Cd rom как двигатель головки

Повреждения электронных компонентов электрических схем CD-ROM.

Повреждения электронных компонентов электрических схем CD—ROM.

Несмот­ря на достаточно небольшой (относительно общего числа дефектов CD-ROM) процент случаев выхода из строя электроники (5 — 10%), поиск неисправностей в электронных схемах является самой трудоемкой частью ремонта.

Если компьютер не идентифицирует устройство CD-ROM и не горит светодиод обра­щения к дисководу, то во-первых возможна неисправность интерфейса. Проверку сигналов интер­фейсного соединителя производят с помощью осциллографа. Во-вторых, причиной указанной неисправности может быть неисправна микросхема, обеспечива­ющая системное управление диско­водом.

Если не проходят тесты дисковода CD-ROM на компьютере при установке нового дисковода CD-ROM (он обычно тестируется с помощью специаль­ных программ CD Speed 99, CDUTIL, CDTEST33 и др.), то необходимо по результатам теста оценить и проанализировать проблему, Например, с помо­щью программы CD Speed 99 произ­вести контроль скорости переда­чи данных, линейной скорости вра­щения диска, времени доступа к ин­формации, записанной на диске и проанализировать полученные данные. Скорость передачи данных измеря­ется тремя параметрами: значением текущей скорости; стартовой скорости (на внутреннем диаме­тре диска); конечной скоростью (на внешнем диаметре диска).

Графики скорости передачи дан­ных и линейной скорости вращения диска должны иметь вид прямых линий без «провалов». За­тем производится замер времени доступа к информации (seek time). Например, время доступа при слу­чайной выборке должно составить примерно 100 мс, на 1/3 диска должно быть 104 мс, а на полном диске 127 мс.

Таким образом, по времени до­ступа судят о быстродействии и ра­ботоспособности дисковода. Если дисковод не проходит тесты (при хорошем «незаезженном» компакт-диске), то его необходимо настраи­вать и ремонтировать. Кроме того, для настройки дисководов применяют и специальные тестовые диски, за­писанные на прецизионном обору­довании. На этих дисках записаны сигналы различных частот и внесе­ны ошибки, такие как выпадения сигнала, загрязнения, царапины и т.д. Полностью исправный и пра­вильно настроенный дисковод все по­добные ошибки исправляет. Каж­дая фирма-изготовитель дисково­дов рекомендует для настройки и проверки своих моделей свои фирмен­ные тестовые диски.

Если не работает механизм загрузки/выгрузки компакт- диска и диско-приемник не выдвигает­ся при нажатии на клавишу «Open» и не задвигается при на­жатии на клавишу «Close», то вначале проверяют поступление напряжения +5 В на процес­сор системного управления диско­водом при нажатии клавиши «Open». При наличии этого напря­жения проверяют наличие сигналов управления двигателя загрузки-выгрузки диска (ДЗВД), которые обеспечивают подачу напряжения питания на об­мотку электродвигателя.

При наличии сигналов управле­ния проверяют исправность самого электродвигателя: к контактам дви­гателя подключают внешний источ­ник питания постоянного тока 9 В. Если вал двигателя начинает быстро вращаться, можно считать, что дви­гатель исправен. Если двигатель не вращается, вращается слишком мед­ленно или быстро нагревается, ом­метром проверяют сопротивление его обмоток: R_обм = 6,5 Ом. В случае значительного (более 30%) откло­нения R_обм от указанного значения необходимо заменить сам двигатель.

Если не считывается информа­ция с компакт-диска или считывание происходит со сбоями, то причинами этих не­исправностей могут быть следующие факторы:

• отсутствует вращение диска или скорость вращения отличается от номинальной;
• отсутствует позиционирование лазерной головки считывания;
• отсутствует лазерный луч или его интенсивность недостаточна;
• отсутствие синхронизирующих сигналов дисковода;
• не работает система авто-фокуси­ровки луча лазерного диода;
• неисправность цепей питания +5 или +12 В на электронной плате дисковода или неисправность компонента на плате.

