste sektora (Form 1 i Form 2). Form 2 vrsta sektora ima veću povrsinu diska namenjenu za skladistenje podataka. Mode 2 sektori moraju da sadrze sledeća polja:
CD-R
Kod konvencionalne CD-ROM tehnologije ne postoji način promene brazdi srebrnog diska, tj. ne postoji način za naknadno zapisivanje podataka na disk. Tehnoloska unapređenja koja su omogućila da se na disk zapisuje ili da se njegov sadrzaj izbrise, su zahtevala izmene kako na strani medija, tako i kod mehanizma koji je zaduzen za pisanje/čitanje. Tako su nastale dve nove tehnologije:
CD-R (CD-Recordable) i CD-RW (CD-ReWritable).
CD-R spada u grupu WORM (Write Once/Read
Many) tehnologija i CD-R disk je optički medijum na koji se podatak moze
zapisati jednom, a čitati vise puta. Kod ove tehnologije se reflektivan
aluminijumski sloj zamenjuje slojem organskog premaza (eng. dye), koji ima promenljivi
nivo refleksije. Premazi koji se koriste su fotosenzitivna organska jedinjenja,
slična onima koja se koriste pri izradi fotografija. Da bi se oponasala
svojstva aluminijuma, koji se koristi pri izradi standardnih CD-ova, i zastitio
sloj organskog premaza, dodaje se mikroskopski reflektivan sloj - legura srebra
ili 24 karatno zlato (upotreba plemenitih metala eliminise rizik od pojave
korozije).
Na CD-R disk se fabrički utiskuje spiralna traka (eng. pregroove), na koju se podaci zapisuju za vreme procesa snimanja. Ovo omogućava da snimač prati istu spiralnu putanju kao sto je ona kod konvencionalnog CD-a. Na diskove se zapisuje od unutrasnjosti pa prema spoljasnjosti. Umesto mehaničkog utiskivanja podataka (brazdi) na disk, na CD-R diskove se podaci zapisuju tako sto laser fizički ,,spali" delove organskog sloja, koji se kasnije interpretiraju kao brazde. Konkretno, kada se deo organskog sloja zagreva iznad kritične temperature, odigrava se hemijska reakcija na toplotu i sposobnost refleksije oblasti opada. Celokupan sistem je tako projektovan da oponasa način na koji se svetlost reflektuje sa povrsine konvencionalnog CD-a, stoga se CD-R disk moze koristiti u konvencionalnom CD čitaču, bez ikakvih ograničenja. Najveće ograničenje CD-R tehnologije je trajan zapis, tj. medijum se ne moze obrisati i na njega se ne moze pisati ponovo. Sledeći korak u razvoju CD tehnologije je standard koji resava prethodni problem, njegovo ime je CD-RW.
CD-RW(CD Rewritable)
Reč je o kompakt disku koji omogućava
ponovljena snimanja. CD-RW drajvovi mogu da upisuju podatke i na CD-R i CD-RW
diskove i mogu da čitaju sve tipove CD-a. Poput regularnih CD-a, CD-R i
CD-RW diskovi su sačinjeni od polikarbonatnog plastičnog supstrata,
tankog reflektivnog metalnog omotača i zastitnog spoljasnjeg omotača.
CD-R koristi format jedan upis - veći broj čitanja, kod koga je sloj
organske polimerne boje između slojeva polikarbonata i metala sluzi kao
medijum za smestanje podataka. Sastav boje se premanentno transformise
izlaganjem svetlosti određene frekvencije. Kod CD-RW diska boja je
zamenjena legurom koja moze da se vraća iz kristalnog oblika i da prelazi
u njega kada se izlozi određenoj svetlosti pomoću tehnologije poznate
pod nazivom optička promena faze. Kod kreiranih sablona razlike su manje
uočljive nego kod drugih CD formata i zato je za pustanje diska potreban
uređaj veće osetljivosti. Jedino drajvovi sa oznakom ,,MultiRead"
mogu pouzdano da čitaju CD-RW diskove. Slično CD-R-u, polikarbonatni
supstrat CD-RW-a je izveden pomoću spira
lnih zljebova koji vode laser. Sloj za
snimanje, sastavljen od legure kojoj se menja faza, obično sadrzi mesavin
srebra, indijuma, antimona i telura, a nalazi se između dva sloja
dielektričnog materijala koji odvodi visak toplote iz sloja za snimanje.
Za vreme pisanja, fokusiran laserski zrak ,,snage pisanja" selektivno zagreva
oblasti fazno promenljive
supstance iznad temperature topljenja (500-700 °C), tako da svi atomi u ovoj
oblasti brzo prelaze u tečno stanje. Ako se posle ovoga supstanca brzo
ohladi, slučajan raspored atoma se ,,zamrzava" i dobija se tzv. amorfno
stanje. U ovom stanju je supstanca skupljena, tj. posle prolaska laserskog
zraka ostaje brazda. Kada zrak ,,snage brisanja" zagreje fazno promenljiv sloj
iznad temperature kristalisanja, ali ispod temperature topljenja (200 °C)
dovoljno dugo (barem onoliko koliko traje kristalisanje), atomi se postavljaju
u uređeno (kristalno) stanje. Pisanje se desava u jednom prolasku
fokusiranog laserskog zraka. Kontrolisanjem temperature lasera formiraju se
kristalne i nekristalne oblasti - kristalne će reflektovati svetlost
lasera, a ostale će je apsorbovati. Razlike se registruju kao digitalni
podaci koji se mogu dekodirati radi reprodukcije. Za brisanje postojećih i
zapisivanje novih podataka koristi se veća temperatura lasera, tako da se
dobije nekristlna forma, koja moze da se reformise nizom temperaturom lasera. U
skladu sa tim CD-RW snimač koristi tri različite snage lasera:
- jaka snaga, tzv. ,,snaga pisanja" stvara nekristalno stanje (apsorbuje svetlost)
- srednja snaga, tzv. ,,snaga brisanja" stvara kristalno stanje (reflektuje svetlost)
- slaba snaga, tzv. ,,snaga čitanja" ne menja stanje
CD-ROM XA (Compact Disc-Read Only Memory eXtended Architecture)
Microsoft-ovo prosirenje za CD-ROM koje omogućava preklapanje audio zapisa sa podacima. Mada nije reč o specifikaciji za video, na disk moze da se uključi ograničena količina video zapisa. Zahtevi za multimedijalnim aplikacijama dovode do sve česćeg korisćenja CD-ROM XA. Da bi se koristila ova specifikacija, potreban je drajv koji čita audio delove diska i audio kartice u računaru koja prevodi digitalne podatke u zvuk. Svi drajvovi ne mogu da prepoznaju ova prosirenja.
