Nosniki danych optycznych i magnetycznych

Nośnik danych jest to przedmiot umożliwiający fizyczne zapisanie danego rodzaju informacji, a także późniejsze odczytanie (odtworzenie) tej informacji. Pod pojęciem nośnik danych najczęściej rozumie się przedmioty i urządzenia ściśle związane z komputerami.

Dyski magnetyczne:

Dysk magnetooptyczny (z ang. magneto-optical disk, skrót M.O.). Rodzaj dysku wymiennego w postaci krążka z tworzywa sztucznego pokrytego warstwą materiału magnetycznego, zabezpieczony ochronną powloką z plastiku lub szkła umieszczony w kasecie chroniącej nośnik przed uszkodzeniem mechanicznym. Wymiary dysków magnetooptycznych są typowymi wymiarami nośników (i napędów) stosowanych w urządzeniach komputerowych. Dyski magnetooptyczne 3,5 cala mają pojemności od 128 MB do 2,3 GB, dyski magnetooptyczne 5,25 cala maja pojemność od 650 MB do 9,1 GB. Wykonywane są w dwóch wersjach. Dyski magnetooptyczne "write-once" przeznaczone są wyłącznie do jednokrotnego zapisu danych na dysku. Raz zapisanych danych nie można potem skasować, na takim dysku nie można nic ponownie zapisać. Dyski "rewritable" są dyskami do wielokrotnego zapisu. Technologia zapisu magnetooptycznego to najbezpieczniejszy sposób przechowywania danych. Największą jego zaleta jest odporność na działanie sił pola elektromagnetycznego a gwarancja dostępu do danych określana jest na kilkadziesiąt lat.

Głowica magnetooptyczna unosi się w znacznie większej odległości od powierzchni dysku niż głowica magnetyczna. Pole magnetyczne wytwarzane przez cewkę dysku magnetooptycznego jest za słabe i za rozległe, aby namagnesować jeden bit dysku w temperaturze pokojowej. Obszar bitu na dysku jest więc podgrzewany promieniem lasera, co czyni go podatnym na magnesowanie.

Przy odczytywaniu dysku magnetooptycznego wykorzystuje się właściwość światła laserowego nazywaną efektem Kerra. Gdy promień lasera odbija się od namagnesowanego miejsca, wówczas jego polaryzacja ulega skręceniu w kierunku zależnym od kierunku pola magnetycznego. To skręcenie jest rozpoznawane przez głowicę jako przeczytany bit.


Dysk twardy – jeden z typów urządzeń pamięci masowej, wykorzystujących nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa "dysk twardy" (hard disk drive) powstała w celu odróżnienia tego typu urządzeń od tzw. "dysków miękkich", czyli dyskietek (floppy disk), w których nośnik magnetyczny naniesiono na elastyczne podłoże, a nie jak w dysku twardym na sztywne.

Pierwowzorem twardego dysku jest pamięć bębnowa. Pierwsze dyski twarde takie, jak dzisiaj znamy, wyprodukowała w 1980 r. firma Seagate. Dysk przeznaczony do mikrokomputerów miał pojemność 5 MB, 5 razy więcej niż standardowa dyskietka.

Pojemność dysków wynosi od 5 MB (przez 10MB, 20MB i 40MB - dyski MFM w komputerach klasy XT 808x i 286, współcześnie zaś dyski kilkusetmegabajtowe w komputerach osobistych należą do rzadkości), najczęściej posiadają rozmiar nawet kilkuset (powyżej 400 GB) GB, (w laptopach 20-120 GB ). Małe dyski, o pojemnościach od kilkuset MB do kilku GB stosuje się współcześnie w kartach dla slotu Compact Flash (Microdrive) do cyfrowych aparatów fotograficznych, a także w innych urządzeniach przenośnych.

Dla dysków twardych najważniejsze są parametry: pojemność, szybkość transmisji danych, czas dostępu, prędkość obrotowa talerzy (obr/sek.) oraz MTBF.

Kilka dysków twardych można łączyć w macierz dyskową, dzięki czemu można zwiększyć niezawodność przechowywania danych, dostępną przestrzeń na dane, zmniejszyć czas dostępu.

Użycie sztywnych talerzy i uszczelnienie jednostki umożliwia większą precyzję zapisu niż na dyskietce, w wyniku czego dysk twardy może zgromadzić o wiele więcej danych niż dyskietka. Ma również krótszy czas dostępu do danych i w efekcie szybszy transfer. W 2003 r. dysk twardy w typowym stanowisku pracy mógł zgromadzić od 60 do 500 GB danych, obracać się z prędkością 5400 do 10 000 obrotów na minutę i mieć średnią prędkość przesyłu danych na zewnątrz na poziomie 30 MB/s, a w roku 2006 dzięki technologii pionowych bitów możliwe jest przetrzymywanie na dysku ponad 1 TB danych.

