Okrągły cud świata

Optyczne nośniki danych to jeden z filarów dzisiejszej ery komputerowej. Rozwój elektroniczny nie byłby możliwy bez nich, a świat zdecydowanie cofnąłby się w rozwoju.

Optyczne nośniki danych to jeden z filarów dzisiejszej ery komputerowej. Rozwój elektroniczny nie byłby możliwy bez nich, a świat zdecydowanie cofnąłby się w rozwoju.

Wnętrze płyty - Przekrój przez płytkę i zasada odczytu

Wnętrze płyty - Przekrój przez płytkę i zasada odczytu

Pierwsze komercyjne dyski optyczne wynaleziono w roku 1958, jednak na rynku pokazały się one dopiero 20 lat później. Nosiły nazwę LaserDisc i służyły przede wszystkim do odtwarzania filmów. Trudno porównywać jednak technologię stosowaną w tym medium do np. nowoczesnych nośników, jakimi są płyty DVD. Płyty LaserDisc występują w trzech średnicach, 30 cm (LP), 20 cm (EP) i 12 cm (rozmiar zwykłej płyty CD). Niestety mimo ich dużych rozmiarów, mieszczą jedynie od 30 do 74 minut na jedną stronę (niektóre płyty były nagrywane dwustronnie). Ów format przyjął się głównie w Japonii i USA, ostatnia płyta tego typu została wyprodukowana w 2001. W odróżnieniu od CD czy DVD, materiały filmowe przechowywane na tym nośniku są głównie analogowe, a jedynie dźwięk nagrywano cyfrowo. Na początku ery DVD uważano ten przestarzały standard jako lepsze rozwiązanie, gdyż pierwsze DVD posiadały błędy w kodowaniu, jednak z rozwojem i udoskonaleniem DVD ostatecznie osiągnął znacznie wyższy poziom od swojego pradziadka.

Witamy cyfrowy świat

Fakt iż LaserDisc był pierwszym optycznym rozwiązaniem na rynku nie znaczy jednak, że był on popularny. Pięć lat po jego premierze współpraca firmy Sony i Philips zaowocowała w stworzeniu najbardziej popularnego formatu - Compact Disc, czyli CD.

Po prawej zwykła płyta CD, po lewej imponujący LaserDisc

Po prawej zwykła płyta CD, po lewej imponujący LaserDisc

Pierwsze płyty CD skonstruowano do przechowywania dźwięku cyfrowego. Średnica standardowej płyty wynosi 120 mm, a grubość 1,2 mm. Pokryte są cienką warstwą aluminium, w której znajdują się wgłębienia i pola, dzięki którym odbywa się cyfrowe odczytywanie i zapamiętywanie danych.

W roku 1985 zaprezentowano standard CD-ROM (read-only memory), dzięki czemu można było umieszczać nie tylko cyfrowy dźwięk, lecz również dane na płycie CD. Na początku lat 90. wprowadzono CD-R, które wywołało furorę, gdyż pozwalało użytkownikom komputerów na zapamiętywanie swoich danych, muzyki i filmów. Pierwsze płyty kompaktowe (CD) mogły pomieścić 74 min muzyki, co odpowiada odpowiednio 650 MB danych, a stosując gęstszą metodę zapisu, można również otrzymać dyski o pojemności 700 MB (80 min muzyki).

Jedną z większych różnić pomiędzy LaserDisc a Compact Disc jest fakt, iż CD jest w pełni cyfrowy. Popierając tezę o popularności płyt kompaktowych, wystarczyłoby wymienić ilość sprzedanych płyt CD-Audio, CD-ROM i CD-R. W sumie wynosiła ona do roku 2004 około 30 bilionów sztuk (30 000 000 000 000).

Dziecko bez imienia

Wraz z rozwojem płytek zmieniały się też opakowania. Toporne pudełka zastąpiły praktyczne wersje slim.

Wraz z rozwojem płytek zmieniały się też opakowania. Toporne pudełka zastąpiły praktyczne wersje slim.

Jako iż z biegiem czasu pojemności płyty CD nie były wystarczające, pod koniec roku 1995 przedstawiono standard DVD, który na początku oznaczał Digital Video Disc, później uznano, że powinien oznaczać Digital Versatile Disc, aż w końcu zdecydowano, iż DVD to nazwa własna i mówi sama za siebie. Technologia wywodzi się z dwóch innych wynalazków z początku lat 90. - Multimedia Compact Disc i Super Disc. Ponownie firmy Sony i Philips były głównymi twórcami tego wynalazku. Postanowiły one porzucić pomysł dwóch oddzielnych standardów i połączyć je w jeden uniwersalny, posiadający korzyści obu technologii. Płyta DVD fizycznie przypomina płytę CD, gdyż jest identycznych rozmiarów, jednak posiada znacznie większą gęstość, a zapisywane dane muszą zawierać system plików, w tym przypadku UDF.

