En optisk plate er et datalagringsmedium av optisk type , som består av en sirkulær plate der informasjonen er kodet, lagret og lagret ved å lage mikroskopiske riller med en laser på en av de flate flatene som utgjør den.
Som alle former for lagringsmedier er optiske plater basert på digital teknologi . Enhver type eller morfologi av informasjon ( tekst , bilde , lyd , video , etc.) kan kodes i digitalt format og lagres på denne typen media. [ 1 ]
En optisk diskstasjon bruker lasere i stedet for magneter for å lese og skrive informasjon på overflaten av disken. Selv om de ikke er like raske som harddisker , har optiske plater god plass til å lagre data, er mindre følsomme for miljøsvingninger og gir mer lagring til en lavere kostnad. Den første massive kommersielle applikasjonen var musikk-CDen , som stammer fra begynnelsen av 1980-tallet . Optiske plater varierer i lagringskapasitet, selv om det er mange typer, de vanligste er: 700 MB CD , 4,7 GB DVD og 25 GB Blu-ray i ett lag. Både optiske disker og optiske diskstasjoner kan være skrivebeskyttet eller lese-skrive. [ 1 ]
Den optiske disken støtter både analoge og digitale data . Optisk lagringsstandarder er regulert av Optical Storage Technology Association .
Innen databehandling og lyd- og videogjengivelse er en optisk disk en sirkulær disk hvor informasjon er kodet, lagret og lagret ved å lage mikroskopiske groper med laser på en av platene. de flate overflatene som utgjør den, som er vanligvis aluminium . [ 2 ] Kodematerialet sitter på toppen av et tykkere underlag, vanligvis polykarbonat , som utgjør størstedelen av skiven. Kodemønsteret følger en kontinuerlig spiralbane som dekker hele diskoverflaten, og strekker seg fra det innerste til det ytterste sporet . Datatilgang, lesing, gjøres når denne overflaten er opplyst med en laserstråle generert av en laserdiode inne i den optiske diskstasjonen som spinner disken med hastigheter rundt 200 RPM til 4000 RPM eller mer. Avhengig av type stasjon, disken format, og avstanden fra lesehodet til midten av disken, leses de interne sporene med en høyere hastighet. Sporene på overflaten endrer oppførselen til den reflekterte laserstrålen og gir oss informasjonen som platen inneholder. Derfor har de fleste optiske plater, bortsett fra de svarte platene i den originale PlayStation -spillkonsollen , sitt karakteristiske iriserende utseende skapt av fordypninger i det reflekterende belegget. [ 3 ] [ 4 ]
Baksiden av en optisk plate er vanligvis trykt med en etikett, vanligvis laget av papir, men noen ganger trykt eller stemplet på selve platen. Denne ukodede siden av disken er vanligvis dekket med et gjennomsiktig materiale, vanligvis lakk . I motsetning til disketter har de fleste optiske plater ikke et innebygd beskyttelsesdeksel og er derfor utsatt for dataoverføringsproblemer på grunn av riper, sprekker, fingeravtrykk og andre miljøproblemer. Selv om fingeravtrykk kan støv og skitt i mange tilfeller fjernes med en fuktig klut.
Optiske plater har generelt en diameter mellom 7,6 og 30 centimeter, med 12 cm som den vanligste størrelsen. En typisk skive er 1,2 millimeter tykk, mens sporlengden, avstanden fra midten av ett spor til midten av det neste, typisk er 1,6 µm ( mikron ). [ 5 ]
En optisk plate er utformet for å støtte en av tre typer opptak: skrivebeskyttet (de er forhåndsinnspilt på fabrikken og kan ikke slettes eller skrives om; for eksempel CD og CD-ROM ), skrivbar (evnen til å skrive til platen én gang, for eksempel CD-R ), eller overskrivbar (overskrivbar og slettbar, for eksempel CD-RW ). Opptakbare plater har vanligvis et organisk fargestoffregistreringslag mellom underlaget og det reflekterende laget. [ 6 ] På den annen side inneholder overskrivbare plater et legeringslag bestående av et materiale i skiftende tilstand , oftest AgInSbTe , en legering av sølv , indium , antimon og tellur . [ 7 ]
Avhengig av formatet kan optiske plater brukes til å lagre musikk (for eksempel for bruk i en CD-spiller), video (for eksempel for bruk i en DVD-spiller) eller data og dataprogrammer. The Optical Storage Technology Association , OSTA, fremmer standardiserte optiske lagringsformater. Selv om optiske plater er mer holdbare enn tidligere audiovisuelle lagringsformater, er de utsatt for skade fra miljøet og daglig bruk. Biblioteker fremmer prosedyrer for bevaring av optiske medier for å sikre fortsatt brukervennlighet i datamaskinens optiske platestasjon eller tilsvarende platespiller.
