viskas apie cd ir dvd - vilniaus universitetas7. apsauga nuo „piratų“. 8. naujovės. Įvadas...

24
Viskas apie CD ir DVD I dalis 1. Įvadas. 2. Diskų struktūros. II dalis 3. CD įtaisai. 4. DVD įtaisai. III dalis 5. Kompaktinių diskų standartai. 6. DVD diskų standartai. 7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m. firma „Sony“ šią technologiją panaudojo stereofoniniams įrašams, buvo sukurtas pirmasis kompaktinių diskų audio grotuvas. Greitai jos pėdomis pasekė analogiška „Philips“ firmos produkcija. „Philips“, kaip ir „Sony“, buvo viena iš pagrindinių šios technologijos kūrėjų. Pagrindine varomąją jėga kuriant kompaktinius diskus buvo garso įrašų industrija. CD (Compact disc, lietuviškai „kompaktinis diskas“ arba „kompaktinė plokštelė“) technologija dar ir dabar neturi sau lygių konkurentų muzikos pramonėje. Kompiuterių pramonėje kompaktiniai diskai pradėti naudoti žymiai vėliau. Tiek kompiuterių, tiek kompaktinių diskų naudojimas labai plečiasi, taip kaip plečiasi ir informacijos kiekis, kurį reikia išsaugoti. Numatydami tokią situaciją, elektronikos gamintojai iš anksto pradėjo kurti sekančios kartos optinius informacijos kaupiklius. Čia, kaip ir kompaktinių diskų kūrimo procese pagrindinis variklis buvo laisvalaikio organizavimo industrija. Konstruktoriams buvo duotas tikslas – padidinti diskų talpą iki tokio lygio, kad vienoje jo pusėje tilptų aukštos kokybės skaitmeninis filmas. Pradžioje, pagrindinės firmos-konstruktorės nesutarė dėl bendro formato. Galutiniam standarto priėmimui 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. Naujieji diskai gavo DVD pavadinimą. Iš pradžių tai reiškė skaitmeninis video diskas (Digital video disc), vėliau tai pradėjo šifruoti kaip universalus arba įvairiapusis skaitmeninis diskas (Digital versatile disc). Dauguma žmonių jau žino, kad DVD telpa daug daugiau informacijos nei CD, tad atrodo, bet ar DVD geresnis už CD? Šiame darbe pabandysime išsiaiškinti DVD ir CD panašumus ir skirtumus, trumpai apžvelgsime kompaktinių diskų ir DVD technologijas. Optinė informacijos saugojimo technologija ir diskų struktūros CD („kompaktinis diskas“) – tai 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

Upload: others

Post on 23-Jun-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

Viskas apie CD ir DVD I dalis

1. Įvadas. 2. Diskų struktūros. II dalis 3. CD įtaisai. 4. DVD įtaisai. III dalis 5. Kompaktinių diskų standartai. 6. DVD diskų standartai. 7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės.

Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m. firma „Sony“ šią technologiją panaudojo stereofoniniams įrašams, buvo sukurtas pirmasis kompaktinių diskų audio grotuvas. Greitai jos pėdomis pasekė analogiška „Philips“ firmos produkcija. „Philips“, kaip ir „Sony“, buvo viena iš pagrindinių šios technologijos kūrėjų. Pagrindine varomąją jėga kuriant kompaktinius diskus buvo garso įrašų industrija. CD (Compact disc, lietuviškai „kompaktinis diskas“ arba „kompaktinė plokštelė“) technologija dar ir dabar neturi sau lygių konkurentų muzikos pramonėje.

Kompiuterių pramonėje kompaktiniai diskai pradėti naudoti žymiai vėliau. Tiek kompiuterių, tiek kompaktinių diskų naudojimas labai plečiasi, taip kaip plečiasi ir informacijos kiekis, kurį reikia išsaugoti. Numatydami tokią situaciją, elektronikos gamintojai iš anksto pradėjo kurti sekančios kartos optinius informacijos kaupiklius. Čia, kaip ir kompaktinių diskų kūrimo procese pagrindinis variklis buvo laisvalaikio organizavimo industrija. Konstruktoriams buvo duotas tikslas – padidinti diskų talpą iki tokio lygio, kad vienoje jo pusėje tilptų aukštos kokybės skaitmeninis filmas.

Pradžioje, pagrindinės firmos-konstruktorės nesutarė dėl bendro formato. Galutiniam standarto priėmimui 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. Naujieji diskai gavo DVD pavadinimą. Iš pradžių tai reiškė skaitmeninis video diskas (Digital video disc), vėliau tai pradėjo šifruoti kaip universalus arba įvairiapusis skaitmeninis diskas (Digital versatile disc).

Dauguma žmonių jau žino, kad DVD telpa daug daugiau informacijos nei CD, tad atrodo, bet ar DVD geresnis už CD? Šiame darbe pabandysime išsiaiškinti DVD ir CD panašumus ir skirtumus, trumpai apžvelgsime kompaktinių diskų ir DVD technologijas.

Optinė informacijos saugojimo technologija ir diskų struktūros CD („kompaktinis diskas“) – tai 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

Page 2: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

paviršius. Silpnas lazerinis spindulys yra siunčiamas į diską per dvipusį veidrodį, ir sensoriai registruoja skirtumus tarp šviesos atspindžių kaip nuliukus ir vienetukus. Kompaktinių diskų privalumas – tai puiki muzikos kokybė. Skaitymo metu programinė įranga netgi gali koreguoti klaidas, kurias sukelia pirštų žymės ant disko.

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 greitai ji neatitiko grafinės medžiagos naudojimo ir „Windows“ aplinkos poreikių, ypač diegiant didelės apimties programas. CD-ROM programų gamintojams ir platintojams buvo daug pigesnis, programas diegti 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-ROM pavadinimas kilęs sutrumpinant žodžius „Compact Disk Read Only Memory“ tai yra „tik skaitomos atminties kompaktiškas diskas.“ 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 ir dabar CD įrenginiai faktiškai yra neatsiejama PC periferijos dalis.

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. Optiniame 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 um lako, jautraus šviesai, sluoksniu. Rašymas vyksta lazerio spinduliu. 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.

Padidintas CD-ROM disko vaizdas

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.

Žemiau pateikiamas kompaktinio disko pjūvis.

Page 3: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

CD-ROM disko konstrukcija.

CD-ROM diskų fiziniai parametrai yra pateikiami 1 lentelėje.

1 lentelė. CD-ROM disko fiziniai parametrai:

CD-ROM palyginimas su lanksčiu disku

CD-ROM gali būti lyginamas su lanksčiu diskeliu, kadangi 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. Jūs tai galite jausti. Tai sukelia pauzes skaitymo funkcijoje. Tai yra CD-ROM trūkumas. Greitesnės tvarkyklės gali kelti triukšmą.

CD-ROM palyginimas su kietu disku

CD-ROM gali būti lyginamas 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 koncentruotus 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.

Kompiuterio CD-ROM tvarkyklė gali groti ir muzikinius CD. Tai yra didelė dovana kompiuterio vartotojams, bet reikalauja dar 3 dalykų:

• reikia turėti garso kortą personaliniame kompiuteryje;

Page 4: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

• CD-ROM tvarkyklė turi atitikti MPC-3 multimedia standartą (visos šiuolaikinės CD-ROM tvarkyklės atitinka);

• reikia sujungti CD-ROM kišenę su garso korta specialiu kabeliu (galima groti ir be šio kabelio, bet muzika nebus kokybiška).

