Jak funguje zápis na DVD média

Formáty DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM, DVD+RW mnoho zkratek označujících různé metody zápisu na disky DVD. Od konce roku 2001 ...


Formáty DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM, DVD+RW mnoho zkratek označujících různé metody
zápisu na disky DVD. Od konce roku 2001 jsou všechny zmíněné technologie již na
trhu. V následujícím článku se dozvíte něco o tom, jak fungují.
CD vypalovačky zapisují na CD disky s označením CD-R a CD-RW v souladu s
jednotným standardem, který je definován v tzv. Orange Booku. Aktuální
specifikace je rozšířena vždy, když se například upustí od používání některé z
rychlostních tříd pro technologii CD-RW (například max. 4x, max. 10x). Orange
Book však stále zůstává alfou i omegou všeho.
Kdo ale koketuje s myšlenkou na zakoupení DVD vypalovačky, měl by si u různých
technologií alespoň nastudovat, pro jakou oblast použití je ten který formát
zápisu nejvhodnější. Tak například formát technologie DVD-RW je předurčen pro
nahrávání videa, neboť využívá způsobu zápisu CLV, který se vyznačuje
konstantní rychlostí zápisu dat. S využitím technologie DVD+RW lze vypalovat
informace metodami CLV a CAV. Díky tomu se hodí zejména pro záznam obrazu ve
spotřebních DVD rekordérech a pro ukládání dat z PC. DVD-RAM nacházejí využití
především v oblasti zálohování dat. Paměťové médium musí vydržet až 100 000
cyklů zápis/čtení a zaručit vysokou bezpečnost dat. Největší naději na úspěch
má technologie DVD-R. Ta se totiž způsobem zápisu podobá technologii CD-R a v
současnosti ji podporuje celá řada DVD mechanik a přehrávačů.

Vývoj zapisovacího formátu
Na jednotném standardu DVD-ROM se výrobci dohodli během dvou let, o standardu
pro zápis na disky DVD se dohadují dodnes. Nicméně aliance, které se vytvořily
během vývoje standardu pro DVD-ROM, z větší části přetrvaly až do dnešních dnů.
Společnosti Toshiba, Hitachi a Matsushita předložily v roce 1996 DVD fóru
specifikaci technologie DVD-RAM. V rámci aktuální verze 2.0 lze na nosiče
DVD-RAM uložit až 9,4 GB dat.
Iniciativa s názvem RW Products Promotion Initiative (RWPPI) kráčí vlastní
cestou: Od jednoho z jejích členů, společnosti Pioneer, pochází technologie
DVD-R a její varianta DVD--RW, na kterou lze data zapisovat vícekrát. Rekordéry
využívající první zmíněné technologie jsou k dispozici od konce roku 1997.
Vypalovačky typu DVD--RW jsou k dostání v Japonsku od poloviny roku 2000 a u
nás od druhého čtvrtletí 2001.
firmy Sony a Philips, tvůrci technologie MMCD, uzavřely spojenectví se
společnostmi Hewlett-Packard, Yamaha, Mitsubishi, Ricoh a Thomson a vyvinuly
vlastní standard označovaný jako DVD+RW. První verze měla dosahovat paměťové
kapacity 3 GB. Touto technologií popsaná média však nebyla kompatibilní se
žádným z ostatních typů DVD mechanik a přehrávačů. Proto se členové sdružení
DVD+RW Alliance rozhodli uvést na trh ovladače až ve verzi specifikace 2.0,
která definuje standardní kapacitu paměťového média 4,7 GB. Na výstavě IFA 2001
byly již představeny jak vypalovačky, tak i videorekordéry, které jsou vyráběny
na bázi technologie DVD+RW.

