Optikai lemezek jellemzői, típusai

Bevezetés

• A CD lemezek optikai adattárolók, amik egyaránt alkalmasak analóg és digitális jelek rögzítésére is.

• Négy területen múlják felül a mágneses technológiával működő adattárolókat:– tárolási sűrűség– Élettartam– Ár– cserélhetőség

Bevezetés

• A CD optikai tároló, mint rendszer két részből áll:– az adathordozóból (CD), ami az információt rögzíti– az adatok felírására vagy olvasására szolgáló

eszközből, amit meghajtónak vagy olvasónak nevezünk - az adathordozókon lévő adatoktól függően

CD fajták - DIGITÁLIS AUDIÓ CD (CD-DA)

• 1982-ben adta ki a Philips és a Sony• lejátszható bármelyik CD-lejátszóban vagy –

meghajtóban• A lemez átmérője 120 vagy 80 mm, vastagsága

1,2 mm• A 80 mm-es változatra legfeljebb 21 percnyi

hanganyag fér.• A 120 mm átmérőjű lemezen 74 perc 33

másodperc hanganyag tárolható

CD fajták - CD + G, CD + XG

• Compact Disc + Graphics, Compact Disc + eXtended Graphics.

• kiegészítésként grafikus információt tárolnak alcsatornákon.

• A grafikai információ képpontonként tárolódik, megjelenítéséhez külső TV készülék szükséges.

• érdekes alkalmazásuk a karaoke, ahol a CD lemez zenei anyaga tartalmazza a kísérőzenét, az alcsatornákban pedig a dalszövegek találhatók.

• Ez volt az ipar első lépése a multimédia felé.

CD fajták - CD + MIDI

• A CD + MIDI digitális zenei információt tárol kiegészítésként

• A MIDI a hangszerek digitális felülete (Musical Instrument Digital Interface), ami elektronikus hangszerek egymással vagy számítógépekkel való összekötésére szolgál

• a visszanyert MIDI információ pl. vezérelhet egy szintetizátort

CD fajták - CD-TEXT

• A CD-TEXT szöveges információt tartalmaz a hanganyag mellett

• Már a CD + G lemezeknél is volt erre lehetőség, de ott a szöveg is képpontonként tárolódott, ami nem túl gazdaságos megoldás

• A CD-TEXT a szövegeket karakter-táblákkal kódolja• első kivitelezéseiben az album címét, az aktuális

dal címét és előadójának nevét jelenítették meg

CD fajták - CD-ROM• A CD-DA kifejlesztését követően rövid időn belül rájöttek, hogy az

adathordozó alkalmazható számítógépes adatok tárolására• 1994-ben a Philips és a Sony kiadta a CD-ROM (Compact Disc Read Only

Memory - kompaktlemez csak olvasható memória) szabványleírásait.• A CD-ROM újdonsága, hogy bármilyen típusú adatot tárolhatunk rajta, ami

nem igényel változtatást• A CD-DA és a CD-ROM közötti két alapvető különbség:

– a CD-DA esetében a szektorok tartalmának nincs jelentősége, a CD-ROM itt felhasználói, vezérlő, és hibajavító adatokat tárol.

– A CD-DA sávszervezésű, a CD-ROM az adatokat állományokba szervezi • A CD-ROM lemez adatainak legkisebb egysége a blokk, ebben 24 adatbájt

található.• 98 adatblokkból épül fel egy szektor, egy lemezen maximum 333 000

szektor lehet.

CD fajták - CD-ROM/XA

• Compact Disc - Read-Only Memory / Extended Architecture.

• A Sony, a Philips és a Microsoft együttesen fejlesztette ki.