For sikkerhetskopiering av datadata og fysisk dataoverføring blir optiske plater som CD og DVD gradvis erstattet av raskere, mindre og mer pålitelige solid-state-stasjoner, spesielt USB-minne . Denne trenden forventes å fortsette ettersom USB-flash-stasjoner fortsetter å vokse i kapasitet og falle i pris. På samme måte har bærbare personlige CD-spillere blitt erstattet av bærbare solid-state MP3-spillere , og musikk kjøpt eller delt over Internett , eller på andre måter, har betydelig redusert antall solgte lyd-CDer per år.
Det optiske plateformatet støttes av ECMA, organisasjonen som siden 1984 har vært ansvarlig for å fremme utviklingen av optiske plater, som alle tilhører: CD-ROM, DVD, UMD , Minidisc , Blu-Ray... .
Så sent som i 2003 oversteg ikke den maksimale kapasiteten til minnekortstasjoner 8 eller 16 MB. Å ha et format som støttet nesten 1 GB var å ha ingen konkurranse.
En optisk plate har en beregnet levetid på i overkant av 100 år, noe som er litt mindre for dagens CD-er og DVD-er og betydelig mindre for Blu-ray laget av cellulose.
Multimediamulighetene til den optiske disken er varierte, og den bruker produksjonsprosesser som er godt kjent for industrien. Den lar deg lagre alle typer data i dem. Sammenlignet med formater, for eksempel kassetter for andre spillkonsoller eller minnekort, koster de mer å produsere, er mer skjøre for barn å håndtere og tar lengre tid å laste.
Den sterke konkurransen mellom de forskjellige verdensaksepterte mediene som CD eller andre medier som Minidisc , DVD Audio , SACD ... for å unngå konkurranse og dermed dra nytte av lisenser, på bekostning av forbrukere som måtte fornye dem hver gang at utstyret deres er inkompatibelt, har i det lange løp skadet de nye optiske plateformatene som ikke selger som forventet.
BluRay-formatet vant over konkurrenten HD DVD , i formatkrigen som ble lansert for å endre DVD-standarden. Selv om markedstrenden indikerer at etterfølgeren til DVD-en ikke vil være en optisk plate, men minnekortet. Å være den tøffeste konkurrenten som Blu-ray har. Kapasitetsgrensen i SD/MMC-formatkort er allerede 128 GB i LBA-modus (28-biters sektoradresse), og har fordelen av å kunne skrives om i minst 5 år.
Bruken av kassetter , sammenlignet med andre alternativer som optiske plater, reagerer på en lang rekke faktorer.
Produksjonsprisen, som når et visst nivå av enheter er nådd, er svært lav, i noen tilfeller, for eksempel videokonsoller , kontroll over distributører og produktprodusenter, som er forpliktet til å bruke patentet, etc. Generelt gir kassettene en viss garanti for å kontrollere programvaren som vises for en plattform, i det minste mot vanlige medier som CDer eller DVDer. I tillegg har en patron ingen bevegelige deler, så det er mindre sannsynlig at et program blir skadet hvis det får et treff mens det er i full lesing, eller blokkeres av et hull mens du reiser i en bil eller bare når du løfter armene å hvile noen sekunder.. De egner seg veldig godt for barn å bruke.
