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Discu ópticu

formatu d'almacenamientu de datos dixital

Un discu ópticu ye un mediu d'almacenamientu de datos de tipu ópticu, que consiste nun discu circular nel cual la información se codifica, guarda y almacena faciendo unos riegos microscópicos con un láser sobre una de les cares planes que la componen.

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Como toles formes de los medios d'almacenamientu, los discos ópticos basar na teunoloxía dixital. Cualquier tipu o morfoloxía de la información (testu, imaxe, audiu, videu, etc.) pue ser codificada en formatu dixital y almacenada nesti tipu de soportes.[1]

Una unidá de discu ópticu usa rayo láser en llugar d'imanes pa lleer y escribir la información na superficie del discu. Anque nun son tan rápidos como los discos duros, los discos ópticos tienen enforma espaciu p'almacenar datos, son menos sensibles a les fluctuaciones ambientales y apurren mayor almacenamientu a un costu menor. La so primer aplicación comercial masiva foi'l CD de música, que data d'empiezos de la década de 1980. Los discos ópticos varien la so capacidá d'almacenamientu, anque hai de munchos tipos, los más habituales son: CD de 700 MB, DVD de 4,7 GB y Blu-ray de 25 GB nuna sola capa. Tanto los discos ópticos como les unidaes de discos ópticos, pueden ser de namái llectura o de llectura y escritura.[1]

El discu ópticu almite datos tantu de tipu analóxicu como dixital. Los estándares d'almacenamientu ópticos son regulaos pola Optical Storage Technology Association.

Xeneralidaes

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Un discu Blu-ray na so forma orixinal, dientro d'una carcasa proteutora.
 
Discu Universal Media Disc (UMD) en planta.

Nel campu de la informática, y la reproducción de soníu y de videu, un discu ópticu ye un discu circular nel cual la información se codifica, guardar y almacénase, faciendo unos riegos (pits) microscópicos con un láser sobre una de les superficies planes que la componen, que suel ser d'aluminiu. El material de codificación asítiase percima d'un sustratu de mayor grosez, xeneralmente de policarbonato, que constitúi la mayor parte del discu. El patrón de codificación sigue un percorríu n'espiral continuu que cubre la superficie del discu entera, estendiéndose dende la pista más interna hasta la más esterna. L'accesu a los datos, llectura, realízase cuando esta superficie ye allumada con un fexe de láser xeneráu por un diodu láser dientro de la unidá de discu ópticu la cual fai xirar el discu a velocidaes alredor de 200 RPM a 4000 RPM o más, dependiendo del tipu d'unidá, el formatu de discu, y la distancia dende'l cabezal de llectura hasta'l centru del discu, les pistes internes son lleíes a una velocidá mayor. Los riegos na superficie modifiquen el comportamientu del fexe de láser reflexáu y dannos la información que contién el discu. D'ende que la mayoría de los discos ópticos, sacante los discos negros de la videoconsola PlayStation orixinal, tengan la so carauterística apariencia iridiscente creada poles hendiduras na capa reflectiva.

L'aviesu d'un discu ópticu xeneralmente tien impresa una etiqueta, fecha usualmente de papel pero dacuando impresa o estampada nel discu mesmu. Esti llau, ensin codificar, del discu ye típicamente cubiertu con un material tresparente, polo xeneral laca. A diferencia de los disquetes, la mayoría de los discos ópticos nun tienen integrada una carcasa proteutora y polo tanto son susceptibles a los problemes de tresferencia de datos por cuenta de rayaduras, resquiebros, buelgues, y otros problemes de la redolada. Anque les buelgues, el polvu y la suciedá en munchos casos pueden ser removíes con un pañu húmedu.

Los discos ópticos polo xeneral tienen un diámetru d'ente 7,6 y 30 centímetros, siendo 12 cm el tamañu más común. Un discu típicu tien una grosez de 1,2 milímetros, ente que la llongura de pista, la distancia dende'l centru d'una pista hasta'l centru de la siguiente, ye polo xeneral de 1.6 µm (micrones).

