Nachádzate sa tu
CD a DVD
CD
Kompaktný disk je médium určené pre záznam digitálnych dát. Pôvodne bol určený výhradne pre digitálny záznam hudby, ale od roku 1985, kedy Philips a Sony zverejnili tzv. Yellow Book, sa stal štandardom i pre záznam počítačových dát.
CD-ROM ktorý poznáme dnes, sa zrodil v novembri roku 1985, kedy sa zišli predstavitelia firiem Apple Computer, Digital Equipment Corporation, Microsoft, Hitachi, LaserData, Philips, 3M, TMS, Reference technology, VideoTools, Xebec a Yelick v hoteli High Sierra, aby tu špecifikovali logický formát pre dáta na CD-ROM.
Koncepčne je CD-ROM pamäť podobná dobre známemu magnetickému disku a floppy disku.
-Všetky programy a dáta uložené a prístupné na pevnom disku môžu byť rovnako dobre uložené a čítané z CD-ROM.
-Rozdiel je v tom, že pevné a pružné disky môže ku čítaniu i zápisu používať každý užívateľ PC.
-Dáta sa dajú rovnako tak dobre čítať, ako zapisovať.
-CD-ROM má označenie Compact Disc - Read Only Memory, pretože v momente kedy je disk vylisovaný, už sa z neho dajú programy a dáta iba čítať. CD-ROM je ako kniha: môžete si ju kúpiť, čítať ju - ale nemôžete ju meniť.
CD-ROM bolo taktiež najprv použitý ako nosič veľkých databáz, vládnych smerníc a nariadení, alebo právnych dokumentov veľkého objemu. Vzal na seba vtedy úlohu papieru ako nosiča informácií. Tieto informácie byli veľmi objemné a ťažko sa v nich vyhľadávalo. Kombinácia malej veľkosti, lacnej dostupnosti a rýchleho vyhľadávania sa stala revolúciou v informačnej technológii a zmenila život na mnohých poliach. Priniesla taktiež ďalšie financie pre publikovanie nových CD titulov.
Základné informácie o CD
a)Celková šírka CD je 1,2 mm.
b)Má priemer 12 cm s centrálnym otvorom 1,5 cm a váži bez obalu 18 g.
c)Na samostatné dáta je vyhradená oblasť od 46mm do 117mm. Lead-in sa zapisuje medzi 46-50mm, lead-out medzi 116-117mm.
d)Na CD sa rovnako ako na klasickú vinylovú platňu zapisuje do jednej špirálovej stopy. Dáta sú do nej zaznamenané digitálne pomocou stupňov (land) a dierok (pit).
e)Diera je 0,12 µm hlboká a 0,6 µm široká. Jedno CD ich obsahuje okolo dvoch biliónov. Šírka diery je 0,5 µm, čo je pre porovnanie veľkosť baktérie, alebo vlnová dĺžka zeleného svetla.
f)Medzera medzi stopami má tak zhruba rozmer trojnásobku tejto vlnovej dĺžky. A práve veľmi blízky rozmer pitov a drážiek k vlnovej diaľke svetla spôsobuje rozklad bieleho denného svetla, ktorý vytvára na CD takú krásnu dúhu.
g)Medzera medzi jednotlivými susednými stopami je 1,6 µm. Znamená to, že CD so záznamovou šírkou 3,3 cm obsahuje:
-0,6 µm šírky stopy + 1,6 µm medzi stopami = 2,2 µm
-33 mm / 2,2 µm = 15 000 závitov
Celková dĺžka stopy je tak asi 5 km. Od polovice roku 2000 sa ale začínajú objavovať média, ktorá nie úplne tento štandard dodržujú, a stopy majú u seba o niečo bližšie. Tím sa dosiahne kapacity 80, 90 a v poslednej dobe i 99 minút (800 až 880 MB). U takýchto médií tak ale môžu nastať problémy s čítaním na veľkom počte mechaník, a naviac sú ich schopné používať (vypaľovať na ne) iba niektoré mechaniky. Naviac sa musí použiť tzv. overburn, ktorý nie každá mechanika zvládne (áno, to platí i dnes, i keď tých čo overburn nevedia je stále menej).
