Nośniki optyczne – jak one działają?

Płyta kompaktowa – CD

Płyta kompaktowa (ang. Compact Disc, CD-ROM – Compact Disc – Read Only Memory) – poliwęglanowy krążek z zakodowaną cyfrowo informacją do bezkontaktowego odczytu światłem lasera optycznego. Ten sam format używany jest dla standardu płyt muzycznych. Dzięki dużej pojemności, niezawodności i niskiej cenie, CD-ROM stał się najbardziej popularnym medium do zapisywania danych. Płyta kompaktowa została opracowana przez koncerny Sony i Philips pod koniec lat 70., a jej premiera odbyła się w 1982. Jej pierwotnym zastosowaniem był zapis dźwięku, adaptacja do innych zastosowań nastąpiła później.

Budowa nośnika

Standardowa płyta CD często określana jako audio CD, dla odróżnienia od późniejszych wariantów, przechowuje cyfrowy zapis dźwięku w standardzie zgodnym z „czerwoną książeczką” (ang. red book). Płyty kompaktowe wykonane są z poliwęglanowej płytki o grubości 1,2 mm i średnicy 12 cm pokrytej cienką warstwą glinu (aluminium) w której zawarte są informacje (w postaci kombinacji mikro rowków i miejsc ich pozbawionych). Odczytywane są one laserem półprzewodnikowym (AlGaAs) o długości fali około 780 nm. Zapis tworzy spiralną ścieżkę biegnącą od środka do brzegu płyty. Prędkość obrotowa jest zmienna (stała jest prędkość liniowa) i wynosi od 1,2 do 1,4 m/s (odczyt płyty odbywa się od środka na zewnątrz, a prędkość obrotowa maleje wraz z czasem odczytu – im ścieżka bardziej odległa od środka płyty, tym prędkość obrotowa mniejsza). Dane zapisane są w postaci wgłębień (ang. pit) oraz pól (ang. land), czyli przerw pomiędzy wgłębieniami. Każda zmiana stanu z wgłębienia na pole jest odczytywana przez układ optyczny jako 1, brak zmiany jako 0. Wgłębienie ma około 125 nm głębokości przy 500 nm szerokości, zaś jego długość waha się od 850 nm do 3.5 ľm.

Pojemność i rozmiar

Standardowa płyta CD mieści 74 minut muzyki, co odpowiada 650 MB danych. Powstały również nośniki mieszczące: 700 MB (80 min.) – obecnie najpopularniejsze w sprzedaży, 800 MB (90 min.), 870 MB (99 min.), a nawet 1,4 GB – płyty dwuwarstwowe, przy czym dwie ostatnie występują niemal wyłącznie jako płyty jednokrotnego zapisu. Wśród płyt pierwotnie tłoczonych (komercyjnych) dominują wyłącznie rozmiary 650 MB, 700 MB. Rozmiar 800 MB jest dosyć rzadko spotykany. Początkowo koncern Sony postulował 12-calowy rozmiar płyty (czyli taki, jaki jest rozmiar płyty gramofonowej), lecz gdy okazało się, że na tak dużej płycie zmieściłoby się 12 godzin muzyki, zdecydowano się na średnicę 12 cm. Nośnik 12-centymetrowy mieści 74 minuty muzyki. Wymiary takie dobrano dlatego, iż najdłuższym wydawanym w całości utworem muzyki klasycznej jest IX Symfonia Ludwiga van Beethovena (była to sugestia firmy Polygram, gdyż początkowo płyta miała mieścić 60 minut muzyki analogicznie np. do kasety).

DVD

DVD – (ang. Digital Versatile Disc czyli Cyfrowy dysk ogólnego przeznaczenia). DVD jest standardem zapisu danych na optycznym nośniku danych, podobnym do CD-ROM (te same wymiary: 12 lub 8 cm) lecz pozwalającym osiągać większe pojemności poprzez większą gęstość zapisu. Dzieli się na przeznaczony tylko do odczytu DVD-ROM oraz umożliwiający zapis DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW, DVD+R DL. W zamyśle twórców format DVD powstał w celu cyfrowego zapisu materiałów wideo, jednak rosnące zapotrzebowanie przemysłu komputerowego na nośniki o większej pojemności sprawił, że stał się formatem uniwersalnym. Dzięki cieńszej wiązce światła lasera możliwe stało się umieszczenie na płytach wielkości krążka CD większej ilości gęściej upakowanych ścieżek. Zastosowano także dwie warstwy nałożone jedna na drugą- warstwa dolna jest warstwą półprzezroczysta. Dzięki temu wiązka lasera w zależności od długości fali i kąta nachylenia może czytać informacje znajdujące się na warstwie niżej położonej lub też z warstwy wyższej. Kolejną zmianą w stosunku do płyt CD jest możliwość zastosowania krążków DVD o obustronnym zapisie.

Pojemność dysków

Dyski DVD w zależności od typu mogą pomieścić od 4,7 GB (jednowarstwowe, jednostronne płyty DVD) do ponad 17 GB danych (obustronne, dwuwarstwowe DVD). W przeciwieństwie do płyty CD, płyta DVD musi zawierać system plików. System plików używany przez płyty DVD to UDF, będący rozszerzeniem standardu ISO 9660, który używany jest do zapisywania danych na płytach CD. Oprócz standardów DVD jako nośnika danych, rozróżniamy standardy aplikacyjne, takie jak DVD-Video i DVD-Audio. Najczęściej na płytach DVD zapisuje się obraz zakodowany w formacie MPEG-2 w rozdzielczości 704×576 (PAL) lub 720×576 (NTSC) punktów. Dźwięk jest najczęściej sześciokanałowy w formacie Dolby Digital lub DTS.

