Nowoczesne nośniki informacji

Prezentacja na temat: "Nowoczesne nośniki informacji"— Zapis prezentacji:

1 Nowoczesne nośniki informacji
Strona Tytułowa

2 Podział: -taśmy -dyski i dyskietki
Nośniki magnetyczne Podział: -taśmy -dyski i dyskietki

3 Tworzenie taśm Wspólczesne taśmy wykonane są z poliestru.
Warstwa magnetyczna ma grubość 4 do 18 um. Najczęściej spotykane materialy magn. to: tlenkowo-żelazowe (normal) :Fe2O3 lub Fe3O chromowe (CrO2) żelazowe (metal) Taśmy chromowe i metalowe mają lepszy stosunek SNR oraz lepiej „przenoszą” wyższe częstotliwośći, wymagają natomiast większego prądu podkladu przy zapisie.

4 Zapis - Przesuwanie się taśmy ze stałą prędkością obok głowicy zawierającej rdzeń wykonany z materiału magnetycznego (lecz nie przewodzącego) - Podczas nagrywania przez cewkę głowicy płynie dość znaczny prąd zmieniający się w takt sygnału muzycznego, który indukuje w szczelinie głowicy zmienne pole magnetyczne Podczas odtwarzania namagnesowana taśma przesuwając się obok głowicy indukuje w cewce zmienne napięcie, które jest wzmacniane i podawane na głośniki czy słuchawki.

5 Sygnał podkładu (Bias) - Właściwości taśmy (histereza) powodują że sygnał jest zniekształcony. -Gdy jest nagrywany mały sygnał, na taśmie pozostaje niewielkie trwałe namagnesowanie – pozostałość magnetyczna. -Ponadto przejście sygnału nagrywającego przez zero powoduje znaczne jego zniekształcenie. -Rozwiązaniem tych problemów jest zmieszanie sygnałów audio z sygnałem o stałej i dużej częstotliwości (40 kHz lub większej). Jest to tzw. technika prądu podkładu -Podczas odtwarzania sygnał podkładu jest usuwany za pomocą prostego filtru.

6 Kasowanie taśmy - Uprzednio nagrana taśma może być skasowana przez umieszczenie jej w silnym polu magnetycznym, powodującym nasycenie warstwy magnetycznej i zniszczenie poprzedniego nagrania. - W tanich magnetofonach stosuje się do tego celu silny magnes stały, w droższych, specjalą głowicę kasującą. Jest ona podobna do głowicy nagrywająco-odtwarzającej. Doprowadza się do niej silny, zmienny prąd który powoduje kasowanie taśmy. Za pomocą takiej demagnetyzacji pozostaje znacznie mniej szumów na taśmie niż po kasowaniu magnesem stałym.

7 Przeciętne pasmo przenoszenia dla magnetofonu to np. 40Hz do 15kHz.
Magnetofony kasetowe wciąż jeszcze są w powszechnym użyciu Dzięki 4 ścieżkom taśma umożliwia zapis stereofoniczny na każdej ze stron taśmy Jej szerokość to 1/8 cala, a szybkość przesuwu to 4,76 cm/s. Przeciętne pasmo przenoszenia dla magnetofonu to np. 40Hz do 15kHz. Magnetofony szpulowe spotykamy już tylko w zastosowaniach w studiach nagraniowych Najczęściej posiadają one glowice do odczytu z taśm 24-ścieżkowych, typowe prędkości taśmy to 9.05 cm/s i 9,53 cm/s Większa szybkość daje większą jakość zapisu Szerokość to 1/4 cala w (nieprofesjonalne 4-ścieżkowe)

8 Zapis danych analogowych na taśmy ma niezaprzeczalne wady: - nośnik magnetyczny wnosi dość znaczny szum, którego zmniejszenie wymaga opracowania dodatkowych układów redukcji szumu - magnetofony upośledzają sygnały o większych częstotliwościach co zmusza do stosowania silnej korekcji i głowicy o specjalnej konstrukcji - konieczny jest dość złożony napęd mechaniczny, który nie powinien zmieniać swoich parametrów podczas długiej eksploatacji - wprowadzają zniekształcenia nieliniowe do sygnału