Dysk stały składa się z zamkniętego w obudowie, wirującego talerza (dysku) lub zespołu talerzy, wykonanych najczęściej ze stopów aluminium, o wypolerowanej powierzchni pokrytej nośnikiem magnetycznym (grubości kilku mikrometrów) oraz z głowic elektromagnetycznych umożliwiających zapis i odczyt danych. Na każdą powierzchnię talerza dysku przypada po jednej głowicy odczytu i zapisu. Głowice są umieszczone na elastycznych ramionach i w stanie spoczynku stykają się z talerzem blisko osi, w czasie pracy unoszą się, a ich odległość nad talerzem jest stabilizowana dzięki sile aerodynamicznej (głowica jest odpychana od talerza podobnie jak skrzydło samolotu unosi samolot) powstałej w wyniku szybkich obrotów talerza. Jest to najpopularniejsze obecnie rozwiązanie (są też inne sposoby prowadzenia głowic nad talerzami).

Ramię głowicy dysku ustawia głowice w odpowiedniej odległości od osi obrotu talerza w celu odczytu lub zapisu danych na odpowiednim cylindrze. Pierwsze konstrukcje (do ok. 200MB) były wyposażone w silnik krokowy, stosowane również w stacjach dysków i stacjach dyskietek. Wzrost liczby cylindrów na dysku oraz konieczność zwiększenia szybkości dysków wymusił wprowadzenie innych rozwiązań. Najpopularniejszym obecnie jest tzw. voice coil czyli cewka, wzorowana na układzie magnetodynamicznym stosowanym w głośnikach. Umieszczona w silnym polu magnetycznym cewka porusza się i zajmuje położenie zgodnie z przepływającym przez nią prądem, ustawiając ramię w odpowiedniej pozycji. Dzięki temu czas przejścia między kolejnymi ścieżkami jest nawet krótszy niż 1 milisekunda a przy większych odległościach nie przekracza kilkudziesięciu milisekund. Układ regulujący prądem zmienia natężenie prądu, tak by głowica ustabilizowała jak najszybciej swe położenia w zadanej odległości od środka talerza (nad wyznaczonym cylindrem).

Informacja jest zapisywana na dysk przez przesyłanie strumienia elektromagnetycznego przez antenę albo głowicę zapisującą, która jest bardzo blisko magnetycznie polaryzowalnego materiału, zmieniającego swoją polaryzację (kierunek namagnesowania) wraz ze strumieniem magnetycznym. Informacja może być z powrotem odczytana w odwrotny sposób, gdyż zmienne pole magnetyczne powoduje indukowanie napięcia elektrycznego w cewce głowicy lub zmianę oporu w głowicy magnetyczno oporowej.

Ramiona połączone są zworą i poruszają się razem. Zwora kieruje głowicami promieniowo po talerzach a w miarę rotacji talerzy, daje każdej głowicy dostęp do całości jej talerza.

Zintegrowana elektronika kontroluje ruch zwory, obroty dysku, oraz przygotowuje odczyty i zapisy na rozkaz od kontrolera dysku. Niektóre nowoczesne układy elektroniczne są zdolne do skutecznego szeregowania odczytów i zapisów na przestrzeni dysku oraz do remapowania sektorów dysku, które zawiodły.

Obudowa chroni części napędu od pyłu, pary wodnej, i innych źródeł zanieczyszczenia. Jakiekolwiek zanieczyszczenie głowic lub talerzy może doprowadzić do uszkodzenia głowicy (head crash), awarii dysku, w której głowica uszkadza talerz, ścierając cienką warstwę magnetyczną. Awarie głowicy mogą również być spowodowane przez błąd elektroniczny, zużycie i zniszczenie, błędy produkcyjne dysku.

Dysk RAM

Dyski RAM to dyski, w których do zapisu danych stosuje się rozwiązania wykorzystujące popularne pamięci RAM, dzięki którym osiąga się krótki czas dostępu i bardzo szybki transfer danych, którego wartości przekraczają przepustowość oferowaną przez typowe interfejsy dla dysków twardych, takie jak Ultra ATA czy Serial ATA. Zasadniczą wadą takich dysków jest utrata zapisanych danych przy zaniku napięcia (np. przy wyłączeniu komputera) dlatego też stosuje się pomocnicze źródła prądu podtrzymujące pracę dysków: wbudowane akumulatory i zewnętrzne zasilacze.
Dotychczas zaproponowane rozwiązania to:
- dysk zabudowany na karcie PCI (dysk iRAM)
- dysk w standardowej obudowie 5.25"

Dyskietka – przenośny nośnik magnetyczny o niewielkiej pojemności, umożliwiający zarówno odczyt jak i zapis danych.

Współcześnie dyskietki wychodzą już z powszechnego użycia jednakże są jeszcze dalej produkowane w niewielkich ilościach, używane są przeważnie w starszych komputerach typu PC, Apple Macintosh, Amiga. Z uwagi na niewielką pojemność zostały wyparte przez nowocześniejsze nośniki pamięci, takie jak: płyty CD, DVD oraz ich odpowiedniki wielokrotnego zapisu, przenośne dyski twarde, pamięć półprzewodnikową typu Flash, wbudowaną w karty pamięci, a także pamięci USB tzw. PenDrive oraz odtwarzacze MP3. Obecnie stacje dyskietek nie są już montowane w laptopach, jednak w napędy te wyposażane są nadal stacjonarne komputery osobiste, głównie z przyczyn historycznych, dla zachowania łatwej komunikacji ze starszymi modelami.