• Az XA két új szektortípust definiál• Az új szektorokban adatok, grafika, videó és

ADPCM tömörített audió tárolható

CD fajták - CD-I

• Compact Disc - Interactive.• Szabványleírásait 1997-ben a jelentette meg a Philips

és a Sony• A leírások kiterjednek a lemez felépítésére, az adatok

kódolási formájára (hang és kép), a hardver felépítésére és az operációs rendszerre is

• A CD-I az első multimédiás technológia, amelyet házi (nem PC) számítógépekhez fejlesztettek ki

• Az ilyen típusú lemezeken minden információ digitalizált

CD fajták - CD-I HÍD

• A CD-I hídlemez információi egyaránt olvashatóak a számítógépes rendszer CD-ROM/XA meghajtójával és CD-I lejátszóval is

• A hídlemezre vonatkozó előírások 1991-ben jelentek meg

• hídlemezek pl. a Photo CD és a Karaoke CD

CD fajták - CD-EXTRA / CD-PLUS

• Szabványleírásait a Philips• a felírás meneteinek számát kettőre korlátozza:– az első szekcióban hangsávokat– a másodikban pedig CD-ROM adatokat, videoklippeket,

fényképeket, animációkat, szövegeket vagy multimédiás alkalmazásokat tárolnak

• A lemez CD-DA és CD-I lejátszóval is lejátszható, valamint az IBM-PC és a Macintosh PC CD-ROM meghajtója is tudja olvasni

• Hátránya, hogy a régebbi CD-ROM meghajtók nem tudják olvasni

CD fajták - PHOTO CD

• Szabványleírásait 1990-ben jelenttette be a Kodak, de csak 1992-ben került piacra

• A hagyományos 35 mm-es filmre készített felvételeket a speciális szaküzletekben Photo CD-re lehet tároltatni

• A képeket digitalizálják, fény és színtelítettség szempontjából helyesbítik, majd tömörítve egy egyszer írható lemezre tárolják

• Az átlagos CD lemezre 100 digitalizált fénykép fér el

CD fajták - CD-V / VIDEO CD

• Compact disc – Video• Szabványleírásait 1993-ban jelenttette a JVC,

Philips, Sony és a Matsushita• A Video CD lemez CD-ROM/XA formátumot használ,

és 74 percnyi VHS minőségű videóanyagot tárol digitálisan

• A tárolt videóanyag többféle formátumban szerepelhet, de megegyeznek abban, hogy a másolat minősége megegyezik az eredeti minőségével

CD fajták - ÍRHATÓ CD LEMEZEK

• A különböző csak olvasható lemezek az adatbiztonság szempontjából óriási előnnyel bírtak:– sorozatgyártásuk igen gyors és olcsó– de a kevés példányban szükséges adattárolók

esetében előnyösebb az egyedileg írható CD lemezek alkalmazása

• Erre a problémára dolgozta ki 1990-ben a Philips és a Sony előírásait, amelyek a felhasználók által írható CD-lemezek szabványait tartalmazzák

CD fajták - CD-MO

• Compact Disc - Magneto-Optic.• írható, törölhető és újraírható• A hagyományos optikai tárolók csak a lézerfény

visszaverődési és interferencia tulajdonságait hasznosítják az adatok olvasásához, a magneto-optikai lemez a fény mágneses térbeli viselkedését is felhasználja

• bizonyították, hogy az ilyen lemezekre az adatok írása és újraírása több mint 10 millió alkalommal lehetséges

• a lemezek várható élettartama kb. 10 év.• továbbfejlesztett változatának tekinthető pl. a Sony

Minidisc lemez

CD fajták - CD-R• Compact Disc – Recordable• A lemezekre az adatok felírása többféle módon történhet, de a felírt

adatok többé nem módosíthatók• A CD-R lemezeken tetszőleges logikai állomány tárolható• Az írható CD lemezek bevonata eltérő lehet; van ezüst (Silver), arany

(Gold), ezek keveréke• Manapság nagy választékban kaphatók

– CD-R 74 vagy 80 (multi purpose). Bármilyen CD előállítására alkalmas 74 vagy 80 perc / 650 MB vagy 700 MB tárolókapacitású

– CD-R 74 vagy 80 DA. 74 vagy 80 perces (650 MB vagy 700 MB) audió CD. – CD-R X (reflex). A TDK saját fejlesztésű reflex-bevonatát jelöli. – CD-R XL. Maxell fejlesztés. – CD-R d-view (disc view of title). – CD-R DA/XG. Grafikai információkkal bővíthető audió CD

CD fajták - CD-RW

• Compact Disc – ReWritable• A CD-RW törölhető és újraírható• a CD-RW meghajtók természetesen olvassák a

CD-ROM lemezeket, de a CD-ROM meghajtók módosítások nélkül nem tudják olvasni.