CD-ROM XA specifikacija takođe definise određene grafičke i audio formate za korisćenje:
a) grafički format uključuje 256 kolorni model koji je kompatibilan sa PC formatima i CD-i uređajima
b) koriste se audio ADPCM (Adaptive Delta Pulse Code Modulation) koji je takođe definisan za CD-i
CD-ROM XA sam za sebe nije bio naročito uspesan, ali postoje tri vazna formata diskova koji su bazirani na njemu: Photo CD, Video CD i CD Extra
CD-i
CD-i (interaktivni CD) je specifikacija razvijena od strane kompanija Philips i Sony tokom 80-ih godina kao multimedijalni sistem za kuću, zabavu i obrazovanje. Ovaj format plejera i CD medijuma je naročito zaziveo u Japanu i Americi, a usled nailaska boljih standarda, Philips se već početkom 90-ih godina povukao i prestao da podrzava ovaj format.
Osnovna ideja CD-i uređaja je da to bude pojednostavljena verzija kućnog računara sa izvarednim multimedijalnim karakteristikama. Reprodukovanje video zapisa u punom ekranu je bila jedna od glavnih karakteristika kojom je pobeđivala do tada vazeću VHS tehniku. U cilju skladistenja video zapisa koristi se MPEG-1 kompresija. DVD format je danas skoro potpuno potisnuo ovaj format CD medijuma.
CD-V (Compact Disc Video)
Format za postavljanje 5 minutnog videa na 3-inčni disk. Ovaj format se pojavio i nestao.
CD-WO (Compact Disc Write Once)
CD-ROM verzija WORM (Write Once Read Many) tehnologije. Za kompanije koja sva svoja izdanja objavljuju na CD-ROM-u, ovaj format je koristan za kreiranje test diskova pre slanja mastera radi kreiranja kopija. CD-WO diskovi su saglasni sa ISO 9660 standardima i mogu da se pustaju u CD-ROM drajvovima.
Red Book
Red Book je drugi naziv za CD-DA audio CD format koji su uveli Sony i Philips. Red Book standard definise broj staza na disku koje sadrze digitalne audio podatke i rutine za korekciju gresaka koje sprečavaju gubljenje podataka. Format omogućava prenos 74 minuta digitalnog zvuka brzinom od 150 kilobajta u sekundi plus tzv. ,,lead-out" (deo koji sluzi za označavanje kraja diska) od otprilike 90 sekundi.
CD-Tekst (CD-Tekst)
CD-Tekst je nastavak ,,Red Book" specifikacije za audio CD, koja dozvoljava smestanje dodatne tekstualne informacije (npr. naziv albuma, pesme ili izvođača) na standardnim audio CD-ovima. Informacija je smestena ili u ,,lead-in" području CD-a, gde grubo rečeno ima negde oko 5 kilobajta slobodno, ili u ,,subcode" kanalima R do W na disku, gde moze da stane oko 31 MB.
CD+Graphics (CD+G)
CD+G je audio CD koji sadrzi grafičke podatke, koji čine dodatak audio podacima na disku. Ovakav disk moze da se pusta na standardnim CD plejerima, ali kada se pusta na specijalnim CD+G plejerima, prikazuje se i grafički signal (CD+G je prikačen na televizijski set ili na kompijuterski monitor); ovi grafički podaci se uglavnom koriste za prikazivanje teksta pesama na televizoru za karaoke izvođače.
Video CD (VCD)
VCD je standardni digitalni format za smestanje video zapisa na CD. VCD standard je stvoren 1993 godine. od strane kompanija Sony, Philips, Matsushita i JVC. VCD se odnosi na ,,White Book" standard. Celokupni kvalitet je takav da moze da se poredi sa VHS videom. Ponekad je slabo kompresovani VCD video slabijeg kvaliteta nego VHS, ali se njegov kvalitet ne pogorsava sa svakim novim korisćenjem.
Praznjenje bafera
Praznjenje bafera (buffer underrun) je jedan od najvećih problema pri snimanju CD-ova. Desava se pri snimanju diskova uz izvrsavanje drugih zadataka (multitasking) ili u slučaju snimanja sa ,,sporog" izvora na ,,brzo" odrediste. Kada proces snimanja započne, od esencijalnog je značaja da podaci koji se zapisuju budu raspolozivi, sve do zavrsetka istog. Praznjenje bafera se desava kada računarski sistem ne uspeva da odrzi tok podataka prema CD snimaču za vreme procesa zapisivanja. Kao rezultat toga snimanje ne uspeva i medijum propada tj. postaje neiskoristiv. Da bi
smanjili mogućnost praznjenja bafera svi moderni CD snimači imaju ugrađen bafer za podatke, koji
skladisti dolazeće podatke i tako brani CD snimač od potencijalno presporog izvora. Pored ovog, već nekoliko godina unazad svi proizvođači CD snimača ugrađuju i tzv. zastitu od praznjenja bafera (buffer underrun protection), kojim su u potpunosti resili prethodni problem. Sama zastita radi tako sto konstantno proverava stanje bafera podataka i u slučaju njegovog praznjenja ispod kritične granice zaustavlja snimanje na odgovarajućoj lokaciji. Kada se bafer u dovoljnoj meri dopuni, glava za snimanje se repozicionira na odgovarajuću lokaciju (sektor) i snimanje se nastavlja. Razni proizvođači imaju razne nazive za tehnologije zastite bafera od praznjenja, ali njihova sustina je ista.
