Kāda veida optiskie diski. Optiskie diski un optiskie diskdziņi

Optiskie datu nesēji ir 12 cm (4,72 collas) kompaktdiski vai 8 cm (3,15 collas) minidiski. Optiskais datu nesējs sastāv no trim slāņiem:

1) polikarbonāta pamatne (diska ārējā puse);

2) aktīvais (reģistrējošais) plastmasas slānis ar maināma stāvokļa fāzi;

3) plānākais atstarojošais slānis (diska iekšējā puse).

Kompaktdiska centrā ir apaļš caurums, kas pieguļ kompaktdiska diskdziņa vārpstai.

Informācijas ierakstīšanu un lasīšanu kompaktdiskā veic galva, kas var izstarot lāzera staru. Starp galvu un diska virsmu nav fiziska kontakta, kas palielina kompaktdiska kalpošanas laiku. Otrā plastmasas slāņa, kristāliskā vai amorfā, fāze mainās atkarībā no dzesēšanas ātruma pēc tam, kad virsma tiek uzkarsēta ar lāzera staru ierakstīšanas procesā, kas tiek veikts diskdzinī. Kad plastmasa lēni atdziest, tā pārvēršas kristāliskā stāvoklī un informācija tiek izdzēsta (tiek rakstīts "0"); ātri atdzesējot (ja tiek uzkarsēts tikai mikroskopisks punkts), plastmasas elements nonāk amorfā stāvoklī (rakstīts “1”). Tā kā nolasīšanas laikā atšķiras atstarošanas koeficienti no aktīvā slāņa kristāliskajiem un amorfajiem mikroskopiskajiem punktiem, nolasīšanas galviņas uztvertā atstarotā stara intensitāte tiek modulēta. Diska virsma ir sadalīta trīs zonās. Ievades apgabals atrodas diska centrā un tiek lasīts vispirms. Tas ieraksta diska saturu, visu ierakstu adrešu tabulu, diska etiķeti un citu pakalpojumu informāciju. Vidējā zona satur pamatinformāciju un aizņem lielāko daļu diska. Izvades apgabalā ir diska beigu atzīme.

Informācija kompaktdiskā tiek kodēta ar lielu dublēšanos, izmantojot Rīda-Solamona korekcijas kodu, kas nodrošina sākotnējās informācijas atjaunošanu, ja to nevar nolasīt no diska.

CD var izturēt vairākus simtus pārrakstīšanas ciklu. Informācija tiek nolasīta, kad kompaktdisks tiek pagriezts ar frekvenci, kas lielāka par 10 000 apgr./min.

Atkarībā no lasīšanas/rakstīšanas iespējām visus kompaktdiskus var iedalīt trīs veidos:

1) ROM (tikai lasāmatmiņa) – tikai lasāma; ierakstīšana nav iespējama;

2) R (Recordable) – rakstīšanai vienu reizi un lasīšanai vairākas reizes; diskā var ierakstīt tikai vienu reizi; ierakstītā informācija nav maināma un ir tikai lasāma;

3) RW (ReWritable) – atkārtotai rakstīšanai un lasīšanai; informāciju diskā var pārrakstīt vairākas reizes.

Šāda veida diski atšķiras pēc materiāla, no kura izgatavots otrais plastmasas slānis.

Apskatīsim kompaktdisku (CD (kompaktdisks), DVD (Digital Versatile Disc) un Blu-Ray veidus, kuru izmērs ir vienāds — 4,72 collas.

CD ietilpība ir 650 vai 700 MB. Mūzikas diski tiek klasificēti kā kompaktdiski un paredzēti tikai mūzikas lasīšanai no tiem. CD piekļuves laiks – 0,05-0,3 s.

DVD formāts ir kompaktdisku izstrāde, pateicoties blīvākam ierakstam, to apjoms ir 4,7 GB. DVD turpina uzlaboties. Ir vairāki konkurējoši DVD formāti: DVD-, DVD+ un DVD-RAM.

Blu-Ray formāts ir DVD tālākizstrādājums un ļauj vienā slānī ierakstīt 25 GB informācijas.

CD un DVD formātu nosaukumi atkarībā no lasīšanas/rakstīšanas iespējām ir parādīti tabulā.

1979. gadā Philips un Sony radīja pilnīgi jaunu datu nesēju, kas aizstāja gramofona ierakstu - optisko disku (Compact Disk - CD) skaņas ierakstīšanai un atskaņošanai. 1982. gadā rūpnīcā Vācijā sākās kompaktdisku masveida ražošana. Microsoft un Apple Computer sniedza nozīmīgu ieguldījumu kompaktdiska popularizēšanā.

Salīdzinot ar mehānisko skaņas ierakstīšanu, tam ir vairākas priekšrocības – ļoti augsts ieraksta blīvums un pilnīga mehāniska kontakta neesamība starp datu nesēju un nolasīšanas ierīci ierakstīšanas un atskaņošanas laikā. Izmantojot lāzera staru, signāli tiek digitāli ierakstīti rotējošā optiskā diskā.

Ieraksta rezultātā uz diska veidojas spirālveida trase, kas sastāv no padziļinājumiem un gludiem laukumiem. Atskaņošanas režīmā lāzera stars, kas fokusēts uz celiņu, pārvietojas pa rotējoša optiskā diska virsmu un nolasa ierakstīto informāciju. Šajā gadījumā ieplakas tiek nolasītas kā nulles, un apgabali, kas vienmērīgi atstaro gaismu, tiek lasīti kā vieninieki. Digitālā ierakstīšanas metode nodrošina gandrīz pilnīgu traucējumu neesamību un augstu skaņas kvalitāti. Augsts ieraksta blīvums tiek sasniegts, pateicoties spējai fokusēt lāzera staru vietā, kas ir mazāka par 1 mikronu. Tas nodrošina ilgu ierakstīšanas un atskaņošanas laiku.