DVD-R
Na médium s označením DVD-Recordable, zkráceně DVD-R, lze provést zápis dat
pouze jednou. První generace těchto nosičů nabízí paměťovou kapacitu 3,95 GB,
současná, tj. druhá generace pojme až 4,7 GB dat. Veškeré nosiče dat tohoto
typu jsou vyráběny v provedení tzv. "single-layer", tj. s jednou zapisovací
vrstvou.
Vlastní technologie ukládání dat se vrací k principu tzv. "organic dye", který
je velmi podobný metodě zápisu dat na nosiče typu CD-R. Na transparentní
substrát základní desky DVD-R je nalisována rovněž transparentní záznamová
vrstva obsahující organickou barvu, podložená předtím kovovou reflexní vrstvou.
Jako barvivo organické vrstvy se používá kyanin, ftalokyanin nebo azure.
Metalická vrstva je většinou ze zlata. Barevná kombinace organické a reflexní
vrstvy propůjčuje disku jeho barevný tón.
Během zápisu rozehřeje laserový paprsek záznamovou vrstvu v místech, kde mají
později vzniknout důlky neboli tzv. pity. Neustálá změna výkonu laserového
paprsku oscilujícího v intervalu 6 až 12 mW brání přílišnému přehřátí v jednom
bodě, jehož následkem by vznikl příliš hluboký důlek (pit). Na zahřátém místě
organická vrstva ztmavne a následkem toho odráží laserový paprsek méně než
okolní transparentní oblast. Struktura méně a silně odrážejících oblastí
odpovídá pořadí pitů na nosiči DVD.
Pro zápis dat na disk DVD-R existují dva záznamové módy. Jedním z nich je mód
DAO (Disc-At-Once), známý z technologie CD-R/RW, tím druhým mód "border zone
recording", který je z funkčního hlediska podobný technologii
"multisession-recording". Na konci datové oblasti se nachází "border-out area",
nazývaná též jako bufferová zóna, která funguje jako dočasná zarážka, tzv.
"lead-out". Jestliže v dalším kole záznamu přibudou ke stávajícím datům data
nová, je nová zarážka ("lead-in") vytvořena za novou hranicí dat a staré
ohraničení oblasti dat je ignorováno.
Vypalování nosičů typu DVD-R(A) a DVD-R(G) se provádí za pomoci laserových
paprsků o různých vlnových délkách. V případě technologie DVD-R(G) se používá
vlnová délka 650 nm, disky DVD-R(A) vyžadují laserový svazek s délkou vlny 635
nm. Oba typy médií se co do kompatibility s mechanikami či přehrávači navzájem
neliší.

DVD-RW
V případě disků označovaných jako DVD rerecordable či DVD--RW (zkráceně též
jako DVD-ER a později uvedených na trh pod zkratkou DVD-R/W) jde o média, na
která lze zapisovat data vícekrát po sobě. Podle tvrzení výrobců na ně lze
provést zápis až 1 000krát. Na disk DVD-RW se vejde téměř stejný objem dat jako
na disk typu DVD-5, tj. maximálně 4,7 GB na jednu stranu.
Vzhledem k tomu, že technologie DVD-RW byla navržena jako přepisovatelná
varianta DVD-R, vykazuje s tímto jednorázovým předchůdcem fyzikální podobnost.
Například minimální a maximální délka pitu, vzájemná vzdálenost stop a délka
datových bitů jsou naprosto shodné. Laser pracuje na vlnové délce 650 nm. Pokud
jde o vlastní ukládání dat, technologie DVD-RW používá metodu fázových změn
(phase change).
Do transparentní vrstvy disku DVD-RW je vylisována datová stopa sinového
charakteru, která probíhá ve spirále od středu nosiče k jeho okraji.
Technologie DVD-RW ukládá data do prohlubní mezi jednotlivými oblouky
sinusoidy, přičemž data mají podobu důlků a plošek (pits/ /lands). K adresaci
jednotlivých sektorů a k identifikaci dat slouží tzv. "land prepit areas",
které se nacházejí na vyvýšených ploškách.
Technologie DVD-RW využívá dvou různých typů zápisu dat. Tím prvním je tzv.
"restricted overwrite mode", který předpokládá úvodní naformátování paměťového
média. Díky redukci nepopsaných míst na disku ("gaps") je dosaženo vyšší
efektivity zápisu dat. Alternativu k typu "restricted overwrite mode"
představuje "sequential recording mode", který vykazuje podobnost se záznamem
typu multisession na CD-R/RW. Na konci každého zápisu na disk vytvoří záznamové
zařízení oblast zvanou "border-out area", kterou označuje dočasná zarážka
("lead-out"). Nově připojená data jsou opatřena novou oblastí "border-out
area", přičemž její předchůdkyně je čtecí mechanikou do budoucna ignorována.

