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

K čemu „ty brýle od Applu“ vlastně jsou? Odpovídáme na překvapivý dotaz

v diskusi je 162 příspěvků

22. února 2024

K čemu to je? To byla nejčastější reakce na headset Apple Vision Pro pod článkem, kde jsme jej jako...

Návrat USA na Měsíc po více než 50 letech. První soukromý modul úspěšně přistál

v diskusi je 95 příspěvků

22. února 2024  16:09,  aktualizováno  23.2

Měsíční přistávací modul Nova-C pojmenovaný Odysseus se v pátek dostal na povrch Měsíce. Splnil tak...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Pravda o mobilech. Profesor Vrba vysvětluje vliv záření na lidské zdraví

20. února 2024

Premium Francouzi vloni zakázali prodej celé série mobilních telefonů iPhone 12. Podle nich z přístrojů...

Nejvzdálenější sonda ve vesmírném prostoru neodpovídá. NASA neví, co s tím

v diskusi je 40 příspěvků

22. února 2024

Premium Je to více než deset let, co sonda Voyager 1 vyletěla jako první stále funkční lidský výtvor...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

To že má nahradit recepční? Největší exponát vyvolal spíš rozpaky

v diskusi je 12 příspěvků

26. února 2024  9:30

Barcelona (Od zpravodaje Technet.iDNES.cz) Velký zájem a údiv v různém smyslu slova vzbudil v předvečer veletrhu Mobile World Congress exponát...

VIDEO: Střílej po mně! Kameraman natočil téměř celý útok v centru Prahy

Premium Ve čtvrtek zemřelo rukou střelce Davida K. 14 obětí, 25 lidí je zraněných, z toho deset lidí těžce. Jedním z prvních na...

Máma ji dala do pasťáku, je na pervitinu a šlape. Elišku čekají Vánoce na ulici

Premium Noční Smíchov. Na zádech růžový batoh, v ruce svítící balónek, vánoční LED svíčky na baterky kolem krku. Vypadá na...

Test světlých lahvových ležáků: I dobré pivo zestárne v obchodě mnohem rychleji

Premium Ležáky z hypermarketů zklamaly. Jestli si chcete pochutnat, běžte do hospody. Sudová piva totiž dopadla před časem...

S malým čipem chtějí vylepšit pračku, kávovar a odhalit mizerné potraviny

v diskusi je 1 příspěvek

27. února 2024  7:10

Barcelona (Od zpravodaje Technet.iDNES.cz) Podle výrobce je desettisíckrát menší než dnes běžné detekční čipy, a proto se může snadno stát...

Stovky tun hnijícího ovoce promění v kabelky a polstrování aut

v diskusi je 14 příspěvků

27. února 2024

Barcelona (Od zpravodaje Technet.iDNES.cz) Ve Španělsku každoročně vypěstují až 500 000 tun kaki, přičemž skoro polovina úrody prý přijde z...

Ovládejte svůj počítač na dálku z mobilu. Vzdálená plocha vám pomůže i při práci

v diskusi nejsou příspěvky

27. února 2024

Premium Například výborně poslouží, když se budete chtít třeba z dovolené připojit ke svému počítači, který...

Podívejte se do budoucnosti. Lenovo ukázalo notebook s průhledným displejem

v diskusi je 17 příspěvků

26. února 2024  14:16

Barcelona (Od zpravodaje Technet.cz) Na lednovém veletrhu spotřební elektroniky CES ukázali někteří výrobci průhlednou televizní...

Otestujte šampon vhodný i pro ty nejmenší KIND od Mádara
Otestujte šampon vhodný i pro ty nejmenší KIND od Mádara

Že je mytí dětských vlásků věčný boj? To jste ještě nevyzkoušeli organický šampon KIND od značky Mádara, který se pyšní složením bez agresivní...

Útok moukou byl podvod. Bendigovi hrozí trest, že úřady zaměstnal zbytečně

Zpěvák Jan Bendig se nestal obětí útoku moukou, jak sám všude rozhlašoval. Celou událost s „pachatelem“ ve skutečnosti...

Dcera Vladimíra Ráže žije bez ruky. Protézu odložila po dvaceti letech

Veronika Rážová (43) je dcerou slavného českého herce Vladimíra Ráže. Narodila se bez levé horní končetiny. Za hendikep...

Bufet v Českém Krumlově se stal přes noc hitem. Zaujal řízkovým chlebíčkem

Fotografie chlebíčku na řízku obletěla na sociálních sítích během středečního dne téměř všechny skupiny. Tuto...

Jak uspokojit ženu? Odborníci vědí, jak na to. A za pokus to rozhodně stojí

„Přestože jsem po třicet let zkoumal ženskou psychiku, nejsem s to odpovědět na velkou, dosud nezodpovězenou otázku, co...

Prý vypadám jako chlap. Kritika na sítích mě ranila, přiznává Julia Robertsová

Julia Robertsová (56) je americká herečka a bývalá modelka, jejíž jméno a filmové role zná celý svět. Navzdory slávě se...