Středa 10. srpna 2022, svátek má Vavřinec
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Středa 10. srpna 2022 Vavřinec

Pohodlňe se posaďte, DVD přichází (1)

Možná je to trochu náhoda, ale pokud jste dávali v našem seriálu o technologiích dobře pozor, zjistili jste, že jsme povídání začali pevnými disky - tzn. externí pamětí, v minulé části jsme dokončili interní paměti a dnes začneme (nejspíš) poslední techno

Možná je to trochu náhoda, ale pokud jste dávali v našem seriálu o technologiích dobře pozor, zjistili jste, že jsme povídání začali pevnými disky - tzn. externí pamětí, v minulé části jsme dokončili interní paměti a dnes začneme (nejspíš) poslední technologickou část o novém nastupujícím paměťovém médiu - o DVD. V souvislosti s tím mě napadá pouze jedno: "Prach jsi a v prach se obrátíš". :-)

Zatímco u technologií polovodičových pamětí se toho za dobu jejich existence příliš mnoho nezměnilo, o kompaktních discích se to říct nedá. Když společnosti Philips a Sony v roce 1979 specifikovaly zvukový systém CD (Compact Disc) a o dva roky později ho také zavedly do praxe, byl to tak významný počin, že se dějiny audio a o něco později i výpočetní techniky začaly dělit na dobu před zrozením disku CD a po něm. Systém CD totiž do této sféry jako první vnesl jeden nový důležitý prvek: optický záznam (o něm si povíme podrobně později). Z odstupu času se zdá, že sudičky, které stály u zrodu stříbrného nejprve zvukového a poté naprosto univerzálního CD (převlečené za vývojové pracovníky společností Philips a Sony), mohly být spokojeny. V následujících letech jejich klonováním postupně vznikly disky pro zápis dat CD - ROM, pro informační, výukové a zábavné programy CD - I a pro ukládání fotografií Photo CD. Sudičky však spokojeny nebyly. Neočekávaly totiž zrození zvukové, ale obrazové desky. Zvukové CD pro ně bylo pouhým "levobočkem".

V šedesátých a sedmdesátých letech se obrazovou desku pokoušelo vyvinout hned několik firem. Cíl byl stejný, cesty k němu se však různily. Například firma Telefunken vsadila na klasický mechanický princip, JVC na kapacitní, při němž pokovená deska spolu s hrotem přenosky tvořily kondenzátor, jehož proměnná kapacita ovlivňovala elektrický signál, a Philips na optický. I když se všechny tyto systémy dočkaly komerční podoby, nejživotaschopnější se ukázal poslední z nich. Na jeho základě vznikly nejen jednostranné zvukové disky CD o standardním průměru 12cm pro (tehdy) maximálně 74 minut digitálního záznamu, ale i oboustranné obrazové disky LD (LaserDisc), zavedené firmou Pioneer, s průměrem 20 a 30cm pro 2 x 30, respektive 2 x 60 minut analogového záznamu obrazu s analogovým či digitálním zvukovým doprovodem. Ačkoli disky LD nabízely ve spotřební oblasti tehdy bezkonkurenční horizontální rozlišení obrazu až 440 řádek při dobrém odstupu jasového signálu do šumu a poměrně pružně absorbovaly i nové trendy v oblasti zvuku, včetně digitalizace a vícekanálového prostorového ozvučení, výrazněji se prosadily pouze v Japonsku a ve Spojených státech amerických. Jazykové rozdrobená Evropa k nim zůstala chladně rezervovaná. Zájem o ně příliš nevzrostl ani po uvedení univerzálních přístrojů, přehrávajících CD i LD disky.