W komputerach klasy PC obecnie najpowszechniej używane są dyskietki 3,5 calowe HD (High Density) o pojemności "1.44 MB" ("megabajt" ten w rzeczywistości był jednostką mieszaną - 10001024, a dyskietki te miały 1440 KiB). Dyskietka taka składa się z twardej plastikowej obudowy z otworem dostępowym do nośnika zasuwanym metalową (później plastikową) zasuwką. Konstrukcja ta powstała z wcześniej używanych dyskietek identycznej budowy mechanicznej DD (Double Density) o pojemności 720 KiB, powszechnie używanych w komputerach klasy Amiga (komputer ten obsługuje dyskietki DD jako 880 KiB. Modele wyposażone w stacje HD zapisują na dyskietkach "1.76 MB"). Natomiast rozwinięciem tej konstrukcji jest standard dyskietek ED (Extra Density) "2.88 MB" , ale nie przyjął się, m.in. z powodu konkurencji ze znacznie bardziej pojemnymi dyskietkami napędów typu ZIP czy JAZ. Zachowana jest kompatybilność "wsteczna".

Dyskietki 3.5" były najbardziej zawodne spośród powstałych typów pamięci przenośnych, jednak osiągnęły ogromny sukces, dzięki małym rozmiarom.

Pierwsze były dyskietki 8-calowe. Następnie pojawiły się dyskietki 5¼-cala o pojemności 360 KB (DD) (choć bardzo często ówczesne napędy potrafiły formatować na 180 KB lub nawet mniej), a następnie 1.2 MB (HD) (choć istniały programy, które potrafiły formatować je na 1.4 lub nawet 1.6 MB). Miały miękką obudowę, nie było zamknięcia otworu odczytu - należało je przechowywać w papierowych kopertach. Miały jednak tę zaletę, że po wycięciu otworu zezwalającego na zapis można ich było używać "na dwie strony" w napędach jednostronnych. Zabezpieczenie przed zapisem polegało na zaklejeniu nieprzezroczystym kawałkiem taśmy samoprzylepnej wycięcia z boku dyskietki. Mniej popularne były inne dyskietki – 3-calowe stosowane w komputerach firmy Amstrad i 2.5-calowe w pierwszych komputerach przenośnych.


Microdrive – technologia produkcji dysków twardych o bardzo małych rozmiarach (30x40x5mm) rozwijana przez IBM, a obecnie przez Hitachi. Dyski Microdrive osiągają pojemność do 8GB, a szybkość odczytu 5-10MB/s. Prototyp posiada 10GB. Dyski te mają interfejs zgodny z kartami CompactFlash co ułatwia ich używanie w wielu urządzeniach przenośnych takich jak aparaty cyfrowe, jedyną różnicą jest większe ryzyko uszkodzenia mechanicznego oraz większe zapotrzebowanie na prąd.

Megafile-30
Dysk twardy przeznaczony do współpracy z komputerami Mega ST (stąd nazwa), ale współpracujący ze wszystkimi modelami ST(E). Komunikacja z komputerem za pomocą interfejsu ACSI. Wewnątrz znajduje się kontroler ACSI ↔ ST506/412. Wyposażony w napęd MFM o pojemności 30 MB.


Dyski optyczne:

BD-R (ang. Blue-ray Disk Recordable) - płyta umożliwiająca jednokrotny zapis informacji, na której się mieści 25 GB, oraz wielokrotnośći tej liczby.

BD-ROM – (ang. BD-ROM Blue-ray Disc – Read Only Memory) - nowy typ nośnika pozwalający na zapisanie 25 GB danych na płytach jednowarstwowych. Projektowane są również płyty dwuwarstwowe o pojemności 50 GB, czterowarstwowe mieszczące do 100 GB oraz ośmiowarstwowe, na których można będzie zapisać 200 GB danych. Do zapisywania na tym nośniku będzie używany laser niebieski (w nagrywarkach DVD używany jest laser czerwony).

BD-RW (ang. Blue-ray Disk ReWritable) - płyta umożliwiająca wielokrotny zapis (nawet do 1000 razy) informacji, na której się mieści 25 GB, oraz wielokrotność tej liczby.

Blu-ray – nowy, konkurencyjny dla HD DVD format zapisu optycznego. Opracowany przez Blu-ray Disc Association (BDA), wyróżnia się większą pojemnością od płyt DVD, co jest możliwe dzięki zastosowaniu niebieskiego lasera.

Obecnie pojemność 2-warstwowych płyt dochodzi do 50 GB. Zaś TDK stworzyło już 6-warstwowy nośnik o pojemności 150 GB.