1990 metais CD-ROM technika buvo patobulinta, ir dabar galima pačiam įrašinėti kompaktinius diskus. Norint įrašinėti nuosavus CD-ROM, reikia naudoti tvarkyklę, kuri gali rašyti į specialius CD-R diskus. Šie diskai turi temperatūrai jautrų sluoksnį, kuris gali būti pakeistas įrašymo metu. Į CD-R tipo diską galima įrašyti tik kartą. Yra dar vienas kompaktinių diskų tipas CD-RW. Toliau plačiau apie kitas technologijas.

CD-R technologija

Kalbant apie visus kompaktinius diskus pridedama dalis „tik skaitomi diskai“ (read only discs) Tai primena, kad 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 vadinamasis daugkartinio rašymo („multisession“) režimas. Šių CD-R diskų struktūra ir gamyba yra panaši į paprastų CD-ROM.

Diskas yra pagamintas iš polikarbonato, kurio vidinis paviršius yra padengtas specialių dažų sluoksniu. Lazerio spindulys gali pakeisti dažų sluoksnio šviesos absorbcijos laipsnį. Sekantis sluoksnis yra pagamintas iš aukso ar paauksuoto metalo (naujausios technologijos jau leidžia naudoti sidabrą). Šis metalo sluoksnis padengtas apsauginiu lako paviršiumi.

Padidintas CD-R disko fragmento pjūvis pavaizduotas paveiksle.

CD-R fragmento pjūvis

Šie diskai gamybos metu yra suformatuojami. Tai yra jų neskaidriame dažų sluoksnyje yra suformuotas 0,6–0,7um spiralinis takelis (griovelis), kuris ir „rodo kelią“. Šiame takelyje informacija įrašoma galingu lazerio spinduliu, kuris išdegina skylutes iki atsispindinčiojo sluoksnio. Informacija skaitoma mažos galios spinduliu, matuojant atsispindėjusios šviesos intensyvumą. Šviesos srauto pokytis atsiranda lazerio spinduliui einant 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. Privalumas – gana žema vieno disko savikaina.

CD-MO technologija

Page 5: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

Kadangi 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.

Klasikinį 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 naudojant 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 mikrosrities 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. Pabaigai galima pastebėti, kad šie diskai nėra labai paplitę, iš dalies dėl to, kad buvo sukurta paprastesnė su fazės detekcija PD (Phase Detected, ) technologija.

CD-MO fragmento pjūvis

CD-RW technologija

Ateityje, matyt, labiausiai pasiteisins ir paplis CD-RW diskai. Tai „Compact Disc ReWritable“ (perrašomi kompaktiniai diskai). Nors ir CD-MO diskai yra perrašomi, jie turi daug trūkumų, vienas iš pagrindinių – rašymo proceso sudėtingumas ir nesuderinamumas su ankstesniais CD. CD-RW diskai dar vadinami CD-PD (compact disc phase detected). Taip yra todėl, kad informacija saugoma keičiant medžiagos fizinę būseną (fazę).

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 nuo informacinio paviršiaus fazės. Informacija skaitoma, kaip ir CD-ROM arba CD-R kaupikliuose, matuojant atsispindėjusios mažos galios lazerio šviesos intensyvumą.

CD-RW disko struktūra pavaizduota paveiksle.

Page 6: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

CD-RW fragmento pjūvis

CD diskų kodavimas

Audio kompaktiniuose diskuose analoginiai stereo signalai keičiami į skaitmeninę formą. Skaitmeninio 16 bitų signalo diskretizacijos dažnis Fd=44,1 kHz (aukščiausias perduodamo analoginio signalo dažnis 20 kHz). Diskretizacijos periodas lygus:

Td = 1 / Fd = 22,676 ms

Bendras skaitmeninio signalo srautas:

C = 2 * Fd * m = 2 * 44,1 * 1000 * 16 = 1,4112 Mbit/s.

Kas 6 kairio ir dešinio kanalų signalų taktus duomenys grupuojami į kadrus, jų talpa:

Rk = 2 * 6 * 16 = 192 signalo bitai.

Šie bitai grupuojami į 24 blokus po 8 bitus į bloką. Kadro ilgis lygus

Tk = 6 * Td = 6 * 22,676 = 136,05 ms,

o dažnis:

Fk = 1 / Tk = 1 / 136,05 = 7,350 kHz.

Skaitmeninio signalo srauto greitis:

C = Rk / Tk = Rk * Fk.

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 kontroliniai blokai (po 8 bitus į bloką) t. y. koreguojantys 64 bitų talpos duomenys. Kadro talpa su koreguojančiais duomenimis lygi:

Rk = 24 + 8 = 32 blokai = 256 bitai,

o srauto greitis :

C = Rk * Fk = 256 * 7,350 * 1000 = 1,8816 Mbit/s

Toliau prie kiekvieno kadro informacinių ir koreguojančių duomenų pridedamos 8 papildomos skiltys, sudarančios vieną bloką reikalingą valdymui ir indikacijai. Šie duomenys naudojami kaupiklyje reguliuoti ant disko sukimosi greitį, lazerio spindulio fokusavimą, takelio sekimui ir norimo tako radimui. Šiuo atveju kadro talpa gaunasi

Rk = 24 + 8 + 1 = 33 blokai = 264 bitai,

Page 7: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

o skaitmeninio signalo srautas:

C = 1,9404 Mbit/s.

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 pradžia pažymima 24 skilčių sinchrožodžiu. Šis kodas supaprastina taktinio dažnio išskyrimą iš atkuriamo skaitmeninio srauto.

Gaunama tokia rašomo skaitmeninio signalo struktūra kadro tėkmėje :

• Informacijos valdymo ir indikacijos žodis, • 12 informacinių žodžių, • 4 koreguojantys duomenų žodžiai, • 12 informacinių žodžių, • 4 koreguojantys žodžiai, • 24 skilčių sinchrožodis, • 3 skiriamieji bitai.

Gaunama tokia rašomo kadro talpa:

Rk = 33 * ( 14 + 3 ) + ( 24 + 3 ) = 558 bitai

Srauto greitis :

C = 588 * 7,350 * 1000 = 4,3218 Mbit/s.

Duomenų išdėstymas kompaktiniuose diskuose

Kompaktinio disko duomenų takelis prasideda disko centre ir baigiasi jo pakraštyje. Tai išilginė spiralinė juosta. Takelio diagrama pavaizduota paveiksle.

Takelio išsidėstymas kompaktiniame diske

Disko takelio ilgis siekia 10 km., o takelių tankumas yra apie 16 000 viename colyje (TPI Track Per Inch – takeliai į colį). Palyginimui galima paimti lankstų diskelį (floppy disc), kuris turi 69 takelius colyje.

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

Page 8: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

takelį. Kompaktai (Mixed Mode CD – maišyto tipo CD) kompiuterio duomenims naudoja pirmą takelį ir po 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. 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. Toks diskas yra išplanuotas taip:

Informacijos išsidėstymas kompaktiniame diske

Kaip matome sesijų įvadai visad būna 120 s. ilgio. Pirmosios sesijos išvadas visada būna 90 s. ilgio, na, o antrosios ir kitų sesijų tik 30 s. Skirtukų tarp takelių ilgis priklauso nuo takelių tipo. Jei jis skiria vienodos rūšies takelius jo ilgis – 2 s. jei ne – skirtuko ilgis būna 3 s.

DVD diskai

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“).

Page 9: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

Daugelis diskų yra 4,7 GB talpos, bet yra ir DVD diskų kuriuose talpinama 8,5 GB, 9,4 GB ir 17 GB informacijos.