Blu-ray

Blu-ray – nowy format zapisu optycznego, opracowany przez Blu-ray Disc Association (BDA). Podobny do płyt DVD, jednak znacznie bardziej pojemny dzięki zastosowaniu niebieskiego lasera. Nazwa Blu-ray pochodzi od angielskiej nazwy używanego lasera (blue – niebieski, ray – promień). Opuszczenie litery „e” w nazwie (blu zamiast blue) jest celowym zabiegiem, ponieważ powszechnie używane słowa nie mogą być zarejestrowane jako znaki towarowe.

Dane techniczne:

• średnica: 120 mm
• grubość: 1,2 mm
• pojemność: 25 GB (jednowarstwowy), 50 GB (dwuwarstwowy) lub 100 GB (czterowarstwowy)
• długość fali światła lasera: 405 nm
• odległość między ścieżkami: 0,14 ľm
• minimalna długość pitu: 0,32 ľm

Podczas gdy czytniki DVD korzystają z czerwonego lasera, w napędach BD (skrót od Blu-ray Disc) laser ma kolor niebieski. Podstawową różnicą pomiędzy tymi laserami jest długość fali – czerwony ma 650 nanometrów, podczas gdy niebieski tylko 405 nm. Pozwala to na zmniejszenie rozmiaru pitów, a co za tym idzie daje to możliwość gęstszego zapisywania danych na nośniku. Długość fali została dobrana ze względu na przezroczystość polimerów, która dramatycznie spada poniżej 400 nm. Pojemność 25 GB została wybrana ze względu na przeznaczenie tych płyt do rozpowszechniania filmów w jakości HDTV.

HD DVD

HD DVD (z ang. High Definition DVD) – nowy format zapisu optycznego danych, opracowany przez firmy Toshiba, NEC i Memory-Techzrzeszone w organizację AOSRA. Podobny do płyt DVD, jednak znacznie bardziej pojemny dzięki zastosowaniu niebieskiego lasera.

Dane techniczne:

• średnica: 120 mm
• grubość: 1,2 mm
• pojemność nośników HD DVD:
  • HD DVD-ROM (tylko do odczytu):
    • 15 GB (jednostronny jednowarstwowy)
    • 30 GB (jednostronny dwuwarstwowy)
    • 30 GB (dwustronny jednowarstwowy)
    • 60 GB (dwustronny dwuwarstwowy)
  • HD DVD-R (jednokrotny zapis):
    • 15 GB (jednostronny jednowarstwowy)
    • 30 GB (dwustronny jednowarstwowy)
  • HD DVD-RW (HD DVD-ReWritable) (wielokrotny zapis):
    • 20 GB (jednostronny jednowarstwowy)
    • 32 GB (jednostronny dwuwarstwowy)
    • 40 GB (dwustronny jednowarstwowy)
• długość fali światła lasera: 405 nm
• odległość między ścieżkami: 0,24 ľm
• minimalna długość pitu: 0,34 ľmcc

Podczas gdy czytniki DVD korzystają z czerwonego lasera, w napędach HD DVD laser ma kolor niebieski. Podstawową różnicą pomiędzy tymi laserami jest długość fali – czerwony ma 650 nanometrów, podczas gdy niebieski tylko 405 nm. Pozwala to na zmniejszenie rozmiaru pitów, a co za tym idzie daje to możliwość gęstszego zapisywania danych na nośniku. Nośnik HD DVD jest konkurencją dla Blu-ray’a. Pomimo gorszych parametrów posiada pewną zaletę – pierwsza warstwa nośnika może być identyczna z warstwą standardowej płyty DVD. Zapewnia to kompatybilność z odtwarzaczem DVD na poziomie pierwszej warstwy. HD DVD jest dzięki temu dobrym nośnikiem do dystrybucji filmów. Na warstwie o pojemności 15 GB można zapisać film w rozdzielczości HDTV, a na warstwie o pojemności 4,7 GB ten sam film w gorszej jakości. Film będą mogli obejrzeć zarówno posiadacze nowych odtwarzaczy HD DVD jak i starszych DVD, tylko że z różną jakością. Według zapowiedzi na nośniku HD DVD będą rozprowadzane filmy takich firm jak: Warner Bros, Universal Pictures, Paramount Pictures i New Line Cinema. Najnowszy system operacyjny Microsoft Windows Vista będzie wykorzystywał technologię pamięci masowej HD DVD.

Trafiłeś na tę stronę szukając:

• nosniki optyczne
• nosnik optyczny
• zapis optyczny
• napęd optyczny budowa
• optyczne nośniki danych
• budowa nośników optycznych
• budowa zasada działania i parametry komputerowych nośników pamieci
• zasada zapisu optycznego
• zasada działania nośników optycznych
• co to jest nośnik optyczny
• bluray zasada dzialania
• zapis na nosniku optycznym
• budowa nośnika hd dvd
• dyski magnetyczne zasada działania
• budowa i sposób odczytu w napędzie optycznym
• hd dvd opis
• nosniki optyczne i napędy optyczne
• nośniki optyczne pojemność
• jaka jest różnica w budowie i zasadzie działania napędu cd i dvd
• działanie odtwarzacza dvd
• blu ray zasada działania
• naprawa napedu cdrom
• dyski optyczne zasada działania
• napędy optyczne budowa
• nośniki optyczne opis