Un discu ópticu ta diseñáu pa soportar unu de tres tipos de grabación: solo llectura (vienen pregrabados de fábrica y non pueden borrar nin grabar de nuevu; por casu CD y CD-ROM), grabable (posibilidá d'escribir nel discu una sola vegada; por casu CD-R), o regrabable (reescribible y borrable, por casu CD-RW). Los discos grabables usualmente tienen una capa de grabación de tinte orgánicu ente'l sustratu y la capa reflexiva. Per otra parte, los discos regrabables contienen una capa de grabación d'aleación compuesta d'un material en cambéu d'estáu, la mayoría de les vegaes AgInSbTe, una aleación de plata, indiu, antimoniu y teluriu.

Según el formatu, los discos ópticos pueden ser usaos p'almacenar música (por casu, pa usar nun reproductor de CD), videu (por casu, pa usar nun reproductor de DVD), o datos y programes pa ordenador. La Optical Storage Technology Association, OSTA, promueve formatos d'almacenamientu ópticos estandarizados. Anque los discos ópticos son más duraderos que los formatos d'almacenamientu audiovisuales anteriores, son susceptibles a daños provocaos pola redolada y l'usu diariu. Les biblioteques promueven procedimientos de preservación de medios ópticos p'asegurar una usabilidad continua na unidá de discu ópticu del ordenador o'l correspondiente reproductor de discos.

Para copies de seguridá de datos d'ordenador y tresferencia de datos física, los discos ópticos como'l CD y el DVD tán siendo reemplazaos gradualmente por dispositivos d'estáu sólidu más rápidos, pequeños y fiables, especialmente la memoria USB. Espérase qu'esti enclín siga a midida que les memories USB sigan creciendo en capacidá y menguando los sos precios. De manera similar, los reproductores de CD personales portables fueron reemplazaos por reproductores MP3 d'estáu sólidu portables, y la música mercada o compartida por Internet, o per otros medios, menguó de manera importante'l númberu de CD d'audiu vendíos per añu.

El formatu discu ópticu cuenta col respaldu de la ECMA, la organización que dende 1984 ye responsable d'avanzar nel desenvolvimientu de los discos ópticos, al que pertenecen toos ellos: CD-ROM, DVD, UMD, Minidisc, Blu-Ray...

Apenes nel 2003 la capacidá máxima de les unidaes de tarxeta de memoria nun superaben los 8 o 16 mb. Tener un formatu que soportara cuasi 1 GB yera nun tener competencia.

Un discu ópticu tien calculada una vida útil de daqué más de 100 años, lo que ye daqué menos nos CD y DVD actuales y abondo menos nos Blu-ray fechos de celulosa.

Les posibilidaes multimedia del discu ópticu son variaes y utiliza procesos de fabricación bien familiares pa la industria. Dexa almacenar cualquier tipu de datos nellos. Comparaos con formatos, como los cartuchos d'otres videoconsoles o les tarxetes de memoria, el so costu de producción ye más altu, son más fráxiles pa la manipulación por neños y tarden más tiempu en cargar.

La fuerte competencia ente los distintos soportes mundialmente aceptaos como'l discu compactu o otros soportes como'l Minidisc, DVD Audio, SACD... pa evitar la competencia y beneficiase asina de les llicencies, a cuenta de los consumidores que cada pocos años teníen qu'anovar los sos equipos al ser incompatibles, perxudicó a la llarga a los nuevos formatos de discu ópticu que nun se vienden como s'esperaba.

El formatu BluRay, imponer al so competidor, el HD DVD, na guerra de formatos empecipiada pa camudar l'estándar DVD. Anque l'enclín del mercáu apunta que'l socesor del DVD nun va ser un discu ópticu sinón la tarxeta de memoria. Siendo'l competidor más duru que tien el Blu-ray. La llende de capacidá nes tarxetes de formatu SD/MMC ta yá en 128 GB en manera LBA (28-bit sector address), teniendo la ventaya de ser regrabables siquier mientres 5 años.

L'usu de cartuchos, frente a otres opciones como discos ópticos respuende a una llarga llista de factores.

El preciu de fabricación, qu'una vegada se llega a ciertu nivel d'unidaes ye bien baxu, en dellos casos, como les videoconsoles, el control sobre los distribuidores y los fabricantes del productu, que tán obligaos a utilizar la patente, etc. Polo xeneral, los cartuchos suponen cierta garantía pa controlar el software qu'apaez pa una plataforma, siquier frente a los medios habituales como los discos CD o DVD. Amás un cartuchu nun tien pieces móviles, colo que ye menos probable qu'un programa sufra daño si recibe dalgún golpe mientres ta en plena llectura, o se bloquie por un bache mientres se viaxa en coche o a cencielles al llevantar los brazos pa folgar unos segundos. Son bien apropiaos por que los usen los neños.

