भंडारण मीडिया विकास, भाग 2: ऑप्टिकल भंडारण

सभी को नमस्कार! यह सूचना वाहक के विकास पर सामग्री का दूसरा हिस्सा है। मैं आपको याद दिला दूं कि पहले लेख में हमने पहले स्टोरेज डिवाइसों के बारे में बात की थी - छिद्रित कार्ड, और चुंबकीय फिल्मों और फ्लॉपी डिस्क पर भी ध्यान दिया। आज हम हमारे लिए और अधिक परिचित उपकरणों के बारे में बात करेंगे, अर्थात्, ऑप्टिकल ड्राइव।

जब यह 1969 था, आईबीएम अभी भी पहली फ्लॉपी डिस्क बनाने के लिए कड़ी मेहनत कर रहा था, और डच इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माता फिलिप्स के इंजीनियर पहले से ही LaserDisc नामक ऑप्टिकल मीडिया पर काम पूरा कर रहे थे। कई लोग गलती से मानते हैं कि LaserDisc दुनिया में पहली ऑप्टिकल रिकॉर्डिंग तकनीक थी, लेकिन यह पूरी तरह से सच नहीं है। इस घटना से 10 साल पहले, 1958 में, भाई पॉल और जेम ग्रेग पहले से ही एक समान तकनीक का निर्माण कर रहे थे। इन ऑप्टिकल मीडिया के बीच अंतर यह था कि ग्रेग भाइयों के डिजाइन ने प्रकाश संचरण मोड में काम किया था, जबकि फिलिप्स प्रौद्योगिकी ने प्रकाश को प्रतिबिंबित किया था।

1961 में, ग्रेग्गी ने अपनी तकनीक का पेटेंट कराया, लेकिन इसे वाणिज्यिक उत्पाद में शामिल नहीं कर सके, बाद में 1968 में MCA के ऑप्टिकल मीडिया को अधिकार बेच दिए। फिलिप्स और एमसीए ने महसूस किया कि उन्हें प्रतिस्पर्धा की आवश्यकता नहीं है, और बलों में शामिल होने का फैसला किया है। उनके काम का फल 1972 में LaserDisc का व्यावसायिक शुभारंभ था।



जब तक Laserdisc का आगमन हुआ, तब तक VHS और बेटमैक्स कैसेट प्रारूप पहले से ही सफल थे। इस तथ्य के बावजूद कि लेजरडिसक के कैसेट्स पर कई फायदे थे, यह अभी भी मांग में नहीं हो सकता है। यूरोप में, वह काफी शांत तरीके से मिले थे, और इस तकनीक के लिए मुख्य बाजार अमेरिका और जापान थे। लेजरडिस्क पर रिलीज हुई पहली फिल्म जॉज़ थी। यह 1978 में हुआ था। और आखिरी एक पेंटिंग 2000 में "मरे हुओं को फिर से जीवित करना" है। दिलचस्प बात यह है कि लेजरडिस्क खिलाड़ियों का उत्पादन 2009 तक जारी रहा, जब पायनियर ने इस तरह के उपकरणों का अंतिम बैच जारी किया।

लेजरडिस्क का एक अधिक सफल विकल्प कॉम्पैक्ट डिस्क (सीडी) मानक था, जो 1982 में जारी किया गया था। सोनी और फिलिप्स का गठजोड़ इस प्रारूप को विकसित कर रहा था। प्रारंभ में, यह माना जाता था कि सीडी का उपयोग केवल ऑडियो रिकॉर्डिंग को डिजिटल रूप में संग्रहीत करने के लिए किया जाएगा, लेकिन समय के साथ उनका उपयोग किसी भी प्रकार की फ़ाइलों को संग्रहीत करने के लिए किया जाने लगा। कई मायनों में, यह ऐप्पल और माइक्रोसॉफ्ट के प्रयासों के लिए संभव बनाया गया था, जो 1987 से अपने कंप्यूटरों में सीडी-ड्राइव स्थापित करना शुरू कर दिया था।

सीडी डिवाइस के लिए, यह काफी सरल है। सीडी स्वयं एक पॉली कार्बोनेट सब्सट्रेट है जो धातु की एक पतली परत के साथ लेपित है। यह परत वार्निश द्वारा संरक्षित है, जिस पर चित्र, शिलालेख और डिस्क के अन्य बाहरी पहचान चिह्न लागू होते हैं।



