Из чего сделаны DVD
Обновлено: 20.11.2024
На первый взгляд, DVD-диск легко спутать с компакт-диском: оба представляют собой пластиковые диски диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм, и оба используют лазеры для считывания данных, хранящихся в ямах на спиральной дорожке. И хотя можно сказать, что на этом сходство заканчивается, также верно и то, что семикратное увеличение емкости данных DVD по сравнению с компакт-диском было в значительной степени достигнуто за счет ужесточения допусков во всей предшествующей системе.
Во-первых, дорожки располагаются ближе друг к другу, что позволяет увеличить количество дорожек на диске. Шаг дорожек DVD (расстояние между ними) уменьшен до 0,74 микрона, что составляет менее половины от 1,6 микрона на компакт-диске. Питы, в которых хранятся данные, также намного меньше, что позволяет использовать больше питов на дорожку. Минимальная длина питов однослойного DVD составляет 0,4 микрона по сравнению с 0,834 микрона для компакт-диска. Поскольку количество питов напрямую влияет на уровень емкости, уменьшенный шаг дорожек DVD и размер питов сами по себе дают дискам DVD-ROM емкость в четыре раза больше, чем компакт-дискам.
Однако размещение на диске как можно большего количества питов — несложная задача, и настоящим технологическим прорывом DVD стал лазер. Меньшие ямки означают, что лазер должен создавать пятно меньшего размера, и DVD достигает этого за счет уменьшения длины волны лазера с 780 нм (нанометров) инфракрасного света стандартного компакт-диска до 635 нм или 650 нм красного света.
Во-вторых, спецификация DVD позволяет сканировать информацию с более чем одного слоя DVD, просто изменяя фокус считывающего лазера. Вместо использования непрозрачного отражающего слоя можно использовать полупрозрачный слой с непрозрачным отражающим слоем за ним, несущим больше данных. Это не удваивает емкость, потому что второй слой не может быть таким же плотным, как один слой, но позволяет одному диску передавать 8,5 ГБ данных без необходимости извлечения из привода и переворачивания. Интересной особенностью DVD является то, что второй слой данных диска можно считывать как изнутри диска наружу, так и снаружи внутрь. На компакт-дисках стандартной плотности информация всегда сначала хранится рядом с центром диска. . То же самое справедливо и для однослойных и двухслойных DVD, но второй слой каждого диска может содержать данные, записанные в обратном направлении или на дорожке с обратной спиралью. Благодаря этой функции перефокусировка объектива с одного отражающего слоя на другой занимает всего мгновение. С другой стороны, однослойный компакт-диск, на котором все данные хранятся на одной спиральной дорожке, требует больше времени для перемещения оптического датчика в другое место или файл на той же поверхности.
В-третьих, DVD позволяет использовать двусторонние диски. Чтобы облегчить фокусировку лазера на ямках меньшего размера, производители использовали более тонкую пластиковую подложку, чем та, которая используется в CD-ROM, тем самым уменьшая глубину слоя пластика, через который лазер должен пройти, чтобы достичь ямок. Это уменьшение привело к тому, что диски стали толщиной 0,6 мм, что составляет половину толщины компакт-диска. Однако, поскольку эти более тонкие диски были слишком тонкими, чтобы оставаться плоскими и выдерживать манипуляции, производители соединили два диска встык, в результате чего получились диски толщиной 1,2 мм. Это соединение эффективно удваивает потенциальную емкость диска. Обратите внимание, что односторонние диски по-прежнему имеют две подложки, хотя одна из них не может хранить данные.