Rīsi. 13. Optiskais kompaktdisks

1999. gada beigās Sony paziņoja par jauna medija Super Audio CD (SACD) izveidi. Šajā gadījumā tiek izmantota tā sauktā “tiešās digitālās straumes” DSD (Direct Stream Digital) tehnoloģija. Frekvences reakcija no 0 līdz 100 kHz un 2,8224 MHz diskretizācijas frekvence nodrošina ievērojamu skaņas kvalitātes uzlabojumu salīdzinājumā ar parastajiem CD. Pateicoties daudz lielākam iztveršanas ātrumam, ierakstīšanas un atskaņošanas laikā filtri nav nepieciešami, jo cilvēka auss uztver šo soļa signālu kā “vienmērīgu” analogo signālu. Vienlaikus tiek nodrošināta savietojamība ar esošo CD formātu. Tiek izdoti jauni viena slāņa HD diski, divslāņu HD diski un hibrīdi divslāņu HD diski un kompaktdiski.

Audio ierakstu glabāšana digitālā formā optiskajos diskos ir daudz labāka nekā audio ierakstu glabāšana analogā formā gramofona ierakstos vai kasetēs. Pirmkārt, nesamērīgi palielinās ierakstu noturība. Galu galā optiskie diski ir praktiski mūžīgi – tie nebaidās no maziem skrāpējumiem, un lāzera stars tos nesabojā, atskaņojot ierakstus. Tādējādi Sony nodrošina 50 gadu garantiju datu glabāšanai diskos. Turklāt kompaktdiskus neietekmē mehāniskajam un magnētiskajam ierakstam raksturīgie traucējumi, tāpēc digitālo optisko disku skaņas kvalitāte ir nesalīdzināmi labāka. Turklāt ar digitālo ierakstu ir iespējama datora skaņas apstrāde, kas ļauj, piemēram, atjaunot veco mono ierakstu oriģinālo skaņu, noņemt no tiem troksni un kropļojumus un pat pārvērst tos stereo.

Lai atskaņotu kompaktdiskus, varat izmantot atskaņotājus (tā sauktos CD atskaņotājus), stereosistēmas un pat klēpjdatorus, kas aprīkoti ar īpašu disku (tā saukto CD-ROM disku) un skaņas skaļruņiem. Līdz šim lietotāju rokās visā pasaulē ir vairāk nekā 600 miljoni CD atskaņotāju un vairāk nekā 10 miljardi kompaktdisku! Portatīvie pārnēsājamie CD atskaņotāji, tāpat kā magnētiskie kompaktkasešu atskaņotāji, ir aprīkoti ar austiņām (14. att.).

Rīsi. 14. CD atskaņotājs

Rīsi. 15. Radio ar CD atskaņotāju un digitālo skaņotāju

Rīsi. 16. Mūzikas centrs

Mūzikas kompaktdiski tiek ierakstīti rūpnīcā. Tāpat kā gramofona plates, tās var tikai klausīties. Tomēr pēdējos gados ir izstrādāti optiskie kompaktdiski viena (tā sauktā CD-R) un daudzkārtēja (tā sauktā CD-RW) ierakstīšanai personālajā datorā, kas aprīkots ar īpašu diskdzini. Tas ļauj veikt ierakstus uz tiem amatieru apstākļos. CD-R diskos var ierakstīt tikai vienu reizi, bet CD-RW - daudzas reizes: tāpat kā magnetofonā var izdzēst iepriekšējo ierakstu un tā vietā izveidot jaunu.

Digitālā ierakstīšanas metode ļāva personālajā datorā apvienot tekstu un grafiku ar skaņu un kustīgiem attēliem. Šo tehnoloģiju sauc par "multimediju".

Optiskie CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory — t.i., tikai lasāmā atmiņa kompaktdiskā) šādos multivides datoros tiek izmantoti kā datu nesēji. Ārēji tie neatšķiras no audio kompaktdiskiem, ko izmanto atskaņotājos un mūzikas centros. Tajos esošā informācija tiek ierakstīta arī digitālā formā.

Esošie kompaktdiski tiek aizstāti ar jaunu mediju standartu - DVD (Digital Versatil Disc jeb vispārējas nozīmes digitālais disks). Tie pēc izskata neatšķiras no kompaktdiskiem. To ģeometriskie izmēri ir vienādi. Galvenā atšķirība starp DVD disku ir tā daudz lielāks ierakstīšanas blīvums. Tajā ir 7-26 reizes vairāk informācijas. Tas tiek panākts, pateicoties īsākam lāzera viļņa garumam un mazākam fokusētā stara punkta izmēram, kas ļāva uz pusi samazināt attālumu starp sliedēm. Turklāt DVD var būt viens vai divi informācijas slāņi. Tiem var piekļūt, pielāgojot lāzera galviņas stāvokli. DVD diskā katrs informācijas slānis ir divreiz plānāks nekā kompaktdiskā. Tāpēc ir iespējams savienot divus diskus ar biezumu 0,6 mm vienā ar standarta biezumu 1,2 mm. Šajā gadījumā jauda dubultojas. Kopumā DVD standarts nodrošina 4 modifikācijas: vienpusēja, viena slāņa 4,7 GB (133 minūtes), vienpusēja, divslāņa 8,8 GB (241 minūte), divpusēja, viena slāņa 9,4 GB (266 minūtes). ) un abpusēji, divslāņu 17 GB (482 minūtes). Iekavās norādītās minūtes ir augstas kvalitātes digitālo video programmu atskaņošanas laiks ar digitālu daudzvalodu telpisko skaņu. Jaunais DVD standarts ir definēts tā, ka turpmākie lasītāju modeļi tiks veidoti tā, lai spētu atskaņot visu iepriekšējo paaudžu kompaktdiskus, t.i. saskaņā ar "atpakaļējās saderības" principu. DVD standarts nodrošina ievērojami ilgāku atskaņošanas laiku un uzlabotu video filmu kvalitāti, salīdzinot ar esošajiem CD-ROM un LD Video CD.

