Оптические запоминающие устройства

Классификация оптических накопителей информации приведена на рис. 2.11.

Рис. 2.11. Структура дорожки дискеты

Один из первых оптических накопителей информации – видеопластинка Laservisionфирмы Philips, представляла собой плексигласовый диск диаметром 20 или 30 см с тонким алюминиевым слоем, покрытым защитной пленкой из лака. При нанесении информации в алюминиевом слое делаются углубления, располагаемые вдоль дорожек. Дорожки начинаются в центре пластинки, они наносятся лазерным лучом. Ширина дорожки при этом составляет 0,4 микрона, расстояние между дорожками – 1,6 микрона. При таких размерах на одном миллиметре радиуса располагаются 600 дорожек. При считывании информации лазерный луч по-разному отражается от основной ровной поверхности (0) и от углублений (1).

Для считывания информации применяются два различных способа:

- CAV (Constant Angular Velocity) – считывание при постоянной угловой скорости;

- CLV (Constant Linear Velocity) – считывание при постоянной линейной скорости.

При CAV пластинка имеет постоянную угловую скорость 1500 об/мин. Дорожки расположены кольцеобразно, каждая дорожка отводится для отдельного видеоизображения, независимо от длины дорожки. На одной стороне пластинки при этом умещаются 54 000 изобра-жений для воспроизведения в течение 36 мин.

При CLV угловая скорость меняется: при чтении внутренних дорожек она равна 1500 об/мин, при чтении внешних – 500 об/мин. На пластинке имеется всего одна спиралеобразная дорожка
(от центра наружу). Продолжительность времени воспроизведения увеличивается до 60 мин, но теряется возможность прямого доступа к отдельным изображениям.

Видеокомпакт-диски (CDV) предназначены для воспроизведения на специальном видео-проигрывателе. При диаметре диска 12 см на него наносится двадцатиминутная цифровая запись звука и шестиминутный аналоговый видеосигнал, при диаметре диска 20 см на нем содержится двадцатиминутная запись аналогового видеосигнала и цифрового звукового сопровождения, при диаметре диска 30 см емкость диска такая же, как у видеопластинки Laservision.

Компакт-диск CD-ROM содержит информацию только в цифровом виде. Диск имеет прозрачную поликарбонатную основу толщиной 1,2 мм и диаметром 8 или 12 см. Конструкция аналогична пластинке Laservision, работает по принципу CLV, угловая скорость изменяется от
200 до 500 об/мин. На одном дюйме по радиусу умещается 16 000 дорожек (тогда как на одном дюйме флоппи-диска – всего 96). Емкость компакт-диска составляет около 650 Мбайт.

Компакт-диск CD-ROM/XA отличается от CD-ROM тем, что информация перед нанесением на диск подвергается сжатию. Диск может содержать двоичные коды, графику, видео, текст, аудиоданные.

Интерактивные компакт-диски CD-I предназначены для потребительского рынка, исполь-зуются без ЭВМ. Их производство основано на технологии CD-ROM, но имеет более простое управление.

Диски Photo-CD предназначены для хранения в цифровом формате кино- и фотокадров. На диске размещается до 100 кадров, запись полного диска производится за один час.

Bridge-Disk выполнен по стандарту, который позволяет воспроизводить его на проигрывателе для Photo-CD, дисководе для CD-ROM/XA или на проигрывателе для CD-I.

Компакт-диски CD-WO позволяют дозаписывать информацию. После окончательной записи создается оглавление диска. Обычное устройство для чтения CD-ROM позволяет читать только первую зону CD-WO. Аналогичные возможности предоставляют компакт-диски CD-R, которые допускают дозапись информации по мере ее накопления. В основе магнитооптических компакт-дисков (CD-МО) лежит воздействие магнитного поля на нагретый до критической температуры материал. В результате этого изменяются отражающие свойства покрытия диска или производится его намагничивание в определенном направлении. Магнитооптические диски позволяют записывать, читать и стирать информацию. На таких дисках могут быть выделены зоны, предназначенные только для чтения или для многократной записи. CD-MO выпускаются в виде мини-дисков диаметром 2,5 дюйма. Как для записи, так и для воспроизведения магнито-оптических дисков необходимы специальные устройства. Емкость таких дисков составляет не менее 640 Мбайт. Из них могут создаваться магнитооптические библиотеки с автоматической сменой дисков, емкость которых измеряется сотнями Гбайтов.

Флоптики – это внешние запоминающие устройства, имеющие две головки: одну – обычную, для работы с дискетами DD и HD, другую – магнитооптическую. Емкость флоптических дискет составляет 21 Мбайт. Разметка флоптической дискеты производится лучом лазера, благодаря чему дорожки плотнее располагаются друг к другу. Количество магнитооптических дорожек на одной стороне – 753, поперечная плотность записи – 1245 дорожек на дюйм, продольная плотность записи – 23 980 бит на дюйм (для сравнения: у DD-дискет – 8717, у HD-дискет – 17 434).

В 1995 году появилась технология DVD – цифровой многофункциональный диск. Технология DVD предусматривает использование в качестве носителя информации оптического диска диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм. Внешне DVD-диск похож на стандартный компакт-диск, но конструкция его значительно сложнее: такие диски могут быть одно- и двухсторонними, с одним или двумя рабочими слоями с каждой стороны. Отражающий слой расположен не на составляю-щем почти полную толщину слое поликарбоната (1,2 мм), а на слое половинной толщины (0,6 мм). Однослойный односторонний диск DVD имеет емкость 4,7 Гбайта, что обеспечивает более двух часов видеотелевизионного качества при записи изображения и звука в сжатом по формату MPEG-2 виде. Двухслойные односторонние диски имеют суммарную емкость 8,5 Гбайта (некоторое уменьшение емкости каждого слоя вызывается необходимостью снизить помехи при считывании дальнего слоя). Емкость двухслойного двустороннего диска DVD составляет около 17 Гбайт.

Устройства для работы с DVD-дисками (DVD-комплекты):

- DVD-Video (видеоданные с разрешением 1280×1024 и 20-битовое звуковое сопровождение с частотой дискретизации 48 кГц в формате Dolby АС-3 для 2–5 каналов);

- DVD-Audio, позволяющий создавать «полное собрание сочинений» музыкантов с указанным выше качеством;

- DVD-ROM – аналог CD-ROM;

- DVD-R, допускающий однократную запись;

- DVD-RW, допускающий многократную запись.

DVD-ROM комплект Encore Dxr2 PC DVD Kit имеет плату Dxr2, на задней панели которой находятся вход и выход VGA для подключения платы к графическому адаптеру, цифровой выход в формате S/PDIF и стандартный видеовыход для телевизора или магнитофона, обеспечивающий качественное воспроизведение и запись с разрешением 800×600, DVD-дисковод со встроенным буфером размером 512 Кбайт, обеспечивающий считывание DVD-дисков с удвоенной скоростью, а также работу в 20Х-режиме со стандартными CD-дисками.