6 Перелік носіїв інформації, що використовуються у виробництві відєо-, аудіо- та кінопродукції. Характеристика носіїв голографічний багатоцільовий диск.

Голографічний багатоцільовий диск (Holographic Versatile Disc) - розробляється перспективна технологія виробництва оптичних дисків, яка передбачає значно збільшити обсяг збережених на диску даних у порівнянні з Blu-Ray і HD DVD. Вона використовує технологію, відому як голографія, яка використовує два лазера: один - червоний, а другий - зелений, зведені в один паралельний промінь. Зелений лазер читає дані, закодовані у вигляді сітки з голографічного шару близького до поверхні диска, у той час як червоний лазер використовується для читання допоміжних сигналів із звичайного компакт-дискового шару в глибині диска. Допоміжна інформація використовується для відстеження позиції читання, на зразок системи CHS у звичайному жорсткому диску. На CD або DVD ця інформація впроваджена в дані.

6.1 КОРІННЯ

Вперше заговорили про можливість зберігати інформацію в голографічних носіях у 1963 році. У той час в компанії Polaroid працював учений Пітер ван Хеерден, саме він перший у світі запропонував метод «об'ємного консервування» інформації.

Хоча в теорії все було просто чудово, і високі швидкості запису / зчитування, і величезні обсяги, навіть для нинішнього часу, але за 42 роки (зараз вже 47 років) ніхто не зміг реалізувати виробництво приводів для голографічних дисків і самих дисків, собівартість якого дозволила б технології «увійти» в наші будинки.

Компакт-диск був розроблений в 1979 році компаніями Philips і Sony (CD).

Перші диски і програвачі DVD з'явилися в листопаді 1996 року в Японії і в березні 1997 року в США (DVD).

19 лютого 2008 компанія Toshiba оголосила про припинення підтримки технології HD DVD у зв'язку з рішенням покласти край війні форматів (HD DVD).

Захист Blu-ray була зламана 20 січня 2007. У відповідь на це Асоціація BDA прискорила час випуску BD-Plus (Blu-Disc), який був зламаний у вересні 2008 року (Blu-ray Disc).

Даний формат носіїв вперше був представлений британською компанією «New Medium Enterprises» на виставці CeBIT у 2006. Перші продажі почнуться навесні 2008 року в мережі Amazon і в деяких магазинах (HD VMD).

Великий інтерес даний формат викликав в Голлівуді. Один з найбільших продюсерів і дистриб'юторів кінопродукції Майкл Джей Соломон з компанії Warner Brothers буде просувати HD VMD в кіноіндустрії. Найближчим часом будуть вирішені деякі питання, що стосуються ліцензування фільмів і їх випуску на HD VMD.

Розробка UDO почалася в червні 2000, а вже в листопаді 2000 року Sony анонсувала першу версію формату. Розробкою формату займаються такі компанії як Sony, Hewlett-Packard, Verbatim та ін (Ultra Density Optical).

6.2 ОСНОВНИЙ ПРИНЦИП

Рисунок 6 – Структура голографічного багатоцільового диску

Принцип дії цієї установки полягає в читанні голографічного «зображення» в якій-небудь газовому середовищі за допомогою лазера. Саме ж зображення створюється за допомогою двох когерентних (однакових за всіма параметрами, такими як частота, довжина хвилі, фаза і т. д.) лазерних променів, один з яких несе, або опорний, і не несе з собою ніяких даних, а другий - проходить через модулятор інформації, так званий просторовий модулятор світла, після чого при перетині цих двох променів у зоні інтерференції виникає голографічне зображення, яке і записується на носій.

Вся принадність цього способу зберігання інформації полягає в тому, що дані можна записувати не в двомірному вигляді, а в тривимірному. Тобто при зчитуванні виникає голограма, площа якої більше, ніж площа поверхні носія, на яку вона записана, у кілька разів.

6.3 ПРОБЛЕМИ

Проблеми - середина 70-х років. Слід звернути особливу увагу на проблеми використання об'ємної голографічної пам'яті в комп'ютерній техніці, яка існує з середини 70-х років минулого століття (див. стор 176, Мілер М. Голографія. Теорія, експеримент, застосування. - Ленінград: Машинобудування, 1979.) .

Високоефективні конструкційні системи для перспективних технологій запису (1994-1999 рр.).

Запис оптичної інформації за патентом № 2046404 на оптичний носій комбінованого HVD з додатковими магнітними доріжками (див. фіг. 22, 24-30 за патентом № 2046404) може здійснюватися з кількох десятків оптичних головок, наприклад, у вигляді лазерів, розміщених на поверхні записуючого барабана . Це дозволяє одночасно схрещувати кілька різнотипних лазерних променів в одній точці з можливістю модуляції за кількома параметрами. При цьому магнітні доріжки можуть мати додаткову систему розігріву для захисту від несанкціонованого доступу, як у фізичній, так і в логічній формі. Крім того, комбіновані можливості технології за патентом № 2046404 дозволяють формувати в оптичному середовищі комбінованого HVD диска різноманіття об'ємних голографічних структур по довільно заданій траєкторії, з чергуванням в певній послідовності оптичних та магнітних середовищ HVD диска.