Aby čítací (alebo vypaľovací) lúč mohol správne sledovať špirálu s údajmi, majú lisované, CD-R i CD-RW už z výroby vylisovanú tzv. vodiacu špirálu, na ktorú riadiaci mechanizmus čítacieho (alebo zapisovacieho) laseru zaostruje.
Polykarbonát je plnohodnotnou súčasťou optického systému. Vzduch má totiž index lomu 1, pričom použitý polykarbonát presne 1,55. V polykarbonáte sa tak laserové svetlo bude lámať viac než na vzduchu. A tak pôvodne 800 µm široký lúč dopadne na odrazovú vrstvu širokú iba 1,7 µm. A to je hlavný dôvod, prečo sú nečistoty a škrabance na spodnej časti CD pre laser vlastne priehľadné.
|
Parameter |
Hodnota |
Poznámka |
|
Rozmer |
12 (alebo 8) cm |
|
|
Hrúbka |
1,2 mm |
S toleranciou +0,3 - 0,1 mm |
|
Šírka pitu |
0,5 µm |
|
|
Dĺžka pitu |
0,8 - 3 µm |
Podľa nahrávaných dát |
|
Hĺbka pitu |
0,15 µm |
|
|
Rozostup stôp |
1,6 µm |
|
|
Rýchlosť čítania |
1,3 m/s; 150kB/s |
CD-DA |
|
Vln.dĺžka laseru |
770 - 830 nm |
najčastejšie 780nm |
|
Doba prehrávania |
77 minút 44 sekúnd |
Podľa pôvodnej špecifikácie. Teraz sú aj dlhšie. |
|
Počet stôp |
99 max. |
K väčšiemu deleniu slúžia indexy v stopách |
|
Modulácia |
EFM |
8:14 |
DVD-Audio
DVD-Audio, k vytvoreniu tohoto formátu viedli autorov dva dôvody.
1)Tým prvým bol požiadavok na ešte kvalitnejšie nahrávky, pre ktoré už CD-DA nemohlo stačiť,
2)druhým tak bola možnosť využiť obrovských možností, ktoré DVD ponúka pre video, a tie zúročiť pre zvukový záznam.
Zámerom možno bola taktiež vízia, že DVD skoro nahradí klasické CD, na ktoré mal svet úplne zabudnúť.
Predstava určite zaujímavá, ale ako sa ukazuje, nebola asi tak správna, zvlášť s príchodom Super Audio CD, ktoré ponúka hádam ešte kvalitnejší zvuk, ale, a to je najdôležitejšie, zachováva spätnú kompatibilitu s klasickými CD prehrávačmi, i keď u nich výhody SACD ťažko využijete. Je naozaj otázkou, k čomu sa spotrebitelia priklonia, či budú preferovať viac SACD, kde musia používať špeciálne prehrávače, ale SACD môžu prehrávať i na starých CD mechanikách a prehrávačoch, alebo spätnú kompatibilitu oželia a všetko vsadia na DVD. Na rozuzlenie tejto otázky nám odpovie iba čas. Z hľadiska nás, prostých poslucháčov je ale podstatné, že keď nemáte netopierie uši, rozdiel medzi SACD a DVD-Audio nepoznáte.
Prvý krát sa DVD-Audio objavilo na 103. konferencii AES (Audio Engineering Society) v septembri 1998, keď bol predstavený prvý návrh špecifikácie. Finálna verzia formátu 1.0 platí od marca 1999.
