Лекция: ХАРАКТЕРИСТИКА ОПТИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ. Реферат оптические носители информации

Лекция - ХАРАКТЕРИСТИКА ОПТИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ.

Носители информации – материал, который предназначен для записи, хранения и последующего воспроизведения информации.

Носитель информации — строго определённая часть конкретной информационной системы, служащая для промежуточного хранения или передачи информации.

Носитель информации – это физическая среда, в которой она фиксируется.

В роли носителя могут выступать бумага, фотопленка, клетки мозга, перфокарты, перфоленты, магнитные ленты и диски или ячейки памяти компьютера. Современная техника предлагает все новые и новые разновидности носителей информации. Для кодирования информации в них используются электрические, магнитные и оптические свойства материалов. Разрабатываются носители, в которых информация фиксируется даже на уровне отдельных молекул.

Все машинные носители делятся на:

1. Перфорационные – имеют бумажную основу, информация заносится в виде пробивок в соответствующей строке и столбце. Объем информации – 800 бит или 100 Кб.

2. Магнитные носители – в качестве них используются гибкие магнитные диски и кассетные магнитные ленты.

3. Оптические носители информации (компакт-диски) – это металлизированный пластиковый компакт-диск, диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм. На одной из его сторон нанесен светоотражающий алюминиевый слой, который покрыт защитным лаком для предотвращения повреждений. Запись и считывание информации производится лазерным лучом на дорожке, идущей по спирали от центра.

Оптические носители информации – (компакт диски) это металлизированный пластмассовый диск, диаметром 120 мм. И толщиной 1,2мм. На одной из его сторон нанесен светоотражающий алюминиевый слой, который покрыт защитным лаком для предотвращения повреждений. Запись и считывание информации производится лазерным лучом на дорожке, идущей по спирали от центра.

Виды оптических дисков:

1. CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) – компакт-диск, без возможности записи информации.

2. CD-R (Compact Disk Recordable) – компакт-диск с возможностью однократной записи информации.

3. CD-RW (Compact Disk Rewritable) – компакт-диск с возможностью многократной записи информации.

4. DVD (Digital Versatile Disk) – цифровой многослойный диск для записи больших объемов информации (до 18 Гб).

ДОСТОИНСТВА: Надежность. Возможность записи больших объемов информации. Неизнашиваемость.

Компакт-диск (Compact Disk, CD) – это диск диаметром 120 мм (4,75 дюйма) или 80 мм (3,1 дюйма) и толщиной 1,2 мм. Глубина штриха равна 0,12 мкм, ширина – 0,6 мкм. Штрихи расположены по спирали, от центра к периферии. Длина штриха – 0,9–3,3 мкм, расстояние между дорожками – 1,6 мкм. Компакт-диски состоят из трех-шести слоев. Стандартный пятидюймовый диск может содержать 650–700 Мбайт информации, 74–80 минут высококачественного стереозвука с частотой дискретизации 44,1 кГц и глубиной оцифровки 16 бит или огромное количество звука в формате MP3. На трехдюймовые диски помещается около 180 Мбайт информации. Иногда встречаются диски, называемые «визитной карточкой» (business card). По внешнему виду и размеру они напоминают визитную карточку, а фактически являются трехдюймовыми дисками, обрезанными с двух сторон. На такой компакт-диск записывается от 10 до 80 Мбайт.

В конце 1970х компании Sony и Philips начали совместную разработку единого стандарта оптических носителей информации. Philips создала лазерный проигрыватель, а Sony разработала технологию записи на оптических носителях информации. По предложению корпорации Sony размер диска был равен 12см, т.к. данный объем позволял записать целиком Девятую симфонию Бетховена. В 1982 в документе, названном Red Book (Красная книга), был опубликован стандарт обработки, записи и хранения информации на лазерных дисках, а также физические параметры диска, т.е.: 1. Физический размер диска. 2. Структура диска и организация данных. 2. Запись данных единым потоком от центра к периферии. 3. Чтение данных с постоянной линейной скоростью (Constant Linear Velocity, CLV).

Все данные на диске разделены на фреймы (frames). Каждый фрейм состоит из 192 бит для музыки, 388 бит для данных модуляции и коррекции ошибок и одного контрольного бита. 98 фреймов составляют один сектор (sector). Секторы объединяются в дорожку (track). На диске может быть записано максимум 99 дорожек.

Во время записи и считывания информации при перемещении луча лазера от центра к периферии скорость вращения диска ↓. Это необходимо для обеспечения возможности считывать и записывать один и тот же объем информации за одно и то же время. Поэтому без применения технологии CLV при воспроизведении, например, музыкальных произведений, происходило бы изменение скорости исполнения.

Из-за относительно небольшого размера лазерных дисков по сравнению с виниловыми пластинками их стали называть компакт-дисками, или сокращенно CD (Compact Disk). Первые компакт-диски предназначались для записи и воспроизведения музыки и позволяли хранить до 74 минут высококачественного стереозвука. Стандарт таких дисков был назван CD-DA (Compact Disk Digital Audio – компакт-диск цифрового аудио).

С развитием компьютерной индустрии появилась потребность в технологии, позволяющей хранить на компакт-дисках не только цифровой звук, но и различные данные. Компьютерные программы не могли поместиться на дискетах, а объемы пользовательских файлов становились все больше и больше.