सीडी पर दर्ज की गई जानकारी में डिस्क के पीछे की सतह पर जमा होने वाले अवकाश या "गड्ढों" के एक सर्पिल का रूप है। एक गड्ढे का आकार आमतौर पर चौड़ाई में लगभग 500 एनएम और लंबाई में 850 से 3500 एनएम तक होता है। इसी समय, गड्ढे की गहराई 100 एनएम तक पहुंच जाती है। प्रत्येक गड्ढे से उसके पड़ोसियों की दूरी आमतौर पर लगभग 1.6 माइक्रोन है। इस दूरी को भूमि कहा जाता है। सीडी से जानकारी को लेजर बीम का उपयोग करके पढ़ा जाता है जो लगभग 1.2 माइक्रोन के व्यास के साथ एक प्रकाश स्थान बनाता है, जो आसन्न गड्ढों के बीच की दूरी की तुलना में 0.4 माइक्रोन कम है। इस घटना में कि किरण भूमि पर "टिकी हुई है", प्राप्त फोटोडायोड अधिकतम तीव्रता के संकेत को पकड़ लेता है और इसे एक तार्किक इकाई के रूप में पहचानता है। जब लेजर गड्ढे से टकराता है, तो प्रकाश बिखरा और अवशोषित होता है, और फिर यह पॉली कार्बोनेट सब्सट्रेट से परिलक्षित होता है।इस मामले में, फोटोडायोड कम तीव्रता के प्रकाश को पकड़ता है, और इसे एक तार्किक शून्य के रूप में मान्यता प्राप्त है।

सीडी के आगमन के बाद कई वर्षों तक, इसकी अधिकतम मात्रा लगभग 650 एमबी रही। ऐसी क्षमता की एक डिस्क पर, लगभग 74 मिनट के उच्च-गुणवत्ता वाले ऑडियो को स्टोर करना संभव था। केवल 2000 के दशक में, सीडी की मात्रा बढ़कर 700 एमबी हो गई। बिक्री पर भी, आप 800-मेगाबाइट डिस्क पा सकते हैं।

जब सीडी प्रौद्योगिकी पहली बार दिखाई दी, तो कॉम्पैक्ट डिस्क केवल पढ़ने के लिए थीं: उत्पादन स्तर पर भी, एक सब्सट्रेट पर गड्ढे लगाने से डिस्क पर जानकारी दर्ज की गई थी। और फिर सब्सट्रेट पर एक चिंतनशील परत और एक सुरक्षात्मक वार्निश लागू किया गया था। हालांकि, सीडी के आगमन के तुरंत बाद, उपयोगकर्ता स्वयं डिस्क के लिए जानकारी लिखना चाहते थे। इसने फिलिप्स और सोनी को सीडी-आर (कॉम्पैक्ट डिस्क-रिकॉर्डेबल) मानक विकसित करने के लिए प्रेरित किया। इसलिए, एकल रिकॉर्डिंग के लिए इरादा पहला कॉम्पैक्ट डिस्क 1988 में दिखाई दिया।

उनके डिजाइन के अनुसार, सीडी-आर डिस्क सब्सट्रेट और रिफ्लेक्टर के बीच एक और परत की उपस्थिति में अपने पूर्ववर्तियों से भिन्न होती है। यह परत जैविक पारदर्शी डाई से बनाई गई थी। डाई में एक दिलचस्प संपत्ति थी: गर्मी के प्रभाव में, यह ढह गया और अंधेरा हो गया। दरअसल, कार्बनिक परत की इन भौतिक विशेषताओं ने डिस्क को जानकारी लिखने की क्षमता का एहसास करना संभव बना दिया। रिकॉर्डिंग के दौरान, एक विशेष लेखन ड्राइव के लेजर ने अपनी शक्ति को बदल दिया, डाई परत में व्यक्तिगत बिंदुओं को जला दिया। बाद के पढ़ने पर, इन अंधेरे क्षेत्रों को फोटोडियोड द्वारा गड्ढों या तर्क शून्य के रूप में माना जाता था।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, सीडी-आर के लिए जानकारी लिखना केवल एक बार ही संभव था। और यह इस प्रारूप का मुख्य दोष था। 1997 में सीडी-आरडब्ल्यू (कॉम्पैक्ट डिस्क-रीवेरिटेबल) मानक जारी करने के साथ सूचना की एकाधिक रिकॉर्डिंग संभव हो गई।

सीडी-आरडब्ल्यू का डिज़ाइन पूरी तरह से सीडी-आर डिवाइस के साथ मेल खाता है, सब्सट्रेट और रिफ्लेक्टर के बीच की परत के अपवाद के साथ। कार्बनिक डाई को एक अकार्बनिक सक्रिय सामग्री द्वारा बदल दिया गया था - चाकोजेनाइड्स का एक मिश्र धातु। कार्बनिक पदार्थों की तरह, एक शक्तिशाली लेजर बीम के प्रभाव में मिश्र धातु गहरा हो गया। एकत्रीकरण के एक क्रिस्टलीय अवस्था से एक अनाकार तक पदार्थ के संक्रमण के परिणामस्वरूप अंधेरा हुआ। कार्बनिक पदार्थों के विपरीत, क्लैक्ज़ोनाइड मिश्र धातु अपने मूल क्रिस्टलीय राज्य में लौट सकता है, जो डिस्क में कई रिकॉर्डिंग की संभावना प्रदान करता है।

