Optikai lemezek jellemzői, típusai Veres Bernadett (beadandó) Etr-kód: VEBSAAI.ELTE E-mail:
[email protected]
Optikai lemezek • Az optikai lemez felületén az adatrögzítés a (mikrobarázdás) hanglemezekhez hasonlóan, spirális pálya mentén történik. • Az adatrögzítést és olvasást lézersugár segítségével valósítják meg. • A rögzítendő adatsornak megfelelően kicsiny lyukakat alakítanak ki a lemez adathordozó rétegében.
CD, DVD összehasonlítás CD
DVD
Külső átmérő
120 mm
120 mm
Belső átmérő
46 mm
46 mm
Lemez vastagsága
1,2 mm
2 x 0,6 mm
Lyukak hossza
0,83 mm
0,4 – 0,44 mm
740 Mbájt
4,7 – 17 Gbájt
Tárolókapacitás
CD • A CD (a Compact Disc rövidítése) általában 700 MB (megabájt) kapacitású optikai tároló, amely hang, kép, valamint adat digitális formátumú tárolására használatos.
A CD-k – fizikai felépítésük szerint –a következők szerint csoportosíthatók: • préseléssel készült (csak olvasható) • CD-R (írható) • CD-RW (újraírható, azaz letörölhető és rá új adatok írhatók)
CD-k mérete • Méreteit tekintve a CD általában 120 mm átmérőjű, és 1,2 mm vastag. Ritka ugyan, de léteznek a Mini–CD lemezek, 80 mm-es átmérővel. Legelőször 115 mm volt a szabvány, azonban 1979 után a 120 mm-es lemezek állandósultak.
CD-k írása, olvasása • Az írható CD-ken az információt a polikarbonát hordozó alatt elhelyezkedő nagyon vékony, filmszerű szerves festékrétegbe égetik be. Erre a célra infravörös (780 nm-es) lézerdiódákat alkalmaznak. Ezek fényét fókuszálva a festékrétegben maradandó, kis tűszerű kráterek (pitek), elváltozások keletkeznek. Az információ kiolvasása szintén lézerfény segítségével történik, csak csökkentett energiaszinttel.
A tartalom alapján a következő fajták léteznek • CD-DA (CD-Digital Audio, hanganyag tárolására) – CD+G (CD+Graphics) – CD+MIDI – CD Text (a hanganyag mellett szöveges album és száminformációkat is tartalmaz(hat)) – CD-Extra (más néven Cd Plus, hanganyagot és – általában ehhez kapcsolódó – számítógépes adatokat is tartalmaz) – HDCD (High Definition CD)
Folytatás • CD-ROM (adatok tárolására) – CD-ROM/XA • • • •
CD-i (interaktív CD) PhotoCD VideoCD SVCD (Super VideoCD)
A CD-ROM • A CD-ROM (angol: Compact Disc Read Only Memory) kb. az 1980-as évek végén piacra dobott univerzális adathordozó, illetve médialemez. • Csak olvasható (véglegesített) adathordozó. Két technológiával készülhet: 1. Gyári préselt lemez: Általában nagy sorozatban készült lemezek (például műsoros audió CD). Az adathordozó rétegbe sablonnal préselik a jeleket. 2. Otthon készített: Számítógépes, illetve asztali CD- vagy DVD-íróval készül. Az adathordozó rétegbe lézerrel égetik a jeleket.
CD lejátszók • A CD-lejátszókat kezdetben úgy tervezték, hogy a tárcsa percenként 200-530 fordulatot tett meg az olvasófej alatt. Ezeket nevezték el később 1x-es (egyszeres) CD meghajtónak. Később ugyanis a gyorsabb adatátvitel kedvéért kitalálták a dupla sebességgel forgó CD-t, amelynek így már a 2x-es elnevezés illett. A technika előrehaladásával megjelentek a 20x-os CD-k, melyek már 4000-6360 fordulatot tettek meg percenként. Ez már komoly fordulatszám, de itt még nem ért véget a fejlődés. Hogy az adatok még gyorsabban bekerülhessenek a számítógépbe, ma már az 52x-es CD sem ritkaság. Ennek fordulatszáma pedig 10 700 percenként. Tudva, hogy egy CD-lemez 12 centiméter átmérőjű, a kerületi sebesség ennél a fordulatszámnál már 242 km/óra, egy versenyautó sebessége.