DVD-ROM un DVD-Video formāti parādījās 1996. gadā, un vēlāk tika izstrādāts DVD-audio formāts augstas kvalitātes audio ierakstīšanai.

DVD diskdziņi ir nedaudz uzlabotas CD-ROM diskdziņu versijas.

CD un DVD optiskie diski kļuva par pirmajiem digitālajiem datu nesējiem un atmiņas ierīcēm skaņas un attēlu ierakstīšanai un reproducēšanai

Zibatmiņas vēsture

Zibatmiņas karšu vēsture ir saistīta ar mobilo digitālo ierīču vēsturi, kuras var nēsāt līdzi somā, jakas vai krekla krūšu kabatā vai pat kā atslēgu piekariņu ap kaklu.

Tie ir miniatūrie MP3 atskaņotāji, digitālie balss ierakstītāji, foto un video kameras, viedtālruņi un kabatas personālie datori - PDA, moderni mobilo tālruņu modeļi. Šīs ierīces ir mazas, un tām bija jāpaplašina iebūvētās atmiņas ietilpība, lai rakstītu un lasītu informāciju.

Šādai atmiņai jābūt universālai un jāizmanto, lai ierakstītu jebkāda veida informāciju digitālā formā: skaņu, tekstu, attēlus - zīmējumus, fotogrāfijas, video informāciju.

Pirmais uzņēmums, kas ražoja zibatmiņu un laida to tirgū, bija Intel. 1988. gadā tika demonstrēta 256 kbitu zibatmiņa, kas bija kurpju kastes lielumā. Tā tika uzbūvēta pēc loģiskās shēmas NOR (krievu transkripcijā - NOT-OR).

NOR zibatmiņai ir salīdzinoši zems rakstīšanas un dzēšanas ātrums, un rakstīšanas ciklu skaits ir salīdzinoši mazs (apmēram 100 000). Šādu zibatmiņu var izmantot gadījumos, kad nepieciešama gandrīz pastāvīga datu glabāšana ar ļoti retu pārrakstīšanu, piemēram, lai saglabātu digitālo kameru un mobilo tālruņu operētājsistēmu.

Ārējā atmiņa

Optiskie diski

Optiskie (lāzera) diski šobrīd ir vispopulārākie datu nesēji. Tie izmanto informācijas ierakstīšanas un nolasīšanas optisko principu, izmantojot lāzera staru.

Informācija uz lāzera diska tiek ierakstīta vienā spirālveida celiņā, sākot no diska centra un satur mainīgas ieplakas un izvirzījumu daļas ar atšķirīgu atstarošanas spēju.

Nolasot informāciju no optiskajiem diskiem, diskdzinī uzstādītais lāzera stars nokrīt uz rotējošā diska virsmas un tiek atstarots. Tā kā optiskā diska virsmā ir laukumi ar dažādiem atstarošanas koeficientiem, tad arī atstarotais stars maina savu intensitāti (loģiski 0 vai 1). Pēc tam atstarotos gaismas impulsus, izmantojot fotoelementus, pārvērš elektriskos impulsos.

Informācijas ierakstīšanas procesā optiskajos diskos tiek izmantotas dažādas tehnoloģijas: no vienkāršas štancēšanas līdz diska virsmas laukumu atstarošanas spējai, izmantojot jaudīgu lāzeru.

Ir divu veidu optiskie diski:

CD (CD - Compact Disk, CD), kuros var ierakstīt līdz 700 MB informācijas;

DVD (DVD - Digital Versatile Disk, digitālais universālais disks), kuriem ir ievērojami lielāka informācijas ietilpība (4,7 GB), jo tajos esošie optiskie celiņi ir plānāki un izvietoti blīvāk.
DVD var būt divslāņu (8,5 GB ietilpība), un abiem slāņiem ir atstarojoša virsma, kas nes informāciju.
Turklāt DVD informācijas ietilpību var vēl vairāk dubultot (līdz 17 GB), jo informāciju var ierakstīt no divām pusēm.

Šobrīd (2006.g.) tirgū ir ienākuši optiskie diski (HP DVD un Blu-Ray), kuru informācijas kapacitāte ir 3-5 reizes lielāka par DVD informācijas ietilpību, pateicoties zilā lāzera izmantošanai ar viļņa garumu 405 nanometri.

Optiskie diskdziņi ir sadalīti trīs veidos:

• Nav ierakstīšanas iespēju- CD-ROM un DVD-ROM
  (ROM — lasāmatmiņa, tikai lasāmatmiņa).
  CD-ROM un DVD-ROM diski saglabā informāciju, kas tiem tika ierakstīta ražošanas procesa laikā. Viņiem nav iespējams uzrakstīt jaunu informāciju.
• Rakstiet vienreiz un lasiet vairākas reizes -
  CD-R un DVD±R (R - ierakstāms, ierakstāms).
  CD-R un DVD±R diskos informāciju var ierakstīt, taču tikai vienu reizi. Dati tiek ierakstīti diskā, izmantojot jaudīgu lāzera staru, kas iznīcina ieraksta slāņa organisko krāsvielu un maina tās atstarojošās īpašības. Kontrolējot lāzera jaudu, ierakstīšanas slānī tiek iegūti pamīšus tumši un gaiši plankumi, kas, nolasot, tiek interpretēti kā loģiski 0 un 1.
• Pārrakstāms- CD-RW un DVD±RW
  (RW — atkārtoti ierakstāms, atkārtoti ierakstāms) CD-RW un DVD±RW diskos informāciju var ierakstīt un dzēst daudzas reizes.
  Ierakstīšanas slānis ir izgatavots no speciāla sakausējuma, kas var tikt uzkarsēts divos dažādos stabilos agregācijas stāvokļos, kam raksturīgas dažādas caurspīdīguma pakāpes. Ierakstot (dzēšot), lāzera stars sasilda sliežu ceļa posmu un pārnes to uz kādu no šiem stāvokļiem.
  Lasot, lāzera staram ir mazāka jauda un tas nemaina ierakstīšanas slāņa stāvokli, un mainīgi apgabali ar dažādu caurspīdīgumu tiek interpretēti kā loģiski 0 un 1.

