Оптические носители информации (ОНИ). Разновидности ОНИ. Конструктивные особенности.
Компакт-диски - это носители информации, предназначенные для хранения информации в цифровой форме (в виде набора чисел).
Семейство компакт-дисков включает в себя носители различных типов, оптимизированных для хранения и использования специфичных видов информации. Несмотря на разнообразие типов КД, всем им присущи общие черты, или характеристики.
Помимо обычных компакт-дисков, существуют записываемые и перезаписываемые диски - CD‑R и CD‑RW. Терминами CD‑R и CD‑RW обозначаются как устройства для записи, так и сами диски.
Для однократной записи используются так называемые болванки, представляющие собой обычный компакт-диск, в котором отражающий слой выполнен преимущественно из золотой или серебряной пленки, а между ними и поликарбонатной основой расположен регистрирующий слой их органического материала, темнеющего при нагреве.
Строение диска с однократной записью (CD-R)
На CD‑R организуется та же информационная структура, что и на штампованных дисках - ТОС и набор дорожек различных типов. Это позволяет при помощи соответствующего программного обеспечения записывать звуковые, фото- видеодиски, которые могут затем проигрываться в обычных звуковых и видеопроигрывателях. Однако, отражающая способность зеркального слоя и четкость питов у дисков CD‑R ниже обычного, отчего некоторые устройства могут работать с ними неуверенно.
В перезаписываемых дисках CD‑RW используется промежуточный слой из органической пленки, изменяющей под воздействием луча свое фазовое состояние с аморфного на кристаллическое и обратно, в результате чего меняется прозрачность слоя. Существующие диски выдерживают от тысяч до десятков тысяч циклов перезаписи. Однако, их отражающая способность значительно ниже штампованных и однократных CD‑R, что затрудняет их считывание в обычных приводах.
Структура оптического диска
Перезаписываемый диск может иметь такую же структуру дорожек и файловую систему, что и CD‑R, либо на нем может быть организована специальная файловая система UDF (Universal Disk Format - универсальный дисковый формат), позволяющая динамически создавать и уничтожать отдельные файлы на диске.
FMD‑ROM (рис. 1.11). Диск совершенно прозрачный, хотя и имеет формат обычного CD или DVD диска. В отличие от обычного CD‑ROM, в котором отражающий алюминиевый слой нанесен на выдавленную подложку из полимера, из-за чего он собственно и непрозрачен, диск FMD‑ROM монолитен и при этом разделен по вертикали на некоторые условные области названные разработчиками "слоями" (layer). Эти "слои" не являются слоями в привычном смысле, это скорее параметр форматирования диска, ближайший аналог - это сектора и дорожки для магнитных носителей. Толщина этих слоев строго фиксирована, и это не случайно. Чтобы понять, почему разработчики выбрали именно эту толщину каждого из слоев, надо рассмотреть принципы записи/считывания информации на FMD‑ROM.
Приведем список ряда преимуществ FMD/C:
- малая потеря полезного сигнала при прохождении нескольких слоев;
- меньшая, чем у CD/DVD, чувствительность к различным недостаткам устройств считывания;
- флуоресцентная технология не требует особых производственных условий;
- излучающийся флуоресцентный свет с любого слоя не когерентен, тем самым устраняется проблема множественных интерференций, которая присутствует в технологиях CD/DVD.
- FMD‑технология совместима с CD и DVD форматами, поддерживая ту же систему распределения данных на каждом слое.
Сравнительная сводная таблица
| Параметры | CD | DVD | FMD |
| Диаметр диска, мм | |||
| Вместимость, Гбайт | 0,64 | 17,4 | 50,3 |
| Число слоев | 2 (на каждой стороне) | ||
| Расстояние между слоями, мкм | - | 25±5 | |
| Общая толщина информационных слоев, мкм | 0,11 | ||
| Формат | CD | DVD | Модифицированный DVD |
| Расстояние между треками, мкм | 1,6 | 0,74 | 0,8 |
| Длина волны, нм | 635-650 |
DVD - многофункциональный цифровой оптический диск DVD (Digital Versatile Disc) с высокой плотностью записи информации. Формат DVD предусматривает возможность на едином физическом носителе (оптический диск диаметром 12 см) сохранять в едином формате записи различные виды цифровых данных. В зависимости от их вида и назначения DVD-диска различают следующие типы дисков:
- DVD‑Video
- DVD‑Audio
- DVD‑ROM
- DVD‑R
- DVD‑RAM (DVD‑RW)
Существует два физических размера DVD - диска: 12 см (4.7 дюйма) и 8 см (3.1 дюйма). По конструктивному исполнению DVD - диски обоих классов делятся на 4 различных типа. Они бывают одно- и двухслойными, при этом информация может записываться на одной или на двух сторонах диска. Цифра в наименовании - это округленное значение емкости.
- DVD-1(Single-sided, Single-layer disc). Однослойный односторонний диск емкостью 1.36 Гбит. Имеет размеры: диаметр 8 см и толщину 1.2 мм;
- DVD-2(Single-sided, Double-layer disc). Двухслойный односторонний диск емкостью 2.48 Гбит. Имеет два информационных слоя: внутренний слой, на поверхность которого наносится слой из специального полупрозрачного материала. Размеры: диаметр 8 см и толщину 1.2 мм;
- DVD-3(Double-sided, Single-layer disc). Двухсторонний оптический диск с одним информационным слоем. Обладает емкостью в 2.72 Гбит. Размеры: диаметр 8 см и толщину 1.2 мм;
- DVD-4(Double-sided, Double-layer disc). Двухсторонний диск с двумя информационными слоями. Обладает емкостью в 4.95 Гб. Размеры: диаметр 8 см и толщину 1.2 мм;
- DVD-5- это первая рыночная версия DVD диска: односторонний диск с однослойной записью и емкостью 4,7 Гб. DVD состоит из 0,6 мм пленки, покрытой алюминием и наклеенной на чистую подложку. Технология напыления та же, что используется при изготовлении обычного CD. Алюминиевая пленка имеет толщину 55 нанометров, как и для аудио‑CD и CD‑ROM.
- DVD-9- это двухуровневый односторонний диск с емкостью 8,5 Гбайт. Для производства такого диска необходимо создать полупрозрачный слой, который отражает 18-30% лазерного излучения. Этого достаточно, чтобы можно было считывать информацию с верхнего слоя.
- DVD‑10- однослойный двухсторонний диск с емкостью 9,4 Гб. В принципе это двойной DVD-5 без чистой подложки. Два диска, покрытых металлическими пленками, соединены вместе. Чтобы не переворачивать такой диск в плеере, имеются две лазерные головки воспроизведения, направляющие излучение снизу и сверху.
- DVD‑18 -структура в принципе та же самая, как у DVD‑9, но DVD‑18 может читаться с обеих сторон. Результат - двойная емкость по сравнению с DVD‑9.