A CD lejátszók Sebesség 1X 2X 3X 4X 6X 8X 10X 12X 16X 20X 24X 32X 40X 52X
Olvasási sebesség 150 kb/s 300 kb/s 450 kb/s 600 kb/s 900 kb/s 1200 kb/s 1500 kb/s 1800 kb/s 2400 kb/s 3000 kb/s 3600 kb/s 4800 kb/s 6000 kb/s 7800 kb/s
Elérési idő 400–600 ms 200–400 ms 180–240 ms 150–220 ms 140–200 ms 120–180 ms 100–160 ms 90–150 ms 80–120 ms 75-100 ms 70–90 ms 70–90 ms 60–80 ms 60–80 ms
DVD • A DVD („Digital Versatile Disc” (digitális sokoldalú lemez) vagy még korábban a „Digital Video Disc” rövidítése) nagy kapacitású optikai tároló, amely főként mozgókép és jó minőségű hang, valamint adat tárolására használatos. • 1995-ben alkotott konzorciumot a Matsushita, a Toshiba, a Philips, a Sony, a Time Warner, a Mitsubishi, a Pioneer, a Hitachi, a Thomson és a JVC, hogy létrehozzanak egy az eddigieknél nagyobb kapacitású adathordozót, melynek paramétereiben megegyeztek.
DVD típusai • DVD-5 egyrétegű egyoldalas lemez, 4,7GB kapacitással • DVD-10 egyrétegű kétoldalas lemez 4,7x2, azaz 9,4GB kapacitással. • DVD-9 kétrétegű egyoldalas lemez 8,5GB kapacitással • DVD-18 kétrétegű kétoldalas lemez, 8,5GBx2, azaz 17GB kapacitással.
DVD fajtái • • • • •
DVD–Video (mozgóképek tárolására) DVD–Audio (hang tárolására) DVD–ROM (adat, préselt) DVD–RAM (adat, közvetlen (direkt) elérésű) DVD-R és DVD-RW (adat; az R egyszer írható [recordable], az RW újraírható *rewritable]) • DVD+R és DVD+RW (fenti kettőhöz hasonló, azokkal rivalizáló formátum)
DVD-ROM • A DVD–ROM lemezek előre írtak, „házi” írásuk nem lehetséges, olvasásukhoz szükség van egy DVD–ROM olvasóra. A lemezek körülbelül 4,7 GB adatot képesek tárolni egy rétegen; vannak kétrétegű lemezek, ezek összesen körülbelül 8,5 GB adatot tartalmaznak.
DVD-RAM • A DVD–RAM egy kicsit kilóg a sorból, külön tárolója van, mely miatt természetesen már az olvasásához is másfajta eszköz kell, mint a többihez. Befogadóképessége 4,7 GB oldalanként, nevéből eredően tetszőleges elérésű, többször írható.
DVD-R és +R • A DVD-R és +R lemezeket egyszer lehet csak írni, míg a -RW és +RW lemezek többször írhatók. Olvasásuk lehetséges egy egyszerű, számítógép házába is építhető DVD-olvasóval, írásuk hasonlóképpen, ám itt ügyelni kell, hogy - vagy + a lemez, illetve a DVD-író. Tárolókapacitásuk 4,7 GB körül van oldalanként. Vannak többrétegű lemezek, ezek összesen körülbelül 8,5 GB adatot tartalmaznak.
Élettartam • Egy közönséges DVD élettartama, jó tartási körülmények közt 10-15 év. Érdemes fénytől védett, hűvös, páramentes helyen tartani őket. Léteznek archiválási minőségű DVD-k, ezek élettartama hosszabb (100 év). Áruk a normál DVD többszöröse (5-6X).
DVD lejátszása • A DVD–Video lemezek lejátszására szükség van – természetesen – egy erre alkalmas lejátszóra. Ez lehet asztali lejátszó, ami kinézetére egy videókazetta-lejátszóra hasonlít, de lehet számítógépbe épített meghajtó is. Általában ezek az eszközök képesek a lemezre írni.