Optisko diskdziņu galvenās īpašības:

diska ietilpība (CD - līdz 700 MB, DVD - līdz 17 GB)

datu pārsūtīšanas ātrums no datu nesēja uz RAM - mēra ātruma daļās
150 KB/sec CD diskdziņiem (pirmajiem CD diskdziņiem bija šāds informācijas lasīšanas ātrums) un
1,3 MB/s DVD diskdziņiem (tas bija pirmo DVD disku lasīšanas ātrums)

Šobrīd plaši tiek izmantoti 52 ātrumu CD diskdziņi – līdz 7,8 MB/sek.
CD-RW diski tiek ierakstīti ar mazāku ātrumu (piemēram, 32x).
Tāpēc CD diskdziņi ir apzīmēti ar trīs cipariem “lasīšanas ātrums X CD-R rakstīšanas ātrums X CD-RW rakstīšanas ātrums” (piemēram, “52x52x32”).
Arī DVD diskdziņi ir apzīmēti ar trim cipariem (piemēram, "16x8x6"

piekļuves laiks - laiks, kas nepieciešams, lai meklētu informāciju diskā, mērot milisekundēs (CD 80-400ms).

Ja tiek ievēroti uzglabāšanas noteikumi (uzglabāti korpusos vertikālā stāvoklī) un izmantoti (neizraisot skrāpējumus vai piesārņojumu), optiskie datu nesēji var saglabāt informāciju gadu desmitiem.

Papildinformācija par diska struktūru

Rūpnieciski ražotais disks sastāv no trīs slāņiem. Uz diska pamatnes tiek uzklāts informācijas raksts, kas izveidots no caurspīdīgas plastmasas ar štancēšanas palīdzību. Štancēšanai ir īpaša topošā diska prototipa matrica, kas uz virsmas izspiež sliedes. Tālāk uz pamatnes tiek uzsmidzināts atstarojošs metāla slānis, un pēc tam virsū tiek uzklāts plānslāņa vai speciālas lakas aizsargkārta. Šim slānim bieži tiek uzklāti dažādi zīmējumi un uzraksti. Informācija tiek nolasīta no diska darba puses caur caurspīdīgu pamatni.

Ierakstāmiem un pārrakstāmiem kompaktdiskiem ir papildu slānis. Šādiem diskiem pamatnei nav informācijas raksta, bet starp pamatni un atstarojošo slāni atrodas ierakstīšanas slānis, kas var mainīties augstas temperatūras ietekmē Ierakstot, lāzers uzsilda noteiktas ieraksta slāņa vietas , veidojot informācijas modeli.

DVD diskam var būt divi ierakstīšanas slāņi. Ja viens no tiem tiek veikts, izmantojot standarta tehnoloģiju, tad otrs ir caurspīdīgs, uzklāts zemāk par pirmo un caurspīdīgums ir aptuveni 40%. Lai lasītu divslāņu diskus, tiek izmantotas sarežģītas optiskās galviņas ar mainīgu fokusa attālumu. Lāzera stars, kas iet cauri caurspīdīgajam slānim, vispirms tiek fokusēts uz iekšējo informācijas slāni, un pēc nolasīšanas tas tiek atkārtoti fokusēts uz ārējo slāni.

Optiskais disks

Optiskais disks

datu nesējs plastmasas diska formā, kas paredzēts skaņas (CD), attēlu (videodisks), burtciparu informācijas (CD-ROM, DVD) u.c. ierakstīšanai un reproducēšanai, izmantojot lāzera staru. Pirmie optiskie diski parādījās 1979. gadā. Philips tos radīja skaņas ierakstīšanai un atskaņošanai. Optiskais disks sastāv no stingras, optiski caurspīdīgas pamatnes, uz kuras tiek uzklāts plāns darba slānis un papildus aizsargkārta. Pateicoties optiskās nolasīšanas metodei, optiskie diski ir daudz izturīgāki nekā gramofona ieraksti. Standarta kompaktdiska diametrs ir 120 mm (4,5 collas), biezums - 1,2 mm, centra cauruma diametrs - 15 mm. Kompaktdiski ir izgatavoti no ļoti izturīgas caurspīdīgas plastmasas – polikarbonāta vai polivinilhlorīda. Diska vienā pusē ir uzlīmēta etiķete, bet otrā pusē ir spoguļa virsma, kas mirdz varavīksnes krāsās. Šī ir ierakstu zona, kuras spirālveida trase sastāv no dažāda garuma bedrēm – padziļinājumiem. Attālums starp diviem blakus esošiem spirālveida celiņiem ir 1,6 mikroni, t.i., ieraksta blīvums ir 100 reizes lielāks, salīdzinot ar parasto gramofona ierakstu. Bedru platums ir 0,6–0,8 µm, un to garums ir mainīgs. Tas atspoguļo ierakstītā digitālā signāla “1” secību garumu un var mainīties no 0,9 līdz 3,3 µm. Informāciju bedrīšu veidā no mehāniskiem bojājumiem no vienas puses aizsargā caurspīdīgs diska materiāls, bet no otras – plastmasas slānis un etiķete. Salīdzinot ar mehānisko skaņas ierakstīšanu, tam ir vairākas priekšrocības: ļoti augsts ierakstīšanas blīvums un pilnīga mehāniska kontakta neesamība starp datu nesēju un nolasīšanas ierīci ierakstīšanas un atskaņošanas procesā. Mūzikas kompaktdiski tiek ierakstīti rūpnīcā. Tāpat kā gramofona plates, tās var tikai klausīties. Izmantojot lāzera staru, signāli tiek ierakstīti digitāli uz rotējoša optiskā diska. Ieraksta rezultātā uz diska veidojas spirālveida celiņš, kas sastāv no miniatūrām rievām un gludiem laukumiem. Atskaņošanas režīmā lāzera stars, kas fokusēts uz celiņu, pārvietojas pa rotējoša optiskā diska virsmu un nolasa ierakstīto informāciju. Šajā gadījumā padziļinājumi tiek nolasīti kā vieni, un apgabali, kas vienmērīgi atstaro gaismu, tiek nolasīti kā nulles.