Kapacitet medijuma
Kapacitet CD-R diskova je 74 minuta ili 650 MB. Posto svaki sekund audio vremena zauzima 75 sektora, ceo disk ima kapacitet od 74x60x75 = 333.000 sektora. Stvarni kapacitet tih 333.000 sektora zavisi od toga sta se na disk zapisuje, audio ili podaci. Tu postoje razlike, posto je kapacitet audio sektora 2.353 bajtova, nasuprot kapacitetu ,,data" sektora od 2.048 bajtova (kod ,,data" diskova se veći deo podataka koristi za korekciju gresaka). Kao posledica toga, 74-minutni disk ima kapacitet od 746 MB za audio, a samo 650 MB za podatke (data). Kasnih 90-tih se pojavljuju mediji koji imaju kapacitet veći od 74 minuta, prvo oni od 80 minuta (703 MB), a kasnije i oni od 90 i 99 minuta (791 i 870 MB). Ovi mediji ponekad imaju probleme sa kompatibilnosću, pogoto oni od 90 i 99 minuta.
,,Overburn
,,Overburn" je zapisivanje vise podataka na disk od njegovog zvaničnog kapaciteta, iskorisćavajući deo rezervisan za ,,lead-out" i eventualno jos nekoliko blokova iza njega. Domet do kog je ovo moguće zavisi od CD snimača, aplikacije za snimanje i konkretnog medijuma. Ne dozvoljavaju svi CD snimači i aplikacije za snimanje ,,overburn", a rezultati variraju i od vrste medijuma. Diskovi snimljeni na taj način su po definiciji nestandardni i stoga ne postoji garancija da će biti čitljivi u svim CD uređaji.
DVD (Digital Video Disc)
Istorijat
Dolazak DVD formata najavljen je u septembru 1995 godine, a njegova prva sluzbena specifikacija je predstavljena godinu dana kasnije. O odrzavanju razvoja DVD-a brine se DVD forum, koji se sastoji od 10 osnivačkih kompanija i vise od 220 dodatnih članova. Prvi DVD plejeri i diskovi na japanskom trzistu pojavili su se u novembru 1996 godine, a u SAD-u su u prodaju usli u martu 1997.
DVD uređaji u početku su bili vrlo skupi, kostali su i vise od iznosa koji bi danas bio veći od 500 evra, ali u proleće 1999. godine njihova cena je po prvi put pala ispod 300 američkih dolara, pa su se zajedno sa kompakt diskovima počeli prodavati i u prodavnicama s mesovitom robom. Tada su činili tek mali deo prodaje u odnosu na VHS kasete, ali danas je situacija obrnuta i DVD diskovi uverljivo čine većinu prodaje, u nekim drzavama čak i vise od 90%, pa polako iskorenjuju u odnosu na njih glomazne, niskokapacitetne i zastarele VHS kasete. DVD diskove i plejere danas je moguće kupiti u gotovo svim većim prodavnicama, a njihove cene su počele padati do ili čak ispod VHS uređaja i kaseta. U poslednje vreme je postala popularna mogućnost kupovine filmova na DVD disku uz dnevne novine za nekih 100 do 200 dinara.
Opis tehnologije
Na prvi pogled, DVD disk se lako moze pobrkati za CD: i jedan i drugi su plastični diskovi prečnika 120 mm i debljine 1,2 mm, i oba se oslanjaju na tehnologiju lasera koji čita podatke skladistene u brazdama duz spiralne trake. Moze se reći da se sličnosti tu i zavrsavaju, ali je isto tačno da porast kapaciteta DVD-a u poređenju sa CD-om u velikoj meri postize smanjenjem tolerancija svoga prethodnika.
Prvo, trake su smestene blize jedna drugoj, dozvoljavajući stoga vise traka po disku. Sam prostor između traka je smanjen na 0.74 μm (kod CD-a je on 1.6 μm), a i brazde su manje (minimalna duzina brazde je 0.4 μm, naspram 0.834 kod CD-a). Smanjeno rastojanje i veličina brazdi same po sebi daju četvorostruko povećanje kapaciteta DVD-a u odnosu na CD. Smanjene brazdi znači da sad laser treba da generise smanjenu tačku, DVD ovo postize smanjenjem talasne duzine sa 780 nm infracrvene svetlosti kod CD-a, na 635 nm ili 650 nm crvene svetlosti.
Drugo, DVD specifikacija dozvoljava čitanje informacija sa vise od jednog sloja DVD-a, jednostavno menjajući fokus lasera za čitanje. Umesto korisćenja neprozirnog reflektujućeg sloja, moguće je koristiti jedan proziran sloj sa neprozirnim reflektujućim slojem iza na kome se nalazi jos podataka. Ovo ne udvostručava kapacitet u potpunosti, posto se na drugom sloju ne moze postići gustina kao na prvom, ali omogućuje jednom disku kapacitet od 8,5 GB, bez potrebe za okretanjem istog. Zanimljiva osobina DVD-a je da se njegov drugi sloj moze čitati od unutrasnjosti ka spoljasnjosti, ali i obrnuto.
Treće, DVD standard dozvoljava dvostrane diskove. Da bi olaksali fokusiranje lasera na manje brazde, proizvođači su koristili tanju plastičnu podlogu od one koja se koristi kod CD-ROM diskova, smanjujući dubinu sloja plastike kroz koji laserski zrak treba da prođe. Ovo smanjivanje je rezultovalo diskovima deljine 0.6 mm - polovinom debljine CD-ROM diskova. Međutim, posto su ovi stanjeni diskovi bili pretanki da bi ostali ravni i izdrzali rukovanje, proizvođači su spojili dva diska - tako dobijajući jedan disk debljine 1,2 mm. Ovo spajanje efektivno udvostručuje potencijalni kapacitet diska. Danas i jednostrani diskovi imaju dve podloge, iako jedna od njih nije u mogućnosti da sadrzi podatke.
Najzad, DVD je učinio strukturu podataka na disku efikasnijom. Kada je CD standard razvijan kasnih 70-tih bila je neophodna ugradnja prilično grubog sistema za korekciju gresaka. Efikasniji sistem za korekciju gresaka na DVD-u ostavlja vise mesta za stvarne podatke.