Později se Philips pokusil rozhýbat stojaté vody kolem "obrazové desky" zavedením zlatých disků CDV s klasickým průměrem 12cm, které na okraji nesly nejvýše šestiminutový analogový obrazový záznam a za ním zhruba dvacetiminutovou digitální zvukovou nahrávku. Sice ani v tomto případě příliš nepochodil, přispěl však k utvrzení názoru, že z výrobních i provozních důvodů může uspět jedině disk, který bude rozměrově i systémově kompatibilní s dosavadním CD, tedy plně digitální, přičemž kromě dostatečné hrací doby zajistí také vysokou kvalitu obrazu. Závěr jednoznačný, jeho realizace ovšem dost obtížná. Vždyť úplná digitalizace barevného kinetického obrazu by vyžadovala datový tok kolem 27MB/ s, takže klasické CD s kapacitou 650MB by pojalo jen čtyřiadvacetisekundový záběr. Ten by se navíc nemohl přehrávat v reálném čase, neboť takový datový tak by přístroje nedokázaly zpracovat. Přesto se řešení našlo. Nabídly ho nově vyvíjené technologie komprese dat, založené na jejich redukci jednak v rámci každého snímku, jednak v navazujících snímcích. První postup využívá nedokonalosti našeho zraku, pro který je podstatnější jasová než barevná informace. Druhý vychází ze skutečnosti, že v každém záběru, a to i velmi dynamickém, se obsah následujících snímků mění jen částečně, takže stačí, průběžně měnit pouze pohybující se objekty a kompletní obsah aktualizovat až po několika snímcích. Tak lze významně snížit tok i objem zaznamenávaných dat.

Zmíněné poznatky zúročil stříbrný disk Video - CD, rozměrově i vzhledově shodný s klasickým cédéčkem. Video - CD s digitální audiovizuální nahrávkou komprimovanou podle MPEG - 1 (Motion Picture Experts Group), tj. s konstantním datovým tokem 1,5MB/ s, garantujícím obraz s horizontálním rozlišením 240 řádek, tedy stejným jako u systému VHS, vystačí až na 74 minut záznamu. Pro hrané filmy, jejichž stopáž se pohybuje mezi 90 až 140 minutami, ovšem jeho kapacita nedostačuje.

V době, kdy se disk Video - CD snažil prosadit, již bylo "zaděláno" na další kvalitativní skok. Protože filmový a počítačový průmysl stále hlasitěji volal po optickém záznamovém nosiči s větší kapacitou a pokrok v oblasti polovodičové techniky takové zvýšení umožňoval, pustili se výrobci do zdokonalování dosavadního cédéčka. Patnáct let po zrození zvukového CD tak ohlásili příchod jeho obrazového následníka s mnohanásobně vyšší kapacitou. Zádrhel byl ovšem v tom, že nepřišel sám... Kromě firem Philips a Sony, původců CD, které uvedly disk Multimedia CD (MMCD), vlastní verzi Super Density Digital Video Disc (SDDVD) představily také firmy sdružené kolem společnosti Toshiba a Thomson. Aliance SDDVD navrhovala disk oboustranný a dohoda MMCD dvouvrstvý. Na chvilku to vypadalo, že se zopakuje kazetové dilema, kdy se perou dva mírně odlišné formáty. Hrozící nebezpečí konkurenčního boje, jenž by neprospěl výrobcům, spotřebitelům ani systémům samým, se po dlouhých jednáních naštěstí podařilo odvrátit. Výsledný kompromis (ovšem pouze obchodní, nikoli technický) dostal "neutrální" název DVD (Digital Versatile Disc), kde versatile znamená všestranný (určitě si ještě vzpomínáte na tužky "versatilky" :-)), ale v současné době se vžil spíše název Digital Video Disc. Obdobně jako u jeho předchůdce se postupně objevují jeho modifikace, DVD - ROM, DVD - R pro jednorázový vlastní záznam, DVD - RAM, resp. DVD - RW pro opakované nahrávání a časem se možná objeví i DVD - Audio.

Jak vlastně to "dévédéčko" funguje?

Celá záležitost fungování kompaktních desek má (asi jako všechno) dvě stránky. Jednou je otázka záznamu a druhou otázka čtení. Na první pohled je ale jasné, že obě spolu velice úzce souvisejí. Nejprve se podíváme, jak je to se záznamem.

