Оптичний документ

Оптичний документ відноситься до новітніх носіїв інформації, заснованим на оптичних способах запису, прочитування і відтворення. Зі всієї маси документів він виділяється за способом документування.

Оптичний документ акумулює в собі переваги різних способів запису інформації і матеріалів носія. Важливою гідністю даного носія інформації є, по-перше, його універсальність, тобто можливість запису і зберігання в єдиній цифровій формі інформації будь-якого вигляду — звукового, текстового, графічного, відео. По-друге, оптичний документ дає можливість організації і зберігання інформації у вигляді баз даних на єдиному оптичному носії. По-третє, цей документ забезпечує можливість створення інтегрованих інформаційних мереж, що забезпечують доступ до таких баз даних.

Оптичний документ — це інтегральний вид документа, здатний увібрати в себе достоїнства і можливості книги, мікро-, діа- і відеофільмів, аудіозапису і т. д., причому все це одночасно. Він необхідний для тривалого зберігання великих масивів інформації.

До оптичних документів відносяться оптичні диски і відеодиски: компакт-диск, СВ-ГРУДКА, ВУВ-диск і ін.

Переваги оптичних документів в системі технічно кодованих документів, що склалася, приведені в таблиці 4.

Таблиця 4. Оптичні документи: порівняльна таблиця

Тип

пристрої

Місткість, Мбайт

Час пошуку

Вартість за Мбайт, центів

Гнучкі диски

1,2—1,44

сотні міллісек (мс)

42

Вінчестер

120—2000 .

10—20 мс

165

Стрімери

декілька сек.

19

CD-ROM650

200—400 мс

0,0025

WORM128—2500

від 35 мс

0,032

Оптичні документи володіють хорошим співвідношенням «якість/ціна», а також швидкодією і низькою вартістю зберігання інформації.

2. Оптичний диск

Найперспективнішим видом оптичного документа, що виділяється за формою носія і особливостям користування, є оптичний диск (ОД) — матеріальний носій, на якому інформація записується і прочитується за допомогою сфокусованого лазерного променя. При цьому формуються мікроскопічні поглиблення або ямки (піти), створюючі в сукупності спіральні або кільцеві доріжки із записом звуку (оптичні аудіодиски), зображення (оптичні відеодиски) або різної текстової інформації. Густина запису понад 108 бит/см2.

Оптичний диск — це оптичний (лазерний) носій інформації діаметром 8—12 см (4,5"), товщиною — 1,2 мм.

Перші ОД почали з'являтися ще в першій половині 1950-х років (СОМ — сотри1;ег ои1ри1; писгой1т — комп'ютер, що виробляє мікрофільм). У 1962 р. в США були здійснені перші розробки у області ОД, які почали упроваджуватися в промисловість на початку 1970-х років. Проте широке промислове виробництво обох видів ОД (КОД — компактні оптичні диски і ЦОД — цифрові оптичні диски) почалося тільки в 1980-е роки і продовжується до цього дня. Перше покоління ЦОД з'явилося в 1983 р. Один диск містив від 25 до 50 тис. сторінок тексту формату А4 у вигляді факсиміле. Подальше покоління дисків, розроблених в 1985 р., вміщає до 1 млн. сторінок тексту. В даний час відоме понад десяток різновидів таких дисків.

Діаметр ОД частіший всього 305 мм. Інформацію записують в кодованій формі (двійковий код 0—1). Місткість ОД залежить від технології запису і може складати 10000, 25000 або 40000 сторінок формату А4. І це при тій умові, що поверхня диска використовується для запису інформації лише на 60—70%.

Оскільки на ОД інформація зберігається в цифровій формі, технологія запису має свої особливості. Сигнал, що поступає від джерела — аналоговий. Аналогово-цифровий перетворювач переводить його в цифрову (двійкову) форму. При прочитуванні інформації дані розгортаються в зворотному порядку.