Za týmto formátom stojí predovšetkým Matsushita (Panasonic, Technics) a celé DVD Fórum. Super Audio CD zasa podporujú Sony s Philipsom. Možno vás bude zaujímať, že prvou nahrávkou DVD-Audio sa stali valčíky Johana Strausse (od firmy Teldec Classic - Warner Music). Prvým komerčným DVD-Audio tak potom bolo v januári 2000 Swingin' For The Fences od Big Phat Bandu (Silverline Records). Počet DVD Audio titulov sa už prehupol cez sto. Ide prevažne o klasickú vážnu hudbu, ale nájdeme tu i známych populárnych autorov (Emerson, Lake and Palmer, Doors, Joe Cocker, Elton John alebo Sting a ďalší).
DVD-Audio ponúka celý rad nových vlastností vrátane vyššej kvality, surround zvuku, dlhšej doby prehrávania a ďalších možností, ktoré nie sú CD-DA dostupné. Tieto disky sú schopné prenášať i video a ponúkajú i obmedzenú možnosť interaktivity. Kapacita jednovrstvového DVD-Audio disku je klasických 74 minút ale v plnej surround kvalite (to je skoro 8,5 hodiny v CD-DA kvalite!). Naviac zvuk môže byť nahraný ako Dolby Digital, čo umožňuje jeho prehrávanie i na klasickom DVD prehrávači.
Rovnako ako ďalšie formáty, i DVD-Audio je plne podporované DVD Fórumom a bol prijatý v marci roku 1999. Rok potom bola špecifikácia doplnená o ochranu proti kopírovaniu a vodoznak. DVD-Audio prehrávače je dnes možné kúpiť i na našom trhu. Exitujú i DVD-Audio prehrávače len na prehrávanie zvuku (prvými DVD-Audio prehrávačmi boli tieto:
Denon DVD-3300,
JVC XV-D721BK (Kanada),
JVC XV-D723GD (USA),
Kenwood DV-4070 a DV-4900,
Onkyo DV-S939,
Panasonic (Technics) DVD-A7 a DVD-A10,
Toshiba SD-9200). Tieto prehrávače samozrejme zvládajú i klasické CD-DA.
Potešujúcou informáciou je, že na rozdiel od DVD-Video, DVD-Audio nepracuje s kódmi regiónov. Nemusíte sa teda báť že si z dovolenky priveziete DVD, ktoré si doma nepustíte.
Keď porovnáme DVD-Audio a DVD-Video zistíme, že Audio dovoľuje použiť dátový tok 9,6 Mbps, proti 6,144Mbps u Videa a používa MLP (Meridian Lossless Packing) bezstratovej kompresie. Tá je síce menej účinná než Dolby Digital, ATRAC alebo MPEG, ale umožňuje pôvodný signál zrekonštruovať do pôvodného tvaru. Vzorkovacia frekvencia je 96 kHz čo znamená frekvenčný rozsah až 40 kHz. Vzorkuje sa lineárne (LPCM) do 24 bitov a to predstavuje dynamický rozsah až 144 dB.
Pre 24-ti bitové vzorky na 96 kHz pre šesť kanálov by sme s dátovým prenosom 9,6 Mbps, vyhradených pre DVD-Audio, asi nevystačili. K tomu by bolo nutné mať aspoň 13,8 Mbps. A práve preto tu bola nasadená kompresia MLP, ktorá zrazí dátový tok až na polovicu, a zväčší kapacitu zo 65 minút na 74. Naviac táto kompresia nevyžaduje veľký výpočtový výkon na strane dekodéru.