Den optiske platen ble oppfunnet i 1958. [ 8 ] I 1961 og 1969 søkte David Paul Gregg patent på den analoge optiske platen for videoopptak, US Patent 3,430,966 . Det er av spesiell interesse at US-patent 4.893.297 , innlevert 1968, utstedt 1990, genererte royaltyinntekter for Pioneer Corporations DVD frem til 2007, som omfatter CD- , DVD- og Blu-ray- systemer . På begynnelsen av 1960-tallet kjøpte Music Corporation of America (MCA) patentene fra Gregg og selskapet hans, Gauss Electrophysics.
Så i 1969, i Nederland , begynte fysikere fra Philips Research sine første eksperimenter på en optisk videoplate i Eindhoven . I 1975 slo Philips og MCA seg sammen, og i 1978, kommersielt mye senere, introduserte de sin etterlengtede Laserdisc i Atlanta . MCA byttet platene og Philips spillerne. Innleveringen var imidlertid en teknisk og kommersiell svikt, og samarbeidet mellom Philips og MCA ble oppløst.
I Japan og USA hadde Pioneer suksess med videoplaten frem til DVD-en kom. I 1979 begynte Philips og Sony , i konsortium, å utvikle en ny optisk lydlagringsplate ved bruk av digital teknologi, og i 1983 fullførte de CD-en med suksess. Parallelt hadde Pioneer -selskapet suksesser innen videoplater frem til utviklingen av dagens DVD .
På midten av 1990-tallet utviklet et konsortium av produsenter andre generasjon optiske plater, DVDen.
Tredje generasjon optiske plater ble utviklet mellom 2000 og 2006, og de første Blu-ray Disc-filmene ble utgitt i juni 2006. Blu-ray vant til slutt i en krig med høyoppløselig optisk plateformat over et format fra konkurrentene, HD DVD . En standard Blu-ray-plate kan inneholde omtrent 25 GB data, en DVD omtrent 4,7 GB og en CD omtrent 700 MB.
Kronologisk kan historien til optiske plater deles inn i tre generasjoner.
Optiske enheter ble opprinnelig brukt til å lagre musikk og dataprogramvare . Laserdisc-formatet lagret analoge videosignaler, men tapte kommersielt til VHS -kassettformatet , hovedsakelig på grunn av dets høye kostnader og manglende evne til å ta opp; alle andre førstegenerasjons diskformater er utelukkende laget for lagring av digitale data.
Merk: Andre faktorer som påvirker datalagringstettheten er for eksempel: en flerlags infrarød disk vil lagre mer data enn en enkeltlagsdisk; hvis det er CAV, CLV eller CAV etter soner; hvordan dataene er kodet; og hvor mye tom marg den har i midten og på kantene.
Andre generasjons optiske plater er ment å lagre store mengder data, inkludert digital video i kringkastingskvalitet . Slike plater leses vanligvis med en synlig lys (vanligvis rød) laser; en kortere bølgelengde og høyere numerisk blenderåpning [ 9 ] tillater en smalere lysstråle, noe som åpner for mindre groper og lander i skiven. I DVD-formatet tillater dette 4,7 GB lagringsplass på en standard 12 cm enkeltlags enkeltsidig plate; alternativt kan mindre medier, som MiniDisc- og DataPlay- formatene , ha en kapasitet som kan sammenlignes med kapasiteten til en større standard 12 cm CD. [ 10 ]
Tredje generasjons optiske plater er under utvikling og vil bli brukt til å distribuere høyoppløselige video- og videospill. Disse støtter høyere datalagringskapasitet, oppnådd gjennom bruk av kortbølgelengde synlig lyslasere og høyere numeriske blenderåpninger. Blu-ray Disc bruker fiolettlasere med stor blenderåpning, for bruk med plater med mindre groper og land, og dermed høyere lagringskapasitet per lag. [ 9 ] I praksis forbedres effektiv multimediepresentasjonsevne med forbedrede videodatakomprimeringskodeker som H.264 og VC-1 .