DVD diskų forma identiška CD kaupiklių formai. Jo diametras 4,7 colio (12 cm) ir storis 0,05 colio (1,2 mm). 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). Abiejose pusėse galima saugoti po 4,7 GB informacijos, o tai viršija 7 kompaktinių diskų talpą. Be to galima naudoti diskus su dviem darbiniais sluoksniais kiekvienam paviršiui. Šiuo atveju kiekviena disko pusė talpina 8,5 GB informacijos (4,7 pirmame sluoksnyje, 3,8 antrame). Naudojant abi disko puses bendras talpumas siekia 17 GB, t.y. lygus 26 paprastiems kompaktiniams diskams. Paveiksle pateikiamas DVD disko vaizdas.

Pateikiame lentelę su DVD-ROM diskų pagrindiniais parametrais.

2 lentelė. DVD disko fiziniai parametrai:

Page 10: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

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.

DVD ir CD padidintas vaizdas.

Detalus DVD ir CD-ROM padidintų fragmentų vaizdas pateikiamas 10 paveiksle.

Detalus CD-ROM ir DVD padidintų fragmentų vaizdas

DVD diskų struktūriniai tipai

Single Side/ Single Layer (vienpusis/vienasluoksnis): Tai pati paprasčiausia DVD disko struktūra. Šiame DVD diske galima talpinti iki 4,7 GB informacijos. Tai 7 kartus didesnė talpa nei paprastų CD-ROM diskų.

Single Side/ Dual Layer (vienpusis/dvisluoksnis): Tokio tipo diskas informaciją talpina 2 sluoksniuose, vienoje pusėje, tokiame diske galima talpinti iki 8,5 GB duomenų, tai 3,5 GB daugiau negu vienasluoksniame DVD diske.

Double side/ Single Layer (dvipusis/vienasluoksnis): Tokiame diske telpa 9,4 GB duomenų, po 4,7 GB 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.

Page 11: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

Double Side/ Double Layer (dvipusis/dvisluoksnis): Tokios struktūros diske galima sutalpinti net 17 GB duomenų (po 8,5 GB kiekvienoje pusėje). Priminsime, jog šie dydžiai yra suapvalinti, nes 1 KB=1024 baitams, todėl tikslūs duomenys gali būti šiek tiek mažesni.

3 lentelė. DVD diskų specifikacijos.

SS – single side (vienpusis diskas) SL – single layer (vienas sluoksnis) DS – double side (dvipusis diskas) DL – double layer (dvigubas sluoksnis)Gali būti keturi DVD diskų variantai. Panagrinėsime jų struktūras privalumus bei trūkumus.

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 (trumpesnė lazerio banga daro tai įmanomu). Pateikiame tokio disko fragmentą.

SS/SL disko struktūra

Kaip matome, tokio disko struktūra praktiškai nesiskiria nuo CD-ROM disko struktūros. Čia yra tokie pat sluoksniai, kaip ir kompaktiniame diske.

Dvipusis diskas su vienu informaciniu sluoksniu

Dvipusis DVD diskas primena du CD-ROM diskus suglaustus nugarėlėmis. Čia 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. Pateikiame tokio disko struktūrą:

DS/SL DVD disko struktūra

Šių diskų darbinio sluoksnio storis yra 0,6 mm, viso disko kaip ir paprasto vienpusio DVD disko – 1,2 mm.

Vienpusis diskas su dviem informaciniais sluoksniais

Tokių diskų talpa yra 8,5 GB (4,7 pirmame sluoksnyje, 3,8 antrame). Čia informacija yra saugoma dviejuose sluoksniuose ir svarbiausias elementas skiriantis šiuos diskus nuo viensluoksnių – pusiau skaidrus reflektorius.

Page 12: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

Šis reflektorius ir 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. Visi kiti elementai išlieka tie patys.

Viensluoksnio ir dvisluoksnio diskų struktūros pavaizduotos paveiksle.

Viensluoksnio (SL) ir dvisluoksnio (DL) diskų struktūrų palyginimas

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 14 paveiksle. 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.

Lazerio spindulio fokusavimas dvisluoksniams DVD diskams

Dvipusis diskas su dviem informaciniais sluoksniais

Šiuose diskuose naudojama paprastų dvisluoksnių diskų technologija, tik šie dvigubi sluoksniai kuriami abiejose diskų pusėse. Gamyba šiuo atveju nežymiai pasudėtingėja, tačiau gaunamas du kartus didesnis talpumas (17 GB). Tokio disko struktūra pateikiama 15 paveiksle.

Page 13: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

DS/DL DVD disko struktūra

DVD-R diskai

„DVD Forum“ organizacija jau patvirtino specifikacijas dviejų 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 (Random Access Memory).

Šie DVD diskai yra dviejų tipų – vienpusiai ir dvipusiai. Kiekvienoje tokio disko pusėje turėtų tilpti apie 3,95 GB duomenų. 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 šios 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. Pakeitimai, kurie padaromi šiuo metodu yra gana maži, todėl ne visi šiuolaikiniai DVD-ROM įrenginiai gali skaityti šiuos diskus. Tarptautinė organizacija Optical Storage Technology Association užsiiminėjanti optinių įtaisų standartizavimu, pasiekė, kad naujausiose DVD įtaisų versijose šio trūkumo nebebūtų.

DVD-RAM diskai taip pat bus leidžiami dviejų tipų – vienpusiai ir dvipusiai. Kiekvienoje tokio disko pusėje bus galima patalpinti iki 2,6 GB duomenų. Informacijos išsaugojimo patikimumo padidinimui tokie diskai bus patalpinti į specialius įdėklus su paslankiu dangteliu. Bet kuriuo atveju įstačius diską į kaupiklį dangtelis atsidaro kaip ir įstatant paprastą disketę. Tačiau vienpusiai diskai galės būti 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. Tokių pasikeitimų optinės charakteristikos irgi yra labai nežymios, todėl ne visi DVD-ROM įtaisai gali skaityti šiuos diskus. Artimiausiu laiku šio nesuderinamumo turėtų nebelikti.

Toliau skaitykite II dalį.

CD įtaisai CD-ROM įtaisai yra skirti kompaktinių diskų skaitymui. Šiems įrenginiams keliami didesni reikalavimai nei kompaktinių diskų grotuvams. Visų pirma šie įrenginiai turi turėti sąsają su personaliniu kompiuteriu, jie turi palaikyti daugelį standartų ir tuo pačiu išgauti maksimalų duomenų perdavimo greitį.

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, klaidų korekcijos įrenginys, takelio sekimo, spindulio fokusavimo, greičio stabilizavimo bei periferiniai įrenginiai.

CD įtaisų struktūra

CD įtaiso valdymo struktūra ir optinio bei mechaninio bloko valdymas pavaizduotas 16 paveiksle.

Page 14: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

CD įtaiso struktūrinė schema

Visą sistemą tvarko valdantysis įrenginys. Jis reguliuoja variklio sukimosi greitį, takelio sekimą ir paiešką, lazerio spindulio fokusavimą. 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 ir indikacijos kontroleriu, kuris atlieka signalo ir sistemos kontrolę, formuoja valdančiuosius signalus.

Kaupiklių optika ir mechanika

Visi optiniai įrenginiai duomenų skaitymui naudoja lazerio spindulį. Šis spindulys yra generuojamas mažu galio arsenido puslaidininkiu lazeriu. Disko takelio sekimą atlieka sudėtingas ir preciziškas įrenginys, nes 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. Kompaktinio disko takelio ilgis siekia 10 km.

Optinė kaupiklių dalis yra pavaizduota paveiksle.