Если диск не вращается, то иногда требу­ется всего лишь увеличить ток лазерного диода (путем поворота движка перемен­ного резистора на 10 — 30 градусов по направлению часовой стрелки), чтобы диск начал работать. В восьми дисководах из десяти это приво­дило к положительному результату и считывание информации было восстановлено, в двух дисководах была замене­на драйверная микросхема (микросхема сильно грелась, а значит она вышла из строя), а одном случае у дисковода был неисправен 15-жильный плоский кабель.

Если скорость вращения диска от­личается от номинальной, то иногда для увеличения скорости вращения компакт-диска бывает до­статочно повернуть движок пере­менного резистора на 3-5° по часо­вой стрелке (для увеличения тока лазерного диода). Если это не помо­гает, то возможна неисправность микросхемы сервопривода двигателя. Сервосистема управления вра­щением диска обеспечивает посто­янство линейной скорости движения дорожки считывания на диске отно­сительно лазерного пятна. При этом угловая скорость вращения диска зависит от расстояния лазерной головки считывания до центра диска. Характерными признаками неисправности сервосистемы явля­ются либо отсутствие вращения дис­ка, либо, наоборот, разгон до мак­симальной скорости вращения. При попытке изъять компакт-диск с по­мощью клавиши «Open» диско-приемник выдвигается с вращающимся на ней диском.

Если отсутствует позиционирова­ние лазерной головки считывания, то этом случае могут присутство­вать четыре варианта проявления неисправности:

• лазерной головки считывания не перемещается при перво­начальном включении питания дисковода;
• лазерная головка считывания перемещается, однако не до­ходит до внутренней границы диска;
• лазерная головка считывания находится у внутренней границы диска, однако порядок счи­тывания компакт-диска не выполняется;
• лазерная головка считывания перемещается к стартовому положению, но ДКЛГС не выключается.

Если двигатель каретки лазерной головки считывания работает, а сама головка не переме­щается или имеет неупорядоченное движение, то предварительно убеж­даются в исправности механических элементов привода каретки лазерной головки (за­едание шестеренок и т.п.), а затем прове­ряют интерфейс связи дисковода с компьютером.

Если лазерная головка не перемещается при первоначальном включении питания дисковода, то вначале проверяют исправность самого двигателя ка­ретки лазерной головки, измеряют сопротивление его обмотки (R_o6m = 20 Ом). Затем осциллографом проверяют наличие сигнала управления на обмотке дви­гателя, а случае его отсутствия про­веряют его драйверную микросхему. При необходимости ее заменяют, в особенности в случае ее сильного нагрева.

Иногда лазерная головка передвигается к вну­тренней границе диска, однако ин­формация считывается со сбоями вследствие загрязнения линзы. Необходимо произвести чистку лин­зы специальным чистящим диском.

Если отсутствует свечение лазера или его интенсивность недоста­точна, то возможно, что с течением време­ни эмиссионная способность лазер­ного диода снизилась, а при этом снижа­ется надежность считывания информации и работоспособность всего привода. Мощность излучения лазера контролируется схемой управления питанием лазера. Если визуально не видно красного свечения луча лазера, то или неисправен сам лазерный диод, или не работает его схема управле­ния. Если свечение лазера видно, диск вращается, а считывание ин­формации идет со сбоями, целесо­образно увеличить ток лазерного диода, вращая по часовой стрелке движок переменного резистора, расположенного на лазерной головке, на 10 – 30 о . Обычно после такой операции счи­тывание информации с диска вос­станавливается. В других случаях контролируют с помощью осцилло­графа работу микросхемы управле­ния лазерным диодом.

Если отсутствуют синхронизирую­щие сигналы в дисководе, то внешне это проявляется в отсутствии за­грузки/выгрузки диска, индика­ции и управления дисковода. Вначале проверяют исправность кварцевых резонаторов, а затем наличие син­хронизирующих импульсов в кон­трольных точках. При отсутствии синхронизирую­щих импульсов в одной из этих то­чек перестает работать соответствующая микросхема, что влечет за со­бой отказ одного из узлов дисково­да. Наличие синхронизирующих импульсов является основой для дальнейшей диагностики неис­правности дисковода.