CD+G, CD+Graphics jest specjalnym rodzajem płyty kompaktowej, który oprócz dźwięku zawiera dane graficzne. Dysk może być odgrywany na zwykłych odtwarzaczach CD oraz na odtwarzaczach CD+G, które mogą wyświetlać zapisane obrazy (zwykle odtwarzacz CD+G podłączony jest do zestawu telewizyjnego lub monitora komputerowego); funkcja ta jest wykorzystywana przede wszystkim do prezentowania tekstu piosenek dla wykonawców karaoke.

W każdym sektorze są 2352 bajty (2498) danych dźwiękowych i 96 bajtów danych subkanałowych.

96 bajtów danych subkanałowych w każdym sektorze zawiera cztery pakiety po 24 bajty każdy:

1 bajt dla polecenia, 1 bajt dla instrukcji, 2 bajty parzystości Q, 16 bajtów danych, 4 bajty parzystości P.

Wszystkie spośród 96 bajtów danych subkanałowych można uważać za podzielone na 8 bitów, z których każdy odpowiada osobnemu strumieniowi informacji. Te strumienie nazywane są kanałami i nazwane są literami alfabetu poczynając od P:
Kanał P Q R S T U V W
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Zarówno kanały P jak i Q na zwykłych płytach CD są używane są do przechowywania informacji o długości ścieżek. Umożliwiają wyświetlanie w odtwarzaczach bieżącego czasu odtwarzania i numeru ścieżki. Część wolnego miejsca jest również używana do zapisu danych CD-Text.

Kanał Q jest używany w celach kontroli bardziej zaawansowanych technicznie odtwarzaczy. Zawiera informacje takie jak MCN i ISRC. Numer ISRC jest używany w przemyśle muzycznym i zawiera dane dotyczące kraju pochodzenia nagrania, roku wydania, prawach autorskich, numerze serjnym i kilku innych:

Dane
informuje odtwarzacz o tym, że zapisana ścieżka to dane (komputerowe) i można wyciszyć głośniki.

Flaga SCMS
używana przez Serial Copy Management System w celu uniemożliwienia kopiowania ścieżki w formie cyfrowej.

Dźwięk czterokanałowy
ścieżka używa dźwięku czterokanałowego (rzadko używane na płytach CD).

Pre-emfaza
ścieżka audio została nagrana z pre-emfazą (rzadko używane na płytach CD).

Format CD+G korzysta również z kanałów od R do W, które są nieużywane z standardowym formacie Audio-CD. Te sześć bitów przechowuje dane graficzne.

W systemie CD+G, 16-kolorowe (4-bitowe) obrazy są wyświetlane na polu rastrowym o wielkości 300216 pikseli.


CD-Audio (ang. Compact Disc Digital Audio, Audio-CD, CD-DA) – standard cyfrowego zapisu dźwięku na płycie kompaktowej, wykorzystujący do tego celu kodowanie PCM o częstotliwości próbkowania 44,1 kHz i rozdzielczości 16 bitów na próbkę.

Opis [edytuj]

Płyta CD pozwala na zapis dwóch kanałów (stereo). Muzyka jest podzielona na ścieżki, po których można przeskakiwać bez konieczności przewijania. Jeśli płyta została zapisana w systemie Track-At-Once (TAO) między ścieżkami będzie 3-sekundowa przerwa, można to ominąć nagrywając płytę w systemie Disc-At-Once (DAO).

Dane zapisywane na dysku CD-Audio poddawane są kodowaniu CIRC, służącemu do korekcji błędów, a następnie kodowaniu kanałowemu EFM, zwiększającemu upakowanie danych.

CD-DA zawiera standardowo 74 minuty nagrania podzielonego na maksymalnie 99 części. Przy największym dopuszczalnym zwężeniu rowka (1,497 μm) długość nagrania można zwiększyć do 79 minut i 40 sekund (przy przekroczeniu standardów - nawet do 90 albo 99 minut, przy czym takie płyty powodują dużo problemów z odczytem, szczególnie w starszych odtwarzaczach).

Płyty CD-DA charakteryzują się dosyć wysoką jakością dźwięku, a przy tym są stosunkowo odporne na zabrudzenia (kurz, odciski palców) i zarysowania.


CD-Extra - Format zapisu płyt CD łączący możliwość zapisu na jednej płycie plików binarnych oraz utworów muzycznych w formacie CD-Audio

CD-R (ang. Compact Disc – Recordable – Nagrywalna Płyta Kompaktowa) – płyta kompaktowa z możliwością jednokrotnego zapisu (za pomocą odpowiedniej nagrywarki komputerowej) oraz wielokrotnego odczytu (WORM – Write Once Read Many – zapisz raz czytaj wiele razy).
Ma pojemność 700MB. Poliwęglanowy krążek, z którego wykonana jest płyta CD-R, posiada spiralny rowek, który prowadzi wiązkę lasera w trakcie odczytu lub zapisu danych. Po stronie z rowkiem, na krążek naniesiona jest bardzo cienka warstwa specjalnego barwnika (ang. dye), a na nią cienka warstwa srebra, stopu srebra lub złota (w normalnej płycie CD zamiast wartstwy barwnika występuje warstwa aluminium).