CD įrenginio optinė dalis

Variklis 1 suka kompaktinį diską, kryptinis puslaidininkio lazerio 3 spindulys surinktas linzės 4 perėjęs skiriamąją prizmę 5, poliarizuojančiąją plokštelę 6 ir fokusuojančią linzę 7 patenka į atspindintį CD disko sluoksnį 2. Atsispindėdamas nuo lygaus paviršiaus lazerio spindulys grįždamas per atskiriančiąją linzę 5 ir

Page 15: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

fokusuojančią linzę 9 ir patekęs į puslaidininkį fotodiodą 10 bus didžiausio galingumo. Jeigu spindulys patenka į disko pagilėjimą (pitą) tai didžioji jo dalis bus išsklaidoma ir grįžtančiojo spindulio srautas einantis į fotodiodą bus mažas. Krentančio ir atsispindėjusio spindulio atskyrimas linzėje 5 vyksta dėl joje esančio paviršiaus 8. Tokiu būdu yra vykdoma savotiška lazerio spindulio moduliacija. Atitinkamai jai kis ir šviesos srautas. Srautų skirtumas bus pats didžiausias, kai fazių skirtumas išreikštas pitų gyliais bus lygus 180 laipsnių. Taip atsitiks kai pi tų gylis bus lygus:

l / 4 = 0,78 / 4 = 0,19 um.

Jei įvertinsime polikarbonato šviesos lūžio koeficientą (1,5) šis gylis turėtų būti:

0,19 / 1,5 = 0,13 um

Realiai naudojamas pitų gylis siekia iki 0,1 um, tačiau tai duoda pakankamą spindulio moduliaciją loginiams „0“ ir „1“ atpažinti.

Linzės fokusavimo tikslumas neviršija 0,4 um, kai tuo pačiu metu sukantis diskui, jo vertikalūs svyravimai net centrinėje dalyje viršija šią reikšmę apie 100 kartų, todėl reikalingas dinaminis fokusavimo sekimas. Jo valdymui fotodiodo paviršius padalinamas į keturias dalis kaip parodyta paveiksle.

Fokusavimo kontrolės logika

Iš kiekvienos fotodiodo srities gaunamas elektrinis signalas. Tiksliai sufokusavus visi keturi signalai turi būti lygūs. Išfokusavus srovės tampa nelygios. Dėl to suformuojamas ir paduodamas signalas į fokusavimo ritę 11 (17 pav.). Rezultate fokusavimo taškas visad yra formuojamas ant atspindinčiojo disko paviršiaus. Antroji valdymo sistema judina optinį bloką nuo disko vidurio iki pakraščio ir 12 įtaiso pagalba laiko spindulį virš takelio. Variklio 1 sukimosi valdymas vyksta tokiu būdu, kad linijinis skaitymo greitis lieka pastovus ir lygus 1,25 m/s. Tam disko sukimosi dažnis keičiasi nuo 500 aps/min ant takelio su minimaliu spinduliu iki 225 aps/min ant takelio su maksimaliu spinduliu. Linijinio sukimosi greičio pastovumas leidžia rašant užtikrinti vienodą ir didelį įrašo duomenų tankumą, o skaitant supaprastinti informacijos skaitymą ir tolesnį jos apdorojimą.

Kaupiklių duomenų perdavimo sparta

Pirmieji CD kaupikliai duomenis skaitydavo 150 Kb/s sparta ir diskelio sukimosi greitis buvo keičiamas nuo 500 iki 225 aps/min. Toks disko sukimo būdas sutrumpintai žymimas CLV (Constant Linear Velocity – pastovus linijinis greitis) Tokie kaupikliai tiko dirbti tuometinėmis programomis bei atlikti palyginti nesudėtingus darbus. Tobulėjant kompiuteriams ir programinei įrangai duomenis perkelti reikėjo vis greičiau ir greičiau. Buvo pradėti gaminti CD kaupikliai kurie diską suko du kartus greičiau. (1000–450 aps/min). Jie buvo žymimi 2X. Netrukus pasirodė 4X, 6X, 8X, 10X ir 12X įtaisai. Visuose šiuose kaupikliuose diskai buvo sukami tuo pačiu būdu, tik vis greičiau. 12X spartos kaupiklyje disko sukimosi greitis galvutei esant ties vidiniu takeliu yra 6000 aps/min. Esant tokiam greičiui labai kaista įtaiso variklis, atsiranda sunkiai

Page 16: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

pašalinamos vibracijos ir kyla vėjas, kuris sunkina disko sukimo ir skaitymo galvutės valdymą, tampa sunku patikimai perskaityti duomenis. Tai kritinis greitis, kuriam viršyti reikia gaminti brangesnius įtaisus. Todėl šiuolaikiniuose kaupikliuose atsisakoma CLV duomenų skaitymo būdo.

CD kaupikliuose, kurių sparta viršija 16X yra naudojami du disko sukimo būdai. Jei naudojamas CAV (Constant Angular Velocity – pastovus kampinis greitis) būdas, tai disko sukimo greitis yra pastovus skaitymo galvutei esant ties bet kuria disko vieta. PCAV (Partial CAV) būdas yra toks: kol skaitymo galvutė yra nutolusi nuo centro ne daugiau kaip per 2/3 disko spindulio, diskas sukamas CAV būdu, o jai nutolus daugiau – CLV būdu.

CAV tipo CD kaupikliai didžiausia sparta skaito tik diskelio išoriniame takelyje įrašytus duomenis, nes jame įrašyti duomenys skaitymo galvutės atžvilgiu pralekia greičiausiai. Vidiniame takelyje įrašytus duomenis jie skaito 2,2 karto lėčiau. Pavyzdžiui 24X pažymėtas kaupiklis diską suka pastoviu 5500 aps/min greičiu ir išoriniame takelyje esančius duomenis skaito 3600 Kb/s sparta, tačiau vidiniame takelyje esančius duomenis – tik 1600 Kb/s sparta, kaip CLV metodu valdomas 11X tipo CD kaupiklis. Todėl CAV kaupiklių vidutinė duomenų skaitymo sparta yra gerokai mažesnė už spartą, kuria duomenis skaitytų to paties tipo CLV kaupikliai. PCAV 24X tipo kaupiklyje, kai jis dirba CAV režimu, diskas sukamas pastoviu 6000 aps/min greičiu. Perėjus į CLV režimą (diskelio išorėje), greitis sumažėja iki 5500 aps/min. Atrodo, to paties tipo PCAV tipo kaupikliai turėtų būti spartesni už CAV kaupiklius, nes didžiausią duomenų skaitymo spartą jie pasiekia skaitymo galvutei nutolus nuo centro tik per 2/3 diskelio spindulio, o jai judant link diskelio krašto, duomenų skaitymo sparta nekinta. Tačiau tai ne visada pasitvirtina nes diską sukant CLV būdu ir galvutei peršokus „paimti“ duomenų į kitą disko vietą, reikia papildomo laiko disko sukimo greičiui pakeisti. Tai užtrunka tuo ilgiau, kuo greičiau sukasi diskelis.

Klaidų detekcija ir korekcija

Visi CD formatai iš 33 bitų paketo naudoja 9 bitus takelio kontrolei ir klaidų detekcijai bei korekcijai.

Yra dvi skirtingos klaidų atsiradimo priežastys. Pirmasis klaidų tipas gali būti gautas disko gaminimo procese: maži oro burbuliukai ar mikroskopiniai nešvarumai gali interferuoti su lazerio spinduliu. Kitos klaidos gali atsirasti nuo pirštų antspaudų, įbrėžimų ar nešvarumų. Raudonoji Knyga (RedBook – CD standarto aprašymas) leidžia iki 250 klaidų per sekundę. Visos šios klaidos taisomos specialia klaidų korekcijos sistema.