Если не работает система автофо­кусировки луча лазерного диода, то необходимо проверить

работу схе­мы автоматического слежения за ба­лансировкой канала фокусировки луча лазера. Оценивается уровень постоянных составляющих сигналов ошибок фокусировки, и в соответст­вии с ними изменяются управляю­щие напряжения балансировок. При­знаками неправильной работы сис­темы автофокусировки являются:

• большая задержка с момента включения режима считывания информации до появления
• ин­формации (более 2 с);
• большой уровень шумов и помех при работе привода фокуса (из­быточное усиление);
• неожиданная остановка вращения диска после включения режима считывания информации.

Сигналы управления фокусом во время процесса автофокусировки «FOK» кон­тролируют с помощью осциллогра­фа в контрольной точке FOK на ос­новной электронной плате, а напря­жение на фокусирующих катушках и соеди­нителе на электронной печат­ной плате.

О работоспособности системы фо­кусировки можно судить по характер­ным движениям фокусирующей лин­зы в момент старта вращения диска, а также по режиму ускорения вращения диска при нахождении фокуса луча лазера. Если характерные движения фокусирующей линзы отсутствуют, проверяют, включен ли лазер. Затем необходимо измерить омическое сопротивление фокусиру­ющих катушек. В дисководе сопротивление этих катушек состав­ляет примерно 5,2 Ом. Для проверки указанных катушек можно использовать любую батарей­ку напряжением 1,5 В. При проверке фокусирующей катушки, линза долж­на перемещаться вверх-вниз при смене полярности батарейки. Обычно при подключении омме­тра к катушкам наблюдается неболь­шое перемещение привода фокуси­ровки, что говорит о его исправнос­ти. Далее контролируют ВЧ-сигнал «EFM» в контрольной точке EFM.

Если неисправны цепи питания (+5В) и (+12В) на электронной плате дисковода из-за неисправности компонента на плате, то вначале про­веряют наличие напряжения пита­ния +5 и + 12В на всех микросхе­мах и обмотках электродвигателей. Затем проверяют исправность кон­денсаторов, включенных в цепи электропитания дисковода. В заключение проверяют исправ­ность отдельных компонентов эле­ктронной платы дисковода.

Наибо­лее часто выходят из строя мощные микросхемы с радиатором, а также транзисторы в миниатюрных корпу­сах для поверхностного монтажа. Привод CD-ROM по источнику пита­ния (+5В) потребляет примерно 0,6 А, а по источнику питания (+12В) потребляет около 2 А.

Проверить двигатель загрузки и выгрузки диска, который управляется через схему драйвера двигателя. Управляющий сигнал на открывание-закрыва­ние лотка (при нажатии клавиши «open/close» на лицевой панели при­вода) включает электродвигатель, который с помо­щью червячной передачи и зубчатой рейки обеспечивает перемещение лотка наружу или внутрь устройства можно следующим образом. Прове­рить исправность самого электро­двигателя можно, подключив к его выводам батарейку типа «Крона». Если у двигателя Rобм. = 6,5 Ом), то он исправен и начинает вращаться, а для четкого срабатывания червячной передачи и зубчатой рейки, их необходимо пери­одически смазывать литолом, пред­варительно очистив спиртом от ста­рой смазки. Когда лоток займет рабочее по­ложение, зафиксировав диск на ва­лу двигателя вращения диска, двигатель загрузки и выгрузки отключается, и на схе­му возбуждения лазерного диода подается напряжение +5 В. При этом, запускается двигатель вращения диска. Если наблюдается свечение лазерного диода красным светом, а двигателя вращения диска не вращает­ся, увеличивают ток лазерного диода, повернув на 10-40° по часовой стрелке ось пере­менного резистора, расположенного на лазерной головке. Если и после этой операции двигателя вращения диска не начинает вращаться, прове­ряют исправность микросхемы управления двигателем. Она снабжена мощным радиатором, который снимают и проверяют на­грев микросхемы. Если температура корпуса достигает 60-70°С, то это означает, что мик­росхему следует заменить.