Generalnie CD-R możemy nagrać jedynie raz. Jednak istnieje wiele sposobów by upodobnić to medium do dysku CD-RW (z tym, że raz nagrane dane nigdy nie są fizycznie usuwane i z każdym kolejnym nagraniem zmniejsza się pojemność nośnika). Pierwsza (chronologicznie) możliwość to Wielosesyjność, czyli możliwość nagrywania dysku fragmentami. Wielosesyjność pozwala na nadpisywanie plików na zasadzie nie fizycznego zastąpienia zawartości pliku, lecz zapisania nowszej wersji pliku w innym fizycznie obszarze i zamienienie tablicy alokacji tak by wskazywała w obszar zajmowany przez nowy plik. W zbliżony sposób możemy kasować pliki z CD-R – nie ulegają one fizycznemu usunięciu (znajdują się po skasowaniu na nośniku, a sektory przez nie zajmowane nie są zwracane do puli wolnych jednostek alokacji), lecz zapisywana jest informacja, iż plik usunięto. Na te wszystkie operacje pozwala system plików ISO-9660, zwany też ISOFS lub CDFS. Dzięki wielosesyjności mogły powstać takie formaty jak PhotoCD.

Kolejna możliwość to wielosesyjność poszerzona o wielowoluminowość, czyli możliwość wydzielenia na CD-R kilku woluminów logicznych i nagrywanie ich wielosesyjnie niezależnie od siebie. Ten format jest rzadko obsługiwany przez oprogramowanie. Można tu używać systemu plików ISO-9660 lub UDF.

Ostatnim najwygodniejszym trybem zapisu jest tryb pakietowy (pierwotnie przeznaczony był on dla CD-RW). Wymaga użycia systemu plików UDF, a w zamian oferuje zapis plików w sposób nieciągły, i lepszą obsługę zapisu wielu małych plików (pozwala na fragmentację plików i zajmowanie przez dowolny plik dowolnego fragmentu wolnego miejsca).

Używanie płyt CD-R w sposób zbliżony do nośników swobodnego dostępu (z pojemnością mniejszą o ok. 5% i pewnymi dodatkowymi ograniczeniami) jest możliwe, jednak większość dystrybucji systemów operacyjnych nie umożliwia tego bez instalowania dodatkowego oprogramowania.

CD-ROM XA (ang. Compact Disc - Read Only Memory eXtended Architecture - rozszerzona architektura CD-ROM) jest rozwinięciem standardu CD-ROM definiującym sposób zapisu danych multimedialnych (obraz, dźwięk, wideo, animacja) na nośnikach optycznych. Dane te są przeplatane przy zapisie, aby umożliwić ich jednoczesne odtwarzanie i zmniejszyć czas dostępu.

Compact Disc – ReWritable (CD-RW) jest to płyta kompaktowa z możliwością wielokrotnego nagrywania (ok. 1000 razy) za pomocą odpowiedniej nagrywarki komputerowej.

Nośniki CD-RW diametralnie różnią się budową i zasadą działania od płyt CD-R. Płyta między dyskiem z tworzywa sztucznego a odbijającą światło warstwą aluminium posiada warstwę będącą stopem czterech metali (srebro, ind, antymon, tellur). Warstwa ta posiada specjalne własności fizyczne. Promień lasera może czynić ją przezroczystą lub pochłaniającą światło. Dzięki temu, że warstwa ta może przechodzić dowolnie z jednego stanu w drugi, zapis na CD-RW nazywany jest zapisem zmiennofazowym (jest on w pełni odwracalny – płytę można "wyczyścić").

Pierwotnie nośniki CD-RW mogły być nagrywane z prędkością 1x – 4x. Aktualnie nośniki CD-RW High Speed mogą być zapisywane z prędkościami od 4x do 12x, a najnowsze Ultra Speed nawet 32x. Dla porównania nośniki CD-R mogą być nagrywane z maksymalną prędkością 54x.

W zwyczajowo używanym trybie Track At Once nie można na niej modyfikować danych, jedynie dodawać lub skasować całą zawartość i nagrać od nowa.


DVD (ang. Digital Versatile Disc – cyfrowy dysk ogólnego przeznaczenia) – standard zapisu danych na optycznym nośniku danych, podobnym do CD-ROM (te same wymiary: 12 lub 8 cm) lecz o większej pojemności uzyskanej dzięki zwiększeniu gęstości zapisu.

Płyty DVD dzielą się na przeznaczone tylko do odczytu DVD-ROM oraz umożliwiające zapis na płycie DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW, DVD+R DL.

W zamyśle twórców format DVD powstał do cyfrowego zapisu materiałów wideo, jednak rosnące zapotrzebowanie przemysłu komputerowego na nośniki o większej pojemności sprawił, że DVD stał się formatem uniwersalnym. Dzięki wiązce światła lasera o krótszej długości fali możliwe stało się umieszczenie na płytach tej samej wielkości co płyty CD większej ilości gęściej upakowanych ścieżek.