DVD+RW
Na paměťové médium typu DVD+RW lze data zapisovat vícekrát po sobě. První verze
specifikace předpokládala paměťovou kapacitu 3,0 GB. Vypálené disky tohoto typu
nebyly kompatibilní se žádným z ostatních
typů DVD mechanik a přehrávačů. Proto se členové sdružení DVD+RW Alliance
rozhodli, že vhodné vypalovačky uvedou na trh až ve verzi 2.0, která
předpokládá kapacitu nosiče 4,7 GB dat.
Jak už bylo řečeno, ve verzi 2.0 se na disk DVD+RW vejde až 4,7 GB dat a nosič
má vydržet minimálně 1 000 cyklů zápisu a mazání. Média typu DVD+RW jsou
vyráběna v provedení s jednou záznamovou vrstvou (single layer). Jako metoda
zápisu je využívána technologie fázové změny. O zápis dat na disk DVD+RW se
stará laser o vlnové délce 650 nm.
Pro fyzický zápis dat používá technologie DVD+RW metodu "high frequency wobbled
groove". Do transparentní vrstvy disku je hustě vylisována datová stopa
sinusového charakteru. Data jsou v případě DVD+RW ukládána výhradně do drážek
označovaných jako "groove", které leží mezi dvěmi datovými stopami.
Na rozdíl od ostatních přepisovatelných médií je u této
technologie možné na disky DVD+RW zapisovat jak v módu CLV, tak i v módu CAV.
Ve druhém zmíněném módu se disk DVD+RW otáčí v diskové mechanice s konstantní
úhlovou rychlostí. Vzhledem k tomu, že v módu CAV se na rozdíl od metody CLV
současně s nastavování čtecí hlavy nemusí měnit rychlost otáčení disku, je
nastavování polohy laserové optiky o poznání rychlejší. V módu CAV není možné
na fragmentované disky DVD+RW nahrávat lineární videosnímky.
Díky charakteristice zvané "lossless linking" (navazování bez mezery) lze
konsekventní technologii záznamu na média DVD+RW považovat za náhradu
videorekordéru. Probíhající zápis na disk jde zastavit a pokračovat v něm po
vzdálenosti, která nepřekročí 1 mikrometr. Tak lze k již vypáleným obrazovým
datům přidat nové videosekvence, aniž by mezi starým a novým snímkem vznikla
mezera.

DVD-RAM
Technologie DVD-RAM, oficiálně označovaná termínem DVD rewritable, představuje
vedle technik DVD-RW a DVD+ +RW další způsob, jak na bázi metody "phase change
recording" zajistit záznam dat s možností jejich přepisu. Jednostranná média
první generace DVD-RAM pojala na jednu stranu nosiče 2,58 GB dat. Média druhé
generace zvýšila svou kapacitu na 4,7 GB. Na disky DVD-RAM lze obvykle provádět
zápis pouze tehdy, jsou-li vloženy do speciální cartridge. Pokud to však
firmware diskové mechaniky dovoluje, lze média vypalovat i bez cartridge. To
ovšem za předpokladu, že pouzdro disku není zabezpečeno, což je však u mnohých
typů disků pravidlem. Technologie DVD-RAM používá laserový paprsek s vlnovou
délkou 650 nm, která leží v červené oblasti spektra. Disk má být možné smazat a
zaplnit novými daty nejméně 100 000krát.
Technologie DVD-RAM používá metodu zápisu "wobbled land and groove". Data jsou
ukládána jak do předlisovaných drážek ("grooves"), tak i na plošky mezi nimi
("lands"). Laserový paprsek sleduje střídavě stopy typu "groove" a typu "land".
Různá výšková úroveň zaznamenaných dat se projevuje ve větším odstupu vedle
sebe ležících datových oblastí, a tím pádem ve snížené pravděpodobnosti, že při
jejich čtení dojde k chybám. Díky tomu lze umístit datové stopy na disk hustěji
(0,615 mm), než je tomu u jiných druhů zápisu. V každém sektoru je předřazena
jeho hlavička ("header"), která nese informaci o fyzické adrese sektoru.
Sektory na disku DVD-RAM jsou uspořádány do zón podle schématu CLV, což je
kombinace módů CLV a CAV. Disk druhé generace o průměru 120 milimetrů je
rozčleněn do 35 zón, zónou 0 na vnitřním průměru disku DVD-RAM počínaje a zónou
34 na vnějším okraji nosiče konče. V rámci každé ze zón je rychlost otáčení
mechaniky konstantní, zóna od zóny se však liší. Díky metodě CAV a jejímu
rozdělení na zóny je rychlost čtení dat vyšší, než je tomu v případě
technologie CLV.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.