Ako sa kombinujú LPSM a MLP, aby sa všetko na DVD-Audio vôbec zmestilo, ukazuje nasledujúca tabuľka:
|
Vzorkovanie |
Šírka slova |
Kanál |
|||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
48 |
16-20 |
LPCM |
|||||
|
44,1 |
24 |
LPCM |
|||||
|
96 |
16-20 |
LPCM |
MLP |
||||
|
88,2 |
24 |
LPCM |
MLP |
||||
|
192 |
16-20 |
MLP |
Nie je možné |
||||
|
176,4 |
24 |
MLP |
Nie je možné |
||||
V druhej tabuľke sú údaje o tom, ako dlho bude takéto DVD-Audio v závislosti na použitom kódovaní ,vzorkovaní,počtu kanálov atd hrať:
|
Kanálov |
Kvalita |
Čas prehrávania |
Čas prehrávania |
||
|
LPCM |
MLP |
LPCM |
MLP |
||
|
2 kanály |
48 kHz, 24 bitov, 2ch |
258 |
409 |
469 |
740 |
|
2 kanály |
192 kHz, 24 bitov, 2ch |
64 |
119 |
117 |
215 |
|
6 kanálov |
96 kHz, 16 bitov, 6ch |
64 |
201 |
117 |
364 |
|
5 kanálov |
96 kHz, 20 bitov, 5ch |
61 |
137 |
112 |
248 |
|
2 kanály & |
96 kHz, 24 bitov, 2ch + |
48 každý
|
79 každý
|
78 každý |
144 každý |
DVD-Audio umožňuje voliteľne použiť i iné kódovanie ako napríklad Dolby Digital, MPEG-1 stereo, MPEG-2 multi kanál alebo DTS či SDDS atd.
Podobne ako DVD-Video i tu nájdeme na disku adresár VIDEO_TS, kde sú uložené všetky obrazové objekty (video i statické obrázky, navigácia, kompresovaný zvuk pre video). To najdôležitejšie, teda zvuk, je v adresári AUDIO_TS. Teda presnejšie povedané, audio v najvyššej kvalite, statické obrázky, texty a navigácia. Tu sa nachádzajú tieto súbory:
· SAMG (Simple Audio ManaGer) je obdoba známej TOC, ktorá umožňuje prehrávať jednotlivé stopy na DVD prehrávačoch určených iba pre DVD-Audio;
· AMG (Audio ManaGer) je TOC ako pre video, tak i audio zóny a obsahuje AMG informácie a menu;
· ASVS (Audio Still Video Set) obsahuje statické obrázky pre jednotlivé zvukové stopy;
· AOB (Audio OBjects) sú samostatné zvukové dáta (obdoba VOB u DVD video)
DVD-RAM
Prvými zapisovateľnými DVD mechanikami sa stali tzv. DVD-RAM firiem Toshiba, Panasonic a Hitachi.
DVD-RAM mali kapacitu 2,6GB na jednu stranu. K tomuto médiu mali byť i obojstranné disky s 5,2GB, ale s príchodom 4,7GB DVD-RAM média s hustejšou štruktúrou sa na nich nedostalo. Toto DVD-RAM ako dvojstranné má mať kapacitu 9,4GB. Mechaniky sú schopné i DVD-RAM prepisovať a vedia prečítať nielen vlastný DVD-RAM, ale i CD-ROM, CD-RW, DVD video, DVD-ROM i DVD-R.
Veľkou nevýhodou tohoto formátu je, že je neprenosný. To znamená, že sa dá prečítať jedine na mechanike DVD-RAM a nikde inde (mimo niekoľkých DVD mechaník a prehrávačov priamo od Panasonica, Hitachi a Toshiby)! Predstavuje preto skôr náhradu magnetooptických médií, kde vykazuje podstatne nižšie ceny na jeden megabajt nahraných dát, prípadne v špeciálnych aplikáciách, ako je napr. DVD kamera. Hitachi v roku 2001 začala predávať hneď niekoľko modelov týchto kamier.
DVD-RAM, podobne ako CD-RW, používa technológiu fázovej zmeny. Výrobcovia udávajú, že sa dá prepísať až stotisíckrát. Životnosť sa predpokladá o niečo menšia ako u CD-R - 50 rokov. Pre zápis slúžia teploty od 400 do 700°C, k zmazaniu potom postačí 200°C. Najmenší rozmer pitov je 0,43µm, oproti 0,83µm u CD. Rozteč stop je maximálne 0,74µm oproti 1,6µm u CD. Parametre pre 4,7GB médium sú samozrejme ešte menšie. Pre zápis sa používa Zone CLV. Tok dát je teda vždy spojitý, ale cez celé médium sa niekoľkokrát mení (zvyšuje).