Na płytach DVD zastosowano także dwie warstwy nałożone jedna na drugą, w których można dokonywać zapisu. Warstwa dolna jest warstwą półprzezroczystą. Wiązka lasera w zależności od długości fali i kąta nachylenia może czytać informacje zapisane na warstwie położonej niżej lub też z warstwy wyższej. Kolejną zmianą w stosunku do płyt CD jest możliwość zastosowania krążków DVD o obustronnym zapisie.

W przeciwieństwie do płyt CD, płyta DVD musi zawierać system plików. System plików stosowany na płytach DVD to UDF, będący rozszerzeniem standardu ISO 9660, który używany jest do zapisu danych na płytach CD.

W konsekwencji upowszechnienia, warunki handlowe zmusiły dystrybutorów do wprowadzenia "zabezpieczenia" w postaci regionalizacji świata.

Formalnym następcą formatu DVD jest HD DVD, którego pierwsza warstwa jest odczytywana także przez zwykłe napędy DVD, a jego maksymalna pojemność to 60 GB.


DVD+R to jeden ze standardów jednokrotnego zapisu informacji na nośniku danych, jakim jest dysk optyczny DVD. Umożliwia zapis 4,7 GB danych na jedną stronę nośnika. Kompatybilny z DVD+R standard wielokrotnego zapisu informacji to DVD+RW.


DVD+R Dual Layer (DVD+R DL, DVD-9, DVD dwuwarstwowe) - pochodny formatu DVD+R stworzonego przez DVD+RW Alliance. Pierwszy raz zaprezentowany został w październiku 2003. DVD+RL to płyta średnicy 12 cm, posiadająca dwie zapisywalne warstwy zdolne pomieścić około 4,7 GB każda, jedna pod drugą, rozdzielone specjalnym materiałem przepuszczającym światło o określonej długości. Dzięki odbijaniu światła przez pierwszą warstwę możliwe jest jej odczytanie, natomiast dzięki odpowiedniemu skupieniu wiązki światła lasera, możliwe jest odczytywanie drugiej warstwy. Nowsze napędy DVD (wyprodukowane po roku 2003) obsługują odczyt płyt DVD+R DL. Także większość nowych nagrywarek DVD-RW ma funkcję wypalania płyt Dual Layer. Płyty tego typu mają dwukrotnie większą pojemność niż nośniki jednowarstwowe (DVD+R, DVD-R). Nośniki te są jednak jeszcze drogie, kilkunastokrotnie droższe niż nośniki jednowarstwowe, dlatego też większość użytkowników korzysta jeszcze z płyt jednowarstwowych.


DVD+RW jest to płyta kompaktowa o pojemności równej pojemności płyty DVD+R, standardowo 4,7 GB (interpretowane jako ≈ 4.7 · 109, w rzeczywistości jest to 2295104 sektorów po 2048 bajtów każdy).

Format ten został zaprojektowany przez grupę korporacji, znaną jako DVD+RW Alliance pod koniec roku 1997. Format porzucono aż do roku 2001, kiedy to został przeprojektowany, w wyniku czego pojemność nośnika wzrosła z 2,8 GB do 4,7 GB. Często wymienia się firmę Philips, członka DVD+RW Alliance, jako głównego projektanta standardu. Pomimo, że format DVD+RW nie został jeszcze zaakceptowany przez DVD Forum, jest on na tyle popularny, że producentom sprzętu komputerowego trudno tą popularność ignorować, w wyniku czego płyty DVD+RW obsługuje obecnie 3/4 odtwarzaczy DVD.

W przeciwieństwie do formatu DVD-RW, format DVD+RW był standardem wcześniej niż DVD+R.

Formatem konkurującym z DVD+RW jest format DVD-RW. Jak dotąd nie ma jednego standardu nagrywania DVD i z tego powodu bardzo popularne są hybrydowe nagrywarki, które potrafią obsłużyć obydwa te formaty. Takie nagrywarki często posiadają znak "DVD±RW".

Dyski DVD+RW mogą być ponownie nagrywane około 1000 razy, mniej więcej tyle samo co dyski CD-RW. DVD+RW są dosyć często wykorzystywane do zapisywania często zmieniających się danych i wykonywania kopii zapasowych. Nie są jednak tak często wykorzystywane do domowych nagrywarek wideo DVD jak DVD-RW, głównie dlatego, iż były zaprojektowane do przechowywania danych, nie materiałów wideo.

Korzystając z DVD+RW użytkownicy uzyskają do dyspozycji najlepsze cechy dwóch rodzajów urządzeń – będą mogli odtwarzać gotowe płyty z filmami o wysokiej jakości oraz bez najmniejszych kłopotów rejestrować na krążkach DVD własne materiały wideo. Szybkie formatowanie dysków DVD+RW można używać bez czasochłonnego formatowania. Jest to możliwe dzięki temu, że napęd DVD+RW nagrywa bardzo niewielki początkowy obszar i już po upływie kilku sekund jest gotowy do zapisywania danych.

Decydującą zaletą formatu DVD+RW jest jego zgodność z obecnym sprzętem komputerowym i audio-wideo. Dzięki temu użytkownicy nie muszą modernizować komputerów, aby w pełni korzystać z nośników DVD+RW.