 
Lente óptica d'una unidá de CD.

Historia

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El discu ópticu foi inventáu en 1958. En 1961 y 1969, David Paul Gregg rexistró una patente pol discu ópticu analóxicu pa grabación de videu, patente de EE.UU 3.430.966. Ye d'interés especial que la patente de EE.UU 4.893.297, rexistrada en 1968, emitida en 1990, xeneró ingresos de regalías pal DVD de Pioneer Corporation hasta 2007, tomando los sistemes CD, DVD, y Blu-ray. A empiezos de los años 1960, la Music Corporation of America (MCA) mercó les patentes de Gregg y la so empresa, Gauss Electrophysics.

Depués en 1969, en Holanda, físicos de Philips Research empezaron los sos primeros esperimentos nun discu ópticu de videu en Eindhoven. En 1975, Philips y MCA xunieron esfuercios, y en 1978, comercialmente muncho depués, presentaron el so largamente esperáu Laserdisc n'Atlanta. MCA comerciaba los discos y Philips los reproductores. Sicasí, la presentación foi fracasu téunicu y comercial y la cooperación ente Philips y MCA eslleióse.

En Xapón y Estaos Xuníos, Pioneer trunfó col discu de videu hasta la llegada del DVD. En 1979, Philips y Sony, en consorciu, empezaron a desenvolver un nuevu discu ópticu d'almacenamientu d'audiu con teunoloxía dixital y en 1983 terminaron con ésitu'l discu compactu. Paralelamente, la compañía Pioneer tuvo ésitos nel campu de los discos de videu hasta'l desenvolvimientu del actual DVD.

A metá de los años 1990, un consorciu de fabricantes desenvolvieron la segunda xeneración de discos ópticos, el DVD.

La tercer xeneración de discos ópticos foi desenvuelta ente 2000 y 2006, y les primeres películes en discos Blu-ray fueron llanzaes en xunu de 2006. Blu-ray eventualmente prevaleció nuna guerra de formatos de discos ópticos d'alta definición sobre un formatu de la competencia, el HD DVD. Un discu estándar Blu-ray puede almacenar aproximao 25 GB de datos, un DVD aproximao 4.7 GB, y un CD alredor de 700 MB.

Cronológicamente, puede estremase la hestoria de los discos ópticos en tres generación.

Primer xeneración

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Orixinariamente, los dispositivos ópticos utilizar p'almacenar música y software d'ordenador. El formatu Laserdisc almacenaba señales de videu analóxiques, pero, comercialmente perdió ante'l formatu de casete VHS, debíu principalmente al so altu costu ya imposibilidá de grabación; el restu de los formatos de discu de la primer xeneración tán diseñaos namái p'almacenar datos dixitales.

Nota: otros factores qu'afecten la densidá d'almacenamientu de datos son, por casu: un discu infrarroxu de múltiples capes almacenaría más datos qu'un discu de capa simple; si ye CAV, CLV o CAV per zones; como son codificados los datos; cuanto marxe vacíu nel centru y nos cantos tien.

Segunda xeneración

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Los discos ópticos de segunda xeneración tán pensaos p'almacenar grandes cantidaes de datos, incluyendo videu dixital calidable de tresmisión (broadcast quality). Tales discos son davezu lleíos con un láser de lluz visible (usualmente coloráu); una llonxitú d'onda más curtia y una mayor apertura numbérica[2] dexen un fexe de lluz más estrecho, dexando pits y lands más pequeños nel discu. Nel formatu DVD, esto dexa 4.7 GB d'almacenamientu en discu estándar de 12cm de capa simple y una cara; de manera alternativa, medios más pequeños, tales como los formatos MiniDisc y DataPlay, pueden tener una capacidá comparable a la d'un mayor discu compactu estándar de 12cm.