При первоначальной установке компакт-диска микросхема вырабатывает сигнал управления, в результате каретка лазерной головки перемеща­ется на нулевую дорожку диска. Ра­диальное перемещение лазерной головки по по­лю диска обеспечивается двигате­лем каретки лазерной головки с R_o6m. = 12 Ом, который управляется сигналами прямого и обратного движения от интегральной схемы через схему сервоуправления и драйверную схему, и имеет три режима работы: поиск вперед; считывание информации; поиск назад.

Если двигатель каретки лазерной головки не работает, то наибо­лее вероятная причина этого явле­ния состоит в отказе микросхемы драйвера из-за сильного пере­грева. Обычно после замены ра­ботоспособность восстанавлива­ется. Если сигналы управления на выводах двигателя каретки лазерной головки присутствуют, то обычно это говорит об ис­правной работе сервоуправления и драйверной микросхемы.

Cd rom как двигатель головки

Устройство и ремонт CD-ROM .

Типовой привод CD-ROM состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска. На плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера (IDE), разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.

Ремонт электронной платы CD-ROM требует значительных знаний. Из доступных среднему мастеру видов ремонта отметим замену регулятора напряжения (КРЕН, имеет вид мощного транзистора). Обычно такой КРЕН стоит недалеко от разъема питания, и иногда от перегрева нарушаются контакты в месте пайки, или он вообще выходит из строя. Если при подаче питания светодиод на панели CD-ROM не светится, и вообще нет никаких «признаков жизни», можно попробовать «пропаять» КРЕН или заменить его. Часто эта неисправность встречается у 8-16-скоростных CD-ROM фирмы FUNAI.

Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной или переменной линейной скоростью. Сохранение постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положения оптической головки. При поиске фрагментов диск может вращаться с большей скоростью, нежели при считывании, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика Двигатель используется для разгона и торможения диска.

На оси шпиндельного двигателя закреплена подставка, к которой после загрузки прижимается диск. Поверхность подставки обычно покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется с помощью шайбы, расположенной с другой стороны диска. Подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила притяжения которых прижимает шайбу через диск к подставке.

Система оптической головки состоит из самой головки и устройства ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфракрасного лазерного светодиода, система фокусировки, фото приемник и предварительный усилитель. Система фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля вызывает перемещение линзы и пере фокусировку лазерного луча. Благодаря малой инерции такая система эффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения.

Если CD-ROM вроде бы все делает правильно, а диски не читаются или читаются плохо, надо сначала попробовать понизить значение режима PlO-mode в SETUP, а если это не помогло, можно осторожно разобрать CD-ROM и протереть (крайне аккуратно!) оптическую головку спиртом, возможно, она сильно загрязнена Но вообще-то для этик целей лучше использовать специальный чистящий диск.

Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой или червячной передачи.Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением при червячной передаче — подпружинные шарики, при зубчатой -подпружинные в разные стороны пары шестерней.

Система загрузки диска выполняется в двух вариантах с использованием специального футляра для диска (caddy), вставляемого в приемное отверстие привода, и с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск. В обоих случаях система содержит двигатель, приводящий в движение лоток или футляр, а также механизм перемещения рамы, на которой закреплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом оптической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя.

На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регулятором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками. Кнопка Eject при этом обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. На некоторых моделях с механическим регулятором громкости, выполненным в виде ручки, проигрывание и переход осуществляется при нажатии на торец регулятора.

Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно, например при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при пропадании питания и т. п. В отверстие надо вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать, при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную.

Разбираем CD-ROM

В прошлый раз мы с особой жестокостью разбирали жесткий диск. Сегодня пыльный чулан выдал нам для исследований внутреннего мира другой носитель информации — привод для CD-ROM. Теорию об его устройстве мы уже знаем, а кто подзабыл — может почитать в соответствующей статье. А я пошел за отвертками, кусачками и плоскогубцами.