DVD-Audio - format zapisywania muzyki na płytach DVD. Daje on możliwość zapisu sygnału monofonicznego, stereofonicznego, a także przestrzennego (5.1). Rozwiązanie to oferuje również możliwość zapisu dźwięku z różną częstotliwością próbkowania (44,1, 48, 88,2, 96, 176,4 lub 192 kHz) oraz różną rozdzielczością bitową (16, 20 lub 24 bity). Zwiększanie częstotliwości próbkowania oraz rozdzielczości ponad standard CD-Audio (44,1kHz, 16 bitów) owocuje, według niektórych, subiektywnym polepszeniem jakości dźwięku.

Obecnie format ten nie jest popularny, m.in. ze względu na wyższą cenę urządzeń potrafiących odtwarzać płyty w nim nagrane, ograniczoną dostępność muzyki w tym formacie, i w końcu niewielkie zapotrzebowanie na korzyści oferowane przez DVD-audio. Ponadto istnieje drugi, konkurencyjny format zapisu muzyki o podwyższonej jakości - SACD.


DVD-R to jeden ze standardów jednokrotnego zapisu informacji na nośniku danych jakim jest dysk optyczny DVD. Umożliwia zapis 4,7 GB (4.38 GiB) danych na jedną stronę nośnika, co w wypadku dysków dwustronnych daje pojemność 9 GB. Kompatybilny z DVD-R standard wielokrotnego zapisu informacji to DVD-RW.


DVD-RW to typ płyty w standardzie DVD. DVD-R i DVD-RW mogą przechowywać ok 4,38 GB danych. Dane są zapisywane zarówno w wgłębieniach (pit) jak i pomiędzy nimi (land). Ten standard nośnika wymaga sformatowania płyty przed jej pierwszym użyciem. Nagrane nośniki cechują się niskim współczynnikiem odbicia, dlatego mogą występować problemy przy próbie odczytu w niektórych napędach optycznych.

DVD-R służy do jednokrotnego zapisu, zaś DVD-RW do około 1000 razy. Płyty DVD-RW są wykorzystywane do przechowywania m.in. danych. Do płyt DVD-RW jak i do wszystkich płyt rodzaju DVD stosuje się lasery świecące czerwonym światłem o długości fali 650 nm. Warstwa zabezpieczająca ma 0,6mm, zaś szybkość odczytu przy prędkości 1x wynosi 110,08 Mbps. W miarę eksploatacji płyta traci swoje właściwości, co ma odzwierciedlenie w szybkości odczytu.


DVD-Video to standard definiujący zawartość dysków DVD.

Standard DVD-Video definiuje następujące elementy:

* system plików na płycie DVD to najczęściej ISO 9660, taki sam jak na płytach CD-ROM,
* rozmieszczenie plików na płycie, ich nazewnictwo,
* format zapisu video - algorytm kompresji stratnej MPEG-2 (najczęściej stosowane rozdzielczości to 720x576 dla systemu PAL i 720x480 dla NTSC),
* format zapisu dźwięku - standardowo każda ścieżka musi być zapisana w jednym z poniższych formatów:
o zwykłe, nieskompresowane PCM,
o Dolby Digital (AC-3)
o MPEG-2 audio,
* opcjonalnie:
o DTS,
o SDDS.
* jak oba strumienie (tj. audio i video) są połączone sobą - w plikach VOB.

Możliwości, jakie oferuje DVD-Video:

* ponad 2 godziny filmu w wysokiej jakości (max 8 lub do 30h filmu o jakości VHS)
* skalowanie 4:3 i 16:9
* osiem wysokiej (wyższej niż na CD) jakości ścieżek audio, każda z max. 8 kanałami
* max. 32 zestawy napisów
* max. 9 ustawień kamery do wyboru podczas odtwarzania
* menu startowe i możliwość tworzenia prostych programów interaktywnych (gry itd.)
* brak konieczności przewijania, bezpośredni dostęp do wybranego momentu filmu poprzez sceny (ang. chapters), tytuły (ang. titles) oraz podanie dokładnej lokalizacji (godziny/minuty/sekundy)

Większość odtwarzaczy DVD oferuje jeszcze opcje takie jak:

* zoom 2x/4x,
* zwalnianie/przyśpieszania tempa odtwarzania filmu,
* możliwość odtwarzania płyt CD, niektóre radzą sobie też z muzyką w formacie MP3 i WMA oraz filmami w DivX.

Uniwersalny dysk holograficzny (ang. Holographic Versatile Disc) – technologia nośników optycznych nowej generacji, mogąca pomieścić ponad 1 TB danych, na płycie jednowarstwowej.
Nośniki te pozwalają na zapis danych w przestrzeni trójwymiarowej dysku wielkości 13 cm. W napędach stosuje się dwa rodzaje laserów zielony oraz czerwony.