सीडी-आरडब्ल्यू प्रारूप के आगमन से एक साल पहले, डीवीडी (डिजिटल वर्सटाइल डिस्क) प्रकाश में आया था। डीवीडी के पीछे की कहानी काफी मनोरंजक है। यह 90 के दशक की शुरुआत में शुरू हुआ, जब फिलिप्स और सोनी MMCD (मल्टीमीडिया कॉम्पैक्ट डिस्क) तकनीक के विकास में लगे हुए थे, और गठबंधन, जिसमें तोशिबा, टाइम वार्नर, हिताची, पायनियर और कुछ अन्य शामिल थे, ने SD मानक बनाने के लिए काम किया। (सुपर डेंसिटी)। दोनों गठबंधनों ने अपनी तकनीक को सक्रिय रूप से बदल दिया, लेकिन आईबीएम के दबाव में, जिसने वीएचएस और बेटमैक्स के बीच "प्रारूप युद्ध" की पुनरावृत्ति की आशंका जताई, उन्होंने समझौता किया। यह कैसे डीवीडी तकनीक के बारे में आया था।

डीवीडी प्रारूप की एक विशेषता यह थी कि यह मूल रूप से उम्र बढ़ने के वीडियो टेप के प्रतिस्थापन के रूप में विकसित किया गया था। इसलिए, पहली बार संक्षिप्त नाम डीवीडी को डिजिटल वीडियो डिस्क के रूप में समझने का फैसला किया गया था। हालांकि, बाद में यह पता चला कि डीवीडी किसी भी प्रकार के डेटा को संग्रहीत करने के लिए आदर्श है, और पिछले नाम को जल्दी से डिजिटल वर्सटाइल डिस्क में बदल दिया गया था।

डीवीडी-रॉम का डिज़ाइन पिछले मानक सीडी से इतना अलग नहीं है। डीवीडी तकनीक में, गड्ढों का आकार कम कर दिया गया था, इसलिए ऐसी डिस्क को पढ़ने के लिए 635 या 650 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ लाल लेजर का उपयोग करना संभव हो गया। तुलना के लिए: सीडी को 780 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ एक लेजर के साथ पढ़ा गया था। इसके अलावा, गड्ढे की पटरियों को एक दूसरे के करीब स्थित होना शुरू हुआ। इससे रिकॉर्डिंग घनत्व में काफी वृद्धि संभव हो गई, और इसके परिणामस्वरूप, एक सिंगल-लेयर डीवीडी में 4.7 जीबी डेटा था - एक सीडी की तुलना में 6.5 गुना अधिक। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि डीवीडी का डिज़ाइन सीडी में एक 1.2 मिमी के बजाय 0.6 मिमी की मोटाई के साथ दो प्लेटों के उपयोग के लिए प्रदान करता है। इसके लिए धन्यवाद, डीवीडी पर दो परतों में जानकारी दर्ज करना संभव हो गया - सामान्य निचली परत में और ऊपरी पारभासी में।


दो-परत डिस्क से जानकारी पढ़ने के लिए, लेजर को तरंगदैर्ध्य को बदलकर फोकस बदलने की आवश्यकता होती है। इस तरह के "डिस्क" का मुख्य लाभ दोगुना था - 8.5 जीबी। इसके अलावा, कुछ समय बाद, डबल-साइड डीवीडी दिखाई दी, जिसमें डबल-लेयर वाले भी शामिल थे। ऐसे उपकरणों की क्षमता 17 जीबी तक पहुंच गई है।

1997 में, सूचना के एकमुश्त रिकॉर्डिंग के लिए डिज़ाइन किया गया पहला डिस्क बिक्री पर दिखाई दिया। उन्हें डीवीडी-आर लेबल मिला। और पहले से ही 1999 में, एक बिक्री डीवीडी-आरडब्ल्यू उपकरणों पर देख सकता था, जिस पर कई बार जानकारी दर्ज की जा सकती थी। इन दो प्रारूपों को बनाते समय, उन्हीं सिद्धांतों का उपयोग किया गया था जो सीडी-आर और सीडी-आरडब्ल्यू डिस्क के आधार थे: सब्सट्रेट और रिफ्लेक्टर के बीच कार्बनिक या अकार्बनिक पदार्थ की एक परत थी, जो एक लेजर के प्रभाव में गड्ढों का अनुकरण करने में सक्षम थी।