DVD-ROM uređaji
Slično DVD diskovima, mala je razlika između DVD-ROM uređaja i običnog CD-ROM uređaja, spolja je to jedino DVD logo na prednjoj masci. Čak i iznutra ovi uređaji su veoma slični: interfejs im je ATAPI ili SCSI, a prenos podataka se obavlja skoro identično. Podsistem koji se razlikuje kod ova dva tipa uređaja je onaj koji daje podrsku radu lasera. On je kompleksniji kod DVD-ROM uređaja posto se kod njega zahteva mogućnost čitanja podataka kako sa DVD tako i sa CD medija. Najranija resenja su podrazumevala par sočiva koja su se smenjivala u zavisnosti od medija. Danas većina DVD uređaja poseduje odvojene lasere optimizovane posebno za CD (780 μm) i DVD (650 μm). Neki noviji uređaji implementiraju jos elegantnije resenje koje izbegava promenu sočiva ili lasera, a bazira se na holografskom optičkom elementu koji je sposoban da fokusira laserski zrak u dve diskretne tačke. DVD-ROM uređaji okreću disk znatno sporije od CD-ROM uređaja. Međutim, posto su podaci smesteni mnogo gusće na DVD diskovima, protok podataka je znatno veći u poređenju sa CD-ROM uređajem koji okreće disk istom brzinom. Dok 1x CD-ROM ima maksimalni protok podataka od samo 150 KBps, 1x DVD-ROM ima protok od 1,250 KBps, sto je vise nego sto obezbeđuje 8x CD-ROM.
DVD-Video
Naslovi DVD-Video su obično kodovani sa digitalnih studijskih master traka u formatu MPEG-2. Format MPEG-2 nudi veću ukupnu kompresiju od MPEG-1 i daje mnogo ostriju i čistiju sliku. Video kodovan u formatu MPEG-2 obično koristi 480 horizontalnih linija po kadru (720 x 480 piksela), prema 425 linija za laser disk i 250 do 270 linija za VHS video.
Jednostrani DVD-Video disk (DVD-5) je bio konstruisan da drzi film tipične duzine - koji u proseku traje 133 minuta. Kodovanje MPEG-2 koristi kompresiju sa gubitkom koja uklanja redundantne informacije (kao sto su područja na slici koja se ne menjaju) i informacije koje nisu odmah prepoznatljive za ljudsko oko. Rezultujući video, naročito kada je slozen ili brzo promenljiv, moze ponekad da sadrzi vizuelne greske, zavisno od kvaliteta obrade i stepena kompresije. Kod kompresije MPEG-2 potpuno pokretna slika zahteva minimalnu brzinu video podataka od 3.500 Kbita u sekundi. Digitalni zvuk okoline - u centru, levo, desno, levo pozadi i desno pozadi, a pored toga i neusmereni bas - zahteva dodatnih 384 Kbita u sekundi. Ako se tome dodaje jos memorije potrebne za staze dijaloga u različitim jezicima i podnaslove, zahtevani kapacitet raste na 4.692 Kbita u sekundi - odnosno 586,5 Kbajta svake sekunde filma koji traje 133 minuta (potrebno je minimalno 4 Mbita u sekundi da bi se dobili rezultati visokog kvaliteta). To sve izlazi na ukupan zahtevani kapacitet memorije od 4,68 Gbajta. Veće brzina podataka mogu da imaju kao rezultat visi kvalitet, sa gotovo neprimetnim razlikama od mastera na brzinama preko 6 Mbita u sekundi. Kako se tehnologija kompresije MPEG poboljsava, postize se visi kvalitet na manjim brzinama.
Čist rezultat je u tome da bi film prikazivan sa DVD-Video trebalo da izgleda nesto bolje od onog sa potrosačke video trake i uglavnom bolje nego sa laser diska, pod pretpostavkom da je slika kodovana u najmanju ruku sa razumnim nivoom vestine. Pored toga, naslovi DVD-Video tipično podrzavaju vise različitih srazmera, dozvoljavajući gledaocu da bira između najmanje nekoliko njih, kao sto su 16:9, formati za siroke ekrane, kao i konvencionalniji odnos 4:3. Dalje, naslovi DVD-Video Vam takođe dozvoljavaju da birate do osam različitih jezika i 32 različita skupa podnaslova.
Kod dvoslojnog diska (DVD-9), kapacitet se povećava na 240 minuta. Dvostrani disk (DVD-10) će drzati nesto vise od 266 minuta, ali disk trazi da se prevrne da bi prikazao drugu stranu. Mnogi DVD filmovi su iskoristili prednost dvostranih diskova, stavljajući verziju formatiranu za normalni televizijski monitor ili monitor u srazmeri 4:3 na jednu, a sirokoekransku verziju formatiranu u odnosu 16:9 na drugu stranu.
Postoje dva načina upisivanja DVD slojeva podataka: paralelno praćenje staze (PTP) i praće-nje suprotne staze (OTP). Kod PTP diskova, oba sloja se čitaju od unutrasnjosti ka spoljasnosti diska, dok se kod OTP diska spoljni sloj čita od unutrasnjosti ka spoljasnosti diska, a zatim nazad ka unutrasnjem sloju. To dozvoljava uređaju da čita oba sloja gotovo kontinualno, samo sa jednim kratkim prekidom koji je potreban da bi se ponovo fokusirala sočiva pikapa. To je posebno korisno za DVD filmove, gde je potrebno dugo vreme prikazivanja bez prekida.
DVD-Audio
Zanimljivo je da se zapazi činjenica da je prvi optički memorijski medijum koji je postao ras-poloziv za siroku publiku bio sada poznati audio CD. Od tada, oblasti digitalnih audio i video podataka su se preplitale u simbiotičkom odnosu, u kome je jedna industrija koristila tehnologiju one druge, radi međusobne koristi. Računarskoj industriji je trebalo nekoliko godina da shvati da je CD savrseni medijum za smestanje i distribuciju velikih količina digitalnih podataka, a to se nije desilo sve dok se nije dobro zaslo u 1990-e godine, kada su CD-ROM memorije postale standardni deo opreme PC računara.