Об'єктами зберігання на ОД можуть бути: енциклопедичні, науково-технічні, галузеві довідники і словники, нормативно-довідкові бази даних, аудіовізуальні навчальні посібники, набори повчальних і ігрових програм і інші документи. Зараз на ОД різних модифікацій випускається понад 600 видання. Половину з них складають бібліографічні покажчики і щорічники. Повнотекстові документи, тобто книги, журнали і т. д., складають до 20% видань на лазерних дисках, причому їх вартість у декілька разів менше аналогічних друкарських видань. Бібліотека Конгресу США зберігає і видає інформацію на ОД з 1982 р. Їх використовують близько 10% американських бібліотек. Найперспективніша галузь застосування ОД — автоматизовані ІПС.

ОД і взагалі оптичні інформаційні системи — це вершина сучасних досягнень у області графіки запису і пошуку інформації. До недоліку ОД на сьогодні можна віднести високу вартість устаткування, що дозволяє проводити оновлення інформації на ОД самим користувачем.

По місткості носія інформації ОД діляться на три види:

• великої місткості (понад 2х109 байт) — для використовування як архіви даних, що проходять через ЕОМ;

• середньої місткості (7х108 — 2х109 байт) — для зберігання текстової і образотворчої інформації;

• компактні диски (місткість до 7х108 байт) — для МІКРО-ЕВМ.Залежно від можливості використовування для запису і прочитування ОД ділять на два види. Це накопичувачі, призначені для запису інформації безпосередньо користувачем і її зберігання, — WORM (Write Onece Read Many), і накопичувачі, розраховані тільки на читання інформації, — CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory — компакт-диск, тільки для читання). Накопичувачі CD-ROM підрозділяються на пристрої з одноразовим записом і переписувані компакт-диски — CD-R (СD-Recordable), на які інформація може бути записана і лічена самим користувачем за допомогою спеціального дисковода. З 1999 року почате виробництво DVD-дисків.

Упровадження оптичної технології в документно-інфор-мационную сферу може розглядатися як початок нової ери в розповсюдженні, зберіганні, використовуванні документарної інформації.

3. Аудіо-компакт-диск

Аудіо-компакт-диск (КД) — це оптичний диск (діаметри 80, 120 мм, завтовшки 1,2 мм) з постійною (нестираної) звуковою (мова, музика і т. п.) інформацією, записаною в двійковому коді. Призначений для відтворення інформації на програвачах компакт-дисків (СD-р1ауег). Тривалість відтворення може перевищувати 1 годину. КД по деяких характеристиках перевершує грамплатівку.

Якість відтворення (перешкодозахисна), компактність, зручність відтворення і зберігання є основними достоїнствами КД.

Процес виготовлення компакт-дисків складається з декількох етапів: підготовка інформації для запису на майстер-диск (перший зразок); виготовлення самого майстер-диска; виготовлення матриць (негатив майстер-диска); тиражування (пресуванням) компакт-дисків.

Диск складається з прозорої полікарбонатной підкладки завтовшки трохи більше 1 мм, на яку напилюється шар алюмінію і захисного шару акрилового лака. Дані записані променем лазера у вигляді мікроскопічних (діаметром близько напівмікрона) поглиблень — піт (англ. виїмка, ямка), несучих цифровий код і розташованих на дуже вузькій (у 100 разів тонше за людський волос) спіральній доріжці, повна довжина якої більше 5 км; всього на доріжці поміщається 2,8 млрд поглиблень.

На відміну від вінчестерів, що мають доріжки у вигляді концентричних кіл, компакт-диск містить всього одну фізичну доріжку, яка може бути розбита на декілька логічних. На доріжці в цифровій формі (двійковим кодом) фіксується звукова інформація. Окрім основної інформації записується додаткова (наприклад, номер і тривалість ділянки пластинки, що програється), дозволяюча запрограмувати за бажанням слухачів послідовність відтворення цих ділянок.