Blu-ray • A blu-ray disc (röviden: BD vagy BR) nagy tároló kapacitású digitális optikai tárolóeszköz-formátum. • A DVD utódjának szánják. • Sokáig formátumháborúban állt a HD-DVD-vel. • A háborút végül a Warner döntötte el, amikor 2008 elején a cég feladta HD-DVD-vel kapcsolatos terveit és állást foglalt a blu-ray disc mellett.
BLU-ray elnevezés • A Blu-ray névben a „blue” (kék) a lézer színére utal, amit ezen technológia használ, a „ray” pedig az optikai sugárra. Az „e” betű a „blue” szóból azért lett szándékosan kihagyva, mert egy mindennapi szó nem lehet védjegy.
Az új technológia mindennapi felhasználásban • Egy jelenlegi, egyoldalas, hagyományos DVD 4,7 GB adatot képes tárolni, ami elegendő egy átlagos 2 órás, normál felbontású filmnek és néhány extra adatnak. • De egy nagy felbontású film, aminek sokkal tisztább képe van (HDTV – High-Definition Television), mint egy DVD filmnek körülbelül 5-ször több helyet követel, ezért nélkülözhetetlen olyan lemezek gyártása, amin sokkal több adat fér el, mint egy DVD-n, ahogy a stúdiók is egyre-inkább jobb minőségben gyártják a filmeket. • Ahhoz, hogy a HDTV-ről felvegyünk egy több mint 2 órás műsort Blu-ray lemezt kell használnunk, amióta elkezdődött 2000-ben a BS (Broadcast Satellaview) digitális sugárzás és 2003-ban a földi digitális sugárzás.
A Blu-ray lemez felépítése • A kisebb fénynyalábbal pontosabban lehet fókuszálni, lehetővé téve, hogy olyan kis gödröcskéből („pits”) is kiolvassunk adatokat, amik csak 0,15 mikrométer (μm; 1 mikron = 10−6 méter) hosszúak – ez kevesebb, mint fele a DVD-n található kis gödrök méretének. • Mindezen túl a Blu-ray lecsökkentette a sávok szélességét 0,74 mikronról 0,32 mikronra. A kisebb gödröcskék, a kisebb fénysugár, és a rövidebb sáv-hüvelyk együttesen azt eredményezte, hogy az egyrétegű Blu-ray lemezen több mint 25 GB információt tudunk tárolni – kb. ötször annyi információ, mint amennyit egy DVD képes tárolni; egy dupla rétegű Blu-ray lemezen, pedig mintegy 50 GB-nyi adat tárolható.
Folytatás • A lemezek a digitálisan kódolt videó és audió információt „gödrök”-ben tárolja. Ezek a gödrök („pits”) a lemezen spirálisan helyezkednek el a központból kiindulva a szélek felé. A lézer a gödrök másik oldalát olvassa, – azaz a dudorokat („bumps”), – hogy lejátssza a filmet, vagy a programokat, amit a lemezen tárolunk. • Minél több adatot tárolunk a lemezen, annál kisebb és egymáshoz közelebb pakolt gödröknek kell lenniük. Minél kisebb a gödröcske (és ez által a dudor is), annál pontosabbnak kell lennie a lézerolvasónak.
Otthoni lejátszás • Az 50 GB-nyi tárhely tökéletes Full HD-s filmek tárolására (1920×1080-as felbontásban) de ezt csak a Full HD (HD Ready 1080) televíziók tudják. A Dolby és DTS szabványainak köszönhetően a hangot sok esetben akár tömörítetlen formában, tökéletes minőségben élvezhetjük. A Blu-ray filmeknél alapvető a HDMI kapcsolat a felbontás és a másolásvédelem miatt, ezért ilyen csatlakozással ellátott TV-re is szükség van. Viszont ez a tökéletes lejátszáshoz kevés, ezért fontos tényező a televízió képfrissítési sebessége. A 24 fps-t 1:1-ben megjeleníteni csak úgy lehetne, ha a a TV is 24 Hz-zel frissítene, viszont erre egy TV sem képes. Ezért egy képkockát többször is megjelenítenek. Ezt a technikát Pulldownnak hívják.
Köszönöm a figyelmet!