Sa najnovijim razvojima u oblasti optičkih memorija koje je podstakla industrija PC računara, industrija za snimanje zvuka sada pokusava da pozajmi tehnologiju, da bi pronasla drugi način navođenja siroke publike da opet kupuje sve njihove zbirke albuma. Potraga za CD-ovima veće vernosti zvuka je brojne standarde koji se bore sa DVD-Audio da postanu sledeći prihvaćeni standard. Među njima su SACD (Super Audio CD) i DAD (digitalni audio disk). Kada jedan od njih konačno pobedi, on će moći da proizvede diskove sa 24-bitnom rezolucijom i frekvencijom uzorkovanja od 96 KHz, u poređenju sa danasnjim formatom od 16 bita i 44,1 KHz. Format SACD je kompatibilan unazad sa postojećim uređajima za reprodukciju - sto je činjenica koja moze da pomogne u bici za prihvatanje od strane potrosača.
Kada je DVD izbačen na trziste 1996. godine, on nije uključivao format DVD-Audio. Rezultat rada koje je DVD Forum posle toga preduzeo sa svojim ključnim parnetrima iz muzičke industrije bio je nacrt standarda koji je izasao početkom 1998. godine. Specifikacija DVD-Audio 1.0 (bez zastite od neovlasćenog kopiranja) je zatim izasla u proleće 1999. godine.
DVD-Audio uključuje opciju PCM (impulsna kodovana modulacija) digitalnog zvuka sa veličinama i brzinama uzorkovanja većim od onih kod audio CD. Alternativno, zvuk za većinu filmova je smesten kao diskretan, visekanalni zvuk okruzenja, upotrebom kompresija zvuka Dolby Digital ili Digital Theatre Systems Digital Surround (DTS), sličnih formatima za zvučno okruzenje koji se koriste u pozoristima. DTS je format za kodovanje zvuka sličan Dolby Digital, koji zahteva dekoder, bilo u uređaju za reprodukciju ili u spoljasnjem prijemniku. On prilagođava kanale za bas i pet zvučnika - napred levo, napred u sredistu, pozadi levo i pozadi desno - i neki tvrde da DTS, zbog svoje manje kompresije, zvuči bolje od sistema Dolby Digital. Kao i kod videa, kvalitet zvuka zavisi od toga koliko su dobro izvedeni obrada i kodovanje. I pored kompresije, Dolby Digital i DTS mogu da budu blizu, ili čak boljeg kvaliteta od onog kod CD.
Diskovi DVD-Audio će biti u stanju da nose video, kao sto su naslovi DVD-Video, kao i zvučne datoteke visokog kvaliteta i uključuju ograničenu interaktivnost. Kapacitet dvoslojnog DVD-Audio diska će biti najmanje do 2 sata za potpuni zvuk okruzenja i 4 sata za stereo zvuk. Kapacitet jednog sloja će biti oko jedne polovine navedenih vremena.
Prvi proizvodi DVD-Audio su se očekivali sredinom 2000. godine. Kasnjenje je delimično prouzrokovano sporim procesom izbora karakteristika zastite od neovlasćenog kopiranja (sifrovanja i ,,vodenog pečata"), komplikacija koje su se pojavile kao rezultat inicijative za sigurnost digitalne muzike (SDMI - Secure Digital Music Initiative). Krajem 1999. godine je donesena odluka koja bi tehnologija zastite trebalo da se koristi u okviru SDMI.
Dok diskovi DVD-Audio mogu da se konstruisu da rade u uređajima za reprodukciju DVD-Video, isto tako je moguće napraviti i disk DVD-Audio koji uopste neće moći da radi u takvim uređajima. To je zbog toga sto specifikacija DVD-Audio uključuje nove formate i karakteristike koje DVD-Video ne moze da opsluzuje. Razumno resenje su ,,univerzalni uređaji za reprodukciju" koji mogu da rade i sa DVD-Video i sa DVD-Audio diskovima.
Formati upisa
Ima pet verzija DVD-ROM u koje se moze upisivati:
DVD-R za opste potrebe,
. DVD-R za autorstvo,
. DVD-RAM,
. DVD-RW
. DVD+RW.
Svi formati DVD u koje se moze upisivati uključuju skup specifikacija koje definisu fizičke osobine i karakteristike medijuma. To je ,,fizički sloj" funkcionalnosti medijuma i sposobnost nekog pojedinačnog uređaja da reprodukuje sa diska zavisi od njegovih mogućnosti da podrzava pridruzeni fizički sloj, bez obzira na to koja vrsta podataka se na njemu nalazi. Specifikacija samog sadrzaja je stvar brojnih ,,aplikacionih slojeva" koje je definisao DVD Forum. Filmovi se tipično izdaju na replikovanim ROM medijumima (fizički sloj) i autorizuju upotrebom formata DVD Video (aplikacioni sloj).
Format DVD-Video je u sustini izdavački format, namenjen za upotrebu u procesu jednostrukog masterovanja. Međutim, DVD video rekorderi mogu takođe da koriste jedan drugi aplikacioni sloj, poznat kao format VR (Video Recording - video zapisivanje). Format VR je stvorio DVD Forum da bi ponudio funkcionalnost koja je vrlo slična onima kod videorekordera na trake (VCR). Na primer, zamislite uobičajenu funkciju VCR koja omogućava stavljanje video segmenta bilo gde na traci. Pokusaj da se to izvede upotrebom aplikacionog sloja DVD Video bio bi veoma tezak i trosio bi mnogo vremena, jer bi uređaj za snimanje morao da prati i popravlja bilo kakvu promenu u navigacionim funkcijama diska. Format VR je projektovan da uprosti takve funkcije, dozvoljavajući fleksibilnost sličnu onoj kod trake i u isto vreme obezbeđujući nove karakteristike, kao sto je automatsko pronalazenje praznih područja i vizuelna ,,tabela sadrzaja" zapisa na disku.
Svi uređaji za formate za upis mogu da čitaju diskove DVD-ROM, ali svaki od njih koristi različitu vrstu diska za upisivanje. DVD-R - koji je prvi put postao raspoloziv 1997. godine - moze da upise podatke samo jednom (i to samo sekvencijalno), dok drugi formati - DVD-RAM, DVD-RW i DVD+RW - mogu svi da budu ponovo upisivani na hiljade puta.
DVD-RAM je bio prvi format za upisivanje koji je dosao na trziste, pojavivsi se prvi put u le-to 1998. godine. On je najbolje prilagođen upisnim formatima DVD za upotrebu u računarima, zbog svog upravljanja neispravnostima i formata CLV u zonama, za brzi pristup. On nije kompatibilan sa većinom pogonskih uređaja i uređaja za reprodukciju (zbog upravljanja neispravnostima, drugačije reflektanse i malih razlika u formatu).