В 1984 был опубликован стандарт, названный Yellow Book (Желтая книга). Компании Sony и Philips реорганизовали структуру компакт-дисков и стали применять новые коды коррекции ошибок – EDC (Error Detection and Correction) и ECC (Error Correction Code). Основной единицей размещения данных стал сектор. Один сектор содержит: 12 байт для синхронизации, 4 байта для заголовков, 2048 байт для данных пользователя и 288 байт для коррекции ошибок. Для считывания компьютерных данных была разработана технология CAV (Constant Angular Velocity – постоянная угловая скорость). Технология CAV позволяет считывать информацию с диска быстрее, чем технология CLV, так как при перемещении луча лазера от центра к периферии поток данных увеличивается. Современные приводы компакт-дисков поддерживают обе технологии. Компьютерные лазерные диски были названы CD-ROM – Compact Disk ReadOnly Memory (дословно – «память только для чтения на компакт-дисках»). В конце 1990-х привод компакт-дисков стал стандартным компонентом любого компьютера и подавляющее большинство программ стали распространяться на компакт-дисках.

Потребительский рынок стремительно расширялся, объемы производства возрастали, и крупнейшие производители занялись разработкой технологии, позволяющей пользователю самостоятельно записывать любую информацию на компакт-диск. В 1988 году компанией Tajyo Yuden был выпущен первый в мире CD-R (Compact Disk Recordable – записываемый компакт-диск). Самой большой трудностью, с которой столкнулись разработчики записывающих приводов компакт-дисков, – это поиск материалов, имеющих высокую отражающую способность. Компания Tajyo Yuden с успехом справилась с поставленной задачей. Сплав золота и цианина, который они использовали для производства таких приводов, обладал отражающей способностью свыше 70 %. Этой же компанией был разработан метод нанесения активного органического слоя на поверхность диска, а также технология разделения диска на дорожки.

Диски DVD, DVD-R, DVD-RW, CD, CD-R, и CD-RW производятся различными фирмами: AMD, Amedia, Digitex, HP, Imation, MBI, Memorex, Philips, Smartbuy, Sony, TDK, Verbatim.

Строение DVD.

В декабре 1995 года 10 компаний, объединившихся в союз DVD Consortium, официально объявили о создании единого унифицированного стандарта – DVD. Аббревиатура DVD сначала расшифровывалась как Digital Video Disc (Цифровой видеодиск), но впоследствии ее значение было изменено на Digital Versatile Disc (Цифровой двухсторонний диск). Диск был полностью совместим со стандартами Red Book (Красная книга) и Yellow Book (Желтая книга). DVD внешне идентичен CD, но позволяет записывать информацию, большую по объему в 24 раза, то есть до 17 Гбайт. Это стало возможным благодаря изменению физических характеристик диска и применению новых технологий. Расстояние между дорожками уменьшилось до 0,74 мкм, а геометрические размеры пит – до 0,4 мкм для однослойного диска и 0,44 мкм для двухслойного диска. Увеличилась область данных, уменьшились физические размеры секторов. Нашел применение более эффективный код исправления ошибок – RSPC (Reed Solomon Product Code), стала возможной более эффективная битовая модуляция. Технология DVD предоставляет огромное количество форматов и четыре типа конструктивного исполнения двух размеров. Диск такого стандарта может быть как односторонним, так и двухсторонним. На каждой стороне может быть один или два рабочих слоя.

Запись однослойных DVD аналогична записи CD, а вот запись двухслойных дисков существенно отличается от описанного ранее процесса.

Двухслойные диски типов DVD-2 и DVD-9 имеют два рабочих слоя для записи информации. Эти слои разделяются с помощью специального полупрозрачного материала. Для выполнения своей функции такой материал должен обладать взаимоисключающими свойствами: хорошо отражать лазерный луч в процессе считывания наружного слоя и одновременно быть максимально прозрачным при считывании внутреннего слоя. По заказу корпораций Philips и Sony компания 3M создала материал, удовлетворяющий таким требованиям: обладающий коэффициентом отражения 40 % и необходимой прозрачностью. DVD имеют толщину 0,6 мм. Для физической совместимости с CD на DVD дополнительно приклеивалась поликарбонатная подложка толщиной 0,6 мм.

Спецификация компакт-дисков не предусматривает никакого механизма защиты от копирования — диски можно свободно размножать и воспроизводить. Однако начиная с 2002 года, различные западные звукозаписывающие компании начали предпринимать попытки создать компакт-диски, защищённые от копирования. Суть почти всех методов сводится к намеренному внесению ошибок в данные, записываемые на диск, так, чтобы на бытовом CD-плеере или музыкальном центре диск воспроизводился, а на компьютере — нет. В итоге получается игра в кошки-мышки: такие диски читаются далеко не на всех бытовых плеерах, а на некоторых компьютерах — читаются, выходит программное обеспечение, позволяющее копировать даже защищённые диски и т. д. Звукозаписывающая индустрия, однако, не оставляет надежд и продолжает испытывать всё новые и новые методы.

Так же существуют магнитооптические диски: FLOPTICAL = FLOPPY (дискета) + OPTICAL.

Поверхность магнитооптического диска покрыта специальным материалом, свойства которого меняются под воздействием температуры и магнитных полей. Все эти диски отличаются друг от друга диаметром и количеством работающих поверхностей. Объем информации – до 10 Гб.

www.ronl.ru

Реферат - ХАРАКТЕРИСТИКА ОПТИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ.

Носители информации – материал, который предназначен для записи, хранения и последующего воспроизведения информации.

Носитель информации — строго определённая часть конкретной информационной системы, служащая для промежуточного хранения или передачи информации.

Носитель информации – это физическая среда, в которой она фиксируется.

В роли носителя могут выступать бумага, фотопленка, клетки мозга, перфокарты, перфоленты, магнитные ленты и диски или ячейки памяти компьютера. Современная техника предлагает все новые и новые разновидности носителей информации. Для кодирования информации в них используются электрические, магнитные и оптические свойства материалов. Разрабатываются носители, в которых информация фиксируется даже на уровне отдельных молекул.

