как работают вещи

Как работают вещи: статьи и обзоры

Главная | Форум | Как работают вещи | Знаки | Энциклопедия | Каталог сайтов | Карта | Статистика | Подписка





































Ух ты!
а вы знаете, что измеряется склерометром? подсмотреть







Rambler's Top100




Как работают вещи: статьиТехнологииНовые технологии

Как работает оптический диск


Введение

Оптический диск - это новая быстрораспространяющая в сфере домашнего видео технология, которая стала популярной с появлением звуковых компакт-дисков. Сегодня существует множество форматов данных, которые помимо звука могут хранить на оптических дисках дополнительную информацию, графику и фрагменты настоящего видео. В начале мы рассмотрим технологические основы оптических дисков, а затем - некоторые форматы хранения информации на оптических дисках и аппаратуру для них.

Цифровая технология

В оптических дисках в противоположность аналоговым аудио- и видеоносителям типа виниловых пластинок и магнитных видеокассет приходится использовать цифровую обработку сигналов. Но почему цифровую?

При передаче аналогового сигнала любой дефект в момент приема, хранения или при воспроизведении записи снижает качество аудио- и/или видеосигнала. Например, в испачканной записи появляется шум, появляются детонации звука при неравномерном вращении или непостоянной скорости, изношенная игла или загрязненные головки также вносят искажения. Все эти дефекты отсутствуют в цифровой форме записи (более подробная и глубокая информация по базовым принципам технологии компакт-дисков представлена в "Справочнике по звуковым технологиям").

От аналогового сигнала к цифровому

В оптических дисках аналоговые сигналы преобразуются в цифровые. Исключение составляют видеоинформация на лазерных дисках, о чем будет рассказано дальше. Во время этого процесса аналоговый (аудио и/или видео) сигнал измеряется по частям и преобразуется в набор значений, называемый выборкой. Вообразите себе волну, представляющую аудио- или видеосигнал, измеренную на интервалах. Мощность и полярность сигнала может быть выражена десятичными числами (1, 2, 3 и т.д.), которые обозначают силу и полярность (+ или -) сигнала между точками измерений. Частота, с которой производятся измерения сигнала, определяет точность регистрации формы исходного сигнала. Следовательно, эти шаги должны быть очень маленькими. Измерения осуществляется с точностью до десятых долей милливольт.

Процесс преобразования аналогового сигнала в цифровой и обратно в аналоговый.



Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) переводит десятичные значения в двоичную (битовую) форму. Биты составляются только из нулей и единиц. Десятичные числа могут быть однозначно выражены в двоичной форме в виде различных комбинаций из нулей и единиц. Ниже представлены некоторые выражения в двоичной форме записи (из трех бит):

Десятичная Двоичная
1 001
2 010
3 011
4 100
5 101
6 110
7 111


Таким образом аналоговый сигнал становится сигналом цифровым, который представляет собой набор импульсов: единица обозначается наличием импульса, а ноль - его отсутствием. На оптических дисках эти импульсы посредством лазерного луча записываются на поверхности диска в виде микроскопических впадин и выступов. Впадина означает 0, а выступ - 1. В большинстве типов записывающей аппаратуры каждое значение (44,100 значений в секунду) преобразуется в строку из 16 бит (вместо 3 бит, приведенных в примере). В результате имеем свыше миллиона бит в секунду. 16-разрядное число из нулей и единиц означает 65,536 различных значений (2 значения в каждом разряде = 2e16 = 65,536 вариантов). Подробнее этот вопрос изложен в "Справочнике по звуковым технологиям".

Сканирование диска

Подобно пластинкам с граммзаписью информация на оптических дисках записывается по спиральной дорожке. Лазер начинает "чтение" от внутренней дорожки и завершает на внешней. При воспроизведении лазерный луч направляется на впадины и выступы. Когда луч лазера попадает на выступ, он отражается на свето-чувствительный элемент. Когда луч залетает во впадину, на свето-чувствительный элемент попадает лишь слабый сигнал. Таким способом свето-чувствительный элемент принимает наборы световых импульсов, соответствующие впадинам и выступам на диске. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) преобразует набор импульсов в двоичное представление, а затем в десятичное представление. Теперь может быть восстановлен исходный аналоговый сигнал.


Поперечное сечение лазерного механизма. В зависимости от вида рельефа, куда попадает луч лазера (на выступ или во впадину), он по-разному отражается и попадает на свето-чувствительный элемент.



Чередующийся код Рида-Соломона (CIRC)

Механизм CD-плейера. Лазерный механизм считывает содержимое с нижней стороны диска.


Благодаря оптической системе сканирования между лазерным лучом и диском нет механического трения. В результате диск не изнашивается, как бы часто его не использовали для воспроизводения. Тем не менее компакт-диски требуют бережного обращения с ними, так как царапины, и пыль могут могут поглотить или рассеять свет лазерного луча, вызывая пропуск или искажение целых серий импульсов. Эта проблема может быть решена, если к процессу записи добавить чередующийся код Рида-Соломона (CIRC). Код CIRC относится к системам коррекции ошибок, которая автоматически вставляет любую потерянную или искаженную информацию за счет математических расчетов. Без такой системы исправления ошибок не выпускается ни одна модель CD-плейера для оптических дисков, так как даже малейшая вибрация основы, на которой расположен плейер, вызывает искажения звука и изображения.

Источник: Информационный центр Philips







Смотри также:
Как работает лазерный принтер
Как работает винчестер
Как работает лазер
Как работает глаз
Разбираем жесткий диск
Разбираем CD-ROM
Как делают бетонные дороги
Как поставить вентиль на газ
Как работает био-регенератор?
Взаимодействие программных и аппаратных средств


Loading...


Новые статьи на сайтах портала:
Как организм сжигает жир?
    Как работают вещи: статьиЧеловекОрганизм человека /
Как создали светящиеся растения?
    Как работают вещи: статьиТехнологииНовые технологии /
Как светится светлячок?
    Как работают вещи: статьиМир вокругЖивотный мир /
Как работает большой адронный коллайдер
    Как работают вещи: статьиТехнологииИсследование мира /
Как нестандартно использовать вилку?
    Как работают вещи: статьиТвой домСвоими руками /
Как вилка покорила мир?
    Происхождение знаковПроисхождение традицийЗастольные /
Как работает дополненная реальность?
    Как работают вещи: статьиТехнологииНовые технологии /


Новые комментарии:

  Гостевая книга:
tiahy11 : Unripe nude pictures http:/...
kuhninazakaz.info_kab : http://kuhninazakaz.info .
ShaylaLig : Пр&#10...
donadj60 : Study my recent devise http:...
roseub69 : Perfectly started fresh projec...
charmainepm60 : My creative website: http://...
bessiefn18 : Бе&#10...
freidaom1 : Updated contrive call: http:...
leeza4 : Daily porn blog updates http...





© 2008-2011 Всё, права защищены.
Интернет-журнал "как работают вещи"
Вопросы и предложения ждем по адресу ashestopalov@yandex.ru

Главная | Как работают вещи | Знаки | Энциклопедия
Каталог сайтов | Карта | Все статьи раздела | Статистика | Новости
Авторы | Авторам