Informācijas bezkontakta nolasīšana no kompaktdiska tiek veikta, izmantojot optisko galviņu vai lāzera uztvērēju. Optiskā galva sastāv no pusvadītāju lāzera, optiskās sistēmas un fotodetektora, kas pārvērš gaismu elektrībā. Lasīšanas lāzera stars ir fokusēts uz spirālveida celiņu ar bedrēm, kas atrodas dziļi diskā. Galva nekad nesaskaras ar disku – tā vienmēr atrodas stingri noteiktā attālumā no tā, nodrošinot, ka bedru trase atrodas optiskās sistēmas fokusā.

Multivides tehnoloģija ļauj apvienot tekstu un grafiku ar skaņu un kustīgiem attēliem personālajā datorā. Šādos multivides datoros kā datu nesēji tiek izmantoti optiskie CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory). Ārēji tie neatšķiras no audio kompaktdiskiem, ko izmanto atskaņotājos un mūzikas centros.

Viena CD-ROM ietilpība sasniedz 650 MB ietilpības ziņā, tas ieņem starpposmu starp disketēm un cieto magnētisko disku (cieto disku). Kompaktdisku lasīšanai tiek izmantots kompaktdisku diskdzinis. Informācija kompaktdiskā industriālā vidē tiek ierakstīta tikai vienu reizi, un personālajā datorā to var lasīt tikai. CD-ROM tiek izdotas dažādas spēles, enciklopēdijas, mākslas albumi, kartes, atlanti, vārdnīcas un uzziņu grāmatas. Visi no tiem ir aprīkoti ar ērtām meklētājprogrammām, kas ļauj ātri atrast nepieciešamo materiālu. Divu kompaktdisku atmiņas ietilpība ir pietiekama, lai tajā ievietotu enciklopēdiju, kas ir lielāka nekā Lielā padomju enciklopēdija.

Informatīvie optiskie kompaktdiski ir paredzēti viena (tā sauktā CD-R) un vairākkārtēja (tā sauktā CD-RW) informācijas ierakstīšanai personālajā datorā, kas aprīkots ar īpašu diskdzini. Tas ļauj, piemēram, magnetofonā, veikt ierakstus tajos mājās. CD-R diskos var ierakstīt tikai vienu reizi, bet CD-RW var ierakstīt vairākas reizes, tāpat kā magnētiskajā diskā vai lentē var izdzēst iepriekšējo ierakstu un tā vietā izveidot jaunu.

1 – CD; 2 – caurspīdīgs pārklājums, kas pasargā CD uzdrukāto informāciju no bojājumiem; 3 – atstarojošs pārklājums (pats ierakstīšanas līdzeklis); 4 – aizsargslānis; 5 – fokusēšana; 6 – lāzera stars; 7 – optiskais sadalītājs; 8 – fotodetektors; 9 - ; 10 – elektromotors, kas rotē disku

Esošie kompaktdiski tiek aizstāti ar jaunu mediju standartu - DVD (Digital Versatile Disc jeb vispārējas nozīmes digitālais disks). Tie pēc izskata neatšķiras no kompaktdiskiem. To ģeometriskie izmēri ir vienādi. Galvenā atšķirība starp DVD disku ir tā desmitiem reižu lielāks ierakstīšanas blīvums. Tas tiek panākts, pateicoties īsākam lāzera viļņa garumam un mazākam fokusētā stara punkta izmēram, kas ļāva uz pusi samazināt attālumu starp sliedēm. DVD standarts ir definēts tā, ka turpmākie lasīšanas ierīču modeļi tiks izstrādāti, ņemot vērā spēju atskaņot visu iepriekšējo paaudžu kompaktdiskus, t.i., ievērojot “atpakaļējās saderības” principu. 1995. gadā Philips izstrādāja CD atskaņošanas tehnoloģiju. DVD standarts ļauj ievērojami palielināt video atskaņošanas laiku un uzlabot kvalitāti, salīdzinot ar esošajiem CD-ROM. DVD diskdziņi ir jauninājumi no CD-ROM diskdziņiem.

Enciklopēdija "Tehnoloģija". - M.: Rosmans. 2006 .