Podobně jako u cédéčka i u DVD disku se při záznamu používá (jak bylo již řečeno) optický princip (takže, pokud si vzpomenete na harddisky, které používají magnetický princip, můžete celou záležitost důkladně porovnat. Nejprve obecně o fyzikálních principech optického záznamu: Abychom mohli "opticky" zaznamenat nějaká data, musíme mít hlavně vhodný materiál. Základními vlastnostmi materiálů vhodných pro optický záznam jsou citlivost a rozlišovací schopnost. Citlivost se obvykle vyjadřuje velikostí energie potřebné pro záznam dat na jednotku plochy (zpravidla mm2). Rozlišovací schopnost nebo - li hustota záznamu se udává počtem bitů zaznamenaných na mm2. Důležitou vlastností je také spektrální charakteristika citlivosti. Největší spektrální citlivost má být přizpůsobena vlnové délce použitého světelného zdroje - laseru. Ta je u CD disku 760 nanometrů (nano je násobná předpona, která vyjadřuje číslo 10-9) a u DVD disku mezi 635 a 650nm. Fyzikálně není optický záznam nic jiného, než "vytváření" spousty prohlubní zvaných pitů, uložených na spirálové stopě (v podstatě je CD disk taková hodně zhuštěná gramofonová deska). Zjednodušeně řečeno platí: co pit, to jednička, co prázdné políčko, to nula. Sejdou-li se dva pity vedle sebe, vznikne jeden větší pit, který je šišatý. Sejde-li se jich víc, je výsledek ještě šišatější. Kódování je vymyšleno tak, aby nevznikaly příliš rozsáhlé shluky pitů nebo příliš dlouhé mezery, to by totiž bylo na závadu synchronizaci. No a všechny pity jsou stejně hluboké (a také široké, jen dlouhé mohou být různě, to už jsme si řekli, a bystrozraký snímací systém to musí rozeznat). Záznam je tedy vlastně dvourozměrný a jeho maximální hustota je v tomto případě dána maximální plošnou hustotou pitů (nebo - li rozlišovací schopností, viz výše), která se ještě dá zaznamenat a rozpoznat, takže rozhodující jsou optické možnosti záznamové a snímací techniky.

Chytré hlavy u kalifornské firmy Calimetrics ale napadlo, že při této technice se vlastně zcela marnotratně nevyužívá trojrozměrnosti záznamového média. Třetí rozměr, hloubka, totiž nese jen binární informaci nula ­ jednička, optická rozlišovací schopnost ve směru "kolmo k povrchu" má však značné rezervy, takže proč by se jejím prostřednictvím nemohlo zaznamenat možností více? Pity tentokrát běží jeden za druhým, aniž se slévají nebo vynechávají, zato jsou různě hluboké. Když se to všechno patřičně zpracuje optickým snímačem, je možné hloubkou pitu zakódovat osm různých hodnot, což odpovídá třem bitům navíc v digitálním formátu. Jeden hloubkově kódovaný pit tedy nahradí tři pity normální. A jsme tam, kde potřebujeme být: do jedné vrstvy záznamu se vejde 15 GB, disk se točí normální rychlostí a modrý laser není zapotřebí. Zkrátka, Kolumbovo vejce jedna radost. Podobná zařízení jsou již na trhu a jejich cena je jen o dvacet procent vyšší než u klasických přehrávačů.

O těchto vícevrstvých DVD discích si povíme ale až v příští části. Samozřejmě nezapomeneme zdůraznit některé skutečně silné stránky DVD a podíváme si i na oblast digitálního záznamu zvuku a videa v normě MPEG - 2, bez které by DVD disky asi vůbec neexistovaly.

Témata: Notebook, Sony, Toshiba, Trendy
  • Nejčtenější

Webbův teleskop vyfotil galaxii Cartwheel vzdálenou 500 milionů světelných let

Webbův vesmírný teleskop pořídil záběry galaxie Cartwheel vzdálené 500 milionů světelných let. Fascinující snímky...