• Ennek magyarázata, hogy a hagyományos CD-ROM és CD-R lemezek a lézersugár mintegy 70 %-át tükrözik vissza az olvasófejbe, míg a CD-RW lemezek csak kb. 20 %-ot

DVD• A CD-ROM-ok kifejlesztése után megnőtt a kereslet a számítógépes rendszerrel vagy otthon

lejátszható mozifilmek iránt• Erre a feladatra a CD lemezek kapacitása kicsinek bizonyult• így 1994-ben a Warner Brothers által vezetett Hollywood Advisory Group (tanácsadó

csoport) megfogalmazta a kifejlesztendő új adathordozóval szemben támasztott igényeit: – egyetlen lemezen lehessen tárolni egy teljes filmet (135 perc) – a kép legyen jobb minőségű a fogyasztói rendszereknél – legyen kompatibilis a surround és egyéb jó minőségű hangrendszerekkel – 3-5 nyelvű szöveg kísérhesse a képeket – legyen másolás ellen védett – több képméretarány közül lehessen választani – a tartalom több változata legyen a lemezen – legyen korhatárhoz köthető a film megnézése

• az új adathordozót DVD-nek nevezték el. Minden DVD lemez két 6,6 mm vastag al-lemezből van összeállítva

• Négy lehetséges csak olvasható formátum van, ezen kívül írható és újraírható formátumok is léteznek

DVD fajták - DVD-5 (4,7 GB) EGYOLDALAS/EGYRÉTEGŰ

• A DVD lemezcsaládnak ez a legegyszerűbb tagja

• egyetlen rétegének kapacitása 4,7 GB• Az allemezek közül csak az egyik tartalmaz

adatokat, a másik egy üres lemez

DVD fajták - DVD-9 (8,5 GB) EGYOLDALAS/KÉTRÉTEGŰ

• Ennek az egyoldalas kétrétegű lemeznek a kapacitása 8,5 GB

• ez egy kicsivel kevesebb, mint az egyrétegű lemez kapacitásának a duplája - hogy könnyebb legyen a második réteg olvasása

• A lyukhossz ezeken a lemezeken 10 százalékkal nagyobb, mint az egyrétegű DVD-5 és DVD-10 lemezeken

• Mindkét réteg ugyanazon az al-lemezen van, és a két allemezt optikailag átlátszó anyaggal kötik össze

DVD fajták - DVD-10 (9,4 GB) KÉTOLDALAS/EGYRÉTEGŰ

• Ennek a lemeznek mindkét oldalán egy réteg található• Abban tér el a DVD-5 lemeztől, hogy mindkét al-lemezén

vannak adatok• A legtöbb DVD lejátszónál a lemezt meg kell fordítani,

hogy a másik oldalon lévő adatokhoz is hozzáférhessünk• Kapacitása az egyoldalas egyrétegű lemezének duplája,

vagyis 9,4 GB• Mivel a lemez mindkét oldalán tartalmaz adatokat,

címkézése problémát okoz.