Tercer xeneración

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Los discos ópticos de tercer xeneración atópase en desenvolvimientu, van ser usaos pa distribuyir videu d'alta definición y videoxuegos. Estos soporten mayores capacidaes d'almacenamientu de datos, llográu por aciu l'usu de láseres de llonxitú d'onda curtia de lluz visible y mayores apertures numbériques. El discu Blu-ray usa láseres violetes de gran apertura, pa usar con discos con pits y lands más pequeños, y polo tanto una mayor capacidá d'almacenamientu per capa.[2] Na práutica, la capacidá de presentación multimedia efectiva ye ameyorada con códecs de compresión de datos de videu ameyoraos como H.264 y VC-1.

  • Anguaño en comerciu:
  1. Blu-ray
  2. VMD o HD-VMD (Versatile Multilayer Disc "Discu versátil Multicapa")
  3. CBHD (China Blue High Definition)
  • En desenvolvimientu #

FVD (Forward Versatile Disc)

  1. DMD (Dixital Multilayer Disc "Discu Multicapa Dixital") o FMD (Fluorescent Multilayer Disc)
  • Discontinuados
  1. HD DVD (High Density Dixital Versatile Disc)

Siguiente xeneración

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Los siguientes formatos van más allá de los discos de tercer xeneración actuales y tienen el potencial d'almacenar más d'un terabyte (1 TB) de datos:

  1. Holographic Versatile Disc (HVD)
  2. Protein-coated disc (PCD)
  3. Archival Disc (AD)
  4. LS-R

Visión xeneral de los tipos de discos ópticos

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Nome Capacidá Esperimental[Note 1] Años[Note 2]
LaserDisc (LD) 0.3GB 1971-2001
Write Once Read Many Disk (WORM) 0.2-6.0GB 1979-1984
Compact Disc (CD) 0.7-0.9GB 1981-güei
Electron Trapping Optical Memory (ETOM) 6.0-12.0GB 1987-1996
MiniDisc (MD) 0.14GB 1989-güei
Magnetu Optical Disc (MOD) 0.1-16.7GB 1990-güei
Dixital Versatile Disc (DVD) 4.7-17GB 1995-güei
LIMDOW (Laser Intensity Modulation Direct OverWrite) 2.6GB 10GB 1996-güei
GD-ROM 1.2GB 1997-güei
Fluorescent Multilayer Disc 50-140GB 1998-2003
Versatile Multilayer Disc (VMD) 5-20GB 100GB 1999-2010
Hyper CD-ROM 1PB 100EB 1999?-?
Ultra Density Optical (UDO) 30-60GB 2000-güei
FVD (FVD) 5.4-15GB 2001-güei
Enhanced Versatile Disc (EVD) DVD 2002-2004
HD DVD 15-51GB 1TB 2002-2008
Blu-ray Disc (BD) 25GB
50GB
100GB (BDXL)
128GB (BDXL)		 1TB 2002-güei
Professional Disc for Data (PDD) 23GB 2003-2006
Professional Disc 23-128GB 2003-güei
Dixital Multilayer Disk 22-32GB 2004-2007
Multiplexed Optical Data Storage (MODS-Disc) 250GB-1TB 2004-güei
Universal Media Disc (UMD) 0.9-1.8GB 2004-2014
Holographic Versatile Disc (HVD) 6.0TB 2004-güei
Protein-coated Disc (PCD) 50TB 2005-güei
M-DISC 4·7GB (DVD format)
25GB (Blu-ray format)
50GB (Blu-ray format)
100GB (BDXL format)[3]		 2009-güei
Archival Disc 0.3-1TB 2014-güei
Ultra HD Blu-ray 50GB
66GB
100GB		 2015-güei
Notes
  1. ↑ Prototipos y valores teóricos.
  2. ↑ Años dende (conocíu) entamu de desenvolvimientu hasta final de ventes o desenvolvimientu.

