Лекція. Технології cd, dvd

1. Стандарти та специфікації DVD

2. Принцип роботи

3. Технічні дані деяких DVD

Опти́чний диск — носій даних у вигляді пластикового чи алюмінієвого диска, призначеного для запису й відтворення звуку, зображення, буквенно-цифрової інформації тощо за допомогою лазерного променя. Щільність запису — понад 10⁸ біт/см.

Перші оптичні диски, що записували відео в аналоговому форматі (Laserdisc) були винайдені фірмою Philips у 1960-х i випущені на ринок в 1970-х в коомперації з фірмою MCA. Накопичений досвід дозволимв приступити до випуску CD-ROMів на початку 1980-х (Philips та Sony).

Стандарти та спеціфікації dvd

DVD-Video використовує стандарт Dolby Digital (раніше відомий як Dolby Surround AC-5.1) для відтворення аудіоданих. На відміну від Dolby Pro Logic, Dolby Digital має 5 незалежних звукових каналів (лівий, центральний, правий, лівий задній, правий задній) і окремий канал для сабвуфера. Dolby Digital, який має пропускну спроможність 384 Кбайт/с, вже схвалений багатьма фірмами звукозапису і буде використовуватись як основний сандарт. Звук, записаний за специфікацією Dolby Digital, має приголомшливим ефектом «звук навкруги» і найширшим диапазоном частот. Параметри звуку, що їх підтримує DVD, дуже різноманітні, що дає добрий вибір виробникові: від 16-бітного звуку з частотою дискретизації 48 КГц до 24-бітного з 95 КГц і системою Dolby Pro Logic, що вдвічі більше, ніж на котушці DAT, яка досі вважалася найчистішим джерелом звуку масового використання.

У цього стандарта є й негативні боки. По-перше, для прослуховування знадобиться 5 колонок і сабвуфер. По-друге, старі фільми, записані у форматі звичайного стереозвуку з частотою дискретизації 22 КГц, ніяк не можуть бути переведені у новий формат. Адже розділення кожного звуку в окремий канал - дуже працеємне заняття, і навряд чи це буде здійснюватись.

Для запису відео і звуку на DVD застосовується дуже складна технологія компресії даних, яка носить ім’я MPEG-2. MPEG-2 являє собою наступне покоління стандарта на стиснення (компресію) відео і звукових даних, що забезпечує можливість розташувати більші об’єми інформації у меншому просторі.

Стандарт стиснення MPEG розроблено Експертною групою кінематографії (Moving Picture Experts Group - MPEG). MPEG ­- це стандарт на стиснення звукових і відео файлів у більш зручний для завантаження або пересилки, наприклад крізь Інтернет, формат. За стандартом MPEG-1 потоки відео і звукових даних передаються зі швидкістю 150 кілобайт за секунду - з такою самою швидкістю, як і одношвидкісний CD-ROM програвач - і керуються шляхом виборки ключових відео кадрів і заповненням тільки областей, які змінюються між кадрами. На жаль, MPEG-1 забезбечує якість відеозображення більш низьке, ніж відео, яке передається за телевізійному стандартом.

Компресія за стандартом MPEG-2 кардинально змінює стан речей. Більш 97% цифрових даних, які представляють відео сигнал, дублюються, тобто є зайвими і можутт бути стиснені без пошкодження якості зображення. Алгоритм MPEG-2 аналізує відеозображення у пошуках повторень, які звуться надмірністю. У результаті процесу видалення надмірності, забезпечується чудове відеозображення у форматі MPEG-2 при більш низькій швидкості передачі даних. За цією причиною, сучасні засоби поставки відеопрограм, такі як цифрові супутникові системи і DVD, використовують саме стандарт MPEG-2 | 5 |.

Для забезпечення сумісності зі старими стереосистемами, DVD програвачі мають влаштовані кодирувальники для можливості трансляції AC-3 і MPEG-2 звуку в Dolby ProLogic з метою відтворення на стандартній апаратурі.

Як і будь-яка побутова техніка, DVD ­- це система, яка складається з мастеринг системи (mastering), фізичного носія для розповсюдження (сам по собі диск) і програвача.

Специфікація DVD-ROM розглядає диски і технологію DVD у якості засобу зберігання компьютерних даних, який має величезну ємність. Специфікація DVD-Video, навкруги якої ламалося стільки копій, передбачує лише запис повнометражних кінопрограм з високою якістю зображення, багатоканальным звуком і інтернаційним налаштуванням. Специфікація DVD-Audio служить аналогом «Червоної книги» і розглядає стандарт запису лише звуку, припускаючи, правда, значно більш високу якість, багатоканальність і можливість помістити на тому ж диску не тільки 74 хвил. музики, але й різноманітну супутну інформацію. Специфікації DVD-R і DVD-RAM визначають фізичні параметри записуючих і перезаписуючих дисків DVD.

Зовні DVD-диск дуже схожий на CD-ROM. Плутаниці, тим не менше, предостатньо. Крім додаткових форматів, сама специфікація DVD-ROM передбачає 4(!) типа носіїв. Диски типу DVD-5 є однобічними і одношаровими, на них вміщується 4.7 Гбайт даних. Тип DVD-9 передбачує наявність у однобічного диску двох робочих поверхонь, завдяки чому ємність збільшується до 8.5 Гбайт. Формат DVD-10 - це двобічний одношаровий диск, у якого теж дві робочі поверхні, але ємність трохи більше - 9.4 Гбайт. Нарешті, двобічні, двошарові диски типу DVD-18 дозволяють записувати до 17 Гбайт даних | 1 |.

Багато компаній відмовляються підтримувати стандарт, розроблений DVD-форумом, що передбачує виготовлення дисків DVD-RAM ємністю 2.6 Гбайт (дуже дешевих). Наприклад, Sony, Philips, Hewlett-Packard, Ricoh, Mitsubishi і Yamaha пропонують формат перезаписуваного диску ємністю 3 Гбайт (на бік) під назвою DVD+RW.

Ціна дисків DVD+RW приблизно така сама, як і моделей формату DVD-RAM, але виробники (включно із Sony, Philips, Hewlett-Packard, Ricoh, Mitsubishi і Yamaha) стверджують, що їх пристрої будуть працювати на 50% швидше. Крім того, диски вставляються у накопичувач без «кадді» (захисного футляра). Як і DVD-RAM, накопичувачи DVD+RW підтримують диски CD-ROM і DVD-ROM усіх існуючих на даний момент стандартів, а нові моделі дисководів DVD-ROM фірм HP і Philips будуть також читати диски DVD+RW. Однак на дисководі DVD+RW ви не зможете прочитати диск DVD-RAM, і навпаки.

Таблиця 1

Стандарт	Ємність одного боку	Виробники hardware, що підтримують стандарт	Виробники software, що підтримують стандарт
DVD-Video	4.7 GB	DVD Forum (Hitachi, Matsushita, Mitsubishi, JVC, Pioneer, Sony, Toshiba, Philips, Thomson)	Time-Warner, MGM/UA, Columbia TriStar, Polygram, Disney
Divx		Matsushita, Thomson, Zenith	Paramount, Universal, Dreamworks
DVD-R	4.7 GB	DVD Forum
DVD-RAM	2.6 GB	Toshiba, Matsushita
DVD+RW	3.0 GB	Sony, Hewlett-Packard, Philips