Все машинные носители делятся на:

1. Перфорационные – имеют бумажную основу, информация заносится в виде пробивок в соответствующей строке и столбце. Объем информации – 800 бит или 100 Кб.

2. Магнитные носители – в качестве них используются гибкие магнитные диски и кассетные магнитные ленты.

3. Оптические носители информации (компакт-диски) – это металлизированный пластиковый компакт-диск, диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм. На одной из его сторон нанесен светоотражающий алюминиевый слой, который покрыт защитным лаком для предотвращения повреждений. Запись и считывание информации производится лазерным лучом на дорожке, идущей по спирали от центра.

Оптические носители информации – (компакт диски) это металлизированный пластмассовый диск, диаметром 120 мм. И толщиной 1,2мм. На одной из его сторон нанесен светоотражающий алюминиевый слой, который покрыт защитным лаком для предотвращения повреждений. Запись и считывание информации производится лазерным лучом на дорожке, идущей по спирали от центра.

Виды оптических дисков:

1. CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) – компакт-диск, без возможности записи информации.

2. CD-R (Compact Disk Recordable) – компакт-диск с возможностью однократной записи информации.

3. CD-RW (Compact Disk Rewritable) – компакт-диск с возможностью многократной записи информации.

4. DVD (Digital Versatile Disk) – цифровой многослойный диск для записи больших объемов информации (до 18 Гб).

ДОСТОИНСТВА: Надежность. Возможность записи больших объемов информации. Неизнашиваемость.

Компакт-диск (Compact Disk, CD) – это диск диаметром 120 мм (4,75 дюйма) или 80 мм (3,1 дюйма) и толщиной 1,2 мм. Глубина штриха равна 0,12 мкм, ширина – 0,6 мкм. Штрихи расположены по спирали, от центра к периферии. Длина штриха – 0,9–3,3 мкм, расстояние между дорожками – 1,6 мкм. Компакт-диски состоят из трех-шести слоев. Стандартный пятидюймовый диск может содержать 650–700 Мбайт информации, 74–80 минут высококачественного стереозвука с частотой дискретизации 44,1 кГц и глубиной оцифровки 16 бит или огромное количество звука в формате MP3. На трехдюймовые диски помещается около 180 Мбайт информации. Иногда встречаются диски, называемые «визитной карточкой» (business card). По внешнему виду и размеру они напоминают визитную карточку, а фактически являются трехдюймовыми дисками, обрезанными с двух сторон. На такой компакт-диск записывается от 10 до 80 Мбайт.

В конце 1970х компании Sony и Philips начали совместную разработку единого стандарта оптических носителей информации. Philips создала лазерный проигрыватель, а Sony разработала технологию записи на оптических носителях информации. По предложению корпорации Sony размер диска был равен 12см, т.к. данный объем позволял записать целиком Девятую симфонию Бетховена. В 1982 в документе, названном Red Book (Красная книга), был опубликован стандарт обработки, записи и хранения информации на лазерных дисках, а также физические параметры диска, т.е.: 1. Физический размер диска. 2. Структура диска и организация данных. 2. Запись данных единым потоком от центра к периферии. 3. Чтение данных с постоянной линейной скоростью (Constant Linear Velocity, CLV).

Все данные на диске разделены на фреймы (frames). Каждый фрейм состоит из 192 бит для музыки, 388 бит для данных модуляции и коррекции ошибок и одного контрольного бита. 98 фреймов составляют один сектор (sector). Секторы объединяются в дорожку (track). На диске может быть записано максимум 99 дорожек.

Во время записи и считывания информации при перемещении луча лазера от центра к периферии скорость вращения диска ↓. Это необходимо для обеспечения возможности считывать и записывать один и тот же объем информации за одно и то же время. Поэтому без применения технологии CLV при воспроизведении, например, музыкальных произведений, происходило бы изменение скорости исполнения.

Из-за относительно небольшого размера лазерных дисков по сравнению с виниловыми пластинками их стали называть компакт-дисками, или сокращенно CD (Compact Disk). Первые компакт-диски предназначались для записи и воспроизведения музыки и позволяли хранить до 74 минут высококачественного стереозвука. Стандарт таких дисков был назван CD-DA (Compact Disk Digital Audio – компакт-диск цифрового аудио).

С развитием компьютерной индустрии появилась потребность в технологии, позволяющей хранить на компакт-дисках не только цифровой звук, но и различные данные. Компьютерные программы не могли поместиться на дискетах, а объемы пользовательских файлов становились все больше и больше.

В 1984 был опубликован стандарт, названный Yellow Book (Желтая книга). Компании Sony и Philips реорганизовали структуру компакт-дисков и стали применять новые коды коррекции ошибок – EDC (Error Detection and Correction) и ECC (Error Correction Code). Основной единицей размещения данных стал сектор. Один сектор содержит: 12 байт для синхронизации, 4 байта для заголовков, 2048 байт для данных пользователя и 288 байт для коррекции ошибок. Для считывания компьютерных данных была разработана технология CAV (Constant Angular Velocity – постоянная угловая скорость). Технология CAV позволяет считывать информацию с диска быстрее, чем технология CLV, так как при перемещении луча лазера от центра к периферии поток данных увеличивается. Современные приводы компакт-дисков поддерживают обе технологии. Компьютерные лазерные диски были названы CD-ROM – Compact Disk ReadOnly Memory (дословно – «память только для чтения на компакт-дисках»). В конце 1990-х привод компакт-дисков стал стандартным компонентом любого компьютера и подавляющее большинство программ стали распространяться на компакт-дисках.