Miejsca nigdy za wiele

W czytnikach DVD długość fali lasera wynosi 650 nm, z kolei w czytnikach CD mamy falę 780 nm

W czytnikach DVD długość fali lasera wynosi 650 nm, z kolei w czytnikach CD mamy falę 780 nm

Rozwój komputerów i urządzeń elektronicznych jest na tyle szybki, iż istnieje poważne zapotrzebowanie na nośniki o wyższej pojemności niż DVD. Na szczęście istnieją już gotowe standardy takie jak Blu-Ray, czy też HD-DVD. W pierwszym przypadku możemy mówić nawet o pojemnościach rzędu 50 GB, w drugim, nieco mniej, bo w najlepszym wypadku około 45 GB. Takie pojemności pozwolą na nagrywanie i odtwarzanie filmów HDTV, które zajmują znacznie więcej miejsca ze względu na poprawioną rozdzielczość (1920 x 1080) w stosunku do zwykłych filmów, znajdujących się na płycie DVD (768 x 576). Niestety nie wiadomo jeszcze do końca, który z obu formatów zostanie lepiej przyjęty na rynku. Być może dojdzie też do powtórki z historii i oba formaty zostaną połączone w jedną wspólną specyfikację.

Różnorodność CD

Oznaczenia płyt DVD

Oznaczenia płyt DVD

Już od ponad 30 lat śledzimy rozwój płyt kompaktowych, które powoli przechodzą w zapomnienie, gdyż coraz bardziej popularny jest format DVD. Jednak przez tak długi okres powstały przeróżne rodzaje płyty CD. Najbardziej standardowe są oczywiście płyty CD-ROM o pojemności 74 min/650 MB. Czemu zdecydowano się na takie akurat parametry? Wyjaśnić je można z pomocą dwóch anegdot. Pierwsza mówi, iż wiceprezydent firmy Sony - Norio Ohga był pasjonatem opery, a przede wszystkim fanem 9 symfonii Beethovena. Ta zaś w najdłuższej wersji trwała dokładnie 74 minuty. Ohga stwierdził, iż chce mieć format, w którym nie będzie mógł słuchać ulubionego utworu bez konieczności przekładania nośnika na drugą stronę.

Druga anegdota dotyczy z kolei średnicy dziury po środku płyty. Wynosi ona 14 mm, bowiem współtwórca formatu CD - holenderski Philips zaproponował, aby dziura miała te same rozmiary, co swego czasu najmniejsza moneta na świecie, holenderska 10 centówka.

Te pomysły zaowocowały w powstaniu dzisiejszego standardu CD.

Załamania światła na płytce skutkują ciekawymi efektami

Załamania światła na płytce skutkują ciekawymi efektami

Oprócz podstawowego rozmiaru 120 mm, istnieją również płyty Mini-CD o przekątnej 60-80 mm, które potrafią zapamiętać od 50 MB do 300 MB danych, czyli od 6 do 34 min muzyki. Tego rodzaju nośniki używane są zazwyczaj jako single albo luksusowe wizytówki. Płyty CD-ROM występują w pojemnościach 650 MB (74 min muzyki), 700 MB (80 min), 800 MB (90 min), 870 MB (99 min) i dwuwarstwowe płyty 1,4 GB. Większość wysokopojemnościowych nośników CD nie była jednak w pełni kompatybilna z nagrywarkami i odtwarzaczami, a sprzedawana była jako płyty jednokrotnego zapisu. Na standardowych nośnikach Audio-CD zapisuje się muzykę w formacie 16-bit. stereo i częstotliwości próbki 44,1 kHz. Jednak powstały również płyty HDCD, które są kodowane 20-bitami, i na odpowiednim sprzęcie Hi-Fi można było się delektować lepszą, jak na owe czasy, jakością muzyki. Ciekawym formatem płyty CD, szczególnie uwielbianym wśród miłośników karaoke, jest CD+G (CD + Graphics), który pozwala na słuchanie utworu i jednoczesne wyświetlanie tekstu piosenki.

Szybkie i szybsze

Bywa, że maksymalne prędkości nagrywania podane na płytce różnią się od faktycznej maksymalnej prędkości, z jaką można nagrywać płyty. Dlaczego program podaje, że płytę 52x możesz wypalić co najwyżej z prędkością 24x? Otóż w najnowszych nagrywarkach znajduje się system kontroli jakości nośnika, który określa maksymalną prędkość zapisu. Tym samym płytka jednego producenta oznaczona 52x da się zapisać z nominalną prędkością, a płytka 52x innej firmy znacznie wolniej.

Zabezpieczenie (nie)koniecznie

Niektóre firmy foniczne wprowadziły na przełomie roku 2001 techniczne zabezpieczenie przed kopiowaniem. Miało to zapobiec rozpowszechniającemu się piractwu. Zabezpieczenie polegało w większości przypadków na wprowadzeniu na płytę CD dodatkowej, błędnej ścieżki, której napędy CD-ROM nie mogły odczytać.

Niestety, zabezpieczenia przyniosły więcej szkód niż pożytku. Oprócz pogorszonej jakości nagrań, w wielu odtwarzaczach płyt kompaktowych występowały błędy, a niejednokrotnie legalna płyta w ogóle nie chciała się odczytać. Na początku zabezpieczenia te stosowano bez informowania konsumentów. Z czasem zaczęto jednak informować hasłami to nie jest CD, czy też nie odtwarza się w PC/MAC. Z uwagi na pojawiające się problemy oraz fakt, że owe zabezpieczenia są łatwe do złamania, dziś większość firm fonicznych zrezygnowała z tego rodzaju zabezpieczeń.

WORM-s?

Płytki określane nazwą WORM to Write Ones Read Many. Jak sama nazwa wskazuje są to nośniki, które nagrać można tylko raz, ale ich odtwarzanie odbywa się bez ograniczeń. Do produkcji płytek WORM przymierza się kilka firm. Są one przygotowywane zarówno dla standardu Blu-Ray, jak i dla HD-DVD.


Zobacz również