Итак: вот оно — чудо японской техники, гарантия на который истекла в 2000 году, но не удивлюсь, если этот сидюк еще живой. Но технология не стоит на месте, и его слот в компьютере давно уже занят сначала пишущим CD-ROM-ом, а потом и DVD. Не удержался, засунул булавку в технологическое отверстие для извлечения дископриемника. (А вы знали, как можно извлечь диск из CD-ROMа выключенного компьютера?). Даже это еще работает. Ну с, начнем.

Первым делом раскручиваем болтики на жестяном корпусе и снимаем его. Видим привод диска в центре. При движении рукой дископриемника внутрь, привод поднимается, совмещаясь с центром диска. Снимем пластмассовую «подставку для кофе». Становится виден механизм, обеспечивающий извлечение диска. Это двигатель (на следующей фотке он не виден, поскольку спрятан под корпусом), на его оси — самая маленькая шестеренка. Остальные шестерни образуют классический редуктор для уменьшения скорости выдвижения панели. Крайняя шестерня входит в зацепление с зубчиками на панели дископриемника и выдвигает ее или задвигает обратно. Попутно передается усилие, поднимающее механизм для вращения диска и считывания информации.

Дальше — руки дошли до поднимающегося механизма считывания. Двигатель, вращающий диск мы с него уже сняли, остался двигатель позиционирующий считывающую головку и сама головка для чтения.

Детальки становятся все миниатюрнее, процесс все более захватывающим. Вот и сама считывающая головка. Непосредственно к диску обращена линза в пластмассовом держателе. Держатель подвешен на пружинящих проволочках, а вокруг него намотана катушка электромагнита. Само-собой, обнаруживаются тут же и два миниатюрных, но сильных постоянных магнитика. Похоже, это система фокусировки луча.

Удаляем линзу, отковыриваем приклеенные магнитики. Что там под линзой? Там — малюсенькое зеркало, расположенное под углом в 45 градусов и поворачивающее луч в сторону кристалла. Похоже, светодиод, испускающий луч, и считывающий отраженный луч фотодиод здесь выполнены в одном корпусе. Ну что же, резон в этом несомненно есть — упрощается система фокусировки.

Ну вот собственно и все. Что там у нас в сухом остатке? Пара двигателей, пригодных для изготовления какой-нибудь электрической машинки (это позиционирующий двигатель и выдвигающий,поскольку запитываются они классическим способом — через два провода. Вращающий диск двигатель управляется электроникой с основной платы, поэтому увы — вряд ли пригодится в дальнейшем), горка мелких болтиков, горка пластмассовых шестеренок, пара сильных магнитиков. Еще один вечер проведен с большим интересом. Что бы еще такое раскурочить?

of your page —>

Алексей Шестопалов, интернет-проект «Как работают вещи»

Конструкция привода CD-ROM и принципы его работы

Типичный привод CD-ROM состоит из печатной платы с электрони­кой, шпиндельного двигателя, считывающей системы с оптической го­ловкой, системы загрузки CD-диска и механизма перемещения рамы с механикой привода. На плате с электроникой размещены:

• все схемы управления работой привода;

• разъем интерфейса для подключения к компьютеру;

• аналоговый звуковой выход (Analog Audio);

• цифровой звуковой выход S/PDIF (Digital Audio — может отсутствовать в некоторых моделях).

Шпиндельный двигатель служит для вращения диска с постоянной линейной (CLV — Constant Linear Velocity) или угловой (CAV — Constant Angular Velocity) скоростью. Поддержка постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положе­ния оптической головки.

На оси шпиндельного двигателя крепится подставка, к которой при­жимается нижняя сторона диска (при горизонтальной загрузке). На конце оси шпиндельного двигателя крепится намагниченный металли­ческий наконечник, имеющий конусообразную форму. С другой сторо­ны диска — верхней в случае горизонтальной загрузки, то есть над дис­ком, — размещается намагниченный маховик, который притягивает ме­таллический наконечник, в результате чего диск оказывается зажатым между подставкой и маховиком, что обеспечивает фиксацию диска по вертикали и хорошее сцепление диска с вращающейся подставкой во время работы привода.

