находится по адресу: http: www.dvdrw.org. Впоследствии эти компании представили формат DVD+RW, который является более гибким и обратно совместимым перезаписываемым {рорматом DVD, Формат DVD+RW позволяет заменить не только домашний видеомагнитофон, но также дисководы CD-RW и накопители на гибких дисках в персональном компьютере.

Технология DVD

Технология цифровых универсальных дисков (DVD) очень похожа на технологию компакт-дисков. В обеих технологиях используются штампованные поли карбонатные диски одного и того же размера (наружный диаметр 120 мм, диаметр центрального отверстия 15 мм, толщина 1,2 мм) СО спиральными дорожками, состоящими из впадин и площадок. DVD, в отличие от обычных компакт-дисков, могут иметь два слоя записи на каждой стороне и быть одно- или двухсторонними. Каждый слой диска штампуется отдельно, после чего они объединяются, образуя в итоге диск толщиной 1,2 мм. Технологический процесс изготовления дисков практически не отличается, помимо того что слои и стороны DVD штампуются из отдельных поли карбонатных заготовок, которые затем соединяются друг с другом, формируя законченный диск. Основным различием стандартных компакт-дисков и DVD является более высокая плотность записи данных, которые считываются лазером с более короткой длиной волны. Как уже отмечалось, компакт-диски являются односторонними и имеют только один слой записи. В отличие от них, DVD могут быть двухсторонними и иметь два слоя записи на каждой стороне.

По аналогии с компакт-дисками каждый слой DVD содержит одну физическую дорожку, которая начинается на внутренней части диска и доходит по спирали к внешней части. Цифровой универсальный диск, если смотреть на него со стороны считывания (снизу), вращается против часовой стрелки. Спиральные дорожки, как и на компакт-дисках, образованы впадинами (штрихами) и площадками (плоскими участками). Каждый записанный слой покрывается гонкой металлической пленкой, отражающей лазерный луч. Благодаря тому что внешний слой имеет более тонкое покрытие, луч проходит через него и считывает данные, которые записаны на внутреннем слое. Этикетка обычно располагается на верхней части одностороннего диска; на двухстороннем диске для этого отводится узкая кольцевая поверхность в центральной части.

Считывание информации представляет собой процесс регистрации колебаний луча маломощного лазера, отраженного от металлического слоя диска. Лазер посылает сфокусированный луч света на нижнюю часть диска, а светочувствительный рецептор улавливает уже отраженный луч. Луч лазера, попавший на площадку (плоскую поверхность дорожки), отражается обратно; в свою очередь, луч, попавший во впадину на дорожке, обратно не отражается.

Глубина отдельных впадин, образующих дорожку компакт-диска, равна 0,105 микрона, а ширина - 0,4 микрона. Минимальная длина впадин или площадок составляет примерно 0,4 микрона, максимальная - 1,9 микрона (на однослойных дисках).

Для увеличения емкости DVD можно изменять такие параметры:

уменьшать длину штриха (~2,25х, от 0,9 до 0,4 микрона);

уменьшать расстояние между дорожками (~2,16х, от 1,6 до 0,74 микрона);

увеличивать область данных (-1,02х, от 8,605 до 8,759 мм );

обеспечивать более эффективную модуляцию (-1,06х);

повышать эффективность кода коррекции ошибок (-1,32х);

уменьшать секторы (-1,06х, от 2 048/2 352 до 2 048/2 064 байт).

На рис. 10.6 сравниваются диски CR-ROM и DVD.

OVDCO

Рис. 10.6. Размеры штрихов диска DVD уменьшены по сравнению с обычными CD-R и CD-RW

В накопителе DVD используется лазер с меньшей длиной волны, что позволяет считывать более короткие штрихи. Для удвоения размера в накопителе DVD можно использовать две стороны диска и, кроме того, записывать данные на два отдельных слоя каждой из сторон.

Дорожки и секторы DVD

Впадины (штрихи) образуют единственную спиральную дорожку (в каждом слое) с расстоянием 0,74 микрона между витками, что соответствует плотности дорожек 1 351 виток на миллиметр, или 34 324 витка на дюйм. В целом это составляет 49 324 витка, а общая длина дорожки достигает 11,8 км (или 7,35 мили). Дорожка разбита на секторы, каждый из которых содержит 2 048 байт данных. Диск разделен на четыре основные области.

Область фиксирования (посадки) диска. Представляет собой центральную часть компакт-диска с отверстием для вала проигрывателя. Эта область не содержит какой-либо информации или данных.