Skatiet, kas ir “optiskais disks” citās vārdnīcās:

Datu nesējs plastmasas vai alumīnija diska formā, kas paredzēts skaņas (CD), attēlu (video), burtciparu informācijas u.c. ierakstīšanai un/vai atskaņošanai, izmantojot lāzera staru. Ieraksta blīvums St. 108…… Lielā enciklopēdiskā vārdnīca

optiskais disks- Disks, kas satur digitālos datus, kas nolasīti, izmantojot optisko tehnoloģiju. [GOST 25868 91] Aprīkojuma tēmas. perifērijā apstrādes sistēmas informācija LV optiskais disks... Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata

OPTISKAIS DISKS skaitļošanā ir kompakta atmiņas ierīce, kas sastāv no diska, kurā informācija tiek ierakstīta un nolasīta, izmantojot lāzeru. Visizplatītākais veids ir CD ROM. Audio kompaktdiski pārstāv arī...... Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca

Darbs ar optiskajiem diskiem Optiskais disks Optiskā diska attēls, ISO attēls Optiskā diskdziņa emulators Programmatūra darbam ar optisko disku failu sistēmām Ierakstīšanas tehnoloģijas Ierakstīšanas režīmi Partijas ierakstīšanas veidi ... ... Wikipedia

Datu nesējs diska formā, kas izgatavots no caurspīdīga materiāla (stikla, plastmasas utt.) ar metalizāciju. slānis, uz kura, izmantojot digitālo optisko ierakstu, tiek veidotas mikroskopijas, padziļinājumi (bedrītes), kolektīvi veidojot spirāli vai gredzenveida... ... Lielā enciklopēdiskā politehniskā vārdnīca

Uzglabāšanas līdzeklis, kas paredzēts informācijas ierakstīšanai un/vai reproducēšanai, izmantojot fokusētu lāzera starojumu. Tas sastāv no stingras (parasti optiski caurspīdīgas) pamatnes, uz kuras tiek uzklāts gaismjutīgs vai atstarojošs slānis un... ... enciklopēdiskā vārdnīca

optiskais disks- 147 optiskais disks: disks ar digitāliem datiem, kas nolasāmi, izmantojot optisko tehnoloģiju

Mūsdienu ierakstītāju ātrumu un uzticamību apskaudīs jebkura Formula 1 automašīna. Programmā ComputerBild ir paskaidrots, kā dati nonāk CD, DVD un Blu-ray diskos.

Mūzikas un filmu ierakstīšana optiskajos datu nesējos ir pazīstams process, piemēram, magnētisko kasešu izmantošana pirms divdesmit gadiem, taču tas ir daudz lētāks. Kā atšķiras mediju veidi un kā tajos tiek ierakstīta informācija?

Zīmogošana un dedzināšana

Rūpnieciski ražojot diskus ar mūziku, filmām vai spēlēm, dati tiek ierakstīti datu nesējā ar štancēšanas palīdzību – process atgādina gramofona ierakstu izgatavošanu. Informācija diskos tiek glabāta sīku ievilkumu veidā. Datoru un plaša patēriņa DVD rakstītāji šo uzdevumu veic atšķirīgi – izmanto lāzera staru.

Pirmais ierakstāmais optiskais datu nesējs bija CD-R ar vienreizējas rakstīšanas iespēju. Uzglabājot datus šādos diskos, lāzera stars uzsilda diska darba slāni, kas sastāv no krāsvielas, līdz aptuveni 250 ° C, kas izraisa ķīmisku reakciju. Vietās, kur lāzers tiek uzkarsēts, veidojas tumši, necaurspīdīgi plankumi. No šejienes cēlies vārds “sadedzināt”.

Līdzīgā veidā dati tiek pārsūtīti uz DVD ar iespēju rakstīt vienu reizi. Taču uz pārrakstāmo kompaktdisku, DVD un Blu-ray disku virsmas neveidojas tumši plankumi. Šo disku darba slānis nav krāsviela, bet gan īpašs sakausējums. Karsējot ar lāzeru līdz aptuveni 600 °C, tas no kristāliskā stāvokļa pārvēršas amorfā. Lāzera iedarbībai pakļautās zonas ir tumšākas, un tāpēc tām ir dažādas atstarojošas īpašības.

Informācijas nesēji

Diskiem, kas paredzēti ierakstīšanai mājās, ir tāds pats biezums (1,2 mm) un tāds pats diametrs (12 vai 8 cm) kā diskiem, kuros tiek ierakstīti dati rūpnieciski. Optiskajiem datu nesējiem ir daudzslāņu struktūra.

Substrāts. Disku pamatne, kas izgatavota no polikarbonāta, ir caurspīdīgs, bezkrāsains un diezgan izturīgs pret ārējām ietekmēm polimērmateriāls.

Darba slānis. Ierakstāmiem kompaktdiskiem un DVD diskiem tas sastāv no organiskās krāsvielas, savukārt pārrakstāmiem CD, DVD (RW, RAM) un Blu-ray diskiem to veido īpašs sakausējums, kas var mainīt fāzes stāvokli. Darba slāni no abām pusēm ieskauj izolējoša viela.

Atstarojošs slānis. Lai izveidotu slāni, no kura tiek atstarots lāzera stars, tiek izmantots alumīnijs, sudrabs vai zelts.

Aizsargājošs slānis. Ar to ir aprīkoti tikai kompaktdiski un Blu-ray diski. Tas ir ciets lakas pārklājums.

Etiķete. Virs diska tiek uzklāts lakas slānis - tā saucamā etiķete. Šis slānis spēj absorbēt mitrumu, tāpēc tinte, kas drukāšanas laikā parādās uz apdrukājamā materiāla virsmas, ātri izžūst.

Atšķirības starp CD, DVD un Blu-ray diskiem

Šiem medijiem ir dažādas īpašības. Pirmkārt, dažādas jaudas. Blu-ray diskā var ietilpt līdz 25 GB datu, DVD var saglabāt 5 reizes mazāk informācijas, bet kompaktdiskā 35 reizes mazāk. Blu-ray diskdziņi datu lasīšanai un rakstīšanai izmanto zilu lāzeru. Tā viļņa garums ir aptuveni 1,5 reizes mazāks nekā sarkanā lāzera DVD un CD diskdziņiem. Tas ļauj ierakstīt ievērojami lielāku informācijas apjomu uz vienādas diska virsmas.