Visų klaidų detekcijai ir korekcijai yra naudojama papildoma informacija ir specialūs matematiniai algoritmai. Tai padeda atrasti klaidas ir atstatyti tikras duomenų vertes. Klaidų detekcijos ir korekcijos schemos yra vadinamos EDC (error detection code), ECC (Error Correction Code), ir EDAC (Error Detection and Correction Code). CD Klaidų korekcijos kodo pagrindas yra pavadintas Reed Solomon Code. Audio CD grotuvai ir CD kaupikliai naudoja vidinę klaidų korekcijos schemą pavadinta CIRC (Cross Interleaved Reed Solomon Code). Toks dekoderis yra integruotas kaupiklių mikroschemose. Ši klaidų korekcija yra pati galingiausia, ji duoda geriausius rezultatus, ji iš 109 klaidų palieka tik vieną (audio CD). Kompiuterių kaupikliams bet kokios klaidos yra neleistinos, todėl dar naudojama lygiagreti klaidų korekcija. Ji pavadinta sluoksnine ECC ir yra įrašoma kartu su vartotojo sektorių duomenimis. Sluoksninė ECC gali būti dekoduojama tiek elektrinėje tiek ir programinėje dalyje.

DVD įtaisai DVD diskasukiai gali atkurti bet kokius CD diskus. Bet pasikeitimas formatais nėra visas. 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.

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 (200 ms).

Page 17: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

Paskutiniu metu DVD-ROM gamintojų ratas labai išsiplėtė ir patys įtaisai tapo labiau universalūs. 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. Labai svarbu, kad praktiškai visi antros kartos DVD-ROM įtaisai gali skaityti duomenis iš CD-R ir CD-RW diskų.

DVD veikimas

Atsitiko taip kaip ir turėjo atsitikti, DVD naudojamas kompiuteryje ir kaip video grotuvas namuose, kuris valdomas taip pat kaip ir video magnetofonas. Dar prie to turi ir papildomų valdymo galimybių, tokių kaip disko skanavimas ir fragmentų ieškojimas, pauzė ir sulėtintos peržiūros galimybė.

Jūs galite filmą žiūrėti kadrais ir kiekvienas kadras bus labai geros kokybės. Meniu ar distancinio valdymo pagalba galėsite „peršokti“ į bet kurią filmo vietą, galėsite keisti žiūrėjimo dydį (visam ekrane ar dalyje jo). Numatyta ir speciali funkcija, leidžianti apriboti nuo vaikų, filme tam tikrų scenų rodymą (pvz.: smurto ir t. t.). Bet didžiausia turbūt DVD galimybė – tai didelė duomenų talpa. Sakot filmui tiek duomenų nereikia? O kaip tada dėl vertimo? PVZ: Galimybė mėgautis filmų peržiūromis įvairiomis kalbomis, gali būti verčiama ir su titrais. Distancinio pulto ar tam tikros programos pagalba galite pasirinkti iš 8 skirtingų įgarsintų kalbų, ar pasirinkti iš 23 kalbų titrais.

Bene maloniausia galimybė peržiūrinti filmus – tai tų pačių scenų peržiūra iš skirtingų padėčių. Įsivaizduokite kaip būtu šaunu žiūrėti krepšinio varžybas, iš savo pasirinktos padėties, ar ją staigiai keisti, artėjant žaidėjui prie krepšio žiūrėti iš viršaus ar iš po krepšio Jus galite pasirinkti daugiausiai keturias kameros padėtis, be abejo tai turi būti numatyta kuriant ir montuojant filmą.

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 formate, gali skaityti ir IBM ir MAC tipo kompiuteriai 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.

DVD įtaisų struktūra

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. Buitinių DVD įtaisų struktūrinė schema pavaizduota paveiksle.

Page 18: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

DVD įtaiso struktūrinė schema

Panagrinėkime atskirų šios schemos komponentų funkcijas.

Disko sukimo ir skaitymo mechanizmas

Šį mechanizmą sudaro variklis ir jo kontroleris, optinis mechanizmas informacijos nuskaitymui. Optinėje galvutėje yra naudojamas raudonasis lazeris (bangos ilgis 640 nm). DVD DSP ( DVD Digital Signal Processing – DVD skaitmeninis signalo apdorojimas). Tai integrinė schema kuri keičia lazerio spindulio pakitimus į elektrinius skaitmeninius signalus, kad juos galėtų naudoti Audio/Video dekoderis.

Skaitmeninis Audio/Video dekoderis

Šis integrinių schemų kompleksas atpažįsta ir atkoduoja suspaustus disko duomenis. Šiuos duomenis dekoderis dekoduoja į aukštos kokybės video ir audio signalus. Jį sudaro virš vieno milijono tranzistorių ir tai yra pats sudėtingiausias DVD įrenginio komponentas. Dekoderis atlieka šias funkcijas:

• Atskiria ir sinchronizuoja garso ir vaizdo signalus. • Dekoduoja vaizdo duomenis. • Dekoduoja garso signalą.

Be šių pagrindinių funkcijų garso/vaizdo kontroleris gali suformuoti vaizdą vaizde papildomos informacijos išvedimui. Tai vadinamoji OSD (On-Screen Display) grafika. Kontroleris gali dekoduoti šešis audio takelius Dolby ProLogic formate.

Mikrokontroleris

Šis įtaisas kontroliuoja kaupiklio operacijas, atkoduoja valdymo panelio, išorines ar distancinio valdymo bloko komandas.

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 lęšių sistemose naudojamos holografiniai lęšiai su dviem skirtingais židinio nuotoliais. Tai leidžia skaityti kompaktinius ir DVD diskus su viena optine galvute. Kai kurie DVD įtaisai skirtingiems diskų

Page 19: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

tipams skaityti naudoja skirtingus lazerius ir lęšius. Pirmosios kartos PC-DVD diskasukiai negalėjo skaityti CD-R diskų. Antrosios kartos įtaisai naudojantys dvigubą lazerį ir vieną lęšį jau gali skaityti CD-R diskus.

Kadangi DVD diskai būna ir dvisluoksniai reikalingas dvigubas fokusavimas. Tai irgi atliekama su holografiniais lęšiais, turinčiais du fokuso taškus.

Personalinių kompiuterių DVD įrenginiai

Šiuo metu beveik visi PC turi CD-ROM įtaisus. Kai šie kaupikliai 1986 metais buvo pasiūlyti vartotojams, dauguma kietų diskų buvo tokios pat talpos kaip ir kompaktiniai diskai, ir net dauguma programinės įrangos neužpildydavo vieno disko. Tačiau tai ilgai nesitęsė, nes programos viršijo gigabaito barjerą, ir CD-ROM diskai nebepatenkino vartotojų poreikių. Šiuo metu kompiuterių konstruktoriai pradeda DVD technologiją taikyti vis plačiau, nes ji suteikia platesnes galimybes multimedia terpei.

Paveiksle matome DVD ir PC ryšių struktūrinę schemą. Matome, kad DVD įrenginys yra naudojamas, kaip standartinis kaupiklis. Pasiaiškinkime šių įtaisų funkcijas.