Начальная область. Включает в себя буферные зоны, код ссылки, а также зону служебных данных, содержащую информацию о диске. Зона служебных данных состоит из 16 секторов, продублированных 192 раза, что составляет в целом 3 072 сектора данных. В этих секторах расположены данные о диске, в частности указана категория диска и номер версии, размер и структура диска, максимальная скорость передачи данных, плотность записи и распределение зоны данных. В целом начальная область занимает до 196 607 (2FFFFh) секторов диска. Базовая структура всех секторов DVD, в отличие от компакт-дисков, одинакова. Секторы буферной зоны начальной области содержат только символы 00Ь(шестнадцатеричные нули).

Область данных. Содержит видео-, аудио- или данные другого типа и начинается с сектора под номером 196 608 (ЗООООЬ). В общей сложности область данных однослойного одностороннего диска может содержать до 2 292 897 секторов.

Конечная (или средняя) зона. Отмечает завершение области данных. Секторы конечной зоны содержат только значения OOh. В том случае, если диск имеет два слоя записи и записан в режиме обратного считывания (Opposite Track Path - ОРТ), где второй слой начинается с внешней стороны диска и считывается в противоположном по отношению к первому слою направления, эта зона называется средней.

Центральное отверстие DVD имеет диаметр 15 мм, т.е. его края расположены на радиусе 7,5 мм от центра диска. Область фиксирования диска (Hub Clump Area - ПСА) начинается от края центрального отверстия и заканчивается на расстоянии 16,5 мм от центра диска. Начальная (или нулевая) область начинается в 22 мм от центра диска. Область данных начинается на радиусе 24 мм и завершается конечной (или средней) областью, расположенной на расстоянии 58 мм от центра диска. Формально дорожка диска заканчивается на расстоянии 58,5 мм от его центра; затем следует буферная зона шириной 1,5 мм. Описанные области DVD в относительном масштабе представлены на рис. 10.7.

Центральное отверстие

ЙЯ им 58.5 ш

58 к

24 мм 16,5 мы

7,5 мм

Область посадки диска

Начальная (кулевая) область

Область данных

Конечная (средняя) зона

Рис. 10.7. Области диска DVD (в разрезе)

Как правило, спиральная дорожка стандартного DVD начинается с нулевой области и заканчивается конечной (средней) зоной, расположенной на расстоянии 58,5 мм от центра диска или 1,5 мм от его внешнего края. Длина одной спиральной дорожки достигает 11,84 км (или 7,35 мили). Интересно то, что при считывании внешней части дорожки посредством накопителя 20х CAV, имеющего постоянную угловую скорость (Constant Angular Velocity - CAV), перемещение данных по отношению к лазеру происходит со скоростью 15G миль/ч (251 км/ч). Несмотря на столь высокую скорость перемещения данных, лазерный датчик безошибочно считывает значения битов (переходы в пади на/площадка), размеры которых не превышают 0,4 микрона, или 15,75 миллионной доли дюйма1

Существуют однослойные и двухслойные, а также односторонние и двухсторонние версии DVD. Двухсторонние диски, в сущности, представляют собой два одЕЕосторониих диска, склеенных тыльными сторонами друг с другом. Между двух- и однослойными версиями имеется более существенное различие. Длина впадин (штрихов) двухслойных дисков немного больше, что приводит к незначительному уменьшению емкости диска. В табл. 10.6 приведены основные параметры одно- и двухслойных дисков DVD.

Таблица 10.6. Технические параметры DVD

Тип цифрового универсального диска (OVD)

Однослойный

Двухслойный

Скорость считывания 1к, м/с Длина волны лазера, нм Коэффициент преломления носителя

3,49 6S0 1,55

3.49 650 1,55

Расстояние между витками, микрон Количество витков на миллиметр Количество витков на дюйм Общая длина дорожки, м Общая хитина дорожки, футов Общая длина дорожки, миль

Средняя длина одного бита, нм Средняя длина одного байта, микрон Средняя длина сектора, мм Ширина нпаднны, микрон Глубина впадины, микрон

Номинальная длина впадины (минимальная), микрон Номинальная длина впадины (максимальная), микрон

□.74

1351

34324

11836

38 632

7,35

133,3

1,07

5.16

0,40

0,105

0.40

1.B7

0.74 1 351 34324 11835 38 832 7.35

146,7

1.17

5.68

0.40

0,105

0.44

2,05