DVD-RAM média môžu byť buď v uzavretých krabičkách, ktoré sa vkladajú priamo do DVD vypaľovačky, alebo ponúkajú i druhú možnosť, síce sú v krabičkách (tie sa dajú i s médiom rovnako zasunúť do mechaniky), ale dajú sa z nich i vyberať. Potom je možné s nimi zachádzať ako s CD a volne ich vložiť na platňu DVD rekordéra.
Ako to celé funguje?
1)Na DVD-RAM médiu si môžete všimnúť zvláštneho vzoru. To nie je okrasa, ale technológia. U CD-R/RW ste zvyknutí na súvislú vodiacu drážku a radu pitov a land, ktoré sú nositeľmi informácie.
2)DVD-RAM je už, povedzme, priamo z výroby, tzv. "nasektorované". Jednoducho si predstavte, že sa na DVD-RAM médiu striedajú klasické hory doly a miesta hladké, kde sú len vypálené pity.
3)Pity sa inak vypaľujú jak do drážky, tak i na vyvýšené miesta. Takto sa ukladajú dáta.
4)Informacie o tom, čo sa kde nachádza - adresácia, je potom na tých hladkých miestach. To je taktiež jeden z dôvodov, prečo DVD-RAM nie je kompatibilná s klasickými DVD. Naviac drážka je mierne zvlnená. To je vraj preto, že sa tak lepšie predchádza malým defektom, čo pri takto hustom zázname nie je vôbec od veci.
Obrázok 21. Povrch disku DVD
Taktiež zloženie DVD-RAM je oproti CD-R/RW trochu iné. Ako záznamová vrstva slúži GeTeSb2Te3Sb, na rozdiel napr. od CD-RW alebo DVD+RW, kde to je zlúčenina striebra, telúru, antimónu a india. U DVD si tak môžete povšimnúť, že odrazová vrstva sa nenachádza úplne na okraji média, ale je zaliata v polykarbonátu. Tým je zaručená vyššia ochrana DVD, ale tým pádom sú kladené ďaleko vyššie nároky na technológiu výroby.
Veľkou nevýhodou DVD-RAM je jeho nekompatibilita. DVD prehrávače ani mechaniky si s ním väčšinou neporadia. I tak ale existuje niekoľko mechaník, ktoré DVD-RAM zvládajú.
DVD-R/RW
DVD-R používa rovnakú technológiu ako CD-R, teda farbivo a pre DVD-RW fázovú zmenu. Prvá verzia 1.0 mala kapacitu 3,95GB (október 1997), druhá 2.0 už 4,7GB (prvý DVD rekordér, ktorý podporoval verziu 2.0, bol Pioneer DVR-S201). Od roku 2000 existujú dva formáty.
· General DVD-R(G), ktorý používa laser 650nm (namiesto 635nm), aby sa na DVD-R dalo zapisovať i na DVD-RAM mechanikách. Je určený pre domáce použitie;
· Authoring DVD-R(A) je určený pre profesionálne použitie. Nedá sa na ne zapisovať na DVD-R(G) vypaľovačkách.
Z tohto rozdelenia je jasné, že DVD rekordér, ktorý DVD-RAM vypaľovať nevie, bude používať DVD-R(A), zatiaľ čo DVD-RAM vypaľovačka (napr. Panasonic LF-D321JD) musí používať DVD-R(G). Nie je možné používať v DVD-R(A) vypaľovačke média DVD-R(G) a naopak. Obidve sú ale čitateľné v DVD prehrávačoch.
Jedine tento DVD recordable formát bol od začiatku navrhnutý tak, aby bol kompatibilní s DVD prehrávačom a DVD-ROM. DVD-R/RW (predtým sa taktiež označoval DVD-R/W) je ďalším formátom, ktorý je podporovaný DVD Fórumom, podobne ako DVD-RAM. Jeho hlavnými predstaviteľmi sú Pioneer, JVC, TDK a Sharp.