Таблиця а. Порівняння споживацьких характеристик аудио-компакт-диска і грамплатівки

Технічні дані

Грамплатівка

Аудио-компакт-диск

Кількість програвань

-100

не обмежено

Вплив пилу, подряпин, статичних зарядів

приводить до клацань і перескоків голки

до певної межі не робить ніякого впливу

Розміри, мм

300х2,3

120х1,2

Маса, г

150

15

Прочитування інформації з компакт-диска, так само як і запис, відбувається за допомогою лазерного променя, але меншої потужності, з подальшим її перетворенням з цифрової в аналогову форму і відтворенням.

Відтворення компакт-дисків здійснюється на спеціальному пристрої, що програє, в якому замість голки використовують лазерний промінь. У лазерних програвачах завдяки цифровому методу відтворення виключені перешкоди, обумовлені властивостями матеріалу пластинки.

Оскільки при відтворенні відсутній механічний контакт між диском і лазерним «звукознімачем», у принципі виключається знос і руйнування фонограми в процесі експлуатації. Відсутня можливість перескоку «голки» з канавки на канавку. Якщо захисна поверхня пластинки буде пошкоджена, це не вплине на якість звучання, оскільки лазерний промінь фокусується глибше за поверхневий шар.

Перші музичні оптичні компакт-диски були випущені в 1982 р. Пластина має діаметр 120 мм, товщину 1,2 мм і масу 10 г, тривалість звучання — 1 година. Їх поява стала результатом співпраці двох гігантів електронної промисловості — японської фірми Sony і голландської фірми Philips. До кінця 1987 р. в світі було випущено вже близько 30 млн. лазерних програвачів і більше 450 млн. компакт-дисків з музичними творами.

Фірми Sony і Philips зіграли провідну роль і при розробці першої специфікації цифрових компакт-дисків. Вона послужила основою для створення КД з комплексним представленням інформації, тобто здатних зберігати не тільки звукову, але і текстову, графічну, відеоінформацію. Проте перша специфікація давала можливість КД працювати лише на конкретній моделі накопичувача. Розроблена незабаром друга специфікація визначала вже як логічний, так і файловий формати КД.

Незабаром був прийнятий міжнародний стандарт ISO-9660 для цифрових КВ, що визначив їх логічний і файловий формати. Всі КД, відповідні даному стандарту, сумісно один з одним. Цей стандарт визначає спосіб запису по типах інформації: текст, графіка, звук і т.д. Стандарт доступний для будь-якої операційної системи, існуючої у наш час.Дякуючи своїм малим розмірам, великій місткості, надійності і довговічності КД набув широке поширення.

4. СD – ROM

CD-ROM — найпоширеніший вид оптичних дисків для використовування в персональних комп'ютерах, на російській мові його калька — «сидіром».

CD-ROM — компакт-диск з постійною пам'яттю, призначений для зберігання і читання значних об'ємів інформації (550 Мбайт і більш). Він містить комп'ютерну інформацію, яка прочитується дисководом, підключеним до ПЕВМ.

CD-ROM з'явилися в 1985 р. на ринку баз даних і є віддрукованою з пластмаси 4,72-дюймовою (діаметр 120 мм, товщина 1,2 мм) круглою пластиною.

На одну CD-ROM можна вміщати 150 тис. сторінок тексту, що рівне 17 бібліям. Місткість такого диска, при такому малому розмірі, рівна 650 Мбайт, еквівалентна місткості близько 450 тридюймових дискет.

CD-ROM відноситься до засобів мультимедіа — тобто інтерактивним аудіовізуальним засобам, які дозволяють одночасно проводити операції з рухливими графічними зображеннями, текстом і звуком. Інформація звичайно представляється у вигляді комплексу: графіка — меню — гіпертекст (інструмент послідовних посилань на текстові і графічні фрагменти при пошуку потрібної інформації).

CD-ROM по своїй конструкції, зовнішньому вигляду і фізичним параметрам майже ідентичний аудио-компакт-диску. Принципово однакові пристрої для прочитування інформації з компакт-диска і СВ-КОМ. Відмінності полягають тільки у тому, що використовуються різні способи перетворення сигналу в інформацію, що відображається. Прочитуючий пристрій комп'ютера, працює як з CD-ROM, так і з аудио-компакт-диском.