Считывающая система состоит из оптической головки и механизма ее позиционирования. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфракрасного лазерного светодиода с длиной волны от 770 до 830 нм (обычно — около 780 нм) и мощностью 0,2-0,5 мВт, система фокусировки лазерного пучка, фотоприемник и предварительный уси­литель. Система фокусировки представляет собой набор подвижных линз, приводимых в движение электромагнитной системой типа «voice coil» (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной систе­мой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля приводит к передвижению линз и перемещению точки фокусировки лазерного луча.

Благодаря малой инерционности такая система эффективно отсле­живает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения. Механизм позиционирования оптической головки имеет собственный двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой или червячной передачи.

Система загрузки диска бывает трех типов:

• Caddy — с использованием специального футляра для диска, вставляемого в приемное отверстие привода;

• Tray — с использованием выдвижного лотка, на который кла­дется диск;

• Slot-in — загрузка диска непосредственно в приемную щель привода.

В приводах типа Caddy и Slot-in диск может загружаться как гори­зонтально, так и вертикально — то есть при горизонтальном и, соответ­ственно, вертикальном монтаже привода.

После загрузки диск не касается никаких деталей дисковода, кроме подставки и маховика, после чего его уже можно раскручивать.

На передней панели привода обычно расположены:

• кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска;

• индикатор обращения к диску Busy (в некоторых моделях -Disk On/Busy, индикатор сигнализирует не только об обращении к диску, но также о том, что в приводе находится диск);

• гнездо для подключения наушников с электронным или меха­ническим регулятором громкости.

Для считывания информации с диска используется полупроводни­ковый лазер, излучающий в инфракрасном диапазоне — длина волны составляет около 780 нм. Луч лазера, проходя через фокусирующую линзу, падает на отражающий слой. Отраженный луч регистрируется фотоприемником. По зарегистрированному сигналу определяется прохождение оптической головки над питами и промежутками диска, а также проверяется качество фокусировки пятна лазерного луча на поверх­ности диска и его ориентации по центру дорожки.

На выходе фотоприемника получается цифровой поток бит, который декодируется c удалением дополнительных нуле­вых бит. B результате этого получает­ся битовый поток, который представляет собой исходный поток дан­ных, кодированный по CIRC с добавленными субкодами. Поэтому далее производится отделение субкодовых каналов и CIRC-декодирование. На этапе CIRC-декодирования обнаруживается и ис­правляется большая часть ошибок, вызванных дефектами при штам­повке, неоднородностью материалов диска, царапинами на его по­верхности, нечетким определением лита/промежутка в фотоприемни­ке и т.д. Полученный поток бит представляет собой полезную инфор­мацию, хранящуюся на диске.

DVD-технология

Развитие компьютеров и вычислительных систем позволило начать активное применение мощных алгоритмов сжатия, позволяющих вместить на один диск не час с четвертью, а от 5 до 10 часов музыки практически без потери качества. Однако для видеоиндустрии размер одного диска оказался маловат даже при использовании сжатия, да и компьютерные приложения уже переросли воз­можности накопителей на CD-дисках. Решить все эти проблемы была призвана DVD-технология.

В соответствии с этим был принят единый стандарт, названный DVD, или Digital Video Disc (впоследствии приняли расшифровку Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск). Далее была опуб­ликована первая версия спецификации для DVD-ROM и DVD-Video и принята схема защиты цифровой копии от несанкциони­рованного тиражирования.

В настоящее время существуют стандарты для DVD-Video, DVD-ROM, DVD-Audio. Звуковое сопровождение на DVD поддерживается стандартами Mono, PCM Stereo, Dolby Surround (Prologic), Dolby Digital AC-3, THX, DTS. Звуковые стандарты Dolbv Digital AC-3, THX, DTS определяют шестиканальный звук, т.е. звуковое сопровождение по схеме: фронтальные колонки, центр, тыловые ко­лонки и саббуффер. Обычно для обозначения шестиканального звука используется аббревиатура «5.1», что означает использование основ­ных пяти источников звука и отдельно — низкочастотного блока — саббуффера. Dolby ProLogic и Doiby Digital АС-3 отличаются тем, что Dolby Digital АС-3 имеет шесть независимо записанных звуковых до­рожек, a Dolby ProLogic лишь специальным образом обрабатывает стереосигнал и является имитацией шестиканального звука.