9 Zapis magnetyczny danych cyfrowych - Zapis tego typu danych na taśmach nie rozpowszechnil się z prostego powodu, odczyt danych był bardzo czasochlonny. Niektórzy pamiętają zapewne jak gry komputerowe na np. Commodore odczytywalo się z kaset. Zdarzalo się, że gry były nadawane przez radio. Ów ciąg pisków o niższych i wyższych tonach można było nagrać na zwyklym magnetofonie audio, po czym uruchomić grę z kasety na komputerze... Ten piękny etap rozwoju mamy już za sobą, a dane cyfrowe zapisuje się na taśmy jedynie w niektórych archiwach. Urządzenia slużące do tego to tzw. streamery.

10 Dyskietki Obecnie są już w odwrocie, przegrywają z nośnikami optycznymi. Komputery ciągle jeszcze są wyposażane w napędy do dyskietek 3,5-calowych, jednak ich pojemność 1,44MB to prawie nic w porównaniu z dzisiejszymi zapotrzebowaniami dla nośników ruchomych. Dyskietki 5,25-calowe zupelnie wyszly z użycia.

11 Budowa - Dyskietka 3,5-calowa to krążek zamknięty w plastikowej obudowie. Grubość krążka (tworzywo sztuczne) to min. 0,1mm, natomiast grubość naniesionej warstwy magnetycznej to 2,5um Dyskietka posiada na każdej ze stron 80 ścieżek podzielonych na 18 sektorów o jednakowej długości bajtów. - Sektor składa się z pola identyfikatora i pola danych. Pole identyfikatora: numery ścieżki, glowicy, sektora dwa bajty CRC (cyklicznej kontroli nadmiarowej) Pole danych: dane dwa bajty CRC

12 Parametry okreslające gęstość zapisu to BPI(Bits Per Inch), wynoszący do kilkunastu tysięcy, oraz TPI(Tracks Per Inch) wynoszący 48 lub 96 dla 5,25-calowej i 135 dla 3,5-calowej Kontroler napędu dyskietek (Floppy Disk Drive) obecnie znajduje się na plycie glównej, jak również 34-stykowe zlącze dla kabla podlączającego ten napęd Rys: dysk. 5,25cala

13 Dyski twarde

14 Dysk - zespół talerzy o powierzchni pokrytej nośnikiem magnetycznym, a na tych powierzchniach głowice zapisują i odczytują dane - „pływające głowice” Obecnie glowice pozycjonuje się stosując voice coil - układ magnetodynamiczny – umieszczona w polu silnego magnesu stałego cewka porusza się zgodnie z przepływającym przez nią prądem. Technika ta pozwoliła na zmniejszenie czasu pozycjonowania na zadanej ścieżce z kilkudziesięciu do kilku milisekund, a przy przejściach pomiędzy kolejnymi ścieżkami nawet poniżej jednej milisekundy.

15 Zapis Dokonywany jest w formie koncentrycznych ścieżek, podzielonych na sektory(po 512b). „Cylinder” to grupa ścieżek o tym samym numerze na wszystkich powierzchniach roboczych. Dzisiejsze dyski adresuje się metodami: CHS(cylinder, glowica, sektor) -32bitami LBA(adresowanie bloków lokalnych) -28b Dane zapisywane są wraz z danymi nadmiarowymi- kodowanie CRC. Ilość sektorów / ścieżkę waha się, w zależności od jej odleglości od środka talerza, w granicach

16 Pozycjonowanie głowic dawniej odbywało się dzięki informacjom zapisanym na całej jednej powierzchni dysku, temu tylko poświęconej. Obecnie wykorzystuje się dane wymieszane z danymi użytkowymi, co przypomina nieco działanie automatycznego pilota Gęstość BPI osiąga 240kb, a TPI to 21 tyś Na 1 bit przypada pole 1,2x0,1um.