Formati DVD-RW i DVD+RW su slični u tome sto oba vise predstavljaju evolucioni razvoj postojeće tehnologije CD-RW/CD-R i zato daju bolju kompatibilnost sa ostatkom porodice CD/DVD proizvoda. DVD-RW je bio prvi put raspoloziv u Japanu krajem 1999. godine, ali nigde drugde sve do 2001. godine.
DVD-R
Konceptualno sličan CD-R standardu, DVD-R (DVD-Recordable) je medij na koji se moze snimati jedanput. On moze sadrzati bilo koje podatke koji se inače pohranjuju na DVD medijima masovne proizvodnje. U zavisnosti od tipa podataka DVD-R diskovi se mogu koristiti praktično na svim kompatibilnim DVD uređajima, uključujući DVD-ROM i linijske DVD Video uređaje. Kada se prvi put pojavio 1997. godine DVD-R medij je imao kapacitet od 3,95 GB. Kasnije je kapacitet povećan na 4,7 GB, na jednoslojnom, jednostranom DVD-R disku. DVD 1x brzina zapisivanja na disk je ekvivalentna 11,08 Mbit/s i ona odgovara otprilike devetostrukom povećanju CD-ROM 1x brzine zapisivanja na disk. Posle zapisivanja, DVD-R diskovi mogu biti čitani istom brzinom kao i masovno proizvedeni DVD mediji, u zavisnosti od same brzine DVD uređaja koji se koristi. DVD-R, slično kao i CD-R, koristi tehniku okretanja diska konstantnom linearnom brzinom (CLV - Constant Linear Velocity). Ovo rezultuje promenljivim brojem okretaja, u zavisnosti kako proces čitanja/zapisivanja napreduje od unutrasnjosti diska ka njegovoj spoljasnjosti. Na mediju kapaciteta 4,7 GB pri 1x brzini broj okretaja u minuti varira od 1,475 do 575. Snimanje na DVD-R diskove se izvodi upotrebom organskog snimajućeg sloja koji se trajno transformise izlaganjem zraku crvenog lasera. Sam postupak se odigrava tako sto se snimajući sloj kratkotrajno izlaze laserskom zraku velike snage (otprilike 8-10 mW), koji je usko fokusiran na povrsinu diska. Usled zagrevanja organski snimajući sloj se trajno menja, tj. na njemu nastaju mikroskopski tragovi. Ovi tragovi se razlikuju po duzini, u zavisnosti kada se laserski zrak snimanja uključio i isključio. Osetljivost snimajućeg sloja je podesena prema odgovarajućoj talasnoj duzini svetlosti, pa tako izlaganje ambijentalnom svetlu ili čitajućem laserskom zraku ne ostećuje medij. Čitanje medija se vrsi fokusiranjem laserskog zraka slabe snage i otprilike iste talasne duzine (635 ili 650 nm) na povrsinu diska. Oblasti koje nisu ,,osvetljene" tokom snimanja su reflektivne, tj. većina svetlosti se vraća prema optičkoj glavi za čitanje. Za razliku od njih ,,osvetljene" (snimljene) povrsine su veoma malo reflektivne, tj. jako malo svetlosti se vraća sa njih. Zahvaljujući ovoj osobini dobija se binarni signal, koji se kasnije dekoduje u originalne podatke. Svi DVD diskovi moraju imati tri osnovne oblasti na sebi: ,,lead-in", korisničke podatke i ,,lead-out". ,,Lead-in" i ,,lead-out" su granične oblasti koje obelezavaju početak i kraj oblasti sa korisnim podacima, i kritični su za pravilno funkcionisanje diska.
Postoje dva metoda za upisivanje na disk DVD-R, ceo disk odjednom i inkrementalno upi-sivanje:
. ,,Ceo disk odjednom" je, kao sto mu i samo ime kaze, proces upisivanja svega sto je vredno, do 4,75 Gbajta iz jednog puta. Glavni računar mora dosledno da obezbeđuje podatke punom brzinom od 11,08 Mbita u sekundi za vreme bilo kakvog upisivanja, da bi se izbegle greske koje nastanu usled ispraznjenog bafera, sto je uslov koji moze da se minimizuje upotrebom velike bafer memorije za potrebe upisivanja. Upisivanje odjednom na DVD-R disk se izvodi tako sto se uvodno područje, područje sa podacima i izvodno područje upisuju jedno za drugim. To se razlikuje od načina na koji se tipično upisuje na diskove CD-R, gde se prvo upisuju podaci, a zatim uvodno područje/tabela sa sadrzajem i izvodno područje. Metod ,,ceo disk odjednom" će se najverovatnije koristiti kod autorizovanja video naslova, zbog velike dimenzije ovih programa. On takođe moze da se upotrebi za multimediju ili druge softverske naslove namenjene izdavastvu, jer su taskvi radovi normalno sklopljeni na čvrstom disku kao slika zavrsene datoteke, pre nego sto se ispitaju na optičkim diskovima DVD.
. ,,Inkrementalno upisivanje" se takođe podrzava u formatu DVD-R. Ono je po koncepciji vrlo slično tehnologiji upisivanja po paketima koja se koristi kod CD-R. Inkrementalno upisivanje dozvoljava korisniku da direktno dodaje datoteke disku DVD-R, upisujući ih jednu po jednu, umesto da zahteva da se sve datoteke nakupe na čvrstom disku pre upisivanja, kao sto je to slučaj kod metoda ,,ceo disk odjednom". Minimalna veličina koja moze da se upisuje mora da bude najmanje 32 Kbajta (čak i kada je datoteka koja se upisuje manja), jer je to minimalna veličina bloka kôda za ispravljanje gresaka (ECC) za DVD. Disk na koji se inkrementalno upisuje ne moze da se shvati kao potpun volumen, dok se ne upise konačna informacija, ili dok se ne ispuni ceo njegov kapacitet. Uvodno i izvodno granično područje zato ne mogu da se upisuju sve dok se ne pojavi jedan od ta dva događaja. Takav ,,nedovrseni disk" (onaj koji nema uvodno i izvodno područje i podatke potpunog sistema datoteka) moze da čita samo DVD-R uređaj, sve dok se proces ne zavrsi. Posle okončanja, krajnji uređaj za reprodukciju moze da čita disk, ali na njega vise ne mogu da se dodaju podaci.