इन दोनों मानकों, डीवीडी-आर (डब्ल्यू), डीवीडी फोरम एलायंस द्वारा प्रस्तावित किए गए थे। उनके अलावा, इस संगठन ने डीवीडी-रैम प्रारूप भी विकसित किया, जो डीवीडी-आरडब्ल्यू के साथ अनुकूलता की तुलना उच्चतर पढ़ने की गति और बड़ी संख्या में पुनर्लेखन चक्र (100 हजार तक) के साथ करता है, जबकि डीवीडी-आरडब्ल्यू डिस्क केवल 10 हजार बार फिर से लिखी जा सकती है)। हालांकि, डीवीडी-रैम प्रारूप डीवीडी-आरडब्ल्यू के साथ संगत नहीं था, और इसलिए पारंपरिक डीवीडी ड्राइव ऐसी डिस्क को नहीं पढ़ सकते थे। इस कारण से, प्रौद्योगिकी को अधिक वितरण नहीं मिला है।



2002 में, सोनी और फिलिप्स, जो डीवीडी फोरम का हिस्सा नहीं थे, ने डीवीडी + आर (डब्ल्यू) को बैकवर्ड संगत डीवीडी-आर (डब्ल्यू) तकनीक पेश किया। नए प्रारूप को अंकन द्वारा "माइनस" संस्करण से अलग किया गया, जिसने रीड हेड की स्थिति और चिंतनशील परत की अन्य सामग्री को बहुत सरल बनाया। इसके अलावा, डीवीडी + आर (डब्ल्यू) पर, पुराने के ऊपर जानकारी दर्ज की गई थी, जैसे वीडियो कैसेट पर, जबकि डीवीडी-आर (डब्ल्यू) पर रिकॉर्डिंग के लिए, पहले डिस्क पर सभी डेटा को मिटाना आवश्यक था। इससे डीवीडी + आर (डब्ल्यू) उपकरणों की लेखन गति पर भी सकारात्मक प्रभाव पड़ा।

इसके साथ, डीवीडी प्रौद्योगिकी की क्षमता समाप्त हो गई थी, और उद्योग में अगला कदम ऑप्टिकल ड्राइव की एक नई पीढ़ी: ब्लू-रे और एचडी डीवीडी का विमोचन था। उन्होंने 2006 में प्रकाश को देखा। ब्लू-रे प्रारूप को ब्लू-रे डिस्क एसोसिएशन के कंसोर्टियम द्वारा विकसित किया गया था, जिसमें सोनी, पैनासोनिक, सैमसंग, एलजी और कई अन्य कंपनियां शामिल थीं। और एचडी डीवीडी तकनीक के निर्माण में जापानी निर्माता शामिल थे: एनईसी, तोशिबा और सान्यो। दोनों प्रारूपों ने 405 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ एक नीली-वायलेट लेजर का उपयोग किया, जिसने एक बार फिर डिस्क क्षमता में उल्लेखनीय वृद्धि की अनुमति दी। तो, एक सिंगल-लेयर ब्लू-रे डिस्क में 25 जीबी डेटा, और एचडी डीवीडी - 15 जीबी है।

सामान्य तौर पर, ब्लू-रे और एचडी डीवीडी की विशेषताएं बहुत समान थीं। लेकिन अमेरिकी फिल्म स्टूडियो ने यह स्पष्ट कर दिया कि वे एक ही समय में दोनों तकनीकों का समर्थन नहीं करेंगे। "युद्ध का प्रारूप" दो साल तक चला। इस समय के दौरान, फिल्म स्टूडियो के विशाल बहुमत ने ब्लू-रे मानक को प्राथमिकता दी, और फरवरी 2008 में, तोशिबा ने एचडी डीवीडी के लिए विकास और आगे के समर्थन की घोषणा की।

तब से, ब्लू-रे ऑप्टिकल ड्राइव बाजार में एकमात्र खिलाड़ी बना हुआ है। इस समय के दौरान, बीडी-आर और बीडी-आरई डिस्क एकल और कई रिकॉर्डिंग के लिए दिखाई दिए। इसके अलावा, 2009 में, ब्लू-रे 3 डी तकनीक पेश की गई थी, जिसे तीन-आयामी वीडियो सामग्री को स्टोर करने और खेलने के लिए डिज़ाइन किया गया था। और अगले साल की शुरुआत में अल्ट्रा एचडी ब्लू-रे ऑप्टिकल डिस्क पर पहली 4K फिल्मों का शुभारंभ होगा। नया मानक 3840x2160 पिक्सल, डॉल्बी एटमॉस और डीटीएस: एक्स ऑडियो प्रारूप, एचडीआर प्रौद्योगिकी और उच्च आवृत्ति स्कैनिंग (60 फ्रेम प्रति सेकंड तक) के प्रस्तावों के लिए समर्थन प्रदान करता है। ऐसे डिस्क की क्षमता 50, 66 या 100 जीबी होगी।

(जारी रहती है…)

Source: https://habr.com/ru/post/hi387287/