Dysk optyczny to jeden z rodzajów nośników informacji używany w systemach komputerowych do zapisu danych. Dysk optyczny jest płaskim, plastikowym krążkiem pokrytym materiałem, na którym mogą być zapisywane bity informacji w postaci fragmentów dobrze i słabo odbijających wiązkę światła. Odczyt danych następuje poprzez oświetlenie promieniem lasera. Dane są zapisane sekwencyjnie na ciągłej, spiralnej ścieżce od środka dysku na zewnątrz.

Pierwsze dyski optyczne zapisujące analogowo (sic!) wideo (Laser Disc) zostały wynalezione przez firmę Philips w latach 60. XX wieku i wprowadzone na rynek (w latach 70.) w kooperacji z firmą MCA. Zgromadzone doświadczenie umożliwiło wyprodukowanie CD-ROMów na początku lat 80. (Philips w kooperacji z Sony).

Do pamięci optycznych zalicza się:

* Laser Disc
* CD
* DVD
* Blu-ray
* HD_DVD


GD-ROM jest rodzajem dysku optycznego używanego przez konsolę Sega Dreamcast. Jest on podobny do CD-ROMu, z tą różnicą, że dane zapisywane są gęściej, dzięki czemu płyta zawiera do 1.2 GB danych. Format został opracowany przez firmę Yamaha dla Segi.

Dysk GD-ROM można podzielić na 2 części: pierwsza część składa się z dwóch sesji (pierwszą jest sesja audio zawierająca dźwiękowe ostrzeżenie w kilku językach, informująca nas, iż jest to płyta GD-ROM a nie zwykła płyta kompaktowa; drugą sesją jest sesja z danymi, która w zależności od gry czy programu może zawierać tapety, pliki z informacjami technicznymi czy opis tworzenia gry), druga część natomiast zawiera pliki wykorzystywane przez grę czy program (rozmiar tejże części to ok. 112 minut, a więc prawie 1 GB). Dane z drugiej części płyty nie można odczytać korzystając ze zwykłego komputerowego napędu, jednak zostały opracowane różne metody otrzymywania tychże danych, co pozwoliło na nielegalne kopiowanie gier przeznaczonych dla tej konsoli.


MiniDisc (MD) to dyskowy nośnik danych cyfrowych, zwykle stosowany do zapisu dźwięku. Technologię MD zaprezentowała w 1991 roku firma Sony. W 1993 roku został zaprezentowany standard MD Data do przechowywania danych komputerowych, nie zyskał on jednak popularności, tak więc dzisiaj MD stosowane są głównie do zapisu dźwięku.

Dysk zamontowany jest na stałe w kasetce (68mm x 72mm x 5mm) z zasuwką, podobnie do 3.5-calowej dyskietki. Płyty audio dostępne są w dwu wariantach: tłoczone (z gotowym programem) oraz zapisywalne. Tłoczone MD są zbliżone w budowie i zasadzie działania do tłoczonych płyt CD. Nagrywalne MD wykorzystują zapis magnetooptyczny i mogą być zapisywane wielokrotnie; Sony utrzymuje, iż jedną płytę można nadpisać około 1 miliona razy. Obecnie na rynku dostępne są płyty mieszczące 60, 74 i 80 minut.

Sygnał audio na MD jest skompresowany w formacie ATRAC, podczas gdy na płycie CD stosuje się 16-bitowy format PCM. O ile w początkach obecności MD na rynku jakość dźwięku była łatwa do odróżnienia od jakości CD, dzięki rozwojowi ATRAC dzisiaj różnicę tę jest bardzo trudno usłyszeć. Najnowsza wersja ATRAC wprowadzona przez Sony to ATRAC typu S; Sharp i Panasonic stosują własne, jednak w pełni zgodne kodeki ATRAC.

W ostatnich latach technologia MD została wzbogacona o dwa nowe formaty zapisu. Są one znane jako MDLP (MiniDisc Long Play) i wykorzystują nowy format zapisu ATRAC3. Do standardowego formatu o jakości CD, nazywanego teraz często SP, MDLP dodaje tryb LP2, umożliwiający na dwukrotne wydłużenie czasu zapisu (160 minut czyli 2h 40min na 80-minutowej płycie) dźwięku o dobrej jakości, oraz LP4, o czterokrotnie dłuższym czasie zapisu (320 minut czyli 5h 20min na 80-minutowej płycie) dźwięku o średniej jakości.

Prędkość przesyłu (bitrate) w standardowym trybie SP wynosi 292kbit/s i wykorzystuje pełne kodowanie stereo z oddzielnymi kanałami lewym i prawym. Dla ogromnej większości ludzi jakość dźwięku jest identyczna z jakością płyty CD. Tryb LP2 wykorzystuje bitrate 132kbit/s, także z oddzielnymi kanałami stereo. Dla większości osób jakość dźwięku jest niemal identyczna z trybem SP. Ostatni tryb, LP4, wykorzystuje prędkość 66kbit/s i kodowanie joint stereo. Jakość dźwięku jest zauważalnie gorsza niż w poprzednich dwu trybach, jest jednak wystarczająca do zapisu mowy lub do słuchania muzyki przez gorszej jakości słuchawki lub małe głośniki.