Оптичні диски. Види, фукнції, історія виникнення
DVD дискиПро те, що звичайні CD-ROM диски, породжені для запису звуку, не так вже й добре підходять для комп'ютерів загальновідомо. Після декількох років обговорення (і досить твердої конкуренції) різних варіантів поліпшених оптичних дисків, що мали різні назви 15 вересня 1995 року була нарешті досягнута принципова згода між різними групами розроблювачів про технічні основи створення нового диска. У 1995 р. (8 грудня) найбільші виробники CD-ROM приводів і зв'язаних з ними пристроїв (Toshiba, Matsushita, Sony, Philips, Time Warner, Pioneer, JVC, Hitachi and Mitsubishi Electric) підписали остаточну угоду, затвердивши не тільки «тонкості» формату, але і назва новинки DVD (Digital Video Disk). Утім суперечки навколо нового стандарту не завершилися з прийняттям угоди - навіть назва не знаходить одноголосної підтримки в рядах засновників: дуже розповсюдженої є версія розшифровки абревіатури як Digital Versatile Disk - цифровий багатофункціональний диск. Екстремісти думають навіть, що DVD варто розглядати просто як «нове слово» в англійській мові. І можливо вони праві, якщо доля новинки буде так успішна, як передвіщають і викликає революцію не тільки в обчислювальній техніці, але й у побутовій електроніці.
Відсутність єдиного розуміння як технічних, так і юридичних характеристик нового виробу утрудняє підготовку виробництва. Незважаючи на швидко розширюється коло учасників ліцензійних угод і початок випуску перших пристроїв, що пройшов у США 10-11 квітня 1996 року «Перший DVD форум» також не дав остаточної редакції стандартів нового носія інформації. Однак, масовий випуск DVD пристроїв фактично вже почався в четвертому кварталі 1996 року.
DVD може існувати в декількох модифікаціях. Найпростіша з них схожа на звичайний диск, що відрізняється тільки тим, що шар, що відбиває, розташований не на складовому майже повну товщину (1.2 мм) шарі полікарбонату, а на шарі половинної товщини (0.6 мм). Другу половину складає плоский верхній шар. При цьому ємність такого диска досягає 4.7 Гбайт, що забезпечує більш двох годин відео телевізійної якості (компресія MPEG-2). При цьому без особливої праці на диску можуть додатково зберігатися високоякісний стереозвук (кількома мовами!) і титри (також багатомовні). Якщо обидва шари несуть інформацію (у цьому випадку нижнє покриття, що відбиває, напівпрозоре - мал. 11), то сумарна ємність складає 8.5 Гбайт (деяке зменшення ємності кожного шару викликається необхідністю зменшити взаємні перешкоди при зчитуванні далекого шару). Toshiba і Time Warner пропонують використовувати також двосторонній двошаровий диск. У цьому випадку його ємність складе 17 Гбайт!
Уже цієї характеристики досить, щоб уявити собі вплив, що може зробити такий диск на кіно/відео індустрію. Недарма значна частина споровши і затримок з виробництвом пристроїв DVD викликана узгодженням способів захисту авторських прав від піратського копіювання. Цифрові системи, як відомо, зберігають якість сигналу при копіюванні і вже не є на перешкоді для створення неліцензійних копій. Тому Асоціація кинопроизводителей Америки (MPAA - Motion Picture Association of America) разом з Асоціацією виробників побутової електроніки (Consumer Electronics Маnufасturеr's Association) збуджено обговорюють можливості вбудовування захисту від неліцензійного копіювання безпосередньо в пристрої, а також законопроекти, зв'язані з захистом від копіювання. Серед пропонованих мір не тільки виключення можливості прямого копіювання диск/диск, але і більш серйозні міри, такі як модифікація операційної системи з метою недопущення копіювання даних лічених з DVD на інші носії (очікується поява таких властивостей у Windows 97 де-небудь до 1998 року).
Щоб зрозуміти як удалося досягти настільки значного росту обсягу інформації на DVD диску порівняємо його з CD-ROM. Головна відмінність кінцева в збільшеній щільності запису інформації. За рахунок перекладу лазера, що зчитує, з інфрачервоного діапазону (довжина хвилі 780 нм) у червоний (з довжиною хвилі 650 нм чи 635 нм) і збільшення числовий аппертуры об'єктива до 0.6 (проти 0.45 у CD) досягається більш ніж двухкратное ущільнення доріжок і укорочення довжини питов (отражающих виступів/западин).Крім збільшення фізичної щільності розміщення інформації на диску відбулися зміни й у способах її представлення. Так на зміну способу модуляції 8/14 (EFM - eight to fourteen modulation) прийшов спосіб, називаний EFM+. Він відрізняється трохи іншим алгоритмом перетворення і, головне (!), вимагає введення на границі байт не трьох а тільки двох додаткових біт, що підтримують умову обмеженості розмірів пита в діапазоні від 3 до 11 біт (тобто між двома послідовними одиницями після кодування не менш 2 і не більш 10 нулів). У такий спосіб одержуємо з кожного байта не 14+3=17 а 14+2=16 кодових біт (це дає привід гострословам вимагати зміни назви цей спосіб модуляції з EFM+ на EFM-). Зміна методу модуляції тільки одне з безлічі форматних змін, що дозволяють у цілому збільшити обсяг даних, що зберігається. Власне перехід до EFM+ додає ще майже 6% до обсягу диска. Більш могутній механізм корекції помилок RS-PC (Reed-Solomon Product Code) обіцяє бути на порядок більш стійким до можливих помилок відтворення (не слід особливо зваблюватися - збільшується на порядок також і обсяг даних, що нам хотілося б прочитати без помилок. Крім різке того зменшення окремих елементів на поверхні, що відбиває, неминуче приведе до росту кількості випадкових збоїв при читанні).
З характеристик, що залишилися ще не названими, варто відзначити номінальну швидкість передачі даних - 1.108 Кбайт/з, підтримувану при постійній лінійній швидкості (CLV - constant lineal velocity) 4 м/с.)
Стандарти, формати, файли