Потребительский рынок стремительно расширялся, объемы производства возрастали, и крупнейшие производители занялись разработкой технологии, позволяющей пользователю самостоятельно записывать любую информацию на компакт-диск. В 1988 году компанией Tajyo Yuden был выпущен первый в мире CD-R (Compact Disk Recordable – записываемый компакт-диск). Самой большой трудностью, с которой столкнулись разработчики записывающих приводов компакт-дисков, – это поиск материалов, имеющих высокую отражающую способность. Компания Tajyo Yuden с успехом справилась с поставленной задачей. Сплав золота и цианина, который они использовали для производства таких приводов, обладал отражающей способностью свыше 70 %. Этой же компанией был разработан метод нанесения активного органического слоя на поверхность диска, а также технология разделения диска на дорожки.

Диски DVD, DVD-R, DVD-RW, CD, CD-R, и CD-RW производятся различными фирмами: AMD, Amedia, Digitex, HP, Imation, MBI, Memorex, Philips, Smartbuy, Sony, TDK, Verbatim.

Строение DVD.

В декабре 1995 года 10 компаний, объединившихся в союз DVD Consortium, официально объявили о создании единого унифицированного стандарта – DVD. Аббревиатура DVD сначала расшифровывалась как Digital Video Disc (Цифровой видеодиск), но впоследствии ее значение было изменено на Digital Versatile Disc (Цифровой двухсторонний диск). Диск был полностью совместим со стандартами Red Book (Красная книга) и Yellow Book (Желтая книга). DVD внешне идентичен CD, но позволяет записывать информацию, большую по объему в 24 раза, то есть до 17 Гбайт. Это стало возможным благодаря изменению физических характеристик диска и применению новых технологий. Расстояние между дорожками уменьшилось до 0,74 мкм, а геометрические размеры пит – до 0,4 мкм для однослойного диска и 0,44 мкм для двухслойного диска. Увеличилась область данных, уменьшились физические размеры секторов. Нашел применение более эффективный код исправления ошибок – RSPC (Reed Solomon Product Code), стала возможной более эффективная битовая модуляция. Технология DVD предоставляет огромное количество форматов и четыре типа конструктивного исполнения двух размеров. Диск такого стандарта может быть как односторонним, так и двухсторонним. На каждой стороне может быть один или два рабочих слоя.

Запись однослойных DVD аналогична записи CD, а вот запись двухслойных дисков существенно отличается от описанного ранее процесса.

Двухслойные диски типов DVD-2 и DVD-9 имеют два рабочих слоя для записи информации. Эти слои разделяются с помощью специального полупрозрачного материала. Для выполнения своей функции такой материал должен обладать взаимоисключающими свойствами: хорошо отражать лазерный луч в процессе считывания наружного слоя и одновременно быть максимально прозрачным при считывании внутреннего слоя. По заказу корпораций Philips и Sony компания 3M создала материал, удовлетворяющий таким требованиям: обладающий коэффициентом отражения 40 % и необходимой прозрачностью. DVD имеют толщину 0,6 мм. Для физической совместимости с CD на DVD дополнительно приклеивалась поликарбонатная подложка толщиной 0,6 мм.

Спецификация компакт-дисков не предусматривает никакого механизма защиты от копирования — диски можно свободно размножать и воспроизводить. Однако начиная с 2002 года, различные западные звукозаписывающие компании начали предпринимать попытки создать компакт-диски, защищённые от копирования. Суть почти всех методов сводится к намеренному внесению ошибок в данные, записываемые на диск, так, чтобы на бытовом CD-плеере или музыкальном центре диск воспроизводился, а на компьютере — нет. В итоге получается игра в кошки-мышки: такие диски читаются далеко не на всех бытовых плеерах, а на некоторых компьютерах — читаются, выходит программное обеспечение, позволяющее копировать даже защищённые диски и т. д. Звукозаписывающая индустрия, однако, не оставляет надежд и продолжает испытывать всё новые и новые методы.

Так же существуют магнитооптические диски: FLOPTICAL = FLOPPY (дискета) + OPTICAL.

Поверхность магнитооптического диска покрыта специальным материалом, свойства которого меняются под воздействием температуры и магнитных полей. Все эти диски отличаются друг от друга диаметром и количеством работающих поверхностей. Объем информации – до 10 Гб.

www.ronl.ru

Оптические носители данных — реферат

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт нефти и газа

Кафедра «Пожарная безопасность»

РЕФЕРАТ

По дисциплине: «Информационные технологии»

Тема: «Оптические носители данных»

Красноярск 2013

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

B последние годы оптические  накопители претерпели многозначительные  изменения.  На сегодняшний день  оптический носитель является  обязательной составляющей ПК.

Оптические накопители органично влились в нашу повседневность, однако мы даже не имеем представления о том, как они работают. Они  стали обязательной составляемой  ПК, поскольку различные программные продукты (в первую очередь игры и базы данных) начали занимать огромный объем памяти, поэтому поставка их на дискетах оказалась нерентабельной и дорогостоящей. По этим причинам их начали поставлять на оптических дисках, а многие игры и программы работают напрямую с оптического диска, не нуждаясь в копировании на жёсткий диск. Сейчас компакт-диск самый распространенный в мире носитель для данных, и нам может показаться, что он был всегда.

Также сегодняшний компьютер является мощным мультимедийным центром, который позволяет воспроизводить музыку, просматривать видеозаписи и т.п.

1 CD-DA

Звуковой компакт-диск - международный принятый стандарт цифровой звуковой системы компакт-диск, который представил союз ведущих компаний мира в этой отрасли.