Kompiuterio su DVD kaupikliu struktūrinė schema

Procesorius yra pagrindinė šios sistemos dalis. Jis atlieka visų įrenginių valdymą ir kontrolę. Valdymo, adresų ir duomenų signalai siunčiami į globalinę PCI (Peripherial Component In terconnect) magistralę, kuri ir jungia visu komponentus į vieningą sistemą. Kietasis diskas ir DVD įrenginys yra sujungtas SCSI sąsaja. SCSI kontroleris per sąsają valdo abu kaupiklius ir siunčia duomenis iš kaupiklių į PCI magistralę.

Specialiosioms DVD funkcijoms atlikti yra naudojamas DVD dekoderis, kuri su DVD kaupikliu jungia DVD jungtis. Taip pat jis išskiria garso signalą, kurį vėliau galima paduoti į linijinį išėjimą. Antroji DVD dekoderio paskirtis – atskirti ir atkoduoti vaizdo signalą. Toks signalas yra paduodamas į vaizdo spartintuvą (Graphics Accelerator), kuris įgalina atkurti aukščiausios kokybės vaizdą monitoriuje neapkraunant centrinio procesoriaus. Operatyvinė atmintis (RAM) yra naudojama visų šios sistemos komponentų.

Taigi, kaip matome, apdorojamus vaizdo bei garso duomenis tvarko DVD dekoderis. Na, o su paprastais ne multimedia duomenimis dirbama kaip įprasta skaitmenine informacija.

Toliau skaitykite III dalį.

Kompaktinių diskų standartai Kuriant ir gaminant kompaktinius diskus didžiausias dėmesys buvo kreipiamas į audio informacijos saugojimą. Plečiantis šių diskų panaudojimo sričiai jie nebeatitiko reikalavimų. To pasėkoje atsirado daug naujų standartų, kurie aprašyti CD-ROM spalvotoje knygoje (CD-ROM Colour Book Standards). Daugiau informacijos pateikta lentelėje .

Page 20: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

Šioje dalyje panagrinėsime labiausiai paplitusias CD modifikacijas.

CD-DA standartas

Šis standartas buvo priimtas 1982 firmų „Philips“ ir „Sony“. Jis koduojamas „Compact Disc Digital Audio „(skaitmeninio garso kompaktinis diskas). Tai atramos taškas visoms sekančioms kompaktinių diskų kartoms. Šių diskų sektorių sudaro 2,352 vartotojo baitai. Sektoriai yra adresuojami minutėmis, sekundėmis ir sektoriais. Maksimalus 12 centimetrų disko grojimo laikas – 74 minutės.

Šiame standarte yra du adresavimo būdai:

• Absoliutaus laiko: laikas skaičiuojamas nuo disko pradžios. • Reliatyvaus laiko: laikas skaičiuojamas nuo takelio pradžios. Diske gali būti iki 99 takelių. Kiekvieną

takelį turi sudaryti mažiausiai 4 sekundės, na, o sekundės yra padalintos į 75 sektorius.

Kiekvieną sektorių sudaro 2,352 vartotojo baitai dar 882 baitai yra skirti klaidų detekcijai ir korekcijai. Tai vadinamasis subkanalas. Šiuos subkanalus kai kurie diskai naudoja ne klaidoms aptikti, bet papildomai informacijai saugoti. Tokie diskai vadinami CD+G arba CD+MIDI (Compact disc plus graphics arba CD+ Musical Instruments Digital Interface). Šiuos diskus gali skaityti specialiais grotuvais kurie turi jungtį su TV.

CD-ROM standartas

Po Audio CD sukūrimo 1984 metai „Philips“ ir „Sony“ pradėjo naudoti diskus kompiuterių informacijos saugojimui. Visų pirma saugoti tokius duomenis reikėjo daug didesnio tikslumo nei audio informacijai. CD- ROM turi saugoti ne 99 takelius bet tūkstančius jų. Buvo sukurti CD Mode1 ir CD Mode 2 režimai. Šie abu režimai adresavimui naudoja kelis sektoriaus pradžios baitus. Pirmieji sektoriaus 12 baitų naudojami sinchronizacijai. Sinchronizacijos baitai naudojami sektoriaus identifikacijai. Sekantys keturi baitai yra naudojami antraštei. Trys iš jų naudojami adresavimui, sekantis baitas nurodo koks režimas naudojamas.

CD-ROM iš CD-DA paveldėjo klaidų detekcijos ir korekcijos metodą CIRC. Tačiau išgauti didesniam tikslumui jau naudojama sluoksninė klaidų korekcija.

Mixed Mode CD standartas

Sujungus CD-ROM ir CD-DA buvo sukurtas „Mixed Mode CD“ (maišyto režimo) . Šie diskai turi paketus, sektorius ir takelius. Paprastai tokio disko pirmas takelis yra CD-ROM Mode1 tipo, o sekantys –CD-DA. Tačiau šie diskai turi vieną apribojimą. CD-ROM kaupiklis vienu metu gali skaityti tik vieną takelį, o jei yra skaitoma audio informacija jokie kiti duomenys negali būti skaitomi.

CD-ROM.XA standartas

Page 21: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

Šio disko pavadinimas šifruojamas kaip Compact disc – Read Only Memory / eXtended Architecture (CD-ROM / išplėstoji architektūra). Nors tokį diską 1989 metais sukūrė „Philips“, „Sony“ ir „Microsoft“, standartas galutinai buvo patvirtintas tik 1991. Iš tikro tai nėra naujas standartas, o tik CD-ROM galimybių išplėtimas, tačiau jo suderinamumas su CD-I dažnai nulemia leidėjų simpatijas jo naudai. XA takelis gali turėti skaitmeninio vaizdo bei garso, tekstinius bei suspausto garso duomenis. Kiti kompaktinių diskų formatai naudoja vieną sektorių formatą viename takelyje. XA gali turėti du skirtingus sektorių formatus viename takelyje. Du sektorių formatai pavadinti „Form1“ ir „Form2“. „Form1“ naudojamas kompiuterių duomenims. „Form2“ turi baitą kuris nustato sektoriaus tipą. Tipai gali būti: video, ADPCM audio, kompiuterio duomenys, failo pabaigos sektorius, rašomas sektorius, sektorius nustatantis realaus laiko režimą. Realaus laiko režimas yra pats svarbiausias, nes leidžia naudoti „interleaving“ operaciją. T. y. vienu metu dirbti su keliais failais.

Skaitant paprastus CD-ROM diskus programų duomenims reikia naudoti specialius buferius. Skaitant XA diskus prie kelių failų galima prieiti lygiagrečiai vienu metu. Tačiau dirbant šiuo režimu reikalinga suderinama programinė įranga.

CD-I standartas

Šis standartas buvo sukurtas 1987 metais „Philips“ ir „Sony“ korporacijose. Tokių diskų sektoriai yra tokie patys kaip ir CD-ROM/XA. Keliais diskų failais galima disponuoti vienu metu. Tai specialus standartas kurį numatyta naudoti buitinės technikos pramonėje. Buvo sukurti specialūs grotuvai palaikantys šį standartą. „Motorola“ yra pradėjusi masinę tokių grotuvų procesorių gamybą. Grotuvai turi jungtį su televizoriumi ir HiFi garso sistema. Tokie įtaisai gali skaityti garso kompaktus (Audio CD), fotografijų kompaktus (Photo CD) ir žinoma interaktyvius Cd-I. Tokiuose kompaktiniuose diskuose galima saugoti tekstus, garsą, grafiką, judančius vaizdus. Tokie kompaktiniai diskai leidžia pvz., grojant muzikai, televizoriaus ekrane galima matyti dainos žodžius.