Головною перевагою СВ-КОМ, в порівнянні з твердими і м'якими дисками, є висока інформаційна місткість. Особливістю СВ-КОМ є те, що інформацію, що знаходиться на диску, не можна змінити і не можна записати на носій безпосередньо з комп'ютера. Існує ще одна особливість СВ-КОМ. Інформація на ньому розташована на одній спіральній доріжці, а не на кільцевих доріжках, як на магнітних дисках. Таке розміщення інформації уповільнює її прочитування в порівнянні з використовуванням жорсткого магнітного диска, через що зростає час доступу і сповільнюється передача даних. Для жорстких магнітних дисків середній час доступу до інформації і передача даних приблизно рівно 35 м/сек, а для CD-ROM — 350—500 м/сек.

Існує певний формат запису на CD-ROM. При його розробці була передбачена сумісність фізичного розташування інформації на КД і CD-ROM, тому розмір блоку на CD-ROM виявився рівним 2352 байт.

Перша частина блоку має загальний формат і для компакт-дисків, і для CD-ROM. Він забезпечує процес прочитування на рівні читання. Як видно з схеми-малюнка 41, формат запису на CD-ROM має наступні частини:

1) синхронізуюча інформація;

2)заголовок;

3) дані користувача;

4) коди, що виправляють помилки.

Дані в підзаголовку визначають розташування блоку інформації на спіральній доріжці, тобто дані в заголовку є фізичною адресою блоку на доріжці. Цей метод стандартизації для CD-ROM, зокрема для методу адресації, узятий із стандарту на компакт-диски. До таких методів счислення вимірювання відносяться хвилина звучання, секунда звучання, номер блоку в секунді. Відлік починається з нуля, тобто з 0 хвилин, 0 секунд і 0 блоку. За секунду повинно бути лічено 75 блоків даних.

Самим останнім в заголовку записано число, що визначає, як інтерпретується решта інформації в блоці. Якщо існує режим «I» — в блоці цифровий звукозапис, якщо режим «2» — в блоці комп'ютерні дані. У першому випадку 2328 байт містять фрагмент звукозапису, звучної 1/75 секунди; у другому випадку 2048 байт — це дані, передавані в комп'ютері. 288 байт — це спеціальні дані, використовувані пристроєм управління для виявлення помилок і їх корекції. Ці дані в комп'ютер не передаються.

Диски CD-ROM важливі для бібліотек і інформаційних центрів з причини величезної місткості зберігається ин^эормации.

CD-ROM — найбільше просування в техніці друкування з часів Гутенберга. Диск може містити великі масиви даних — текст, малюнки, звук, мультиплікацію і при цьому вироблятися швидко, у великих кількостях і порівняльно недорого.

Вельми корисною для бібліотек є можливість мережевого використовування CD-ROM. На відміну від паперових носіїв, мікрофіш або магнітних носіїв CD-ROM іншої (довговічний); диск, вироблений в даний час, буде без жодної спеціальної обробки або спеціальних умов зберігання 50—100 років читаємо І безпомилковий.

Неможливість внесення змін в запис — загальновідомий недолік технології CD-ROM. Проте він не є непереборною перешкодою для широкого упровадження цих документів в бібліотечно-інформаційну діяльність. Наприклад, друкарські або мікрографічні документи не можуть обновлятися користувачами. Більшість бібліотечної документації, наприклад, друкарські каталоги, традиційно обновляється один раз в декілька років. Ці ж каталоги на оптичних дисках можуть обновлятися частіше.У нашій країні досвід користувача CD-ROM в бібліотеках поки обмежений. Оптичні диски використовуються для пошуку по запитах користувачів, складання тематичних підбірок документів, перевірки цитованих авторів. Результати пошуку можна зберегти на дискеті або роздрукувати. Пошук можливий по словниках, з використанням ключових слів і перехресних посилань, по всіляких мітках полів. Програмне забезпечення диска має процедури пошуку, що дозволяє обходитися без спеціального навчання користувачів.

