Многократно перезаписываемые компакт-диски

Хотя люди привыкли пользоваться носителями, позволяющими однократную запись, такими как бумага или фотопленка, спрос на CD-ROM с возможностью многократной перезаписи оставался. Такая технология недавно появилась под названием CD-RW (CD-ReWritable — многократно перезаписываемые компакт - диски). CD-RW по размерам ничем не отличаются от обычных компакт-дисков, CD-ROM или CD-R. Однако вместо цианина или фталоцианина в CD-RW в каче­стве записывающего слоя используется сплав серебра, индия, сурьмы и теллура. У этого сплава два устойчивых состояния: кристаллический и аморфный, с раз­личной отражающей способностью.

В устройствах записи CD-RW используются лазеры с тремя различными уров­нями мощности. При высокой мощности лазер расплавляет сплав, преобразуя его из кристаллического состояния с высокой отражающей способностью в аморфное состояние с низкой отражающей способностью, соответствующее питу. При сред­ней мощности лазер плавит сплав, превращая его в кристаллическое состояние, соответствующее промежуткам между питами. При низкой мощности лазер считы­вает информацию с диска, не вызывая фазовых переходов сплава.

Причина, по которой CD-RW не вытеснили с рынка CD-R, заключается в их значительно более высокой цене. Кроме того, для архивирования жестких дисков невозможность случайно стереть CD-R является большим плюсом.

DVD

Базовый формат компакт-дисков (CD/CD-ROM) не менялся с 1980 года. Одна­ко технология с тех пор ушла вперед, в результате чего стало экономически воз­можным создание оптических дисков большей емкости. Спрос на такие диски уже весьма велик и продолжает возрастать. Голливуд хотел бы заменить видеоленты цифровыми дисками, поскольку диски обеспечивают более высокое качество изоб­ражения, дешевле в производстве, долговечнее, занимают меньше места на полках магазинов и не требуют перемотки. Компании, занимающиеся производством электронных потребительских товаров, ищут новый продукт, который бы вызвал очередной покупательский бум, а различные компьютерные компании мечтают добавить к своему программному обеспечению черты мультимедиа.

В результате объединения технологических усилий и интересов трех бога­тейших и мощнейших отраслей промышленности и была создана система DVD. Сокращение DVD, изначально расшифровывающееся как Digital Video Disk (циф­ровой видеодиск), теперь официально обозначает Digital Versatile Disk (универ­сальный цифровой диск). В DVD используется та же самая общая схема, что и для компакт-дисков, то есть те же 120-мм поликарбонатные диски, изготавливаемые печатным способом, содержащие углубления, освещаемые лазером и считываемые фотодетектором. Новым для DVD было:

1. Вдвое меньший размер питов (0,4 мкм против 0,8 мкм для компакт-дисков).

2. Более тугая спираль (0,74 микрона между соседними дорожками, вместо 1,6 мкм для компакт-дисков).

3. Красный лазер (с длиной волны 0,65 мкм вместо 0,78 мкм для компакт-дисков).

Вместе эти усовершенствования позволили увеличить емкость в семь раз, то есть с 650 Мбайт до 4,7 Гбайт. Односкоростное устройство чтения DVD считы­вает данные со скоростью 1,4 Мбайт/с (против 150 Кбайт/с для компакт-дисков). К сожалению, переход на красный лазер (вроде тех, что используются в супермар­кетах) означает необходимость установки второго лазера или сложной преобразо­вательной оптики для возможности считывать на новом устройстве обычных ком­пакт-дисков. Такую возможность обеспечивают далеко не все устройства чтения DVD. Кроме того, чтение CD-R и CD-RW на DVD-проигрывателе может также оказаться невозможным.

Достаточно ли емкости 4,7 Гбайт? Возможно. При использовании алгоритма сжатия MPEG-2 (Международный стандарт IS 13346) диск емкостью 4,7 Гбайт может вместить до 133 мин полноэкранного динамичного видеоизображения вы­сокого разрешения (720x480), а также звуковую дорожку на восьми языках плюс субтитры еще на 32 языках. Около 92 % всех фильмов, сделанных в Голливуде, ко­роче 133 мин. Тем не менее для некоторых приложений, таких как мультимедиа, игры или энциклопедии, может понадобиться носитель большего размера, кроме того, возможно, кому-нибудь захочется поместить на диск более одного фильма. Поэтому были определены четыре следующих формата:

1. Односторонний, одноуровневый (4,7 Гбайт).

2. Односторонний, двухуровневый (8,5 Гбайт).

3. Двусторонний, одноуровневый (9,4 Гбайт).

4. Двусторонний, двухуровневый (17 Гбайт).

Зачем так много форматов? Ответ: политика. Фирмы Philips и Sony хотели со­здать односторонний, двухуровневый диск, но фирмам Toshiba и Time Warner был нужен двусторонний, одноуровневый. Фирмы Philips и Sony полагали, что клиен­ты вряд ли будут рады необходимости переворачивать диск, а компания Time Warner не верила, что двусторонние диски будут работать. В результате было при­нято компромиссное решение: принять стандарты для всех четырех возможных комбинаций, а рынок пусть сам разберется, какой из этих стандартов выживет.

Двухуровневая технология заключается в том, что у диска есть с краю отража­ющий слой и полуотражающий слой посредине. Считываться будет тот уровень, на который будет сфокусирован лазер. Для нижнего уровня требуются питы и про­межутки большего размера, чтобы надежность считывания не пострадала. В резуль­тате нижний уровень оказался немного менее емким.

Двусторонний диск представляет собой просто два обычных 0,6-мм диска, скле­енных спинками. Чтобы толщина всех типов дисков была одинаковой, односто - рошшй диск состоит из обычного диска толщиной 0,6 мм, приклеенного к пусто­му поликарбонатному основанию. (Возможно, в будущем вместо пустышки будут приклеивать 133 мин рекламы, в надежде, что покупатели из любопытства загля­нут туда.) Структура двустороннего двухуровневого диска показана на рис. 5.19.