Наконец, DVD сделал структуру данных, помещаемых на диск, более эффективной. Когда в конце 1970-х были разработаны компакт-диски, необходимо было встроить несколько мощных и относительно грубых систем исправления ошибок, чтобы гарантировать воспроизведение дисков. Когда биты используются для обнаружения ошибок, они не используются для передачи полезных данных, поэтому DVD имеют более эффективный и действенный код исправления ошибок (ECC)
- История развития DVD и рождение DVD Forum
- Форматы DVD
- DVD — универсальные цифровые диски — как они изготавливаются и как работают
- DVD ОСТА
- Файловые системы DVD
- Проблемы совместимости CDR-RW
- Кодирование DVD
- Защита DVD-контента
- Региональные коды для DVD
- DVD-диск
- DVD-видео
- Кодек DVD DivX
- DVD-аудио
- Форматы для записи DVD
- DVD-R — однократно записываемые DVD-диски
- DVD-RAM
- DVD+RW
- DVD-RW
- DVD+R
- Мульти-записывающие DVD-диски
Последние статьи
Технология VXA Tape Storage
Потоковая передача – это метод, используемый для передачи данных в ленточных накопителях с линейной и спиральной разверткой, которые работают путем чтения всей дорожки длиной в тысячи байтов за один проход головки чтения с фиксированной скоростью ленты. Чтобы такие приводы работали… [Подробнее. ]
Избегайте ленивого пути веб-безопасности
Источник: kutubQ через Canva Поленитесь сейчас, поработайте усерднее позже; это так просто. В наши дни лень в веб-безопасности и связанная с ней самоуспокоенность слишком распространены.Многие покупают ноутбук, планшет, настольный компьютер или другое устройство, возможно, полагая, что обеспечена достаточная безопасность, и просто начинают использовать… [Подробнее. ]
Как использовать восстановление системы
Искусственный интеллект способствует изменениям в области городского планирования
Искусственный интеллект меняет многие аспекты нашей жизни. Он используется в большем количестве областей, чем когда-либо прежде. Одно из полей, затронутых ИИ… [Подробнее. ]
ИИ меняет будущее производства
Технологии искусственного интеллекта обладают множеством замечательных преимуществ. Бесчисленные отрасли промышленности пользуются этим. Один из… [Подробнее. ]
Подходит ли Etsy для вашего бизнеса в сфере электронной коммерции?
Etsy – отличное место для открытия интернет-магазина. Однако он не лишен недостатков. Вы должны проявить должную осмотрительность и знать, что… [Подробнее. ]
Расширенные лайфхаки для покупок на Etsy
Ранее мы поделились некоторыми подробностями об использовании Etsy для поиска изделий ручной работы и винтажных товаров. Мы рассмотрели нюансы инструмента поиска. Однако мы… [Подробнее. ]
Понимание интерфейса с Etsy
Вы когда-нибудь думали об открытии своего магазина на Etsy, но еще не сделали этого? Как вы думаете, это сложно? Вы боитесь, что не узнаете… [Подробнее. ]
Факторы, которые следует учитывать при изменении размера изображения
Есть много вещей, о которых вам нужно подумать, когда вы планируете изменить размер изображения. Вы не хотите принимать произвольные решения, потому что… [Подробнее. ]
DVD имеют тот же диаметр и толщину, что и компакт-диски, и они изготавливаются с использованием тех же материалов и методов производства. Как и на компакт-диске, данные на DVD кодируются в виде небольших ямок и неровностей на дорожке диска.
DVD состоит из нескольких слоев пластика общей толщиной около 1,2 мм. Каждый слой создается методом литья под давлением поликарбонатного пластика. Этот процесс формирует диск с микроскопическими выпуклостями, образующими единую, непрерывную и чрезвычайно длинную спиральную дорожку данных. Подробнее о неровностях позже.