17 FAT - File Alocation Table - na tej tablicy oparty jest system przydzielający jednostki „objętości’’ pamięci plikom. - Podst. jednostką był sektor, jednak 16 - bitowa architektura systemu operacyjnego nie pozwalala na adresowanie dysków wiekszych od 32MB. Ominięto to wprowadzając większe jednostki - klastry. Obecnie powszechne są 32b tablice alokacji.

18 Pamięci typu FLASH – gdzie?
Kamery video Aparaty cyfrowe Przenośne dyski komputerowe BIOS – y wszelkiego rodzaju sprzętu

19 Karty pamięci FLASH – dlaczego?
Brak elementów mechanicznych Całkowita bezgłośność Szybkość działania Małe rozmiary Dlaczego więc nie używać wszędzie? Koszty tej pamięci są za wysokie.

20 Jak działa pamięć FLASH
W każdej komórce pamięci 2 tranzystory złączone są ze sobą cieniutką warstwę tlenku Jeden z tranzystorów to tzw. „Floating Gate” – zmiana wartości trzymanej w komórce Drugi – „Control Gate” – wykorzystywany jest do sprawdzania aktualnego stanu logicznego komórki Warstwa tlenku – pułapka dla elektronów; ilość elektronów w niej decyduje o wartości logicznej bramki

21 Porównanie FLASH z innymi rodzajami pamięci
ROM (Read-Only Memory) Wysoka gęstość zapisu oraz niezawodność DRAM (Dynamic Random Access Memory) Tanie i szybkie pamięci o dużej gęstości zapisu EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) Pamięci o wysokiej gęstości zapisu, problem – wymazywanie danych z tego nośnika EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) Niska gęstość zapisu oraz wysoki koszt produkcji. Kasowane elektronicznie SRAM (Static Random-Access Memory) Niska gęstość zapisu. Są one jednak szybkie. FLASH Tanie pamięci o dużej gęstości zapisu. Są szybkie i niezawodne.

22 Technologie... NOR Pojemność 1MB – 32MB
Wolny zapis i kasowanie; szybki odczyt Krótszy czas życia w por. z NAND (10x) Ilość cyklów kasowania: – Łatwy dostęp do danych; łatwa integracja z systemem Wysoka cena NAND Pojemność 16MB – 512MB Szybkie operacje zapisu i kasowania oraz odczytu Ponad 10 x dłuższy czas życia niż NOR Ilość cyklów kasowania: – Złożony dostęp do danych oraz trudna integracja z systemem Niskie koszty

23 Technologia zagęszczania zapisu
MLC FLASH Opracowana przez Toschibę Podwojenie zagęszczenia zapisu danych na kościach Pojedyncza komórka posiada dwubitową informację Problemem: malejąca wydajność takich pamięci oraz zmniejszająca się niezawodność

24 Płyty CD-AUDIO i CD-ROM
CD – Compact Disc CD-ROM - Compact Disc Read Only Memory) W międzyczasie wykładu (po przetwarzaniu A/C) polecam przytoczyć nazwę CD-Rom jako płytę, która nie wymaga przetwarzania C/A po odczycie gdyż w tym przypadku CD jest nośnikiem wiadomości cyfrowych!

25 Struktura płyty CD 12cm (4,7 cala) 1,5cm (0,042 cala) Etykieta
Warstwa poliwęglanu 10 – 30 m Warstwa refleksyjna ( nm) aluminium, złota lub srebra (odbijająca promień lasera) Po kolei (idąc od lasera) przedstawiamy warstwy tłoczonej płyty CD. Główna przejrzysta warstwa poliwęglanowa (grubość ok. 1,2mm)