Еще в 1970 году компания-разработчик начала активные разработки и исследования в области аудиодиска, у которой было название ALP (что означает: долгоиграющая аудио система), причем очень активно контактируя с грамзаписью, но при всем при всем при этом используя лазерные технологии. И  было решено, что разработанный накопитель должен быть намного меньше грампластинки, но вмещать как минимум 1 час аудиоматериала. К 1977 году было решение приступить к разработке нового вида носителя данных намного ответственней, а не только на стадии задумок и планов. Компания разработчик очень долго решала, какое название дать новому продукту, но сошлись на названии компакт-диск, поскольку немного ранее у продукта под названием компакт-кассета была огромная популярность.

В самом начале разработки проекта поступали все новые и новые предложения, например, была идея записи квадрофонический звук, но проблема была в том, что диск в этом случае был диаметром не 120 мм, а 200 и эта идея быстро утихла.

В 1978 году поступило предложение нового проекта компакт диска вследствие краха технологии видеодисков.

В начале 1979 года компания производитель устроила конференцию, на которой был представлено качество звука на компакт-диске нового формата. И для того, чтобы оказать огромное влияние на его развитие, было решено создать стандарт на компакт-диск, который носил название «Красная книга». Он включал в себя много аспектов, основные из которых были такие как: а) максимум времени для всех записей было 79,8 минут; б) максимальное количество аудиозаписей равняется 99 и т. п. Название Red Book («Красная книга») выбрано из-за вхождения стандарта в так называемый сборник стандартов, известных как Rainbow Books («Радужные книги»). В середине 1980 года была издана самая первая редакция стандарта, после чего была ратифицирована как стандарт IEC 908. CD-DA очень часто путают с CD-ROM, поскольку они используют схожий физический носитель данных и одинаковую систему канального кодирования.

Планы компании производителя и разработчика Philips на выпуск компакт-дисков диаметром 115 мм изменила компания партнер которая потребовала того чтобы диск мог вмещать девятую симфонию Бетховена, длительность которой была 74 минуты и диаметр увеличили на 5 мм.

Уже в 1980 году был выпущен стандарт, ставший впоследствии ставший стандартом всех компакт-дисков, который называется красная книга. А уже в начале 1982 года компания производитель Philips презентовала самый первый проигрыватель компакт-дисков своего производства. Первые коммерческие диски были выпущены группой АВВА. А уже в 1985 году был продан первый миллионный тираж группы Dire Straits. В СССР в 1988 году установили два государственных стандарта, которые описывали компакт-диски: ГОСТ 27667-88 «Система цифровая звуковая „Компакт-диск“. Параметры» и ГОСТ 28376-89 «Компакт-диск. Параметры и размеры».

Самый расцвет продажи альбомов на CD  был в 2000 году когда продажи превысили порог в 2,5 млрд штук, однако в 2006 году продажи упали в 2 раза.

2 CD-ROM

CD-ROM – это один из  многих видов компакт-дисков с  записанной на них информацией, которая доступна только для  чтения. Накопитель CD-ROM появился в 1979 г. И за совсем короткий промежуток  времени набрал огромную популярность. На сегодняшний день найти  ПК, на котором бы не было  накопителя не способного читать  CD-ROM почти невозможно.

Накопитель CD-ROM представляет собой подложку из поликарбоната толщиной в 1,2 мм, на которую нанесен тончайший слой металла (алюминий, золото, серебро и т.п.). Слой лака, который защищает диск от внешних воздействий и на который наносят графическое изображение о представлении диска.

Скорости вращения дисков возросли до 12 тыс. об/мин с небольшим. Сейчас мало современных жестких дисков, которые могут похвастаться такими высокими скоростями, а ведь в CD-ROM с этой скоростью вращается сменный носитель намного большего диаметра, который не так хорошо сбалансирован.

При таких огромных скоростях высокую вибрацию и повышение частоты ошибок могут спровоцировать даже неравномерность нанесения защитного лака при изготовлении диска или надпись, сделанная маркером на одной из его половинки.

По этим причинам гонка за громадными скоростями прекратилась на отметки 60X, а на практике оказалось, что самой надежной и достаточной оказалась скорость 40XСледует помнить, что 40X или 60Х (6 или 9 Мбайт/с) – это всего лишь максимальнейшая скорость передачи данных, достигаемая лишь на внешних дорожках накопителя данных.

Исключение составляют накопители, выполненные по технологии TrueX, которую разработала компания Zen Research, которая позволяет читать одновременно несколько дорожек. Эта технология позволила компании Kenwood довести скорость до 72X, однако производство таких устройств оказался невыгоден по экономическим причинам и в настоящее время остановлен. Опыт, полученный в процессе разработки, изготовления и усовершенствования накопителей данных CD-ROM сыграл очень значительную роль в развитии дальнейших разработок накопителей данных. В самом начале в таких устройствах использовался режим постоянной линейной скорости (constant linear velocity, CLV), который пришел из индустрии аудио-CD. Скорость передачи информации в дисководе IX была равной 150 кбайт/с и на всех дорожках была постоянна, для этого при смещении головки от центра диска к его краям  скоростное значение вращения пропорционально уменьшалась. Производители CD-ROM, чтобы уменьшить время доступа начали применять режим(constant angular velocity, CAV) как и на жестких дисках, который устанавливал постоянную угловую скорость, т.к. диск не всегда должен читаться на постоянной скорости. Эта технология приобрела название partial-CAV или zoned-CLV. Она предполагает разбивания диска на несколько зон по радиусу. Каждая зона использует свою скорость вращения, при этом чтение может проходить  в режимах CAV и CLV. Эта технология очень широко применяется до сегодняшнего дня в записывающих накопителях. Одним из главных этапов для обеспечения совместимости четырех возглавляющих первенство форматов компакт-дисков: CD-Digital Audio (CD-DA), CD-Rewritable (CD-RW), CD-ROM и CD-Recordable (CD-R) – стало принятие ассоциацией изготовителей оптических устройств хранения информации (Optical Storage TechHeTlogy Association, OSTA)  спецификации MultiRead. Устройства, отмеченные нужным логотипом, предоставляют возможность чтения дисков любых из этих четырех форматов.