После формирования прозрачных кусочков поликарбоната на диск напыляется тонкий отражающий слой, закрывающий неровности. Алюминий используется за внутренними слоями, но для внешних слоев используется полуотражающий золотой слой, позволяющий лазеру фокусироваться через внешние и на внутренние слои. После того, как все слои сделаны, каждый из них покрывается лаком, сжимается и полимеризуется под инфракрасным излучением. Для односторонних дисков этикетка наносится методом шелкографии на нечитаемую сторону. Двусторонние диски печатаются только в нечитаемой области возле отверстия посередине. Поперечные сечения различных типов готовых DVD-дисков (не в масштабе) выглядят следующим образом:
Каждый перезаписываемый слой DVD имеет спиральную дорожку данных. На однослойных DVD дорожка всегда идет по кругу от внутренней части диска к внешней. То, что спиральная дорожка начинается в центре, означает, что при желании однослойный DVD может быть меньше 12 сантиметров.
Что изображение слева не может вас впечатлить, так это то, насколько невероятно мала дорожка данных — всего 740 нанометров отделяют одну дорожку от другой (нанометр — это миллиардная часть метра). А удлиненные выступы, образующие дорожку, имеют ширину 320 нанометров, минимум 400 нанометров в длину и 120 нанометров в высоту. На следующем рисунке показано, как смотреть сквозь слой поликарбоната на выступы.
Вы часто будете читать о "ямках" на DVD вместо выпуклостей. Они выглядят как ямки на алюминиевой стороне, но на стороне, с которой считывается лазер, они представляют собой выпуклости.
Микроскопические размеры выпуклостей делают спиральную дорожку на DVD чрезвычайно длинной. Если бы вы могли снять дорожку данных с одного слоя DVD и растянуть ее в прямую линию, ее длина составила бы почти 7,5 миль! Это означает, что на двустороннем двухслойном DVD будет записано 30 миль (48 км) данных!
Чтобы считывать такие маленькие неровности, вам нужен невероятно точный механизм чтения дисков.
До появления потоковой передачи CD и DVD были основным носителем музыки и фильмов. Но точно так же, как DVD заменил VHS и сделал его устаревшим, DVD были заменены потоковыми сервисами. Это проще для потребителя, но создает большие проблемы. Что мы будем делать со всеми этими пластиковыми CD и DVD?
Если вы сейчас осмотрите свой дом, скорее всего, у вас найдется много компакт-дисков и DVD-дисков, которыми вы больше не пользуетесь. По оценкам, каждый год выбрасывается более 5,5 миллионов компакт-дисков, а более 50 тонн DVD-дисков устаревают каждый месяц, поскольку фильмы на них заменяются потоковыми сервисами. Это создает огромную проблему с отходами, потому что там много пластика. Их нельзя выбрасывать в стандартный мусорный бак дома, а это значит, что большая их часть попадает прямо на свалку, если только вы не найдете решения по переработке компакт-дисков.
- Основание из поликарбонатного пластика (из сырой нефти или природного газа).
- Тонкое покрытие из алюминия.
- Прозрачное защитное акриловое покрытие.
- Чехлы из поливинилхлорида (ПВХ)
Хорошая новость заключается в том, что существуют варианты утилизации компакт-дисков и DVD-дисков. Есть компании, которые могут купить ваши старые компакт-диски и DVD-диски, если они популярны. До сих пор есть люди, которые используют старомодные форматы и еще не освоили стриминг. Эти компании будут покупать ваши старые диски и продавать их, чтобы вы могли не допустить их попадания на свалки и в то же время заработать немного дополнительных денег. Если вы не можете продать свои компакт-диски и DVD-диски, важно сдать их на переработку. Процесс переработки CD и DVD довольно прост. Сначала отражающая поверхность диска очищается с помощью песка, механического воздействия или растворителей. Затем покрытие будет смешано с химическими веществами для извлечения ценных металлов. Оставшиеся диски затем можно переработать для создания новых компакт-дисков и DVD-дисков. Однако это маловероятно, поскольку спрос на формат снижается. Более вероятно, что оставшийся пластик будет измельчен, а затем переплавлен для получения нового сырья. Этот необработанный пластик можно преобразовать в ряд различных продуктов, включая офисное оборудование, автомобильные детали и изоляцию электрических кабелей. Если у вас завалялись старые компакт-диски и DVD-диски, убедитесь, что вы не выбрасываете их прямо в мусорное ведро. Чтобы утилизировать их надлежащим образом, вам необходимо передать их поставщику услуг по переработке компакт-дисков и DVD-дисков.