Especificaciones

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Base (1×) y velocidaes máximes (actuales) por xeneración
Xeneración Max
(Mbit/s) (Mbit/s) ×
1st (CD) 1.17 65.62 52×
2nd (DVD) 10.55 210.94 16×
3rd (BD) 36 432 12×[4]
Capacidá y nomenclatura[5][6]
Designación Cares Capes
(total)		 Diámetru Capacidá
(cm) (GB) (GiB)
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 8 1.46 1.36
|títulu="single-sided, double-layer"| SS DL 1 2 8 2.66 2.47
|títulu="double-sided, single-layer"| DS SL 2 2 8 2.92 2.72
|títulu="double-sided, double-layer"| DS DL 2 4 8 5.32 4.95
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 12 4.70 4.37
|títulu="single-sided, double-layer"| SS DL 1 2 12 8.54 7.95
|títulu="double-sided, single-layer"| DS SL 2 2 12 9.40 8.74
|títulu="double-sided, double- and single-layer"| DS DL/SL 2 3 12 13.24 12.32
|títulu="double-sided, double-layer"| DS DL 2 4 12 17.08 15.90
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 12 3.95 3.68
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 12 4.70 4.37
|títulu="double-sided, single-layer"| DS SL 2 2 12 9.40 8.75
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 12 4.70 4.37
|títulu="double-sided, single-layer"| DS SL 2 2 12 9.40 8.75
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 12 4.70 4.37
|títulu="double-sided, single-layer"| DS SL 2 2 12 9.40 8.75
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 12 4.70 4.37
|títulu="double-sided, single-layer"| DS SL 2 2 12 9.40 8.75
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 12 2.58 2.40
|títulu="double-sided, single-layer"| DS SL 2 2 12 5.16 4.80
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 12 4.70 4.37
|títulu="double-sided, single-layer"| DS SL 2 2 12 9.40 8.75
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 8 1.46 1.36
|títulu="double-sided, single-layer"| DS SL 2 2 8 2.65 2.47
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 12 0.682 0.635
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 12 0.737 0.687
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 8 0.194 0.180
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 12 1.364 1.270
|títulu="single-sided, single-layer"| SS SL 1 1 8 0.387 0.360
HD DVD SS SL 1 1 8 4.70
HD DVD SS DL 1 2 8 9.40
HD DVD DS SL 2 2 8 9.40
HD DVD DS DL 2 4 8 18.80
HD DVD SS SL 1 1 12 15.00
HD DVD SS DL 1 2 12 30.00
HD DVD DS SL 2 2 12 30.00
HD DVD DS DL 2 4 12 60.00
HD DVD-RAM SS SL 1 1 12 20.00

Teunoloxíes de grabación de discos ópticos

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Artículu principal: Teunoloxíes de grabación de discos ópticos
Formatos dixitales d'audiu sobre discu ópticu
Año |Códec Resolución Frecuencia de muestréu Respuesta en frecuencia Rangu dinámicu Bit rate NºMáximu de pistes Capacidad Tiempu Máximu de Grabación
CD Audio Sony y Philips 1982 PCM 16 bits 44,1 kHz 20Hz a 20 kHz 98 dB 1,4 Mbit/s 2 650, 700 y 800 MB 74, 80 y 90 minutos
Minidisc Sony 1991 ATRAC 16 bits 44,1 kHz 20Hz a 20 kHz 103 dB 292 kbit/s 2 1 GB 45 minutos
DVD-Audio Pioneer y Matsushita 1997 MLP 16, 20 ó 24 bits 44,1/48/88,2/96/176'4 y 192 kHz 20Hz a 80 kHz 120 dB 9,6 Mbit/s 6 4,7 GB 622 minutos (10 hores y 22 minutos)
SACD Philips y Sony 1999 DSD 1 bit 2,8 MHz 20Hz a 100 kHz 120 dB 2,8 Mbit/s 6 4,7 GB 74'(1 capa), 148' (2 capes) y 222' (3 capes)

Referencies

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  1. ↑ 1,0 1,1 María Jesús Lamarca Lapuente. «Los nuevos soportes». Consultáu'l 1 de febreru de 2014.
  2. ↑ 2,0 2,1 Format War Update: Blu-ray Wins Over HD DVD
  3. ↑ «100 GB Disc». Archiváu dende l'orixinal, el 2015-10-18.
  4. ↑ LG 6x Blu-ray Burner Available in Korea. CDRinfo.com. http://www.cdrinfo.com/Sections/News/Details.aspx?NewsId=21958. 
  5. ↑ «MPEG: DVD, Book A – Physical parameters». Archiváu dende l'orixinal, el 2012-02-19.
  6. ↑ DVD in Detail

Ver tamién

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Enllaces esternos

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