Zbog raznoraznih razloga doslo je do potrebe za dva DVD-R formata: DVD-R za autorizovanje i DVD-R za opste potrebe:
. Format DVD-R(A) nastavlja da bude usmeren ka profesionalnom korisniku i druge razlike između formata su dosledne njihovom relativnom polozaju na trzistu. Glavna među njima je karakteristika sečenja master formata (CMF - Cutting Master Format) koju ima DVD-R(A). Ona dozvoljava da se ,,autorski" medijum od 4,7 Gbajta koristi kao direktna zamena za DLT trake za masterovanje u procesu replikacije naslova. To se postize upotrebom dela uvodnog područja za smestanje informacija zaglavlja protokola opisa diska (DDP - Disc Description Protocol) kao sto se to normalno radi na DLT master trakama. Odstranjivanje potrebe da se koriste DLT trake će imati za posledicu značajnu ustedu vremena u zadnjoj fazi autorizovanja. Kako formati za ,,autorizovanje" i za ,,opste potrebe" koriste različite talasne duzine lasera - od 635 nm i 650 nm respektivno - njihovi medijumi nisu kompatibilni za upisivanje. Za reprodukciju nema briga oko kompatibilnosti i obe vrste medijuma mogu da se čitaju podjednako dobro na DVD Video plejeru ili na bilo kakvom uređaju za DVD-ROM koji podrzava medijume DVD-R.
Ključna karakteristika formata DVD-R(G) - a sasvim moguće i ključni činilac koji je uticao na odluku DVD Foruma da uopste razdvoji format DVD-R - je da on sadrzi mere za zastitu sadrzaja koje fizički onemogućavaju pravljenje kopija bit-po-bit sifrovanih zabavnih naslova. Druge razlike su da DVD-R(G) koristi dekrementirajuće prethodno postavljene adrese, unapred stampano ili upisano kontrolno područje i da dozvoljava dvostrane diskove.
DVD-RAM
Uređaji za DVD-ROM za ponovni zapis, ili DVD-RAM, koriste tehnologiju promene faze sa nekim pomesanim magneto-optičkim osobinama, a ne čistu optičku tehnologiju CD i DVD diskova i imaju svoje korene u sistemu optičkog diska. Format ,,zljeb-polje" dozvoljava signalu da bude upisan i na zljebovima formiranim na disku i na poljima između zljebova. Zljebovi i unapred ispupčena zaglavlja sektora su izliveni u disku za vreme proizvodnje. Prva generacija proizvoda DVD-RAM - koja je obezbeđivala 2,6 Gbajta prostora za podatke na svakoj strani diska, koji je mogao da se koristi vise puta - pojavila se prvi put sredinom 1998. godine. Međutim, ti prvi uređaji će biti nekompatibilni sa standardom većeg kapaciteta, koji moze da koristi sloj za povećanje kontrasta i sloj toplotnog bafera da bi se postigla veća gustina. Specifikacija za DVD-RAM verzije 2.0 - sa kapacitetom od 4,7 milijardi bajtova po strani - bila je objavljena u oktobru 1999. godine. Firma Hitachi je postigla kapacitet od 4,7 Gbajta smanjivanjem veličine oznaka sa 0,41/0,43 mikrona na 0,28/0,30 mikrona i koraka staze sa 0,74 mikrona na 0,59 mikrona.
Osnovna razlika između DVD-RAM i ROM je u kompatibilnosti. Jednostrani diskovi DVD-RAM dolaze sa ili bez kertridza. Postoje dve vrste kertridza: Tip 1 je zatvoren, a Tip 2 dozvoljava vađenje diska. Dimenzije kertridza su 124,6 mm x 135,5 mm x 9,0 mm. Na diskove moze da se upisuje samo dok su u kertridzu. Sa druge strane, dvostrani diskovi DVD-RAM dolaze samo u zatvorenom kertridzu Tipa 2 i, zbog toga, ne mogu da se čitaju na starijim uređajima za DVD-ROM. Prvi uređaj za DVD-ROM u stanju da čita medijume DVD-RAM - ponegde informativno nazvan uređajem treće generacije - stigao je na trziste 1999. godine.
Uređaj prve generacije za DVD-RAM firme Panasonic, LFD101, zasnovan na sprezi SCSI, bio je u stanju da upisuje podatke na diskove DVD-RAM prosečnom brzinom od 0,5 Mbajta u sekundi i da ih čita od 2 do 3 puta brze. On je takođe bio sposoban da čita diskove DVD-ROM 2-brzinski i podigao je performansu čitanja CD-ROM na 20-brzinsku. Uređaj LFD101 je dozvolio da diskovi DVD-RAM budu formatirani bilo po UDF ili po FAT16 standardu i, bez iznenađenja obzirom na sličnost formata, bio je takođe u stanju da radi sa diskovima u PD formatu. Glavna prednost upotrebe formata UDF je u tome sto mogu da se koriste puni kapaciteti obe strane diska DVD-RAM, prelazeći granicu od 2 Gbajta koju nameće format FAT16. Jedan od nedostataka tih prvih uređaja je bio u tome sto oni nisu bili u stanju da koriste dolazeće diskove DVD-RAM dvostruke gustine.
Početkom 1999. godine,
sledila je firma
Sredinom 2000. godine, firma Panasonic je opet bila prva koja je izbacila na trziste uređaj za DVD-RAM druge generacije. On je bio u stanju da podrzava punih 4,75 Gbajta memorije po strani diska - umanjeno na 4,2 Gbajta posle formatiranja - isto kao i jednoslojni DVD-ROM. Ovo, sto je vazno, znači da DVD-RAM sada ima dovoljan kapacitet da se snimi 2 sata filma MPEG-2 visokog kvaliteta, sto ga čini idealnom zamenom za video traku. Dok će kvalitet unapred upisane video kasete VHS početi da opada posto se pusti samo 20 puta, proizvođači tvrde da medijum DVD-RAM moze da se prepise do 100.000 puta i odrzaće integritet podataka najmanje 30 godina.