26 Zapis danych na płycie CD
pit land Wartości 0 i 1 reprezentowane są na płycie przez „pity” oraz „landy”. Land - powierzchnią gładką, od której wiązka odbija się całkowicie – otrzymujemy wartość bitu 1 Pit - wgłębienie, od którego, po odbiciu wiązka lasera jest rozpraszana i nie wraca z powrotem do czujnika – otrzymujemy wartość bitu 0 Płyty CD-Audio i CD-ROM są płytami tłoczonymi. W płytach CD-Audio zamiast konwersji dźwięków analogowych na ich fizyczną reprezentację (rowki lub magnetyzm), wartości poziomu oraz częstotliwości źródła dźwięku są konwertowane do ciągu liczb dwójkowych. One dopiero zamieniane są na fizyczne rowki w aluminiowej warstwie nośnika. Oprócz ścieżek na płycie przechowywane są również takie dane jak katalog (definiuje poszczególne ścieżki ich długość oraz fizyczną lokalizację na CD. Dzięki temu, po włożeniu płyty do odtwarzacza, urządzenie podaje liczbę ścieżek, ich długość, oraz pozwala odtworzyć dowolną ścieżkę w dowolnym momencie. Głowica prowadzi laser po ścieżkach [groove], Od środka na zewnątrz. Łącznie ścieżki na 74-minutowej płycie CD liczą niemal 5km!

27 Odczyt płyty CD Obecnie w odtwarzaczach CD stosuje się lasery GaAlAs (długość fali 780nm – granica) Laser skupia swoją wiązkę ok. 1,2mm wewnątrz powierzchni CD – mała czułość na obce ciała.       W diodzie laserowej powstaje wiązka światła, która trafia najpierw na siatkę dyfrakcyjną.    Wychodzą z niej trzy promienie, które są polaryzowane i przechodzą przez kolimator.       Następnie płytka 1/4 fali zmienia ich polaryzację na kołową i przesyła do obiektywu, który je ogniskuje na płycie.   Promienie odbite od płyty przechodzą w drodze powrotnej znowu przez płytkę 1/4 fali, gdzie uzyskują polaryzację prostopadłą do tej, którą uzyskały wcześniej w polaryzatorze.       Promienie te są odbijane i kierowane do układu optycznego, złożonego z soczewki wklęsłej i cylindrycznej, który służy do tworzenia obrazu na matrycy fotodetekcyjnej.  Na rysunku przedstawiony jest schemat układu optycznego odtwarzacza CD. Istotą działanie jest bezkontaktowy odczyt za pomocą lasera. W odtwarzaczach płyt kompaktowych wykorzystuje się zasadę interferencji światła, dlatego konieczne jest źródło światła spójnego. Wiązka światła powstająca w diodzie laserowej trafia najpierw na siatkę dyfrakcyjną. Opuszczają ją trzy promienie, które są polaryzowane i przechodzą przez kolimator. Następnie płytka 1/4 fali zmienia ich polaryzację na kołową i przesyła do obiektywu, który je ogniskuje na płycie. Promienie odbite od płyty przechodzą w drodze powrotnej znowu przez płytkę 1/4 fali, gdzie uzyskują polaryzację prostopadłą do tej, którą uzyskały wcześniej w polaryzatorze. Jednak nie przechodzą pzezeń jak poprzednio, lecz są odbijane i kierowane do układu optycznego, złożonego z soczewki wklęsłej i cylindrycznej, który służy do tworzenia obrazu na matrycy fotodetekcyjnej. Na kierunku padającej wiązki leży maksimum główne. Szerokość połowy jego pełnej mocy jest punktem o średnicy 1,7 µm i wypada na górnej powierzchni wypukłości podążając dokładnie osią ścieżki. Minima leżące po obu stronach maksimum głównego są dokładnie usytuowane na osiach wypukłości sąsiednich ścieżek. Dzięki temu minimalizowane są zakłócenia pochądzące z sąsiednich ścieżek. W celu odczytu danych ogniskuje się światło lasera na warstwie fotorezystywnej (ok. 1,2mm od poniżej powierzchni płyty). To rozwiązanie pozwala na dużą tolerancję uszkodzenia powierzchni. Rysa lub drobinka kurzu nie po blokuje całkowicie wiązki światła, gdyż w momencie przechodzenia przez powierzchnie, wiązka jest szeroka.