Følgende formater ble kansellert og prototypene deres ødelagt:
| Navn | Evnen | Eksperimentell [ Note 1 ] | År [ Note 2 ] |
|---|---|---|---|
| LaserDisc (LD) | 0,3 GB | 1971-2001 | |
| Skriv en gang lest mange disker (WORM) | 0,2-6 GB | 1979-1984 | |
| Compact Disc (CD) | 0,7–0,9 GB | 1981-i dag | |
| Elektronfangst optisk minne (ETOM) | 6-12 GB | 1987-1996 | |
| MiniDisc (MD) | 0,14 GB | 1989-i dag | |
| Magneto optisk plate (MOD) | 0,1–16,7 GB | 1990-i dag | |
| Digital Versatile Disc (DVD) | 4,7-17 GB | 1995-i dag | |
| LIMDOW (Laser Intensity Modulation Direct OverWrite) | 2,6 GB | 10 GB | 1996-i dag |
| GD-ROM | 1,2 GB | 1997-i dag | |
| Fluorescerende flerlagsskive | 50-140 GB | 1998-2003 | |
| Allsidig flerlagsplate (VMD) | 5-20 GB | 100 GB | 1999-2010 |
| Hyper CDROM | 1 bp | 100 GB | 1999?-? |
| Ultra Density Optical (UDO) | 30-60 GB | 2000-i dag | |
| FVD (FVD) | 5,4-15 GB | 2001-i dag | |
| Enhanced Versatile Disc (EVD) | DVD | 2002-2004 | |
| hd-dvd | 15-51 GB | 1 TB [ referanse nødvendig ] | 2002-2008 |
| Blu-ray-plate (BD) | 25 GB 50 GB 100 GB ( BDXL ) 128 GB ( BDXL ) |
1 TB | 2002-i dag |
| Professional Disc for Data (PDD) | 23 GB | 2003-2006 | |
| Profesjonell plate | 23-128 GB | 2003-i dag | |
| Digital flerlagsdisk | 22-32 GB | 2004-2007 | |
| Multipleks optisk datalagring (MODS-plate) | 250 GB-1 TB | 2004-i dag | |
| Universal Media Disc (UMD) | 0,9–1,8 GB | 2004-2014 | |
| Holografisk allsidig plate (HVD) | 6 TB | 2004-i dag | |
| Proteinbelagt plate (PCD) | 50 TB | 2005-i dag | |
| M DISC | 4,7 GB (DVD-format) 25 GB (Blu-ray-format) 50 GB (Blu-ray-format) 100 GB ( BDXL -format ) [ 11 ] |
2009-i dag | |
| Arkivdisk | 0,3-1 TB | 2014-i dag | |
| Ultra HD Blu-ray | 50 GB 66 GB 100 GB |
2015-i dag |
| Generasjon | Utgangspunkt | Maks | |
|---|---|---|---|
| (Mbit/s) | (Mbit/s) | × | |
| 1. (CD) | 1.17 | 65,62 | 52× |
| 2. (DVD) | 10.55 | 210,94 | 16× |
| 3. (BD) | 36 | 432 | 12× [ 12 ] |
| Betegnelse | ansikter | Lag (totalt) |
Diameter | Evnen | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| (cm) | ( GB ) | ( GiB ) | ||||
| DVD-1 | SS SL | 1 | 1 | 8 | 1,46 | 1,36 |
| DVD-2 | SSDL | 1 | to | 8 | 2,66 | 2,47 |
| DVD-3 | DS SL | to | to | 8 | 2,92 | 2,72 |
| DVD-4 | DS DL | to | 4 | 8 | 5,32 | 4,95 |
| DVD-5 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 4,70 | 4,37 |
| DVD-9 | SSDL | 1 | to | 12 | 8,54 | 7,95 |
| DVD-10 | DS SL | to | to | 12 | 9.40 | 8,74 |
| DVD-14 | DS DL/SL | to | 3 | 12 | 13.24 | 12.32 |