Multivides formāti

Pašlaik tirgū ir pieejami šādi optisko datu nesēju veidi.

CD-R. Ierakstāmi kompaktdiski var saturēt līdz 700 MB informācijas. Ir arī diski ar ietilpību 800 MB, taču tos neatbalsta visi ierakstītāji un mājas atskaņotāji. Astoņu centimetru miniCD var ierakstīt 210 MB datu.

CD-RW. Pārrakstāmam datu nesējam ir tāda pati ietilpība kā CD-R.

DVD-R/DVD+R. Ierakstāmie DVD satur 4,7 GB informācijas. miniDVD ar diametru 8 cm – 1,4 GB.

DVD-R DL/DVD+R DL. DL prefikss apzīmē Dual Layer (DVD-R) vai Double Layer (DVD+R), kas atbilst divu slāņu datu nesējiem. Ietilpība - 8,5 GB. Astoņu centimetru diskā var ietilpt līdz 2,6 GB.

DVD-RW/DVD+RW.Šāda veida viena slāņa datu nesējs var izturēt vairākus simtus rakstīšanas ciklu. Līdzīgi kā vienreiz rakstāmiem DVD diskiem, arī pārrakstāmo disku ietilpība ir 4,7 GB, savukārt 8 cm diskiem ir aptuveni 1,4 GB.

DVD-RAM.Šiem datu nesējiem ir tāda pati atmiņas ietilpība kā viena slāņa DVD. Ir arī divslāņu diski, kuros ir divreiz vairāk informācijas. DVD-RAM spēj izturēt līdz 100 tūkstošiem rakstīšanas ciklu, taču ar šiem diskiem darbojas tikai daži DVD atskaņotāji. Dati tiek rakstīti nevis uz spirālveida trases, bet sektoros uz apļveida celiņiem, piemēram, uz cietā diska šķīvja. Atzīmes, kas nosaka sektoru robežas, ir skaidri redzamas uz DVD-RAM virsmas - pēc to klātbūtnes ir viegli atšķirt šāda veida datu nesējus no citiem.

BD-R/BD-R DL. Saīsinājums, ko izmanto, lai apzīmētu ierakstāmos Blu-ray diskus. BD-R datu nesējiem ir viens darba slānis, kurā var ievietot 25 GB datu. BD-R DL ir aprīkoti ar diviem darba slāņiem, tāpēc to ietilpība ir 2 reizes lielāka.

BD-RE/BD-RE DL. Pārrakstāmie Blu-ray diski ir paredzēti 1000 rakstīšanas cikliem. Tie var uzglabāt tikpat daudz datu kā neierakstāmi datu nesēji.

"Plus un mīnus"

“Plus” un “mīnus” mediju klātbūtne ir ilgstošā formātu kara sekas. Sākotnēji datoru nozares pārstāvji paļāvās uz “plus” formātu, un plaša patēriņa elektronikas ražotāji reklamēja “mīnus” formātu kā ierakstāmo DVD standartu. Mūsdienu ierakstītāji un atskaņotāji atbalsta abus formātus.

Nevienam no tiem nav skaidru priekšrocību salīdzinājumā ar otru. Abi mediju veidi izmanto vienus un tos pašus materiālus. Tāpēc nav būtisku atšķirību starp viena ražotāja “plus” un “mīnus” diskiem.

Ieraksta kvalitāte

Tāda paša formāta datu nesēju ierakstīšanas kvalitāte var ievērojami atšķirties. Daudz kas ir atkarīgs no izmantotā ierakstītāja modeļa. Svarīga loma ir arī ierakstīšanas ātrumam: jo mazāks tas ir, jo mazāks kļūdu skaits un augstāka kvalitāte.

Ierakstītāja un multivides saderība

Ne katrs ierakstītājs spēj ierakstīt visu formātu diskos bez izņēmuma. Ir noteikti ierobežojumi.

CD ierakstītāji. Nevar strādāt ar DVD un Blu-ray diskiem.

DVD rakstītāji. Raksta CD un DVD, bet neatbalsta Blu-ray formātu.

Blu-ray ierakstītāji. Tie ieraksta Blu-ray, kā arī jebkuru CD un DVD.

Paraksti uz diskiem

Labāk uzreiz parakstīties uz medijiem, uz kuriem informācija atrodas, lai vēlāk neapjuktu. To var izdarīt dažādos veidos.

Drukājamas sagataves. Šo disku augšpuse ir lakota. Uz šādas virsmas varat drukāt tekstu un attēlus, izmantojot tintes printerus un MFP, kas aprīkoti ar īpašu paplāti. Disku cena neatšķiras no parastajiem.

Paraksts, izmantojot ierakstītāju. Diktofona atbalsts LightScribe vai Labelflash tehnoloģijai ļauj drukāt vienkrāsainus attēlus un tekstu uz īpaši šim nolūkam paredzēta datu nesēja virsmas. Tiesa, process var ilgt līdz 30 minūtēm, un LightScribe disku izmaksas ir aptuveni divas reizes lielākas par parasto disku izmaksām. Multivide ar Labelflash atbalstu maksās vēl vairāk.

Jauna LabelTag tehnoloģija. Izstrādājis ierakstītāja ražotājs Lite-On, un tas ietver teksta uzlikšanu uz diska darba virsmas. Tas novērš nepieciešamību izmantot īpašus datu nesējus. Tomēr diska vieta tiek iztērēta, jo teksts tiek ierakstīts tieši celiņā. Un uzraksts ir lasāms tikai tad, ja laukumi ar tekstu spilgti kontrastē ar tukšajiem fragmentiem.