Для крупних баз даних, довідкових таблиць і інших великих масивів СВ-КОМ є найефективнішим І економічнішим засобом зберігання і надання інформації.

5. Відео-компакт-диск

Відео-компакт-диск (ВД) — диск, на якому в цифровій формі записується текстова, образотворча (іконічна) і звукова інформація, а також програми ЕОМ.

Запис інформації на ВД здійснюється шляхом зміни поверхні або структури носії. ВД є диском з синтетичного матеріалу, на поверхні якого розташовані спіральні або концентричні доріжки із записом відеофільмів, естрадних програм, графічних зображень і ін.

6. DVD – ДИСК.

DVD -диск (Digital Video Disk) — різновид нового покоління оптичних дисків, на якому в цифровій формі записується текстова, відео і звукова інформація, а також комп'ютерні дані.

Вперше DVD диски були випущені в 1996 році завдяки фірмам Sопу, Toshiba, Time Warner і ін. при підтримці більшості провідних компаній мікроелектроніки, комп'ютерних компаній, кіностудій і студій звукозапису. Їх масове виробництво почате в 1999 році.

По конструкції DVD-диск є 5-дюймовою пластиною діаметром 8 або 12 см, завтовшки 1,2 мм з високою густиною запису. Місткість такого диска рівна 4,7 Гбайт (при одношаровій технології) і 8,5 Гбайт (при двох шарах, що запам'ятовуються). Передбачений випуск двосторонніх дисків з двома шарами, що запам'ятовуються, з кожної сторони загальною місткістю в 17 Гбайт, що в 15 разів більше, ніж місткість версій компакт-дисків, що раніше випускалися. Досконалішою є і конструкція DVD -дисків: замість однієї пластини завтовшки 1,2 мм передбачено використовування двох пластин завтовшки 0,6 мм кожна.

Розрізняють два види DVD -дисков: DVD -видео і DVD-ROM

DVD - видео — це гнучкий видео-компакт-диск з багатократним записом інформації на основі використовування ефектів поляризації світла. Він містить відеопрограми і програється на DVD –плеєрі, підключеному до телевізора. DVD-ROM містить комп'ютерну інформацію і читається дисководом, підключеним до комп'ютера. Їх відмінність подібно відмінності між Аудіо-CD і CD-ROM. DVD-ROM також включає два різновиди: як одноразово записувані (DVD-R) і багатократного запису (DVD-RAM).

DVD-диски відрізняються високою інформаційною місткістю в порівнянні з CD-ROM. DVD-відео розрахований на 2 години показу високоякісної цифрової відеоінформації, а двосторонній, двошаровий диск — на 8 годин. Кожен диск має 8 звукових доріжок на різних мовах, до 8 каналів кожна, містить до 32 доріжок субтитрів. До інших достоїнств DVD-дисків можна віднести: 4:3 і 16:9 коефіцієнти стиснення; багатоваріантність розміщення камери; вибір різних точок зору протягом відтворення: миттєве перемотування і швидке перемотування вперед, включаючи пошук по заголовку, главі, доріжці і коду часу. DVD-диск довговічний, не піддається зносу від використовування, тільки від фізичного пошкодження: не сприйнятливий до магнітних полів, стійкий до нагріву, невеликого розміру. Більшість існуючих дисків не містить все цих особливостей (багатократні звукові доріжки, титри, перехід встик, батьківський контроль і т. д.).

DVD-диски не позбавлені недоліків, їх не можна перезаписувати. Перше покоління DVD-плееров і дисководів не можуть читати DVD-диски, а сучасні плеєри не можуть відтворювати у зворотному напрямі на нормальній швидкості;

DVD-диски дорожчі ніж CD-ROM, їх вартість коливається від 25 до 80 доларів.

Завдяки високій інформаційній місткості, малим розмірам, надійності і довговічності DVD-диски в майбутньому можливо витіснять інші види оптичних документів.