| DVD-18 | DS DL | to | 4 | 12 | 17.08 | 15,90 |
| DVD-R 1.0 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 3,95 | 3,68 |
| DVD-R 2.0 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 4,70 | 4,37 |
| DVD-R 2.0 | DS SL | to | to | 12 | 9.40 | 8,75 |
| DVD-RW 2.0 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 4,70 | 4,37 |
| DVD-RW 2.0 | DS SL | to | to | 12 | 9.40 | 8,75 |
| DVD+R 2.0 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 4,70 | 4,37 |
| DVD+R 2.0 | DS SL | to | to | 12 | 9.40 | 8,75 |
| DVD+RW 2.0 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 4,70 | 4,37 |
| DVD+RW 2.0 | DS SL | to | to | 12 | 9.40 | 8,75 |
| DVD RAM 1.0 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 2,58 | 2,40 |
| DVD RAM 1.0 | DS SL | to | to | 12 | 5.16 | 4,80 |
| DVD RAM 2.0 | SS SL | 1 | 1 | 12 | 4,70 | 4,37 |
| DVD RAM 2.0 | DS SL | to | to | 12 | 9.40 | 8,75 |
| DVD RAM 2.0 | SS SL | 1 | 1 | 8 | 1,46 | 1,36 |
| DVD RAM 2.0 | DS SL | to | to | 8 | 2,65 | 2,47 |
| CD-ROM 74 min | SS SL | 1 | 1 | 12 | 0,682 | 0,635 |
| CDROM 80 min | SS SL | 1 | 1 | 12 | 0,737 | 0,687 |
| CD ROM | SS SL | 1 | 1 | 8 | 0,194 | 0,180 |
| HDDCD-ROM | SS SL | 1 | 1 | 12 | 1.364 | 1270 |
| HDDCD-ROM | SS SL | 1 | 1 | 8 | 0,387 | 0,360 |
| hd-dvd | SS SL | 1 | 1 | 8 | 4,70 | |
| hd-dvd | SSDL | 1 | to | 8 | 9.40 | |
| hd-dvd | DS SL | to | to | 8 | 9.40 | |
| hd-dvd | DS DL | to | 4 | 8 | 18.80 | |
| hd-dvd | SS SL | 1 | 1 | 12 | 15.00 | |
| hd-dvd | SSDL | 1 | to | 12 | 30.00 | |
| hd-dvd | DS SL | to | to | 12 | 30.00 | |
| hd-dvd | DS DL | to | 4 | 12 | 60,00 | |
| HD DVD-RAM | SS SL | 1 | 1 | 12 | 20.00 | |
| Virksomhet | År | kodek | Vedtak | Prøvetakingsfrekvens | Frekvensrespons | Dynamisk rekkevidde | bithastighet | Maksimalt antall spor | Evnen | Maksimal opptakstid | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CD-lyd | sony og philips | 1982 | PCM | 16 bit | 44,1 kHz _ | 20Hz til 20kHz _ | 98dB _ | 1,4 Mbit/s | to | 650, 700 og 800 MB | 74, 80 og 90 minutter |
| minidisk | Sony | 1991 | ATRAC | 16 bit | 44,1 kHz _ | 20Hz til 20kHz _ | 103dB _ | 292 kbit/s | to | 1 GB _ | 45 minutter |
| DVD-lyd | Pioneer og Matsushita | 1997 | MLPer | 16, 20 eller 24 bit | 44,1/48/88,2/96/176,4 og 192 kHz | 20Hz til 80kHz _ | 120dB _ | 9,6 Mbit/s | 6 | 4,7 GB _ | 622 minutter (10 timer og 22 minutter) |
| SACD | Philips og Sony | 1999 | DSD | 1bit _ | 2,8 MHz _ | 20Hz til 100kHz _ | 120dB _ | 2,8 Mbit/s | 6 | 4,7 GB _ | 74' (1 lag), 148' (2 lag) og 222' (3 lag) |