Paraksts izgatavots ar rokām. Lai to izdarītu, jums jāiegādājas īpaši marķieri ar mīkstu, noapaļotu galu un tinti bez šķīdinātājiem. Citi marķieri var sarūsēt diska virsmu un izraisīt skrāpējumus.

Izmantojot uzlīmes. Jūs varat drukāt uzlīmes uz jebkura printera. Tomēr tos nav ieteicams līmēt, jo tas bieži izraisa diska virsmas bojājumus un līdz ar to datu zudumu. Var gadīties, ka diska atskaņošanas laikā etiķete nokrīt. Šādā gadījumā var tikt bojāts optiskais diskdzinis.

Datu uzglabāšanas periods

Disku ražotāji bieži nosaka datu nesēju glabāšanas laiku 30 gadus vai ilgāk. Tomēr šāds ilgums ir iespējams tikai ideālos uzglabāšanas apstākļos - sausā, vēsā un tumšā vietā. Ieraksta kvalitātei jābūt augstai.

Ja to izmanto bieži, pašsadedzināto disku kalpošanas laiks ievērojami samazināsies. Atskaņošanas laikā datu nesējs tiek pakļauts augstām temperatūrām un mehāniskai slodzei. Datu zudumu var izraisīt arī skrāpējumi vai piesārņojums.

Informācijas pārsūtīšana uz disku

Visiem optiskajiem datu nesējiem, izņemot DVD-RAM, ir spirāles formas celiņš, kas iet no diska centra līdz ārmalai. Informācija tiek ierakstīta šajā trasē, izmantojot lāzera staru. Dedzinot lāzera stars veido sīkus plankumus uz atstarojošā slāņa - bedres (no angļu valodas bedre - hole). Apgabalus, kas nebija pakļauti lāzera iedarbībai, sauc par zemēm (no angļu zemes - virsma). Tulkojumā binārās glabāšanas sistēmas valodā pita atbilst 0, bet zeme atbilst 1.

Atskaņojot disku, informācija tiek nolasīta, izmantojot lāzeru. Pateicoties dažādajai bedru un zemju atstarošanas spējai, diskdzinis atpazīst diska tumšos un gaišos apgabalus. Tādējādi no multivides tiek nolasīta nulles un vieninieku secība, kas veido visus fiziskos failus bez izņēmuma.

Attīstoties tehnoloģijai, tika pakāpeniski samazināts reģistratoros izmantotā lāzera stara viļņa garums, kas ļāva ievērojami uzlabot fokusēšanas precizitāti. Trase ir kļuvusi šaurāka, bedres ir kļuvušas mazākas, un vienādā diska laukumā var ievietot lielāku datu apjomu. Jo īsāks viļņa garums, jo mazāks attālums starp darba slāni un lāzeru.

Mediju ražošana

Izmantojot DVD kā piemēru, ComputerBild izskaidro, kā tiek ražoti optiskie datu nesēji un kā atšķiras cita veida disku izgatavošana.

1. Plastmasas pamatnes liešanai polikarbonāts, kas uzkarsēts līdz 350 °C, tiek ievadīts veidnē, izmantojot iesmidzināšanu. Uz pamatnes virsmas, izmantojot matricu, tiek izveidota mikroskopiska spirālveida trase rievas veidā (Pre-Groove). Šis ieraksts ne tikai ieraksta datus, bet arī satur signālu, lai sinhronizētu ierakstītāja vārpstas piedziņu. Pēc substrāta atdzesēšanas līdz 60 °C tiek izveidots centrālais caurums, tad temperatūra tiek pazemināta līdz 25 °C un sākas tālāka apstrāde. DVD parasti sastāv no diviem polikarbonāta slāņiem, katrs 0,6 mm biezs. Viena slāņa ierakstāmiem DVD diskiem tālāk tiek apstrādāts tikai viens no slāņiem, kā aprakstīts 2.–3. darbībā, savukārt divslāņu DVD diskiem tiek tālāk apstrādāti abi slāņi. Kompaktdiskiem un Blu-ray diskiem ir tikai viens slānis, kura biezums ir 1,2 mm.

2. Ierakstāmo CD un DVD darba slānis tiek izveidots ar centrifugēšanu. Izmantojot dozatoru, krāsviela tiek ievadīta uz diska virsmas, kas rotē nemainīgā ātrumā centrālās atveres zonā, un vienmērīgi tiek sadalīta pa nesēja virsmu.

3. Atstarojošais slānis tiek uzklāts uz diska, izmantojot jonu-plazmas izsmidzināšanu. Vakuuma kamerā alumīnija, sudraba vai zelta plāksne tiek bombardēta ar uzlādētiem joniem, kas no tās izsit metāla atomus - tā paliek uz sagataves darba slāņa virsmas. Pārrakstāmiem CD, DVD un Blu-ray diskiem visi darba un atstarojošie slāņi tiek izveidoti, izmantojot jonu-plazmas izsmidzināšanu. Četrās kamerās uz diska secīgi tiek uzklāts pirmais izolatora slānis, darba slānis, otrais izolatora slānis un atstarojošais slānis. Izgatavojot Blu-ray diskus, šīs darbības tiek veiktas apgrieztā secībā.

4. Divas polikarbonāta pamatnes ir salīmētas kopā. Kompaktdiskiem un Blu-ray diskiem otrās pamatnes vietā tiek uzklāts lakas pārklājums, ko žāvē zem ultravioletās lampas. Bly-ray disku lakas pārklājums ir īpaši izturīgs, savukārt DVD nav nepieciešams aizsarglakas slānis.

5. Pēdējā posmā sagataves saņem etiķeti, un apdrukājamajiem diskiem tiek uzklāts absorbējošs lakas slānis.