Аналіз порівняння форматів HD DVD і Blue-ray

Автор: Пользователь скрыл имя, 17 Сентября 2011 в 17:16, курсовая работа

Описание работы

Якщо в аудіо на масовому ринку зараз починається серйозна суперечка між технологіями DVD-A і SACD, то для відео ми спостерігаємо - DVD vs Blu-Ray. При цьому ситуації дзеркально подібні, оскільки SACD і Blu-Ray - це технології майбутнього, сьогодні доступні тільки за дуже високими цінами.

Содержание

1. Вступ 3
2. Аналіз сучасного стану оптичних носіїв інформації 6
3. Історія створення формату HD DVD 10
4. Опис і специфікації формату HD DVD 12
5. Опис стандарту захисту від копіювання AACS 16
6. Огляд приводу HD DVD на прикладі NEC HR-1100A 19
7. Історія створення формату Blu-ray Disc 24
8. Опис і специфікації формату Blu-ray Disc 27
9. Опис файлової системи Blu-Ray Disc 33
10. Огляд приводу Blu-ray на прикладі Pioneer BDR-101A 41 11. Порівняльний аналіз форматів HD DVD i Blu-ray 49
12. Перспектив розвитку оптичних накопичувачів 54
13. Висновки 56
14. Список використаної літератури і електронних посилань 59

Работа содержит 1 файл

Курсова.doc

— 1.16 Мб (Скачать)
 
 
 

    Методи модуляції: 

     Blu-Ray формат використовує 17PP модуляції,  мінімальної довжини знак менше,  ніж оптичні розмір плями, що  призводить до високої щільності  запису. Отже, під час запису сигналів, відтворюються, біт помилки на високій частоті, особливо по краях, що пов'язано з мінімальною марки / просторів.

    Принципи  захисту даних від пакетних помилок  у форматі Biu-ray Disc:

    Blu-Ray диск більш чутливий до пакетних помилок в порівнянні з системою DVD. Таким чином, система корекції помилок диска Blu-Ray повинні бути в змозі впоратися і з довгими пакетами помилок.

    Максимальна кількість помилок, які можуть бути скоректовані залежно від числа символів парності. Для кожного другого символу парності додаєм, одну помилку, яка може бути виправлена. Але Blu-Ray використовує більш ефективний підхід до правильного виявлення пакетних помилок. Він використовує механізм виявлення помилок до початку корекції. Перевагою цього методу є насправді попереднє визначення місця виникнення помилок та процес їх декодування.

    Ці виявлення помилок, використовуються у форматі Blu-Ray і називаються пікет кодами. Пікети стовпців, які вставляються в між колонками з основних даних на постійній основі. Основні дані захищені кодом Ріда-Соломона, в той час пікети захищені двома незалежними  кодами Ріда-Соломона. При декодуванні (читанні), по-перше в стовпцях пікету будуть виправлення. Корекція інформація може бути використана для оцінки місця можливих помилок виявлення в основних даних. Blu-Ray Disc Error блок корекції помилок (ECC блок) може зберігати 64 кілобайти даних користувача. Ці дані захищені Long Distance кодексу (НРС), яка має 304-и слова коду з 216-ма інформаційними символами і 32 символами парності, які дають кодове слово довжиною 248. Ці кодові слова чергуються по два у вертикальному напрямку, як у блоці 152 байти х 469 байт, який зображений на рисунку нижче.   

    Blu-Ray Disc ECC блок містить 4 рівновіддалених  колонок пікету. Лівий пікет формується зразковою синхронізацією на початку кожного рядка. Якщо синхронізація зображення неправильна, що може бути вказівкою для сплеску помилки, схожим з тим, що символ пікету колонки мав бути виправлений. Інші три пікети захищені так званою Burst Indicator Subcode (BIS). Слова BIS код чергуються в три стовпці 496 байт кожен. Обидва НРК і BIS коди декодуються декодером Ріда-Соломона.

    

    Таблиця 7. Наведення короткого пояснення основних сигналів, пов’язаних з вимірюванням якості Blu-ray Disc.