Stíhačky pro Ukrajinu? Možná svatá trojice spolu s Javelin a HIMARS

Ukrajinské vedení hned z kraje konfliktu úpěnlivě žádalo spojence zejména o těžkou techniku, která by umožnila bránit...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

KOMENTÁŘ: Obrana kupuje bezpilotního dědečka. Zda umí bojovat, nikdo neví

Po několika týdnech spekulací o tom, jaké bojové drony česká armáda nakoupí, ministerstvo obrany zveřejnilo, že půjde o...

Expert: Rusy předběhla ve vesmírném programu už i Čína a Evropa. O NASA nemluvě

Rozstřel Rusové chtějí po roce 2024 ukončit svou účast na Mezinárodní vesmírné stanici. V Rozstřelu se nad důsledky tohoto...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

F-35 nesmí do vzduchu kvůli novým závadám. Po motorech jsou to i sedačky

První komerčně nabízený bojový letoun 5. generace, americký F-35, postihla další řada technických potíží, která ve...

Tenkrát před 40 lety. Veteráni z Pitavalu Krampol, Zedníček a Frej vzpomínají

Premium Jak je to dávno, co se prvně Pavel Zedníček, Jiří Krampol a Ladislav Frej sešli na natáčení seriálu Malý pitaval z...

Žena má mít dítě, když je zamilovaná, říká psychogynekoložka Máslová

Premium Ženy dělají velkou chybu, když mateřství příliš plánují, tvrdí psychogynekoložka a internistka Helena Máslová. „Vhodná...

Nebezpečný pro Česko. Proč stát nechce uzbeckého zápasníka Muradova?

Premium Mnoho let hrdě nastupoval do klece i s českou vlajkou na zádech. V malém evropském státě prorazil do velkého světa...

  • Další z rubriky

Pokud vám došly síťové porty na routeru, vyzkoušejte přepínač

Jakmile narazíte na situaci, kdy budete potřebovat připojit další zařízení do routeru, tedy do portu, a nebude kam,...

Srovnali jsme herní notebook s desktopem. Jak se liší výkonem a cenou?

Premium Na jeden stačí batoh, druhý raději složíte do kufru auta. Rozdíl v přenosnosti mezi herním notebookem a stolním...

Nové procesory AMD poprvé překonají 5GHz a spotřebují až 170 W energie

V pondělí společnost AMD představila dlouho očekávanou novou generaci svých procesorů Ryzen 7000 na platformě Zen 4....

Microsoft kdysi vyřešil jeden problém monočlánků. Trik se však nevyužívá

Bez monočlánků a baterií se dnes už jen těžko obejdeme. Musíme však mít na paměti, že jejich životnost je omezena, u...

Léto venku s eMiminem: Na co se těšit v 6. soutěžním týdnu?
Léto venku s eMiminem: Na co se těšit v 6. soutěžním týdnu?

Léto venku s eMiminem je tady! Každý týden budeme soutěžit o fantastické ceny v celkové hodnotě 298.000 Kč. Sdílejte své letní zážitky, hodnoťte...

Češka vyhrála soutěž krásy v Africe. Všichni si na mě chtěli sáhnout, říká

Sarah Horáková (18) odletěla do Afriky reprezentovat Česko na světovou soutěž krásy. Když první vicemiss České...

Budu znovu chodit a tančit, věří Vendulka z Básníků a vybírá peníze na léčbu

Herečka Eva Jeníčková (58), která se proslavila coby Vendulka utěšitelka ze série o Básnících, řeší zdravotní problémy....

Díky Stiflerově mámě jsem měla sex s nejmíň 200 lidmi, vzpomíná herečka

Americká herečka Jennifer Coolidge (60) ve filmech Prci, prci, prcičky hrála Stiflerovu mámu Jeanine, která měla...

Pivo za 70, menší porce jídla. Budeme muset, říká šéf restauratérů

S růstem cen potravin a energií přichází zdražování v restauracích. Hospody kvůli krizi od základu mění obchodní...

Plyn pro Nord Stream spalují Rusové u hranic. Oheň je vidět z Finska

Rusko, které omezilo dodávky zemního plynu do Evropské unie, už několik týdnů spaluje plyn v kompresorové stanici...