28 Odczyt informacji

29 Śledzenie ścieżki

30 Kontrola prawidłowego zogniskowania

31 Kontrola prawidłowego zogniskowania

32 Standardy odczytu płyt CD
odczyt płyty ze stałą prędkością liniową (max prędkość 12x) odczyt płyty ze stałą prędkością kątową (max prędkość 52x)

33 Oświetlenie wieloma wiązkami
Najnowszym trendem w tej dziedzinie jest zastosowanie siedmiu wiązek lasera, co pozwala na jednoczesny odczyt kilku sąsiadujących ze sobą ścieżek. Istnieje też możliwość zastosowania wiązki lasera o większej średnicy, co przy zastosowaniu specjalnego detektora da ten sam efekt – kilkukrotne zwiększenie odczytu danych przy zmniejszeniu prędkości obrotu nośnika.

34 Produkcja płyt CD Premastering Tworzenie matryc Tłoczenie
Drukowanie lub naklejanie etykiet Premastering – Tworzenie płyty CD-R na podstawie której, będziemy tworzyć matryce do tłoczenia wielu tysięcy płyt.

35 Tworzenie matryc Glasmastering Dane nagrywane są w warstwie
fotorezystancyjnej. Laser Glasmastering Rozpoczyna się od stworzenia szklanego wzorca (glass master) o średnicy 240mm , bardzo starannie wygładzonego i wypolerowanego, który jest pokrywany warstwą fotorezystywną Nagrany szklany wzorzec oparowywany jest następnie metalem (najczęściej niklem lub srebrem). Dokładność tej procedury sprawdzana jest przez odczyt danych. Następnie następuje proces elektroformowania, tzn. powierzchnia srebrna pokrywana jest dodatkową warstwą metalu

36 Powstaje lustrzane odbicie zapisanych danych – „metalowy ojciec”
Powstaje metalowa „matka” (przeciętnie 3-6 odbić) Tworzenie matek można powtarzać, dopóki jakość ojca nie pogorszy się nadmiernie (przeciętnie 3-6 odbić) Takich synów również przeciętnie powstaje 3-6 z każdej matki Metalowa pieczęć Powstaje metalowy „syn” – matryca, poprzez długotrwały proces galwaniczny (ok. 7godz.) (przeciętnie 3-6 odbić)

37 Tłoczenie płyt Etykieta Warstwa zabezpieczająca Warstwa odblaskowa
Na koniec formujemy poliwęglan odciskając w nim matrycę. Z jednej matrycy możemy odcisnąć kilka tysięcy płyt. Mamy więc gotowy zapis na płycie. Wystarczy jedynie pokryć go warstwą refleksyjną (najczęściej: aluminium, miedź,srebro, złoto), zaś później warstwą ochronną (poliwęglan, nitroceluloza lub akryl utwardzany ultrafioletem) o grubości µm. Na gotowej płytce, na warstwie plastiku drukowana lub przyklejana jest etykieta

38 Płyty CD-R i CD-RW Tytułowa – zaczynam coś tworzyć

39 Standardy płyt CD CD - Compact Disc
CD-ROM - Compact Disc Read Only Memory CD-R - Compact Disc Recordable CD - płyta CD jest krążkiem z tworzywa poliwęglanowego – fizycznie CD-ROM - płyta kompaktowa tylko do odczytu, zawierająca wszelkiego rodzaju dane komputerowe CD-R - jednokrotnie zapisywalna płyta kompaktowa. CD-RW - wielokrotnie zapisywalna płyta kompaktowa Można dodac o CD-Video – film wideo CD-Mixed Mode – połączenie CD-RW - Compact Disc ReWritable

40 Budowa płyty CD-R Warstwa odbijająca Warstwa barwnika groove (rowek)
Warstwa poliwęglanu Warstwa lakieru pit (dane) Zdjęcie pobrane z stryny firmy Dysan (Compact Disc Recordable) - jednokrotnie zapisywalna płyta kompaktowa. Budową różni się od "fabrycznej" płyty, choć zasada działania jest taka sama. Warstwa nagrywalna, to specjalny organiczny polimer, który pod wpływem światła laserowego (dla nagrywania mającego większą moc niż dla odczytu) zmienia swoje właściwości optyczne. Odróżnia się również jeszcze jednym szczegółem. Zawiera mianowicie obszar kalibracji lasera i bit początku zapisu. Po wypaleniu płyta CD-R staje się zwykłą płytą CD-ROM, CD-Audio, CD-I lub tp.