Blu-Ray сигналах
  Скорочення Специфікація
Механічні параметри
Фокус Помилка 1 - Осьовий залишкової помилки FE1 ≤ 45 нм
Фокус Помилка 2 - RMS шуму осьових 
залишкова помилка
FE2 ≤ 75 μmpp
RADIAL1 - радіальні залишкові помилки RADIAL1 ≤ 9 нм
RADIAL2 - RMS шуму радіальних залишкових 
помилка
RADIAL2 ≤ 6,4 нм BD SL

≤ 9,2 нм BD DL

Оптичні параметри
I8H-відображення  в записаних треків BD R8h-й Мін 35%

Макс 70%

BD R8h-й Мін 12%

Макс 28%

Крок  доріжок Tpwa - ГТО усереднена  по області Широкий крок 0,350 ±  0,003 мкм
ТПНК - Крок доріжок усереднена по області  Нормальний крок 0,320 ±  0,003 мкм
 
 
Керуючих  сигналів
8Т  розмах модуляції I8/I8H ≥ 0,40
3T розмах  модуляції I3/I8 ≥ 0,25
Резолюція I2/I8 зрівняні I2/I8 ≥ 0,09 BD SL

≥ 0,09 BD DL

8Т  модуляції зміни протягом одного  революції I8HRv ≤ 0,15
Відбивної модуляції R8M Мін 0,20

Макс 0,70

BD SL
Мін 0,07

Макс 0,28

BD DL
Асиметрія Asym Мін 0,10

Макс 0,15

Передові  джитер застосування граничних еквалайзера JRLi ≤ 6,5%
Задня крайка джитер застосування граничних  еквалайзера JFli ≤ 6,5%
Радіальні Push Pull RPP Мін 0,10 
Макс 0,35
Трек  сигнал перетину TCS ≥ 0,10
Диференціальна  визначенням фази - сигнал 
амплітуди
DPDAMp Мін 0,28 
Макс 0,62
Диференціальна  визначенням фази - сигнал 
амплітуди
DPDAsy ≤ 0,20
 
 
Цифрові помилки:
Пакет помилок графа BEC У кожному  фізичному кластеру 
BEC: число пакет помилок довжиною ≥ 40 байт має бути не менше 8
Пакет помилок Довжина BEL У кожному  фізичному кластеру 
BEL: сума всіх довжини пакета помилок повинна бути рівна або нижче 600 байт
Символ Error Rate ГЕЕ / Серк  
Випадкові помилки на символ оцінки RSER / RSERk ≤ 2,0 * 10-4

    Огляд приводу Blu-ray на прикладі Pioneer BDR-101A.

 

    Pioneer BDR-101A  являється одним із перших записуємих Blu-ray приводів.  Призначений для професійних користувачів, диск може зберігати до 25 Гбіт даних або більше двох годин відео високої чіткості на одношаровий BD-R (для однократного запису) і BD-RE ( перезаписувані ) засоби масової інформації. BDR-101A може також використовуватися для відтворення Blu-ray дисків, також сумісний зі стандартами DVD, пропунуючи 8х DVD+R, 8х DVD-R, 4х DVD+RW, 4х DVD-RW, 2.4х DVD+R DL та 2х DVD-R DL швидкість запису і максимальна швидкість читання DVD 8х.

    

    

    Рис. 9. Зображення передньої і задньої панелі Blu-ray приводу Pioneer BDR-101A. 
 
 
 
 

    Таблиця 8. Технічні характеристики приводу Pioneer BDR-101A.

  Pioneer BDR-101A Blu-Ray Disc Writer
Швидкості DVD + R запис 8x (Z-CLV) 
4x, 2.4x (CLV)
Швидкості DVD + RW запис 4x, 2.4x (CLV)
Швидкості DVD-R запис 8x (Z-CLV) 
4x, 2x, 1x (CLV)
Швидкості DVD-RW запис 4x, 2x, 1x (CLV)
Швидкості DVD + R DL запис 2.4x (CLV)
Швидкості DVD-R DL запис 2x (CLV)
Швидкість запису BD-R 2x (CLV)
Швидкість запису BD-RE 2x (CLV)
швидкість зчитування DVD Макс 8x (DVD-ROM Single Layer) 
Макс 8x (DVD-ROM Dual Layer) 
5x Макс (DVD-Video) 
Макс 8x (DVD ± R) 
Макс 6x (DVD ± RW) 
Макс 6x (DVD DL R ±)
Швидкість читання BD 2x (BD-ROM) 
2x (BD-R) 
2x (BD-RE)
Розмір  буфера 2 Мб (DVD) 
8MB (BD)
Час доступу 150 мс (DVD-ROM) 
250 мс (BD-ROM)
DVD - формати DVD-ROM 
DVD + R / RW 
DVD-R/RW 
DVD + R DL 
DVD-R DL
BD формати BD-ROM 
Одношарові BD-R 
Одношарові BD-RE