Запис об'ємної оптичної інформації на диск HVD за патентом № 2124748 може здійснюватися за двома технологіями.

У першому випадку за лазерним каналах різноманітної форми в кількості від декількох одиниць до декількох десятків безпосередньо з оптоелектронного процесора на поверхню диска з формуванням в його оптичної середовищі об'ємних голографічних структур з використанням дифракційних ефектів (див. фіг. 61 по патенту № 2124748, а також «Багатошаровий дисплей від PureDepth», Частина 2, голографічні 3d дисплеї.

У другому випадку запис інформації на диск HVD, як об'ємний оптичний накопичувач, здійснюється з оптоелектронного процесора через розміщений на HVD диску блок флеш-пам'яті у вигляді керуючого модуля з оптоелектронним перетворювачем (див. фіг. 78, 79 за патентом № 2124748), за допомогою якого здійснюється накопичення інформації в оптичному середовищі в об'ємній оптичної формі об'ємних голографічних структур з використанням дифракційних ефектів. При цьому запис інформації може здійснюватися багаторазово.

Захист інформації на диску HVD здійснюється за допомогою дифракційної решітки за класичною тепер вже технології.

Запис об'ємної оптичної інформації на диск HVD за патентом № 2158020 може здійснюватися таким чином: оптоелектронний вузол, що містить V-подібні розгалужувачі, з'єднані один з одним у зигзагоподібну послідовність, дозволяє за допомогою керуючого модуля формувати випромінюють лазерні канали з заданим кутом їх відхилення. Наявність РК-дифракційних грат і системи перемикання каналів в ЖК-середовищі дозволяє створювати умови для запису голографічної інформації на HVD диск і його захист від несанкціонованого доступу (див. формулу винаходу). Модуляція світлових потоків може здійснюватися всередині оптоелектронного вузла в різних варіаціях.

6.4 МАТЕРІАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ

На даний момент вченим з компанії IBM вдалося досягти щільності розміщення даних на носії в 390 біт / кв. мікрон (1 мікрон = 0.0001 см). Аналогічний параметр для DVD-дисків не перевищує 5 біт / кв. мікрон. Досягнення досить вражаюче, але зараз активно ведуться роботи з пошуку матеріалів для виготовлення носіїв інформації, виробництво яких дозволило б голографічним приводам «влитися в маси».

Дослідження та пошук відповідних матеріалів активно ведуться і по цей день. Так що про будь-які стандарти говорити рано. IBM пропонує як неорганічні хімічні сполуки, такі як ніобат літію, так і різні полімери. Однак у випадку з полімерами виникають проблеми щодо збереження даних протягом відносно тривалого часу, пов'язано це з проходженням деяких хімічних реакцій у таких носіях, внаслідок чого втрачається записана інформація.

Є пропозиція від компанії Aprilis використовувати силікон з додаванням епоксидних смол. Цей метод дозволяє як робити запис, так і зберігати дані більш тривалий час за рахунок більшої стійкості матеріалу. Ще один варіант - це використання матеріалу, в якому речовини, що відповідають за міцність і світлочутливість, відокремлені один від одного. Такий метод пропонує нам InPhase Technologies. Аналогічні розробки ведуть ще кілька компаній ... але все ж набагато цікавіше не теорія, а практика.

6.5 РІВЕНЬ РОЗРОБОК

Передбачувана інформаційна ємність цих дисків - до 3.9 терабайт (TB), що порівнянно з 6000 CD, 830 DVD або 160 одношаровими дисками Blu-ray, швидкість передачі даних - 1 Гбіт / сек. Optware збирався випустити 200GB диск на початку червня 2006 року і Maxell у вересні 2006 з ємністю 300GB. 28 червня 2007 HVD стандарт був затверджений і опублікований.

Голографічний диск досягає ємності 500 Гб - 2010 рік. Компанія InPhase Technologies, відома нам, як амбіційний розробник голографічних дисків, оголосила про те, що нею досягнута нова планка щільності запису - 515 гігабіт на квадратний дюйм. Стосовно до стандартного 120-мм диску це означає обсяг 500 Гб. Таким чином, на голографічний диск може бути записана інформація, еквівалентна 106 одношаровим DVD. Така щільність запису більш, ніж у три рази перевищує показники найсучасніших технологій перпендикулярного запису на магнітні носії. Для знову продемонстрованого 500 Гб зразка швидкість склала 23 Мб / с. Необхідно зауважити, що показаний носій не буде запущений в серійне виробництво - InPhase розраховує ще підвищити його щільність і випустити на ринок сімейство носіїв обсягами від 800 Гб до 1,6 Тб.

Рисунок 7 – Перспективи розвитку

6.6 ДУМКА ЕКСПЕРТІВ

На думку авторів патентів № 2046404 (http://ru-patent.info/20/45-49/2046404.html) та № 2124748 (http://ru-patent.info/21/20-24/2124748.html ) тільки система запису інформації на універсальні HVD диски, забезпечені оптоелектронними процесорами, дозволить розробити і впровадити стандартизовані універсальні накопичувачі оптичної інформації HVD-Video з можливість багаторазового запису.