Таким образом, звук на DVD-дисках записывается в самых различных форматах, все они воспроизводят несколько независимых каналов пространственного компрессированного звука, создавая тем самым реалистичную картину происходящего.

DVD-видео — это цифровое видео, сжатое по алгоритму MPEG-2 и записанное на DVD-диск. Формат — 25 кадров в секунду с разрешением 720 х 576 то­чек при глубине цвета 24-бит (PAL) или 30 кадров 720 х 480 х 24-бит (NTSC). В несжатом виде это поток 3О МБайт в секунду, а двухчасовой фильм будет занимать более 100 гигабайт.

DVD-диски имеют емкость от 4,7Gb до 17Gb в зависимости от типа. При этом меняется не плотность записи, а тип размещения информа­ции. Диски бывают односторонние однослойные, односторонние двух­слойные, двухсторонние однослойные и двухсторонние двухслойные. Кроме того, бывают комбинированные диски, у которых с одной стороны два слоя, а с другой — один.

Способ хранения информации на DVD-ROM практически такой же, как и у CD-ROM: вдоль металлической подложки по спирали располо­жены канавки, составляющие так называемые треки. Эти канавки не­сут в себе информацию, которая считывается лучом лазера, преобра­зовывая канавки в единички и нули. Сама отражающая подложка покрыта защитным слоем пластика, предохраняющего диск от повреж­дения.

Отличие DVD-диска от CD — плотность записанной информа­ции. Так, например, односторонний и одноуровневый DVD-диск хранит приблизительно 4,7 Гбайт информации (технология DVD-5), а обычный CD-диск — лишь 650 Мбайт. Был разра­ботан новый полупроводниковый лазерный излучатель, использующий для работы меньшую длину волны (650-635 нм), чем лазер дис­ковода CD-ROM (780 нм). После этого расстояние между треками ста­ло меньше, да и сами канавки на диске (хранители информации) значительно уменьшились в размерах.

Вслед за одноуровневыми дисками появились двухуровневые, вмещающие до 8,54 Гбайт информации. Здесь первый уровень нахо­дился под вторым, а считывание происходило путем фокусировки лу­ча лазера по уровням (технология DVD-9). По технологии DVD-10 счи­тывание происходит с двух сторон по одному уровню. Хранимый объ­ем достиг 9,4 Гбайт. Двухуровневый DVD-18 обеспечивает хранение 17,08 Гбайт. Чтение происходит с двух сторон, каждая из которых имеет два уровня.

Существенными являются такие характеристики привода, как Access Time (время доступа), CPU Utilization (загрузка центрального процессора), Transfer Rate Inside/Outside (внутренняя и внешняя ско­рость передачи данных).

Показатель Access Time (время доступа) отражает сумму среднего времени поиска, необходимую приводу DVD-ROM для позициониро­вания на нужный трек и среднего времени «запаздывания» (латентности), в течение которого диск подводится под нужный сектор для счи­тывания. Соответственно, чем ниже значение Access Time, тем лучше. Показатель CPU Utilization (загрузка CPU) говорит о том, насколько DVD-ROM использует ресурсы процессора.

Скорость передачи данных характеризуется двумя показателями: внутренней (Inside) и внешней (outside) скоростью. Внутренняя скорость передачи представляет со­бой передачу между DVD-диском и внутренним буфером DVD-ROM непосредственно.

Она определяется многими параметрами: качеством и плотностью записи, скоростью вращения и т. д. На эти параметры влияет конст­руктивная особенность привода. Внешняя же скорость передачи дан­ных полностью зависит от ис­пользуемого режима передачи.