DVD fajták - DVD-18 (17,1 GB) KÉTOLDALAS/KÉTRÉTEGŰ

• Ez a verzió kettő kétrétegű oldalból áll• mindkét oldal mindkét rétegében tartalmaz

adatokat• Kapacitása a DVD családban ennek a

legnagyobb, 17,1 GB• gyártása csak nagyon bonyolult és összetett

eljárással lehetséges

DVD fajták - DVD-ROM

• A DVD-ROM a CD-ROM-hoz hasonlítható• kapacitása a CD kapacitásának legalább

hétszerese, sokkal több adatot képes tárolni• A DVD-ROM szabványleírásai tulajdonképpen az

összes csak olvasható DVD lemezre érvényesek• A CD-ROM-hoz hasonlóan a DVD-ROM

specifikáció sem tartalmaz előírásokat a felhasználói adatok formázására és használatára nézve

DVD fajták - DVD-AUDIÓ

• Ez a lemez audió anyagokat tartalmaz, kiegészítő szövegek, menük és állóképek lehetnek a kísérő adatok, de videó nem

DVD fajták - DVD-AUDIOV

• A DVD-AudioV lemez audió adatokat tartalmaz• a DVD-Video előírásainak megfelelő videó-

anyagokkal kiegészítve• Lejátszása univerzális lejátszóval lehetséges,

de a videó rész külön DVD-Video lejátszóval is lehetséges

DVD fajták - DVD-VIDEO

• A DVD-Video lemez megfelel a DVD-Audio előírásainak, de tartalmában eltér

• csak videó anyagot tartalmaz, DVD- Audio anyagot nem

• Lejátszása DVD-Video vagy univerzális lejátszóval lehetséges

DVD fajták - DVD-R

• DVD-Recordable (írható DVD)• A DVD-R lemezek a CD-R-hez hasonló

technológiát alkalmaznak, de más festékkel és más paraméterekkel

• A DVD-R teljes mértékben kompatibilis a DVD-ROM, DVD-Audio és DVD-Video formátumokkal, hogy a megírt DVD lemez a megfelelő DVD készülékekkel olvasható legyen

DVD fajták - DVD-RAM• DVD Re-writable (újraírható DVD)• A DVD-RAM lemezek (a CD-RW lemezekhez hasonlóan) fázisváltós

technológiát használnak• A DVD-RAM-on kívül létezik más újraírható DVD technológia is:

– DVD+RW Ezt a technológiát a Hewlett Packard, Philips és a Sony cégek fejlesztették ki• A fejlesztők szerint ez a formátum jobban megfelel a már létező DVD-ROM

meghajtóknak, mint a DVD-RAM

– DVD-RW Ez a formátum a Pioneer fejlesztése, a CD-RW formátum alapján• A lemez kapacitása 4,7 GB, fázisváltós technológiájának köszönhetően

magasabb a fényvisszaverése• DVD-ROM meghajtók tudják olvasni• A DVD Fórum elfogadta tesztelésre, mint a DVD- család lehetséges új tagja

DVD-R és DVD-RW írási ideje (sec)

DVD-R DVD-RW0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Mitsuimi DW-7872TETeacDV-W58GSony DRU-530A

További lemez fajták - HD DVD

• A HD DVD (High Density Digital Versatile Disc vagy High Definition Digital Video Disc)

• a régebbi DVD szabványt hivatott felváltani• Fejlesztője a Toshiba• Fő riválisa a Blu-ray• Lemezeinek mérete egy a CD lemezével megegyezőek• Az eljárás során nem a 650 nanométeres hullámhosszú

vörös lézert használják, hanem 405 nanométeres ibolyakéket, így jóval több adatot lehet felírni vele

• A lemez gyártását 2008. március végén befejezték

További lemez fajták - 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 állást foglalt a blu-ray disc

mellett• 2008. február 19-én végül a Toshiba bejelentette, hogy fokozatosan

leállítja a HD-DVD lejátszók, és felvevők fejlesztését, és gyártását• Így a formátumháború véget ért a blu-ray disc győzelmével• Az újgenerációs termékek egyik illusztris példánya, az LG BD370

lejátszója, amely a felhasználóknak a blu-ray technológia minden előnyét kínálja, és internetre is csatlakoztatható

• nagy felbontású MKV formátumú filmeket is lejátszik.