41 Budowa płyty CD-RW Płyta CD-R jest wykonana w oparciu o specjalny barwnik, natomiast płyta CD-RW w oparciu o materiał w którym wykorzystano zmianę fazy stanu ciała stałego. Compact Disc ReWritable) - wielokrotnie zapisywalna płyta kompaktowa. Idea jednokrotnie zapisywanego CD-R została w Pomarańczowej księdze rozszerzona o możliwość kasowania. Zasada działania opiera się na zjawisku zmiany fazy. Warstwa czynna składa się z mieszaniny srebra, antymonu, teluru i irydu. Jak w każdym materiale, tak i w tym możliwa jest zmiana właściwości pod wpływem temperatury. Jeśli podgrzany zostanie do temperatury topnienia (ok. 600 stopni Celsjusza) przejdzie w stan ciekły. Stygnąc, w temperaturze ok. 200 stopni Celsjusza, przejdzie fazę krystalizacji i znowu stanie się ciałem stałym. Gwałtownie stygnąc przechodzi w stan amorficzny. Gdy natomiast przez określony czas utrzymywany jest w temperaturze krystalizacji zanim wystygnie na tyle, aby stać się ciałem stałym - zastyga w postaci krystalicznej. To tłumaczy dlaczego nagrywarki nie osiągają oszałamiających prędkości zapisu na płytach CD-RW. Oczywiście stan amorficzny rozprasza światło. Nowa, właśnie zakupona płyta CD-RW, ma całą warstwę zapisywalną w postaci krystalicznej, tak że światło lasera przechodzi przez nią i odbija się od aluminiowej warstwy odblaskowej. Ponieważ warstwa krystaliczna nie przepuszcza tak dobrze światła jak zwykły CD-R - odczyt płyty CD-RW wymaga lasera o trochę większej mocy niż dla odczytu konwencjonalnych płyt. Stąd starsze modele czytników i odtwarzaczy kompaktowych nie są w stanie odczytać takich płyt.

42 Barwy płyt CD-R Cyjanina - barwa zieloną, niezbędna moc lasera - 6,5 mw, długa strategia nagrywania, niskie prędkościach nagrywania Ftalocyjanina - barwę żółta lub bezbarwna, niezbędna moc lasera - 5,5 mw, krótka strategia nagrywania, większa odporność na energię świetlną i cieplną, droższa, duże prędkości nagrywania Są różne właściwości płyt w zależność od powierzchni. W wyniku kombinacji metalicznej warstwy odbijającej i warstwy barwnej powstają różne odcienie powierzchni odczytywanej przez laser. Współczesne płyty występują w trzech kolorach, które są efektem stosowania barwników o nazwach: cyjanina (błękitny), ftalocyjanina (bezbarwny) i azocyjanina (ciemnoniebieski). Warstwa odbijająca może mieć kolor złoty lub srebrny. Jeśli na złotą powierzchnię odbijającą zostanie nałożona cyjanina, płyta będzie miała kolor ciemnozielony. Kombinacja cyjaniny ze srebrną warstwą metaliczną da w efekcie jasnoniebieską barwę z lekkim odcieniem zieleni. Jeżeli warstwa odbijająca zostanie pokryta bezbarwną ftalocyjaniną, płyta CD-R uzyska srebrną lub złotą barwę. Azocyjanina - barwa jasnoniebieska, dosyć rzadko spotykana

43 Rozwinięcie technologii CD
Płyty DVD Rozwinięcie technologii CD Krzysztof Chruściński

44 Troszkę historii… Historia DVD rozpoczyna się w 1994 roku
Na początku były 2 konkurencyjne standardy: Firmy Philips i Sony - MMCD( „Multimedia CD”) Firmy z Toshiba na czele – SD („Super Density”) Pod koniec 1995 powstało Konsorcjum DVD – stworzono pierwszą wersję DVD (Digital Video Disc) Szybko okazało się, że nadaje się idealnie do zastosowań rynku komputerowego i nazwę zmieniono na Digital Versatile Disc Z czasem powstało mnóstwo niezgodnych ze sobą formatów (DVD-R/RW, DVD-RAM, DVD+R/RW DVD+R DL)

