Промышленное тиражирование CD и DVD дисков

Заводская запись обычного CD-диска проходит в шесть этапов. В первую очередь подготавливается контент, который нужно поместить на диск. Информация записывается на специально подготовленную девятидорожечную ленту, проверяется и упорядочивается.

На следующем этапе информация с ленты подается на лазер, тот в свою очередь освещает стеклянный диск, покрытый светочувствительным слоем. В результате действия лазера на светочувствительном покрытии после проявки остаются небольшие выемки в том месте, куда попал лазерный луч. Эти углубления идентичны потоку данных на ленте, то есть единицам и нулям. Полученную в результате матрицу называют Glass Master (или в переводе: Стеклянная основа).

Третья стадия заключается в формировании Мастер-диска (Metal Master). Для его создания на Glass Master методом вакуумного напыления (или иным способом) напыляется тончайший серебряный слой.

Четвертый этап - создание негатива Metal Master. Мастер покрывают слоем никеля, который имеет возвышенности там, где металлическая подложка имела углубления. После чего никелевый слой снимается и отправляется в гальваническую ванну, где происходит формирование Mother Disk (это диск, в котором углубления совпадают с углублениями на Мастер-диске). Далее этот диск (Mother Disk) снова гальванизируют и получают Stamp (штамп), углубления на котором соответствуют выступам стеклянного диска.

На пятой стадии выполняется обработка готового штампа, который, по сути своей, является негативом стеклянного диска, но создан из более прочного материала. Диск обтачивается с краев, в нем высверливается центральное отверстие.

И наконец на последней, шестой стадии процесса штамп устанавливается в пресс-форму, которая создает копии стеклянного диска. После чего на штамповку наносят алюминиевое покрытие, а после чего защитный лаковый слой и, если нужно, полиграфия. На этом этапе процесс создания копии обычного CD-диска заканчивается.

У созданного компакт-диска диаметр равен 120 мм, а толщина равна 1,2 миллиметрам. Глубина дорожек составляет 0,12 микрон, ширина - 0,6 микрон. Дорожки укладываются по спирали, начиная от центра к краю; расстояние между витками спирали равно 1,6 микронам. Длина дорожки колеблется от 0,9 мкм до 3,3 микрометров. На стандартном диске умещается 650-700 Мб данных, или 74-80 мин. звука.В отличии от CD, процесс изготовления DVD-дисков немного другой.

Технология создания HD DVD. Информационные дорожки на HD DVD создаются в результате формовки нагретого поликарбоната на металлической матричной пластине. В отличие от простого DVD, для HD важно, чтобы промежутки между соседними дорожками были меньше (для DVD оно составляет 0,74 нанометров, для HD DVD - 0,4 нанометров). Такие параметры по ширине дорожки не могут быть осуществлены с технологией производства обычного DVD, поэтому корпорация Verbatim выдвинула новейшую технологию создания матрицы, она позволяет уложиться в требования для производства HD DVD.

Техпроцесс HD DVD имеет похожую с DVD базовую структуру производства. Они оба склеиваются из двух оснований толщиной в 0,6 миллиметров. Благодаря этому современные производственные мощности для этой стадии могут достаточно быстро модернизироваться под производство HD DVD дисков. Модернизация же производственных мощностей DVD означает, что отпадает необходимость денежного вливания в оборудование для переориентации линий по производству DVD в производство нового HD DVD.

Техпроцесс HD DVD делится на восемь этапов:

Первый - отливка под высоким давлением. Второй - охлаждение заготовки. Третий - покрытие заготовки записывающим слоем. Четвертый - прогон через центрифугу. Пятый - сушка. Шестой - металлизирование.

Седьмой - закрепление под ультрафиолетом. Восьмой - склейка.

Технология производства BLU-RAY диска. В приводах CD и DVD применяется лазер инфракрасного(650 нм) и красного(780 нм) диапазона соответственно. Лазер с длиной волны 405 нанометров, который применяется Blu-Ray (как и в HD DVD) приводах, дает возможность вдвое уменьшить толщину трека в сравнении с DVD (т.е. 0,32 мкм), что ведет к увеличению плотность записи на единицу площади.

Помимо этого, уменьшение защитного слоя с 0,6 до 0,1 миллиметров дает возможность уменьшить количество ошибок при чтения/записи. Эффективная площадь, на которой луч лазера способен фокусироваться, ограничена интерференцией и зависит от длины волны лазерного луча и апертуры фокусирующей линзы. Благодаря использованию сине-фиолетового лазера, на Blu-Ray диске удается хранить гораздо больше данных, чем на дисках DVD того же размера. Кроме всего прочего, данные занимают меньшую площадь в оболочке диска, что ведет к увеличению скорости считывания до 36 Мегабит/с.

Кроме улучшения оптических параметров, Blu-Ray имеют возможность вмещать больше данных благодаря улучшению процесса кодирования. В Blu-Ray дисках были реализованы более совершенные и стойкие методы защиты данных от нелегального дублицирования информации. «BD+» - один из экспериментальных метод, который был разработан именно для Blu-Ray. Он дает возможность динамически изменять схему кодирования. Производитель без труда способен изменить систему кодирования сразу после ее взлома, что защищает все выпущенные после этого копии.

Корпорация "Hewlett Packard" изобрела еще одну технологию, получившую название Mandatory Managed Copy, она также, наряду с BD+, будет применена при производстве Blu-Ray дисков. Mandatory Managed Copy позволяет производить легальные дубликаты видео-контента в защищенном виде. В дополнение ко всему перечисленному, диски BR используют еще один уровень защиты - ROM-Mark (цифровой водяной знак). ROM-Mark помещается в ROM привода Blue-Ray при его производстве, это помогает защитить диск от воспроизведения в устройстве без метки, подделать ее считается невозможным. Оборудование для установки меток будет предоставляться только тем заводам, которые получили лицензию.

Следующая система защиты использует 128-битное кодирование - Advanced Encryption Standard, при использовании этой технологи ключ изменяется каждые 6 Кбайт. Так что расшифровка одного ключа дает доступ всего лишь к 6 Кб данных. На современном этапе развития техники данную защиту взломать невозможно.

Немногим позднее была внедрена поддержка "Advanced Access Content System", использующая систему "принудительно-управляемой копии"(MMC). Поддержка этой системы дает возможность создать дубликат лицензионного контента для воспроизведения в домашних устройствах и дает гарантию от невозможности распространения ее за пределы дома.

Контрольные вопросы:

1. Нарисуйте структурную схему лазерного проигрывателя компакт-дисков

2. Охарактеризуйте особенности цифрового представления звуковых сигна­лов при их записи на компакт-диск.

3. Чем реверсивные оптические диски отличаются от обычных компакт-дисков?

4. Изложите основные принципы магнитооптической записи электрических сигналов.

5. Расскажите о конструктивных особенностях лазерных устройств для маг­нитооптической записи и воспроизведения.

6. Каковы перспективы развития реверсивных магнитооптических дисков?

7. Произведите сравнительную оценку CD- и DVD-дисков.

8. Поясните способы компрессии видео- и аудиоданных, используемые в DVD-дисках.

9. Каким образом осуществляется защита от копирования DVD-диска?

10. Как организуется файловая структура DVD-диска?

Дата добавления: 2014-01-06