В наше время активно ведется усовершенствование компакт-дисков для того чтобы простому обывателю становилось все проще и проще. Разработчики компакт-дисков на сегодняшний день могут нам предоставить даже гибкие диски толщиной всего в 0,1 миллиметр под названием flexCD. Существующие накопители могут считывать с него информацию при помощи специального адаптера, который представляет собой две окружности из твердого пластика. Производство flexCD намного более экономичнее, чем производство обычных компакт-дисков.

Время производства flexCD составляет всего 0,3 секунды, что в 10 раз быстрее, чем производство традиционного CD-ROM. Несмотря на такое малое время производства это намного экономичней и дешевле. Производители надеются, что flexCD наберет огромную популярность среди потребителей, для распространения рекламы и другой различной информации. Его легко вшивать в журналы, рассылать в конвертах и использовать как этикетки на упаковке различных продуктов.

3 CD-R. CD-RW

В конце 80-х все чаще стало упоминаться об оптических дисках с однократной записью (WORM). Устанавливать спецификацию записываемых CD дисков стала «Оранжевая книга» выпускавшаяся с 1990 года. Оранжевая книга состоит из нескольких разделов, подробно описывающих CD-WO, CD-MO (Magneto-Optic), и CD-RW (ReWritable). Но в одной из последней версии стандарта отказались от CD-WO и назвали CD-R. Первый CD-R появился в 1993 году, выпущенный компанией Phillips. Диски из поликарбоната, которые покрывались циановым или азоткрасителем, напыленный наитончайшим слоем металла (золота или серебра) использовались как болванки для записи информации. Когда происходила запись лазерный луч фокусировался на участке красителя и выжигая образовывал на слое красителя совершенно непрозрачные участки, такие же, как и на ямках обычного штампованного CD.

Одна из частей «Оранжевой книги» предполагает возможность многосеансовой связи, из-за этого носители CD-R не полностью отвечают понятию WORM (многократное чтение при однократной записи). Все сеансы стоят из одной или нескольких дорожек данных: начального и конечного участков и соответствующей записи в TOC. Присутствие участков, которые не используются, приводит к утере при записи каждого следующего сеанса 13.5 Мбайт памяти на CD-R.

Стандартный CD-R – это тонкий диск из почти полностью прозрачного пластика, основу которого составляет поликарбонат, толщина которого 1,2 мм, а диаметр диска составляет 120 мм, весовые ограничения колеблется в пределах 15 -18 грамм. Однако существует и нестандартный диск, диаметр которого диска ограничен 80 мм. Объем занимаемой информации обычного CD-R не превышает 74 минут аудио-файлов или 650 Мб какой-либо информации. Хотя в наши дни принято считать объем памяти диска этого формата равным 700 Мб, что равно 79 минутам аудио-файлов. Это увеличение памяти достигнуто усовершенствованием, в основе которого лежит превышение допусков, которые подробно расписаны в стандарте «Оранжевая Книга». Существуют и такие разработки, которые уже есть на рынке потребления и у них объем записываемой информации увеличен до 790Мб и до 870Мб, но они не имеют такого успеха как у первоначальных версий.

На поликарбонатовом диске имеется спиралевидная дорожка, сделанная для того, чтобы направить луч лазера при записи и чтения информации на носителе. С той стороны, на которой присутствует эта спиралевидная дорожка, диск покрыт записывающим слоем, состоящего из очень тонкого слоя органического красителя, а после специальным отражающим слоем из сплава благородных металлов. Специальный металлический отражающий слой покрыт защищающим от внешних воздействий фотополимеризуемым лаком, после чего переводится в твердое состояние излучением в ультрафиолетовом диапазоне. После всей это процедуры на диск наносится напыление из краски, которое пожелает производитель.

Чистый CD-R не совсем пустой как принято считать, поскольку на нём существует служебная дорожка с сервометками ATIP — абсолютное время в служебной дорожке. предназначена эта служебная дорожка для системы слежения, удерживающей луч лазера при записи на дорожки, а еще одна функция это слежение скоростью записи (следит чтобы скорость пита была равномерной). Опустив все эти функции, мы узнаем то, что служебная дорожка еще содержит информацию о компании производителе этого диска, все основные сведения о материале слоя записи данных, длине дорожек для записи данных и еще много различной информации. Именно благодаря служебной дорожке можно отличить оригинал диска от копии, поскольку при записи данных на диск служебная дорожка не повреждается.

На закате прошлого столетия накопители CD-R, которые смогли достичь таких скоростей по записи или чтению как 8X или 24X соответственно (1x = 150 КБ/с). С того времени стандарт CD-R был подвержен множественным улучшениям для достижения максимальных скоростей, для удобства работы с диском и на сегодняшний момент максимальная возможная скорость записи и чтения CD-R равна 52x, что ровно в 52 раза превышает стандарт установленный «Оранжевой Книгой». Усовершенствования такого уровня достигнуты в первую очередь в добавлении все новых и новых материалов для создания записывающего слоя. Однако даже в наше время высоких скоростей используется низкоскоростная запись 1х, которой пользуются для единичных специальных CD-R, ибо записывающие дек были разработаны именно под этот стандарт, а соответственно и под эту скорость.