З даної  таблиці можна зрозуміти що Pioneer BDR-101A не підтримує читання і запис компакт-дисків, також не підтримує Dual Media BD-R/RE шару

     Таблиця 9.  Специфікація Blu-ray приводу Pioneer BDR-101A.

  Recordable Blu-ray Disc
Діамерт диску ( мм. ) 120 80
Варіанти ємностей диску (SL) 25 Гбіт, 27 Гбіт

(DL) 50 Гбіт, 54 Гбіт

(SL) 7.8 Гбіт

(DL) 15.6 Гбіт

Довжина хвилі лазера (нм) 405
Потужність запису (SL): < 6 мВт (1х), < 7 мВт (2х),

(DL): < 12 мВт (1х), < 14 мВт (2х)

Значення числової апертури лінзи 0,85
Товщина покривного шару диску (мм.) 0,1мм. (LO, SL), 0,075 мм. (L1)
Записуємі області On groove / in groove
Метод адресації даних MSK & STW
Обертання CLV
Крок треку ( мкм. ) 0,32
Тип канальної модуляції 17PP
Мінімальна довжина доріжки ( мкм.) 0,149 для 25 Гбіт, 50 Гбіт;

0,138 для 27 Гбіт, 54 Гбіт

0,149
Загальна ефективність 81,7%
Швидкість передачі даних 36 Мбіт/с. – 72 Мбіт/с.
 

     

 NA=0.85/ℓ=405нм.

     

       Запис даних

                                                                                                                                          Зчитування даних

     

        Дані

     

Рис. 10. Блок-схема Blu-Ray привода.

     ФАПЧ – фазове автоматичне підстроювання частоти.

     АЦП – аналогово-цифровий перетворювач.

     PRML ( Partial Response Maximum Likelihood ) - метод, який використовується для диференціювання дійсний сигнал від шуму шляхом вимірювання швидкості зміни на різних інтервалах зростання сигналу.

     Основні блоки запису / відтворення інформації для записуваних дисків Blu-Ray показано на рис. . Дані вже відформатовані, модулюються або кодуються в типі модуляції (17PP). Промодульований сигнал відправляється на імпульсний компенсатор, де сигнал модулюється в сигнал мульти-імпульсу. Регулюючи фронт і спад імпульсного сигналу декількома імпульсами, ми можемо контролювати форму і величину сигналу, який поміщається в шар доріжки у Bly-ray диску.  Імпульсний сигнал таким чином промодульований відправляється в блок лазерного приводу, який модулює потужність лазерного пучка для запису  доріжки. 

     Для відтворення записаних даних, відтворюється сигнал подається через еквалайзер до блоку фазового автоматичного  підстроювання частоти (ФАПЧ). Вихідний сигнал з еквалайзера також подається на аналого-цифровий перетворювач (АЦП) для перетворення в цифровий сигнал з допомогою фазового автоматичного підстроювання частоти.  З виходу АЦП сигнал передається через канал PRML, який використовує метод завдяки якому диференціюється дійсний сигнал від шуму шляхом вимірювання швидкості зміни на різних інтервалах зростання сигналу, щоб виправити будь-які помилки кодування сигналу. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Тест  приводу:

    Для проведення тесту скористаємся Nero CD Speed ​​v4.51 - BD-ROM.

    Таблиця 10. Результати тесту BD-ROM.

      Швидкість передачі даних     Час пошуку     ЦП
Середнє Початок Кінець Випадкові 1 / 3 Повний 1x 2x 4x 8x
Pioneer BDR-101A 2.00x 1.99x 2.00x 56мс 174мс 385мс 0% 1% 2% 3%

Информация о работе Аналіз порівняння форматів HD DVD і Blue-ray