3.2. Стандарти dvd

DVD — досить нова технологія і поки не "визначилася" зі стандартами. Стандарт відео на DVD-дисках підтримується творцями фільмів практично в усьому світі.

Деякі компанії, включаючи Paramount, Disney і Fox, створили систему DIVX. Улітку 1999 року цей стандарт припинив своє існування через несумісність програвачів DVD з DIVX.

У табл. 1.4 приводиться порівняння стандартів DVD.

Таблиця 1.4 - Стандарти DVD

Стандарт	Ємність	Сумісність	Примітки
DVD-RAM	2,6 Гбайт на одній стороні	Несумісні з накопичувачами DVD-ROM	Необхідна операційна система Windows 95 OSR 2.x та нов.
DVD-R	3,95 Гбайт (оригінальний диск) 4,7 Гбайт (версія 1999 року)	Практично всі програвачі можуть відтворювати ці диски	Нові моделі будуть підтримувати DVD-RW
DVD-RW (оригінальна назва DVD-R/W)	4,7 Гбайт	Практично всі програвачі зможуть відтворювати ці диски	Перші пристрої з'явилися наприкінці 1999 року
DVD+RW	2,8 Гбайт на одній стороні	Деякі моделі накопичувачів DVD-ROM фірм Sony і Philips можуть працювати з такими дисками	Фірми HP, Philips і Sony випустили такі пристрої в середині 1999 року

У світі DVD постійно виникають конфлікти. На основі специфікації серпня 1997 року з'явилися диски DVD-R і DVD-RAM, а в жовтні 1997 року фірма Pioneer оголосила про створення пристрою для запису дисків DVD-R. Диск DVD-RAM перезаписуваний; крім того, він несумісний з дисками DVD-ROM. Диски DVD-R і DVD-RAM не підтримують кілька шарів; DVD-RAM можна записувати на обох сторонах. Фірми Philips, Sony і Hewlett-Packard оголосили про створення нового формату дисків, названого DVD+RW, що несумісний з існуючими форматами. Проте розроблений накопичувач може відтворювати диски DVD-ROM і звичайні компакт-диски. Фірма Pioneer розробила власний стандарт перезаписуваних DVD-дисків — DVD-R/W.

4. Структурна схема накопичувача cd-rom

Накопичувачі CD-ROM відрізняються від програвачів музичних дисків в основному мікропроцесором, що виконує декодування електричних сигналів. У звукових програвачах записані на компакт-дисках цифрові дані перетворяться в аналогові електричні сигнали, що надходять потім на стереопідсилювач. При цьому допускаються невеликі похибки— головне, щоб вони лежали за межами чутливості людського слуху. При зчитуванні ж з накопичувача CD-ROM похибки неприпустимі. Кожен біт повинен бути зчитаний дуже точно, тому досить значну частину всього обсягу диска CD-ROM займають коди корекції помилок (Error Correcting Code — ЕСС). З їхньою допомогою можна в більшості випадків знайти і виправити неправильно зчитані дані, що дозволяє знизити ймовірність збоїв до прийнятної величини.

Нижче приведений алгоритм роботи накопичувача CD-ROM.

1. Напівпровідниковий лазер генерує малопотужний інфрачервоний промінь, що попадає на відбиваюче дзеркало.

2. Серводвигун по командах, які надходить від вбудованого мікропроцесора, зміщає рухливу каретку з відбиваючим дзеркалом до потрібної доріжки на компакт-диску.

3. Відбитий від диска промінь фокусується лінзою, розташованою під диском, відбиває від дзеркала і попадає на розділюючу призму.

4. Розділююча призма направляє відбитий промінь на іншу фокусирующую лінзу.

5. Ця лінза направляє відбитий промінь на фотодатчик, що перетворює світлову енергію в електричні імпульси.

6. Сигнали з фотодатчика декодуються вбудованим мікропроцесором і передаються в комп'ютер у виді даних.

Рис. 1.1 - Структура накопичувача CD-ROM

Штрихи, нанесені на поверхню диска, мають різну довжину. Інтенсивність відбитого променю змінюється, відповідним чином змінюючи електричний сигнал, що надходить на фотодатчик. Біти даних зчитуються як переходи між високими і низькими рівнями сигналів, що фізично записуються як початок і кінець кожного штриха.

Оскільки для програмних файлів і файлів з даними важливий кожен біт, у накопичувачах CD-ROM використовуються досить складні алгоритми виявлення і корекції помилок. Завдяки таким алгоритмам імовірність неправильного зчитування даних складає менш I¹⁰²⁵. Іншими словами, безпомилково зчитується два квадрильйони дисків, що відповідає стопці компакт-дисків висотою біля двох мільярдів кілометрів!

Для реалізації цих методів корекції помилок до кожних 2048 корисних байт додається 288 контрольних. Це дозволяє відновлювати навіть сильно ушкоджені послідовності даних (довжиною до 1 000 помилкових бітів). Використання настільки складних методів виявлення і корекції помилок зв'язані з тим, що, по-перше, компакт-диски піддаються зовнішнім впливам, а по-друге, подібні носії споконвічно розроблялися лише для запису звукових сигналів, вимоги до точності яких не настільки високі.

Якщо дані в програвачі звукових компакт-дисків зчитані неправильно, то вони інтерполюються. Наприклад, якщо три послідовних значення сигналу виражаються числами 10, 13 і 20 і середнє значення через ушкодження або забруднення поверхні диска втрачено, то його можна з високим ступенем ймовірності відновити як середнє значення між 10 і 20 (15). Незважаючи на те, що відновлене значення неточне, слухач не помітить цієї похибки. Якщо ж така ситуація виникне при зчитуванні з CD-ROM, наприклад, програмного файлу, то пропущений біт може з рівною імовірністю бути нульовим або одиничним, і інтерполювати його значення, природно, буде неможливо.

Саме через настільки високі вимоги до точності відтворення накопичувачі CD-ROM з'явилися пізніше своїх музичних побратимів, а їхні перші зразки були занадто дорогими для масового покупця. Крім того, фірми-виробники трохи запізнилися з прийняттям відповідних стандартів, що стримувало виробництво CD-ROM. До того ж, була відсутня база програмного забезпечення, що могла б стимулювати збільшення темпів виробництва CD-ROM.

Після зниження вартості виробництва накопичувачів і дисків вони все рівно не одержали належного поширення у світі PC. Це можна пояснити невеликими розмірами програм того часу. Зараз практично все програмне забезпечення поставляється на компакт-дисках, навіть якщо воно займає десяту частину диска. Виробники програм дотримують наступного правила: якщо програмний продукт займає більше двох дискет, раціональніше використовувати компакт-диск.

Переваги запису на компакт-диск великих програм очевидні. Для поширення операційної системи Windows 98 треба було б близько 70 дискет, формат запису яких, розроблений фірмою Microsoft, дозволяє помістити на дискеті 1,71 Мбайт даних. Вартість виробництва, упакування і поширення такої кількості дискет непорівнянна з виробництвом одного компакт-диску.