1.Магнітооптичний диск

Магнітооптічекий документ (МО) — комбінований вид машиночитаємого документа, сполучаючий в собі магнітний і оптичний способи запису і прочитування інформації.

Найбільш ширше поширені магнітооптичні диски, що складаються з різних комбінацій гнучкого магнітного диска, вінчестера і оптичного диска. Вперше МО почали масово випускатися рядом фірм США в 1994 р.

Розрізняють два види МО: флоптічний диск і магнітооптичний диск.

Флоптічеській диск — матеріальний носій, що використовує принципи конструкції гнучких магнітних дисків,вінчестерів і оптичних дисків. Доріжки на поверхню диска наносяться за допомогою лазера, що робить їх стійкішими і надійнішими. Запис і прочитування інформації виробляється звичним магнітним способом, але з підвищеною густиною (20,8 Мбайт на 3,5" дискеті). Можливе стирання і перезапис інформації. Позиціонування головки запису-прочитування виробляється за допомогою оптичного серводатчика і спеціального двигуна по одній або декількох доріжках одночасно.

Магнітооптичний диск — це диск на магнітному матеріалі, запис інформації на якому можливий тільки при нагріві до температури порядка 14500С. Важливою його гідністю є підвищена надійність зберігання інформації (не менше 10 років без перезапису). При цьому кількість допустимих перезаписів інформації на одну дискету складає 1 млн., що робить їх вельми перспективним засобом архівації і тривалого зберігання інформації.

Однією з провідних виробників магнітооптичних дисків є фірма RICOH (США), що випускає дискети 3,5" і 5,5". Залежно від використовуваного формату, місткість дискет складає для 3,5" дискет — 128 або 330 Мбайт або 1,3 Гбайт. Суміжні диски значно збільшують експлуатаційні характеристики магнітооптичного документа.

Відеодиски випускаються двох видів:

а) місткості, читані алмазною або сапфіровою голкою;

б) оптичні, з лазерним прочитуванням.

Відеодиск — це гнучкий вініловий диск діаметром 210 мм і 300 мм або алюмінієвий диск діаметром 305 мм з напиленим шаром пластмаси і нанесеними борозенками густиною 130—150 на 1 мм. На одній і тій же доріжці записується зображення і звук, відтворні електромеханічним способом алмазною або сапфіровою голкою або променем лазера на спеціальному програвачі, приєднаному до телевізора.

Найбільш поширений видео-компакт-диск, відео-CD (CD-DVD — Соmpact Disk Digital Video), призначений для цифрового запису і відтворення відеофільмів. Один диск може зберігати запис одного повнометражного фільму. Промислове виробництво почате в 1994 р. У 1995 р. була продемонстрована можливість створення гнучких видео-компакт-дисків DVD-Е з багатократним записом на основі використовування ефектів поляризації світла.

На одній стороні оптичного ВД може бути записане 54 тис. відеокадрів, в яких може бути відповідно розміщено 54 тис. фотознімків або каталожних карток, або 13500 сторінок тексту (54 книги по 250 сторінок). Є відомості про відеодиски, що розміщують на одній стороні 100 тис. відеокадрів.

Відеодиск дозволяє здійснювати швидкий пошук і відтворення записаної на одному диску звукової, графічної і буквено-цифрової інформації. Це відкриває перспективи використовування ВД в навчанні, створенні електронних журналів, книг, энциклопедий,справочников,каталогов, баз даних. Оптичні ВД використовуються в рекламі, в інформуванні громадськості про діяльність організацій, компаній, галузей, окремих країн і регіонів миру. ВД — недостатньо ємкі носії: для запису 1 сторінки тексту формату А4 потрібно близько 8 доріжок.

Висока надійність при зберіганні і відтворенні інформації досягається за рахунок безконтактного прочитування, використовування прозорих захисних покриттів або спеціальних касет, а в цифрових системах — завдяки застосуванню кодів з виявленням і виправленням помилок.

Пошук інформації, що зберігається на відеодиску, здійснюється за декілька секунд.