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#1Convidad 

em Sab Fev 11, 2012 8:46 pm


Convidado
Entendendo o DvD e o Blu-Ray [indent]O DVD foi uma a evolução natural do CD, que surgiu como uma mídia para a distribuição de filmes, substituindo as antigas fitas VHS. Assim como no caso dos CDs de áudio, o padrão foi rapidamente adaptado para a gravação de dados, dando origem ao DVD-ROM.

Uma das grandes diferenças entre o CD e o DVD é o comprimento de onda do laser, que é de 780 nm no CD e 650 nm no DVD. Combinada com outras melhorias técnicas, a mudança permitiu reduzir o comprimento dos sulcos de 1.6 para 0.74 micron, resultando em uma capacidade total de 4.7 GB.

Diferente do CD, onde a camada reflexiva vai na parte superior do disco, o DVD é composto por dois discos de 0.6 mm colados, com o camada reflexiva posicionada entre ambos. Além de tornar a mídia mais resistente, isso abriu as portas para a criação dos DVDs double-sided (DS) onde são usados os dois lados da mídia, dobrando a capacidade. Temos também as mídias dual-layer (DL) que são compostas por duas camadas de gravação sobrepostas, que são lidas variando o foco do laser de leitura:



A combinação das duas técnicas deu origem aos 4 padrões de DVDs, que incluem o DVD 5 (um lado e uma camada, com 4.7 GB), DVD 9 (um lado, duas camadas, com 8.5 GB), DVD 10 (dois lados, uma camada cada, com 9.4 GB) e DVD 18 (dois lados, duas camadas cada, com 17 GB). Embora os DVDs de duas camadas sejam bastante comuns em filmes longos, os padrões com duas faces são bastante raros, já que o alto custo das mídias faz com que seja mais viável usar usar dois DVDs separados.

Por pressão dos grandes estúdios, o primeiro formato de DVD gravável (desenvolvido pela Pioneer) tinha uma capacidade ligeiramente menor que as mídias prensadas, com apenas 3.95 GB. Essa limitação foi introduzida com o objetivo de impedir a cópia direta de DVDs de filmes, mais os fabricantes logo passaram a ignorá-la, resultando as mídias de 4.7 GB (single-layer) e 8.5 GB (dual-layer) que usamos atualmente.

Uma peculiaridade dos DVDs graváveis é a guerra dos formatos, entre o DVD-R, DVD+R e o DVD-RAM, três formatos similares, porém incompatíveis.

O padrão DVD-R foi finalizado em 1997 e foi o primeiro formato a se popularizar, enquanto o DVD+R é um formato mais novo, desenvolvido em 2002. Embora as mídias sejam similares, o DVD+R implementa um sistema de correção de erros mais robusto, que torna as mídias um pouco mais confiáveis e resistentes a danos. Em ambos os padrões temos também mídias regraváveis, chamadas de DVD-RW e DVD+RW.

Felizmente, a existência dos dois padrões não levou a uma guerra de formatos, pois os fabricantes passaram a produzir leitores e gravadores compatíveis com ambos os padrões, criando os drives "DVD±R", que são de longe os mais comuns atualmente. Apesar disso, o DVD-R continua sendo o padrão mais compatível, já que muitos leitores antigos oferecem suporte apenas a ele.

Embora as capacidades nominais sejam de "4.7" e "8.5" GB, existem pequenas diferenças de capacidade entre os dois padrões. As mídias DVD-R armazenam 4.707 MB (single-layer) e 8.543 (dual-layer), enquanto as DVD+R armazenam respectivamente 4.700 MB e 8.547 MB.

Em ambos os casos, as capacidades são calculadas em bits decimais (como nos HDs), o que faz com que a capacidade real indicada pelo sistema operacional seja ligeiramente inferior, com 4.38 ou 7.96 GB.

O DVD-RAM por sua vez oferece uma opção de mídia regravável de acesso aleatório, onde você pode gravar e apagar os arquivos livremente, como em uma mídia magnética. Isso também é possível em outras mídias usando um software com suporte ao packet writing, mas no DVD-RAM esta é uma função nativa, que não depende do uso de um software externo.