DVD-RW
DVD-RW predstavlja evolutivan razvoj postojeće CD-RW i DVD-R tehnologije. Izbačen je na trziste krajem 1999. godine od strane kompanije Pioneer. Jedan od vaznijih ciljeva samog standarda je bio mogućnost njegovog lakog uklapanja u postojeće okruzenje optičkih diskova. Npr. DVD-RW diskovi ne koriste zastitne kutije (eng. cartridge), dozvoljavajući im da se koriste u praktično svim postojećim DVD uređajima (raniji, danas prevaziđen, snimajući DVD standard tzv. DVD-RAM je imao medije koji su najčesće dolazili u zastitnim kutijama). DVD-RW diskovi po specifikaciji imaju povrsinu sa relativno visokim stepenom refleksije, olaksavajući njihovo korisćenje u standardnim uređajima za čitanje. Sa stanovista proizvodnje, proces izrade DVD-RW medija je veoma sličan izradi CD-RW medija, omogućavajući postojećim linijama za proizvodnju diskova jednostavno preorijentisanje na novu tehnologiju.
DVD-RW diskovi koriste fazno promenljivu tehnologiju za čitanje, pisanje i brisanje podataka. Laserski zrak talasne duzine od 650 nm zagreva fazno promenljivu supstancu i menja njeno stanje između kristalnog (reflektujućeg) ili amorfnog (tamnog, nereflektujućeg), u zavisnosti od temperature i vremena hlađenja. Na osnovu razlike između snimljenih tamnih tačaka i onih reflektujućih DVD uređaj moze da reprodukuje snimljene podatke.
Medijumi DVD-RW koriste istu fizičku semu za adresiranje kao i medijumi DVD-R. Za vre-me upisivanja, laser uređaja prati mikroskopski zljeb da bi osigurao dosledno smestanje podataka po spiralnoj stazi. Zidovi mikroskopskog zljeba su modulisani u sinusnom obliku, tako da uređaj moze da ga čita i poredi sa jednim oscilatorom, radi precizne rotacije diska. Ovaj modulisani oblik se naziva ,,oscilujući zljeb", jer zidovi zljeba osciluju od jedne do druge strane. Taj signal se koristi za vreme upisivanja i nema nikakvog efekta za vreme procesa reprodukcije. Od svih formata porodice DVD, jedino ovaj koristi osciljujuće zljebove.
Unapred formatirana sema za adresiranje se koristi za identifikovanje fizičkih adresa mesta gde se upisuju blokovi. Ta sema se sastoji od niza mikroskopskih otvora, koji su napravljeni u područjima polja između zljebova.
Uprkos glavnim ciljevima DVD-RW standarda, u praksi su ostale brojne pretnje stopostotnoj kompatibilnosti sa postojećim DVD uređajima. Npr. neke uređaje zbuni nizi stepen refleksije DVD-RW medija i pomisle da je u pitanju dvoslojni disk, pa uzaludno pokusavaju da lociraju nepostojeći drugi sloj.
DVD+RW
DVD+RW je snimajući format izbačen na trziste od strane tzv. DVD+RW Alijanse, na čijem su čelu kompanije Sony i Philips. Nastao je nezadovoljstvom pomenutih kompanija sa, danas arhaičnim, standardom DVD-RAM. Iako je DVD+RW praktično stariji od formata DVD-RW, njegova trzisna ekspanzija je počela kasnije (uglavnom zbog činjenice da iza standarda DVD-RW stoji glavno standardizaciono telo u svetu DVD tehnologije - DVD Forum).
Sama DVD+RW tehnologija je skoro identična onoj kod DVD-RW standarda. Radi se o snimajućem mediju, baziranom na fazno promenljivoj supstanci - sami principi tehnologije nisu menjani jos od CD-RW standarda. Razlike u odnosu na DVD-RW se ogledaju u svega par detalja. Npr. DVD+RW diskovi mogu biti snimani kako tehnikom konstantne linearne brzine (CLV), tako i tehnikom konstantne ugaone brzine (CAV). Dalje, DVD+RW nudi mogućnost kombinovanja digitalnog videa i običnih podataka u okviru jedinstvenog fajl sistema. Najzad, mozda najvaznija prednost DVD+RW formata je veći stepen kompatibilnosti.
BLU-RAY
Blu-Ray je standard za snimanje na digitalni video disk (DVD). Blu-Ray povećava kapacitet diska sa 4,7 na 27 gigabajta, sto je dovoljno za smestanje dvočasovnog filma u video formatu visoke definicije, ili vise od 10 sati standarsnog televizijskog programa. Tehnika koristi plavo-ljubičastu svetlost, koja ima manje talasne duzine (405 nanometara) od tradisionalne crvene svetlosti koja se koristi kod DVD plejera (650 nm). Ovo omogućava smestanje većeg broja bitova na disk. Konzorcijum od devet firmi, uključujući Sony, Philips, Samsung, Sharp i Thomson Multimedia, podrzavaju ovaj format. NEC i Toshiba su razvili konkurentski protokol, koji moze da smesti 20 gigabajta.
HD-DVD
Alternativna verzija je razvijena od strane firmi Toshiba i NEC. Ovaj format je već usvojen i od strane DVD foruma. Originalno ime ovog formata je AOD od reči Advanced Optical Disc (poboljsani optički disk).
HD DVD nudi kapacitet od 15 GB po strani na jednom nivou za fabrikovane diskove, a 20 GB po strani za HD DVD-RW varijante. Fizički su vrlo slični DVD medijumima posto i oni koriste zastitni sloj od 0.6 mm. I ova tehnologija koristi plavi laser talasne duzine 405 nm. Ove diskove je moguće kreirati sa postojećom tehnologijom razvijenom za kreiranje DVD medijuma i zbog toga je u osnovi mnogo jeftiniji prelaz na ovu vrstu medijuma. Mnoge firme se upravo zbog toga zalazu da ovaj format bude standard a ne Blu-Ray tehnologija.
|
Medijum |
Sirina laserskog zraka u nanometrima |
Kapacitet diska |
|
CD-ROM |
0.65 GB |
|
|
DVD |
4.7 GB |
|
|
HD-DVD |
165 GB |
Literatura:
|