CD-EXTRA standartas

Tai standartas suderinantis normalius audio kompaktus ir CD-ROM/XA duomenų takelius, panašiai kaip ir „Mixed Mode CD“. Pagrindinis skirtumas tarp jų – CD-EXTRA kompaktai gali būti daugiasesijiniai.

Taip pat šie kompaktai šakniniame kataloge gali turėti failą pavadinimu AUTORUN.INF. Šiame faile yra informacija kokias programas reikia paleisti kompaktą įdėjus į kaupiklį.

Bridge Disk (Tiltinis Diskas) standartas

Tai tokie diskai kuriuose yra informacija naudojama CD-I grotuvų bei CD-ROM/XA kaupiklių. Taigi šiuos diskus ir gali skaityti abu įtaisai, nors ir yra reikalinga atitinkama programinė įranga. Šis standartas buvo įkurtas 1991 metais.

DVD diskų standartai Buitinių DVD įtaisų rinkoje ne taip jau ramu, nes dauguma kino industrijos firmų bijo prasidėsiančio masinio piratavimo. Skaitmeniniu būdu nesankcionuotai atliktos kopijos niekuo nesiskiria nuo originalo. Išeitį bandoma rasti naudojant „Divx“ (Digital Video Express) diskus. Vartotojas nusipirkęs tokį diską, gali juo naudotis kelių parų eigoje, nuo peržiūros pradžios. Norint tokiu diskų naudotis toliau, reikia „Divx“ grotuvą jungti prie telefono linijos ir elektroniniu būdu apmokėti už šią paslaugą. Paprasti DVD grotuvai ir kaupikliai tokių diskų nuskaityti negalės, nors atvirkščias procesas yra įmanomas. Tačiau šio standarto priėmimas dar svarstomas ir apie jį daugelis specialistų atsiliepia labai skeptiškai.

Taigi, šiuo metu dar nežinoma, kiek ir kokių naujų DVD standartų bus priimta, nors neabejojama, kad DVD – 21 amžiaus kaupikliai.

Pirmasis standartas (DVD-RAM) DVD konsorciumo „Forum“ buvo priimtas 1997 atlikus trijų mėnesių kaupiklių ir media priemonių suderinamumo testus.

Page 22: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

Yra net 7 DVD formatai, kai kurie jų tarpusavyje nesuderinami. Yra trys fiksuotų duomenų DVD formatai (DVD-ROM – duomenims, DVD-Video – skaitmeniniams filmams, DVD-Audio – skaitmeniniams muzikos įrašams saugoti) ir keturi įrašomųjų duomenų DVD formatai (DVD-R – duomenims vieną kartą įrašyti, DVD-RW, DVD-RAM bei DVD-RW duomenims daug kartų įrašyti).

DVD-ROM

DVD-ROM – tai paprasčiausias formatas, skirtas tik duomenų skaitymui, bet yra daug talpesnis CD-ROM ekvivalentas. Įrašius duomenis į du abiejų DVD disko pusių sluoksnius, diske gali tilpti iki 17 GB informacijos. DVD-ROM kaupiklis gali perduoti daugiau negu 1 MB duomenų per sekundę, todėl gerai tinka namų kino teatre „Dolby Surround“ garso skaitmeniniams filmams rodyti. DVD-ROM kaupikliai yra palyginti pigūs, todėl į kompiuterius dažnai dedami vietoj CD-ROM kaupiklių.

DVD-video

DVD video diskas – tai labiausiai žinomas DVD formatas. Jis yra 4,7 GB diskas, kuris gali turėti 135 minučių aukščiausios kokybės filmą su 8 skaitmeniniais garsų takeliais ir subtitrais 32 kalbomis. DVD video diskas yra apsaugotas nuo nelegalaus kopijavimo. Jame duomenys saugomi MPEG-2 kodais. Tai duomenų suspaudimo technologija, kuri reikalauja labai galingo procesoriaus. Kai jūs perkate ar išsinuomojate DVD video diską, jame esantis filmas skaitmeniniam formate yra kietai suspaustas. Taigi, visas duomenų srautas turi būti dekoduotas realiame laike, kai jūs žiūrite filmą. Duomenų dekodavimas gali būti atliekamas programiniu arba aparatiniu būdu. Dekodavimui programiniu būdu reikalinga speciali programinė įranga ir labai galingas procesorius. Jei procesorius nepakankamai galingas, vaizdas gali būti nekokybiškas, trūkčiojantis. Todėl labiau tinkamas yra aparatinis dekodavimas. Jam reikalinga atskira plokštė, kurią reikia įdiegti į PK. Šio metodo privalumas yra tai, kad kokybė nepriklauso nuo procesoriaus galingumo.

Nors DVD saugojimo apimtys yra panašios į kietų diskų, tačiau jis negali pakeisti CD ir filmų video juostas. Kietų diskų duomenų išrinkimo greitis (šiuo metu 20–30 MB per sekundę) yra 11 kartų didesnis už DVD duomenų išrinkimo greitį.

DVD-R

DVD-R kaip ir CD-R tinka namų sąlygomis duomenims vieną kartą įrašyti. Į vieną disko pusės sluoksnį jis gali įdėti iki 3,9 GB duomenų

DVD-RW

DVD-RW disko duomenis galima perrašyti apie tūkstantį kartų, jo talpa siekia iki 4,7 GB vienoje disko pusėje. Toks diskas gerai tinka laikinai saugoti didelį duomenų kiekį arba perkelti duomenis į kitą kompiuterį, tačiau dėl palyginti mažo perrašymo skaičiaus netinka naudoti vietoj diskinio kaupiklio. DVD-RW įrašus, kaip ir CD-RW, skaito visi nauji DVD kaupikliai.

DVD-RAM

DVD-RAM kaupiklis neriboja duomenų perrašymo skaičiaus. Jį galima naudoti kaip diskinį kaupiklį. Vienoje nauju DVD-RAM diskų pusėje telpa iki 4,7 GB duomenų. Kadangi į DVD-RAM diskus informacija įrašoma pakeitus nuo disko paviršiaus atspindinčios lazerio spindulio šviesos fazę, įrašytos informacijos negali skaityti kiti DVD kaupikliai. DVD-RAM dedami į specialius dėklus, kad dulkės netrukdytų siauram lazerio spinduliui skaityti prie pat disko paviršiaus įrašytus duomenis. Šie kaupikliai labai gerai tinka skaitmeniniams filmams rodyti.

DVD-RW ir DVD+RW

DVD-RW kaupikliai informaciją gali įrašyti į DVD-R (8x sparta) ir DVD-RW (4x sparta)diskus. Informaciją iš visų DVD diskų, išskyrus DVD-RAM, jie skaito 6xsparta, o iš CD diskų – 24x sparta.

Page 23: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

Šiuo metu populiariausi perrašomųjų DVD kaupiklių standartai yra DVD-RW ir DVD+RW. Abiejų standartų kaupikliai duomenis į tą patį diską gali įrašyti daug kartų, diske telpa 4,7 GB informacijos. Jie suderinami su kitų tipų kaupikliais. Tačiau DVD-RW kaupiklis diske esančios laisvos vietos negali panaudoti naujai informacijai, nes ją rašant senoji ištrinama. DVD+RW kaupikliai veikia panašiai kaip diskiniai kaupikliai. Į disko laisvą vietą galima įrašyti naują informaciją ir ją perrašyti daug kartų. DVD+RW technologijos įtaisai turi didelės įtakos kuriant namų kino teatrą ir nuotraukų katalogus.