Além de diferenças nas funções lógicas (uso de um sistema de correção de erros mais desenvolvido e gerenciamento de blocos defeituosos) as mídias DVD-RAM utilizam trilhas concêntricas (como em um HD) e não uma espiral contínua, como em outras mídias ópticas.

Embora sejam práticas e mais confiáveis que as mídias DVD-RW e DVD+RW, as mídias DVD-RAM nunca se tornaram muito populares. Existem muitos motivos para isso, incluindo o alto custo (as mídias DVD-RAM são consideravelmente mais caras que as concorrentes) e o fato de uma grande percentagem de leitores não serem compatíveis com elas. Outro motivo é a popularização dos pendrives e HDs externos, que fizeram os DVDs e CDs regraváveis de uma forma geral caírem muito em popularidade.

Concluindo, temos o Blu-ray, que representa a terceira geração das mídias ópticas, desenvolvido com o objetivo de atender à demanda por uma uma mídia capaz de armazenar filmes em 1080p comprimidos em H.264 ou VC1, que ocupam em média 5 vezes mais espaço que os 480p usados no DVD. O padrão foi desenvolvido pela Sony e apresentado em 2002, mas começou a se tornar popular apenas a partir de 2009, em parte devido à batalha contra o HD DVD da Toshiba.

O Blu-ray utiliza um laser com comprimento de onda de 405 nm, o que resulta na cor azulada que deu origem ao nome. Assim como no DVD, o menor comprimento de onda permitiu o uso de sulcos menores, com apenas 0.32 micron de comprimento (contra 0.74 micron do DVD), o que elevou a capacidade para 25 GB nas mídias single-layer e 50 GB nas dual-layer.

Existem também mídias prensadas com 27 GB, que utilizaram uma espiral ligeiramente mais extensa (assim como nos CD-ROMs de 80 minutos). Elas são muito usadas em discos com filmes, para dificultar a cópia direta em mídias graváveis.

Temos aqui um comparativo entre o tamanho dos sulcos e do ponto focal do laser no Blu-ray e no DVD, que mostra a diferença na escala:



Devido à questão do foco do laser de leitura, a camada de gravação nas mídias Blu-ray não fica mais no centro da mídia (como no DVD) mas sim diretamente na parte inferior, protegida apenas por uma camada protetora com 100 micra (0.1 mm) de espessura.

No caso das mídias dual-layer, o conjunto é ainda mais frágil, com o uso de uma camada de separação de 25 micra entre as duas camadas de gravação e uma camada protetora de apenas 75 micra sobre as duas, o que faz com que a espessura total do conjunto seja a mesma da de uma mídia single layer. Este diagrama da Panasonic ilustra o conceito:



Combinada com a maior densidade de gravação, isso torna as mídias Blu-ray especialmente vulneráveis a arranhões, o que demanda mais cuidado no manuseio. Durante a fase de desenvolvimento, chegou a ser cogitado o uso de um cartucho plástico e proteção (como nos antigos discos Zip), mas a ideia acabou sendo abandonada, já que tornaria as mídias caras e desajeitadas.

Os discos Blu-ray prensados são chamados de BD-ROM, enfatizando o fato de serem mídias apenas para leitura. Os discos graváveis são chamados de BD-R e os regraváveis de BD-RE. Diferente das mídias CD-R e DVD-R, que utilizam compostos orgânicos na camada de gravação, tanto as mídias BD-R e BD-RE são baseadas em compostos inorgânicos, mudando apenas a composição.