Ниже следует описание того, как компакт-диски и DVD-диски хранят данные, а также различия в материалах, необходимых для записываемых и перезаписываемых компакт-дисков и DVD-дисков. Сначала все обсуждается только для компакт-дисков; но различия между компакт-дисками и DVD-дисками на самом деле заключаются только в размерах дорожек и выступов, а также в длине волны лазера, поэтому различия объясняются после основ. Затем представлены записываемые/перезаписываемые кейсы.
Основы компакт-диска только для чтения
Компакт-диск — это дисковый носитель информации. Информация хранится на одной длинной спиральной дорожке, идущей изнутри наружу. Рисунок справа иллюстрирует это наглядно, но не в масштабе: дорожка очень узкая и очень длинная. В частности, дорожка стандартизирована и составляет 0,5 микрона или 500 морских миль в поперечнике, но если растянуть ее на прямую, то она составляет около 5 километров (около 3,5 миль) в длину! Для справки: лист бумаги имеет ширину 0,1 мм или 100 микрометров; ширина человеческого волоса обычно составляет от 50 до 200 микрометров: таким образом, дорожка компакт-диска очень узкая. Расстояние между последовательными витками спирали также стандартизировано и составляет 1,6 микрометра.
Если перевернуть компакт-диск узкой стороной, его толщина составит 1,2 мм. Если вы прорежете его, чтобы увидеть поперечное сечение с этикеткой (верхней) стороной вверх, вы найдете то, что показано на следующем схематическом рисунке ниже. Что касается процесса изготовления компакт-диска, давайте начнем с нижнего поликарбонатного слоя. Поликарбонаты — это тип пластика, который достаточно термостойкий и ударопрочный, а также обладает высокой прозрачностью. При изготовлении на поликарбонат наносится длинная спиральная дорожка, которая содержит данные в виде различных выпуклостей (вид снизу) или ямок (вид сверху) — как это работает, смотрите ниже. Если смотреть сверху, впадины называются ямами, а приподнятые плоские части называются землей. Глубина ямок стандартизирована и составляет 125 нм. Затем поверх поликарбоната наносится тонкий слой алюминия, который покрывает трассу, землю и ямы. Выбран алюминий, так как он относительно недорог, но обладает хорошей отражающей способностью. Затем наносится слой акрила (еще один пластик, который дешевле поликарбоната) для защиты алюминия. Наконец, при желании на акрил можно нанести слой этикетки.
Если мы увеличим компакт-диск со стороны поликарбоната, мы можем увидеть что-то вроде того, что показано на следующем рисунке ниже. То, что показано, является схемой, где спираль идет, скажем, слева направо и дважды пересекла наше поле зрения. Ямки имеют глубину 125 нм, ширину 500 нм, а длина может варьироваться от 850 до 3500 нм (3,5 микрометра). Также показано стандартное расстояние между дорожками (называемое шагом) 1,6 микрометра.
Выпуклости в поликарбонатном слое компакт-диска |
Теперь вы можете спросить, как все это связано с информацией, хранящейся на компакт-диске? Как вы знаете, информация в основном представлена в цифровой форме в виде битов или единиц и нулей. Для компакт-диска выбранная система немного необычна: наличие (или отсутствие) выпуклости не означает единицу или ноль. Скорее переход от выпуклости к плоской области или от плоской области к выпуклости представляет собой единицу, в то время как отсутствие перехода (то есть относительно длинная область, которая является либо выпуклостью, либо плоской) не представляет ноль. Следующий вопрос заключается в том, как эта информация считывается с компакт-диска: как устройство для чтения компакт-дисков определяет, есть ли выпуклость или плоская область?
|