Их смогли вытеснить универсальные накопители CD-RW, которые позволяют записывать не одни диски с одноразовой записью, но и перезаписываемые.

CD-RW — один из уже многочисленных форматов  компакт дисков, который был разработан в  1997 году и предназначенный для многократной записи информации на этот накопитель

Новый формат стал очевидным продолжением эволюционирования оптического носителя данных компакт-диска CD-R, но главное усовершенствование для этого формата стала возможность многократной записи информации на диск. Первая презентация нового продукта прошла в 1997 году, и на ней диск носил название CD-Erasable (CD-E), но позже название переделали в CD-RW, что еще раз нам доказывает  огромную схожесть с форматом CD-R. Однако главное отличие этих форматов состоит в создании записывающего слоя, который изготовлен из специального сплава халькогенидов, имеющих способность при нагревании выше температуры плавления переходить в состояние аморфности. Переходы между состоянием вещества обязательно изменяет физические свойства, пусть и совсем незначительно.

yaneuch.ru

Реферат - “Оптические голографические носители данных”

Министерство образования и науки Украины

Запорожский Национальный Технический Университет

Кафедра “КС и С”

Реферат

На тему: “Оптические голографические носители данных”

Выполнил студент группы IOT-616 Суханов Кирилл

Принял Рыбин Олег В.

Согласно информации разработчиков, основой для создания устройств чтения дисков VMD будет служить конструкция серийно выпускаемых DVD-приводов, подвергнутая незначительной модификации. Это позволит наладить серийное производство VMD-накопителей на существующих производственных линиях, используемых для изготовления DVD-приводов. Таким образом, себестоимость производства приводов VMD окажется ненамного выше по сравнению с устройствами DVD-ROM. Кроме того, устройства для считывания дисков VMD, оснащенные лазером красного диапазона, совместимы с носителями семейств CD и DVD.

В июле 2005 года компания NME объявила о том, что носители и накопители VMD уже полностью готовы к внедрению в серийно выпускаемых продуктах. Одновременно была инициирована кампания по продвижению данного формата и начаты поиски партнера, обладающего производственными мощностями для развертывания серийного производства продуктов на базе VMD. К осени NME удалось найти подходящего партнера в лице китайской компании E-World.

Здесь самое время опять вернуться к формату EVD. Дело в том, что E-World была основана рядом крупных компаний для претворения в жизнь проекта EVD. Помимо производственных мощностей эта компания владеет и значительной долей интеллектуальной собственности, в частности правами на ключевые технологии (включая девять патентов) и торговую марку Enhanced Versatile Disc.

После серии переговоров сотрудничество NME и E-World перешло в качественно новую фазу. Сторонам удалось договориться не только об использовании производственных мощностей, но и о совместной работе над развитием формата оптических носителей. В ноябре 2005 года NME и E-World заключили соглашение об объединении форматов EVD и VMD, а также основали совместную компанию — NME-World, которая вскоре сообщила о своем намерении выпустить пробную партию бытовых видеопроигрывателей EVD/VMD по цене не более 150 долл. уже к ближайшим рождественским праздникам. Данные устройства способны воспроизводить носители EVD, VMD емкостью до 20 Гбайт, а также широко распространенные DVD и CD.

Схема устройства оптической системы записывающего привода, созданного с использованием технологии коллинеарной голографии

В заключение стоит сказать, что в сложившейся ситуации устройства на базе накопителей Versatile Multilayer Disc имеют неплохие шансы на то, чтобы закрепиться на массовом рынке. На фоне первых моделей бытовых видеопроигрывателей на основе Blu-ray Disc и HD-DVD, цена которых, как ожидается, составит порядка 1000 долл., значительно более дешевые устройства на базе VMD выглядят гораздо привлекательнее, тем более что максимальная емкость всех перечисленных носителей позволяет записывать полноформатные фильмы в HD-формате.

Голографию — в жизнь

о оценкам экспертов, из всех ныне известных видов оптических накопителей наибольшим потенциалом для дальнейшего увеличения удельной емкости и скорости обмена данными обладают голографические устройства. Важным отличием голографических носителей от CD, DVD, HD-DVD, Blu-ray Disc и прочих подобных оптических дисков является использование всей толщины записывающего слоя. Если запись на дорожке CD- и DVD-носителей производится последовательно, бит за битом, в одном измерении, то голографическая технология позволяет использовать все три измерения рабочего слоя носителя и осуществлять параллельное считывание или запись массива битов (подробнее см. во врезке). Это позволяет значительно увеличить и удельную емкость носителей, и скорость чтения/записи. Кроме того, голографическая технология предоставляет разработчикам возможность создавать как накопители, работающие с дисковыми носителями, так и устройства на базе компактных карточек.

Логотип формата Holographic Versatile Disc (HVD)

На данный момент ведущими разработчиками в области голографических накопителей являются японская компания Optware и американская InPhase Technologies (последняя активно сотрудничает с Hitachi Maxell). Упомянутые компании неоднократно демонстрировали работающие прототипы своих голографических накопителей и уже объявили о готовности начать производство пробных партий подобных устройств в 2006 году.

В начале 2005 года начали четко оформляться очертания первых стандартов голографических носителей, и уже в феврале шесть компаний — CMC Magnetics, Fuji Photo Film, Nippon Paint, Optware, Pulstec Industrial и Toagosei — образовали альянс HVD (Holographic Versatile Disc Alliance) с целью интенсификации развития и продвижения данного стандарта и для подготовки к выпуску серийных продуктов, созданных на его основе.