Assim como nas gerações anteriores, os drives Blu-ray mantêm a compatibilidade com os padrões anteriores, permitindo ler também CDs e DVDs. Entretanto, isso não se deve à compatibilidade entre os padrões, mas sim ao uso de múltiplos laseres de leitura, que são usados de acordo com a mídia. Isso leva aos casos de drives combo, que são capazes de gravar CDs e DVDs, mas apenas leem discos Blu-ray:



Uma curiosidade é que a maioria dos drives usam lentes separadas para o Blu-ray e para o combo CD/DVD. Por estranho que possa parecer, essa é uma solução adotada para reduzir os custos, já que permite aproveitar componentes da geração anterior (cujo custo já está mais do que amortizado), simplesmente adicionando um conjunto separado de laser, lente e sensor para o Blu-ray. Como os dois conjuntos são semi-independentes, não é incomum que apenas um deixe de funcionar em caso de defeito, fazendo com que o drive passe a ler apenas DVDs ou apenas mídias Blu-ray:


Diferente dos CDs e DVDs graváveis, que rapidamente se tornaram populares, os discos Blu-ray graváveis terão uma batalha mais difícil pela frente, já que o custo inicial das mídias é muito mais alto e a capacidade continua sendo baixa em relação à dos HDs. Em 2012 teremos cartões de memória de 32 GB a preços relativamente baixos, fazendo com que os 25 GB das mídias BD-R single-layer soem como algo ultrapassado. É bem provável que a maioria continue usando os CDs e DVDs para o transporte de pequenos arquivos, migrando para os pendrives de grande capacidade e HDs externos na hora de transportar grandes volumes.

A principal esperança para os discos ópticos são as mídias Blu-ray de grande capacidade, que estão em desenvolvimento e podem chegar ao mercado nos próximos anos.

O padrão Blu-ray permite o uso de um número indefinido de camadas de gravação, que podem ser lidas de forma alternada variando o foco do laser, em uma versão mais precisa da tecnologia já usada nas mídias dual-layer. Isso deixou as portas abertas para a produção de mídias multi-layer, com de 100 GB (4 camadas) a 500 GB (20 camadas). O grande problema é que estas novas mídias serão mais caras (já que são baseadas no empilhamento de múltiplas camadas de gravação independentes) e dificilmente serão compatíveis com os leitores atuais, o que dificultará a adoção.

Concluindo, uma observação óbvia, porém importante é que as taxas de leitura e gravação das mídias mudam de acordo com o padrão. No CD-ROM, uma taxa de 1x corresponde a apenas 150 KB/s, de forma que um leitor de 56x atinge um máximo de 8.4 MB/s e um gravador atinge 4.8 MB/s ao gravar a 32x. Em ambos os casos, a velocidade máxima é atingida apenas nas trilhas mais externas, já que os drives atuais usam o sistema CAV (Constant Angular Velocity), onde o disco gira sempre na mesma velocidade.

No caso dos CD-ROMs, a velocidade acabou estacionando nos 56x, já que o uso de velocidades mais altas esbarra nos limites físicos para a velocidade de rotação da mídia. A Kenwood chegou a apresentar um drive capaz de ler a 72x em 2001, utilizando sete feixes de laser separados, mas a tecnologia era cara e os drives acabaram não fazendo sucesso.

Entretanto, a migração para o DVD e o Blu-ray abriu as portas para o uso de taxas mais altas, já que o uso de sulcos menores permite per mais dados por rotação dos discos. A nomenclatura também mudou, acompanhando o aumento no bitrate dos conteúdos.

No DVD, 1x corresponde a 1.35 MB/s (equivalente a 9x do CD-ROM), o que faz com que um leitor de 24x leia a até 32.4 MB/s e um gravador capaz de gravar a 16x atinja 20.6 MB/s, gravando uma mídia single-layer em cerca de 4 minutos.

No caso do Blu-ray, a taxa nominal subiu para 4.5 MB/s (equivalente a um CD-ROM 30x), de forma que um leitor que trabalhe a 12x atinge nada menos que 54 MB/s. O mesmo se aplica aos gravadores, que atingem 18 MB/s a 4x e 36 MB/s a 8x, velocidade na qual uma mídia single-layer é gravada em 12 minutos.

Como sempre, a velocidade de gravação é limitada pela qualidade da mídia e pela configuração do PC (que precisa ser capaz de fornecer os dados ao gravador na velocidade necessária), por isso é sempre menos problemático gravar usando velocidades mais baixas.

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