45 Budowa płyty DVD R/RW

46 Porównanie DVD z CD Długość ścieżki na DVD wynosi ok. 11 km, gdzie dla CD 5-6km Rozmiar danych na DVD zwiększa się 650 MB do 4,7 GB. Ścieżki na CD są oddzielone od siebie o 1,6 m, a odległość między rowkami wynosi 0,83 m, w przypadku DVD odległości te zmniejszają się do 0,74 m oraz 0,4 m.   

47 Różne pojemności DVD-5 Jednostronny jednowarstwowy – 4,7 GB
DVD-8 Jednostronny dwuwarstwowy – 8,5 GB DVD-10 Dwustronny jednowarstwowy – 9,4 GB DVD-18 Dwustronny dwuwarstwowy – 17 GB

48 DVD-5 Zapis jednostronny, jednowarstwowy Analogicznie jak CD
Jest sklejany z dwóch podłoży, z których jedno zawiera dane.

49 DVD-8 Konstrukcja wielowarstwowa
Górna warstwa informacyjna przepuszcza światło Wymagane dodatkowe kodowanie dlatego maleje pojemność do 8,5 GB

50 DVD-10 Zapis dwustronny wymaga fizycznego obrócenia nośnika
Taki zapis podwaja pojemność nośnika

51 DVD-18 Najtrudniejszy do wyprodukowania
Wymaga czterech matryc z których dwie tłoczą standardowe płyty, a następnie używane są do tworzenia pitów

52 STANDARDY DVD Nie istnieje jeden standard płyt DVD, którego trzymaliby się wszyscy producenci tego nośnika danych. W rezultacie płyt zapisanych w jednym z wymienionych formatów nie można odczytać w innym. Stąd istnieje również wiele konkurencyjnych formatów zapisywalnych płyt DVD (schemat):

53 STANDARDY DVD: DVD-R – odpowiednik płyt CD-R, o zapisie jednokrotnym, umożliwiający zapisanie 3,68 GB danych DVD ROM – standard płyt do zapisu danych komputerowych DVD VIDEO - dawny "Digital Video Disc„   

54 DVD RAM Zapis wielokrotny, o jednostronnym zapisie do 2,4 GB i dwustronnym potrafiącym pomieścić 4,8 GB. Do zapisu danych wykorzystuje się więc specjalne rozwiązania technikę Land-and-Groove-Recording. Format ten ma wcześniej zdefiniowane ścieżki. W przypadku płyt CD-R informacje można zapisywać wyłącznie w ścieżkach (groove), natomiast dla DVD także na wypukłych obszarach nośnika (land).   Wadą jest konieczność stosowania specjalnych pojemników (cartridges).

55 DVD ± R/RW Od samego początku istnieją dwa konkurencyjne i niekompatybilne ze sobą standardy płyt DVD jedno- i wielokrotnego zapisu: DVD-R/RW oraz DVD+R/RW. W obu przypadkach mamy do czynienia z jednokrotnie lub wielokrotnie zapisywalnymi dyskami mieszczącymi 4,7 GB danych, które mogą zostać odczytane przez większość zwykłych czytników DVD-ROM DVD+R DL ( Double Layer) - płyty jednokrotnego zapisu dwuwarstwowe. W nagrywarkach tych płyt laser musi mieć minimalną moc wynoszącą ok. 30 mW, dla porównania moc lasera w DVD±R/RW wynosi zaledwie 5-11 mW.