Prvý DVD-R(A) video rekordér, ešte s kapacitou 3,95GB (verzia 1.0), začal Pioneer predávať už v októbri 1997. Cena bola naozaj pikantná - 17 000USD! Nová verzia 1.9 s kapacitou 4,75GB sa objavila v máji 1999. To už bola cena menej ako tretinová, 5 400USD. Verziu 2.0 máme od konca roku 2000. Mechaniky podporujúce verziu 1.9 sa dajú na 2.0 jednoducho upraviť zmenou firmwaru. DVD-R média podľa verzie 2.0 sa dajú zapisovať iba na mechanikách podľa verzie 2.0. Rovnako ako staré médiá podľa verzií 1.9 (4.7GB) i 1.0 (3,95GB). Opačne to samozrejme nejde. 3,95GB média v dnešnej dobe úplne vymizli z obchodov.
DVD-R(G) je na svete od mája 2001 (1 000USD). Na konci roku 2001 sa rozšírili v predaji stolné DVD-R/RW rekordéri pre domáce použitie. Výhodou DVD-R diskov je, že je možné ich použiť i na DVD-ROM mechanikách.
Prepisovateľným variantom DVD-R je DVD-RW. Rovnako ako CD-RW alebo DVD+RW používa technológiu fázovej zmeny. Prvé DVD-RW sa objavili na japonskom trhu už v decembri 1999 (2 500U$). Tieto disky však neboli s klasickým DVD kompatibilné a to preto, že používali iný logický formát. Nová verzia 1.1 už ponúka väčšiu kompatibilitu, ktorá je ovplyvnená len schopnosťou DVD prehrávača alebo mechaniky čítať média s nižšou odrazivosťou. Tá je u DVD-RW asi na úrovni dvojvrstvového DVD. Keď vaše DVD zvládne dvojvrstvové DVD-Video, tak s najväčšou pravdepodobnosťou zoberie i DVD-RW. DVD-RW média sa dajú prepísať až 1 000×.
Porovnanie DVD-R a DVD-RW:
|
|
DVD-R |
DVD-RW |
|
Technológia |
Wobbled Land & Groove dye |
Wobbled Land & Groove fáz. zmena |
|
Kapacita |
3,95 a 4,7 GB |
4,7 GB |
|
Kompatibilita s DVR |
Plne kompatibilná |
Od v1.1 plne kompatibilná |
|
Rozmer |
120 mm |
120 mm |
|
Hrúbka |
2 × 0,6 mm |
2 × 0,6 mm |
|
Otáčanie |
CLV |
CLV |
|
Vzdialenosť stôp |
0,74 µm |
0,74 µm |
|
Min. veľkosť pitu |
0,4 µm |
0,4 µm |
|
Frekvencia drážky |
140 kHz |
140 kHz |
|
NA |
0,6 |
0,6 |
|
Modulácia |
8 : 126 RLL (2, 10) |
8 : 126 RLL (2, 10) |
|
Odrazivosť |
45 - 85% |
18 - 30% |
Porovnanie DVD+RW a DVD Video:
|
|
DVD+RW |
DVD Video 4,7GB |
|
Rozmer |
120mm |
120mm |
|
Záznamová vrstva |
Fázová zmena |
Výlisok |
|
Vln. dĺžka laseru |
650nm |
650/635nm |
|
NA |
0,6 |
0,6 |
|
Rozmer pitu |
0,4µm |
0,4µm |
|
Rozteč stop |
0,74µm |
0,74µm |
|
Kódovanie |
8:16 |
8:16 |
|
Veľkosť sektoru |
2 048 bytov |
2 048 bytov |
|
Chybová korekcia ECC |
Reed-Solomon Product Code |
Reed-Solomon Product Code |
|
Dĺžka ECC bloku |
16 sektorov |
16 sektorov |
|
Odrazivosť |
18-30% |
45-85% |