Apsauga nuo „piratų“ Šiuo metu didžiausia problema – buitinis piratavimas. Piratavimas gali būti buitinis arba pramoninis. Pramoninis piratavimas, kaip manoma – kone mažiausia blogybė, nes yra daugybė būdų kovoti su tokia produkcija, aiškūs jos atėjimo į rinką keliai – pavyzdžiui į Lietuvą ji patenka iš Rusijos, Malaizijos, Kinijos.

Tuo tarpu kovai su buitiniu piratavimu nėra jokių priemonių – dažnas paauglys, nusipirkęs vieną originalų kompaktą, perka ir kelis įrašančius kompaktus, kad vėliau galėtų perrašytą informaciją perduoti draugams. Dar prieš porą metų, kai įrašantys kompaktai buvo brangesni, buitinio piratavimo pasekmės nebuvo taip skaudžiai juntamos, tačiau šiandien buitinis piratavimas jau dešimt kartų viršija pramoninio piratavimo lygį.

Kodėl legali produkcija yra geriau?

Dažnai įsivaizduojama, jog pirmiausia pagaminami kompaktai, o informacija įrašoma vėliau, tačiau iš tiesų tiek CD, tiek DVD jau išliejami kartu su reikiama informacija. Patalpos, kuriose gaminama produkcija, turi būti itin sterilios, priešingu atveju tai labai atsilieptų laikmenos kokybei. Piratai dažniausiai neturi pakankamai resursų nei kokybiškai įrangai, nei reikalingus standartus atitinkančioms patalpoms. Taigi piratų siūloma produkcija nėra kokybiška. Kaip atskirti piratinį produktą nuo originalaus? Lengviausia atskirti „buitinių“ piratų produkciją – dažniausiai ji būna pateikiama melsvuose (įrašančiuose) kompaktuose, tuo tarpu jei norite įsitikinti, ar neįsigijote „pramoninių“ piratų produkcijos, įsižiūrėkite atidžiau – ant legalios produkcijos rasite identifikacijos kodus, parduodančios ar importuojančios firmos antipiratinį lipduką, bei kitus apsaugos ženklus. Manoma jog netrukus turėtų pigti DVD formatu išleidžiami ne visai nauji – kelių metų senumo filmai. Po poros metų mėgstamą filmą DVD formatu galėsite Lietuvoje galima bus įsigyti maždaug už 25–30 litų.

Norėdami kontroliuoti optinių diskų platinimą pasaulyje ir užkirsti kelią nelegaliam kopijavimui kino kompanijos išsireikalavo, kad kiekvienas DVD-Video diskas, įrenginys ar grotuvas turėtų regiono kodą (iš viso regionų kodų yra 6, Lietuva priklauso 5 regionui). Tik sutapus DVD įrenginio ir disko regionų kodams galite žiūrėti filmą. Jei kodai nesutampa, kai kurie DVD įrenginiai leidžia pakeisti juose kodą, bet tik kelis kartus, dažniausiai penkis. Po penkto karto įrenginys užsifiksuoja ties paskutine zona ir daugiau jos keisti negalima. Vis dėlto kai kurie DVD diskai gali neturėti regioninio kodo (vadinamieji multiregioniniai diskai) ir juos nuskaito visi įrenginiai.

Egzistuoja apsauga nuo autorinių teisių pažeidinėjimo. Apsauga sukurta 8 žemynų zonoms:

1. Kanada, JAV. 2. Japonija, Europa, pietų Afrika, Artimieji Rytai (įskaitant Egiptą). 3. Pietryčių Azija, rytinė Azija (įskaitant Honkongą). 4. Australija, Naujoji Zelandija, Ramiojo vandenyno salos, Centrinė Amerika, Pietų. 5. Amerika, Karibų salos. 6. Buvusi sovietų sąjunga, Indijos pusiasalis, Afrika (taip pat Šiaurės Korėja, Mongolija). 7. Kinija. 8. Rezervuota. 9. Zona be teritorijos (lėktuvai, laineriai ir kt.).

Todėl jei jūsų DVD įrenginys pirktas 2 zonoje, tai kitose zonose pirkti DVD diskai nedirbs. Be to jau galima tam tikrų programų pagalba DVD įrenginį pervesti į kitą zoną, ar padaryti jį multizoninį.

Page 24: Viskas apie CD ir DVD - Vilniaus universitetas7. Apsauga nuo „piratų“. 8. Naujovės. Įvadas Optiniai informacijos kaupikliai buvo sukurti prieš dvidešimt tris metus. 1981 m

Piratai nebūtų piratai, jei nesugebėtų nulaužti šios apsaugos. O ir patys gamintojai nesiveržia padaryti savo DVD įrenginių „nenulaužiamų“. Dažną modelį galima paversti multiregioniniu pakeitus duomenis vidinėje įrenginio atmintyje.

Naujovės Prieš porą metų Europoje išpopuliarėjusi tokia reklamos priemonė, kaip kvepiantys kompaktai. Naujųjų technologijų atžvilgiu lietuviai gana konservatyvūs – Lietuvoje dar tik žengia pirmuosius žingsnius, taip pat lietuviškos bendrovės susidomėjo Estijoje ir Skandinavijoje itin populiariomis vizitinėmis kortelėmis – kompaktinėmis plokštelėmis.

Elektroninės vizitinės kortelės (Business Card-CD). Tai vizitinės kortelės dydžio ir išvaizdos kompaktas, kuriame telpa 25 MB informacijos. Tokių kortelių gamyba, priklausomai nuo tiražo, kainuoja nuo 1,5 iki 7 lito. Pagal užsakovo pageidavimus jos gali būti įvairios duomenų talpos ir apimties. Gaminamos su multimedijine interaktyvia prezentacija bei dauginimas įrašymo (dubliavimo) būdu. CD vizitines korteles jau plačiai vartoja viešbučiai, aviakompanijos, turizmo ir draudimo, statybos bendrovės, nekilnojamojo turto agentūros, muzikos industrijos kompanijos ir kt. Tai ypač maža (standartinis dydis 86×56 mm), ilgaamžė, nelūžtanti, atspari drėgmei ir karščiui, neišsitrinanti ir neišsimagnetinanti kompaktinė vizitinė kortelė su išsamia informacija apie firmą ar jos siūlomą gaminį ir pan.

Išpjaustyti kompaktiniai diskai (SHAPED-CD). Iš standartinio 12 cm disko frezuojami ir pjaustomi įvairios formos (pvz., šešiakampiai, elipsiniai, eglutės, bato, lemputės ir t. t.) kompaktiniai diskai. Užsakovo paruošta informacijos apimtis megabaitais derinama prie pasirinktos disko formos.

Aromatiniai arba kvepiantys CD. Tai kvepiančioji naujiena, kuri siūloma visoms kompanijoms, kurių produkcija kvepia. Jau galima įsivaizduoti „KristiAnos“ kvepalų parduotuvių tinklo CD, kvepiantį kaip „Chanel-5“ produkcija.

CD su nutrinamu sluoksniu. Nutrinamojo sluoksnio naudojimas užregistruotas ir patvirtintas Pramonės nuosavybės valdžios organų kaip saugomas taikomasis dizainas. Ši technologija naudojama loterijoje, žurnalų rengiamuose konkursuose, žymint riboto tiražo kompaktinius diskus ir pan.

CD su individualiu kodu. Dažant diskus, individualus bet kokių raidžių, skaičių, simbolių ar jų derinių kodu pažymimas kiekvienas CD. Pavyzdžiui, įvairiose konkursuose ar loterijose BOD specialistai gali atspausti net nutrinamą sluoksnį ant kodo.

Informacijos šaltinis:

http://www.elektronika.lt/theory/theme/160/115/

http://omsonas.srv7.321.lt/?p=202