56 Dyski magneto-optyczne
MO łączą w sobie zalety optycznej i magnetycznej technologii przechowywania danych. Dzięki dużej trwałości i możliwości łatwego zabezpieczenia danych stosowane są głównie do archiwizacji. 1 i 3 poz. Są po polsku (tam jest większość informacji) Reszta in english

57 Budowa nośnika MO Dyski tłoczone fabrycznie mają postać CD
Dyski z możliwością zapisu posiadają warstwę magnetyczną TbFeCo Ważne są różnice pomiędzy tłoczonymi i nagrywalnymi dyskami

58 Zapis danych na dysku Zapis danych wzdłuż spiralnego rowka (podobnie jak w CD) Dane są zapisy-wane w warstwie magnetycznej przy pomocy lasera i głowicy magnetycznej t. Curie=180 oC

59 Odczyt danych Przy odczycie używany jest tylko laser. Wykorzystywany jest efekt Kerra. Ef Kerra (lub Faradaya) zmiana poaryzacji światła przechodzącego przez namagnesowaną warstwę: Obraca się w różną stronę w zależności og kierunku namagnesowania (o ok. 0.5o) Jeden detektor odczytuje zmianę polaryzacji a drugi zm. natężenia

60 Ograniczenia technologiczne i technologia MSR
Minimalny obszar podgrzewania. Rozwiązanie: Wykorzystując właściwość, że plamka nagrzewa się od środka, skracając czas podgrzewania można ograniczyć zapis do środka plamki i zapisywać dane z większą gęstością. Maksymalna rozdzielczość odczytu zależna od grubości wiązki lasera. Zastosowanie dodatkowych warstw w nośniku co umożliwia odczyt danych o większej gęstości tym samym rodzajem lasera. MSR techn. Zwiększenia gęstości zapisu danych opis poniżej: LIMDOW Light Intensity Modulation/ Direct OverWrite – jedna z technik MSR ta opisana W jaki sposób jednak uzyskano możliwość zapisu dwukrotnie większej ilości danych przy użyciu wiązki laserowej o tej samej średnicy co w starszych napędach? Wykorzystano po prostu charakterystykę rozchodzenia się ciepła w nośniku przy jego punktowym ogrzaniu - środek oświetlonej plamki nagrzewa się szybciej niż jej obrzeże i wcześniej osiąga punkt Curie. Przy odpowiednim doborze zależności czasowych można doprowadzić do tego, że obszar ogrzewany do punktu Curie będzie znacznie mniejszy od średnicy wiązki - i problem zwiększenia gęstości zapisu mamy rozwiązany. Cd na nast. Slajdzie.

61 Niebieski laser Stworzony w 1996 w Japonii Budowany na bazie GaN.
Mała dł. fali: =450 –niebieski =405 –niebiesko- fioletowy Opisać chistorię Dlaczedo to odkrycie ma duże znaczenie

62 Grubość wartswy ochronnej Wyższe NA: x2 większa gęstość
Maksymalna pojemność Pojemność nośnika jest zależna odλi NA Zwiększenie pojemności poprzez zmniejszenie średnicy wiązki lasera 5x w stosunku do DVD Średnica plamki DVD Blu-ray 100% 20% Grubość wartswy ochronnej 1.2mm 1.2mm 0.6mm 0.1mm 2 x 2,5 ~= 5 razy więcej danych Przy niebieskim las. Też są stosowane soczewki o NA=0.6-cokolwiek to znaczy Wyższe NA: x2 większa gęstość 0.6 0.85 Krótsza dł. fali: x2.6 większa gęstość 650nm 405nm

63 Postęp technologiczny
CD DVD Blue-ray NA 0.45 0.6 0.85  (nm) 780 650 405 Pojemność (GB) 0.65 4.7 27 Transfer danych (Mbit/s) 1.2 11.2 35 HDTV High Definition TV -cyfrowa Blue ray standard stworzony przez: Sony, Pioneera oraz Matsushita Electric Industrial Dołączyli się Hitachi JVC LG Panasonic Philips Samsung Sharp Sony Zenith TDK Są już dyski i nagrywarki w tym stand. Nawet 50 GB (dwustronny) (Osobny system stworzyła Toshiba) System UDO – ultra density optical stosowany przez firmę plasmon Muzyka Video HDTV