Что касается технологической базы данного альянса, то она зиждется главным образом на разработках компании Optware, а именно на так называемой коллинеарной голографии (collinear holography). Основой данного решения является использование оптической системы с соосно проецируемыми опорным и информационным лучами, поляризованными во взаимно перпендикулярных плоскостях. Такой подход позволяет уменьшить габариты голографического привода (по сравнению с системами, в которых опорный и информационный лучи проецируются отдельно друг от друга), а также использовать в нем сервосистему, унифицированную с аналогичным узлом современных оптических накопителей.

На нынешнем этапе своего развития технология коллинеарной голографической записи позволяет (при применении зеленого лазера с длиной волны 532 нм) сохранять около 200 Гбайт данных на одностороннем диске диаметром 120 мм. Разработчики Optware утверждают, что по мере совершенствования технологии этот показатель можно будет увеличить до 1 Тбайт.

В конце минувшего года Optware начала осуществлять действия, свидетельствующие об активной подготовке к коммерциализации первого поколения накопителей и носителей формата HVD. В октябре компания объявила об открытии американского филиала (Optware America), сотрудники которого будут заниматься развитием новых продуктов (в частности, семейства HVD-накопителей Magnum), приложений и программных компонентов. Согласно обнародованной информации, Optware America будет курировать продажи накопителей Magnum на территории Америки, Европы, Африки и Ближнего Востока. Позже было объявлено, что Optware планирует начать пробные поставки HVD-накопителей Magnum уже летом 2006 года. Следует, однако, отметить, что речь пока идет лишь об устройствах хранения данных корпоративного уровня. Возможность выпуска голографических дисковых накопителей для потребительского рынка руководители Optware пока рассматривают лишь в перспективе — предположительно, после 2008 года.

Прототип записывающего привода и голографический диск формата HVD

Впрочем, первые продукты потребительского класса, использующие голографическую технологию записи, могут появиться на массовом рынке значительно раньше. Параллельно с дисковыми устройствами формата HVD сотрудники Optware разработали конструкцию голографических накопителей, рассчитанных на использование специальных карточек HVC (Holographic Versatile Card — универсальная голографическая карта). Согласно обнародованной информации, пластиковый носитель размером с кредитную карту позволит хранить до 30 Гбайт данных. Для работы с HVC будут выпускаться как считывающие, так и записывающие накопители. Коммерциализация данного проекта запланирована на 2006 год.

Прототип устройства для чтения и записи голографических карт и 30-гигабайтный носитель формата HVC

Здесь нужно упомянуть о том, что пару лет тому назад японская корпорация NTT начала активную подготовку к реализации проекта по коммерциализации голографических карт памяти Info-MICA — сменных ROM-носителей, предназначенных для использования в ПК и портативных электронных устройствах (См. статью «Info-MICA: голографическая память» в № 4’2004). Но, к сожалению, информации о внедрении Info-MICA в серийно выпускаемых продуктах пока не появилось.

Уже на протяжении нескольких лет специалисты компании InPhase Technologies занимаются созданием голографических дисковых накопителей Tapestry. Основным технологическим партнером и крупнейшим инвестором данного проекта является компания Hitachi Maxell, сотрудники которой занимаются совершенствованием голографических носителей. На проходившей в апреле минувшего года конференции NAB 2005 компания InPhase Technologies совместно с Hitachi Maxell провела первую публичную демонстрацию прототипа Tapestry, который рассчитан на работу с дисками емкостью 300 Гбайт, вмещающими до 35 часов видеосигнала вещательного качества в высоком разрешении. Изготовленные компанией Hitachi Maxell голографические WORM-носители представляют собой диски диаметром 130 и толщиной 1,5 мм, упакованные в защитные картриджи стандартного формфактора (5,25 дюйма). Максимальная скорость считывания информации с такого носителя составляет 20 Мбайт/с.

По заявлению представителей InPhase Technologies, в перспективе семейство голографических накопителей Tapestry будет включать несколько различных моделей, старшая из которых позволит работать с дисками емкостью 1,6 Тбайт и обеспечит скорость считывания данных до 120 Мбайт/с.

В сентябре InPhase Technologies официально объявила о заключении соглашения с компанией Cypress Semiconductor, которая будет поставлять модули КМОП-сенсоров для систем считывания данных голографических приводов семейства Tapestry. Характеристики данных сенсоров позволяют считывать данные с голографического носителя со скоростью до 500 стр./с (каждая страница содержит порядка 1 млн. бит).

В середине ноября на выставке InterBEE в Токио была продемонстрирована возможность использования голографического привода Tapestry в вещательной студии. Видеофайл, записанный на голографическом носителе производства Hitachi Maxell, был скопирован на вещательный сервер и воспроизведен в режиме прямого эфира. В наступившем году InPhase Technologies планирует начать поставки первых партий голографических приводов Tapestry по OEM-соглашениям. Ожидается, что основными сферами применения данных накопителей станут вещательные студии и крупные центры хранения данных. Благодаря использованию носителей, упакованных в картриджи стандартного формфактора, накопители Tapestry совместимы со стандартным оборудованием, применяемым в автоматизированных библиотеках.

Источник информации:

www.compress.ru/article.aspx?id=14642&iid=695

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Экономика древнего египта реферат
• 
  Реферат судебная система великобритании
• 
  Реферат спид у детей
• 
  Реферат семейно бытовые обряды
• 
  Реферат восстание емельяна пугачева
• 
  Реферат ветроэнергетика в беларуси
• 
  Профессия социальный педагог реферат
• 
  Конфуцианство реферат по истории
• 
  История переливания крови реферат
• 
  Антенатальная охрана плода реферат
• 
  Осенняя обработка почвы реферат