DVD Player

---

O disco de vídeo digital ou disco versátil digital (DVD) é um tipo de meio de armazenamento óptico de dados capaz de armazenar até 17 giga-bytes (GB) de informação. Introduzido pela primeira vez em meados da década de 1990, eles foram desenvolvidos como uma forma aprimorada de tecnologia de disco compacto (CD). Os DVDs podem produzir imagens e sons de alta qualidade, e se espera que venham a substituir os videocassetes e os CD players. Prevê-se que o mercado de leitores de DVD alcance 10 milhões de unidades até ao ano 2000.

Antecedentes

Os DVDs funcionam da mesma maneira que os CDs convencionais. Assim como em um CD, as informações são codificadas como uma série de minúsculos pontos no disco. Os poços são organizados em uma trilha em espiral em uma estrutura semelhante a discos de vinil. Ao usar um laser, esses poços podem ser interpretados como código binário. Quando uma superfície lisa é lida, a máquina interpreta o ponto de dados como 0. Quando um poço é encontrado, o ponto de dados é lido como 1. No entanto, a principal inovação que torna os DVDs superiores aos CDs é o laser usado para ler e crie os poços. Os DVDs usam um laser vermelho de comprimento de onda mais curto que pode colocar poços mais densamente nas superfícies dos discos. Isso não apenas permite mais dados, mas também exige que os discos tenham apenas a metade da espessura dos CDs convencionais. Consequentemente, duas camadas podem ser unidas para criar um disco de dupla face com a mesma espessura de um CD (1,2 mm).

O sistema de DVD possui três recursos, que o tornam altamente desejável, incluindo sua alta capacidade de armazenamento, interoperabilidade e compatibilidade com versões anteriores. Nos estágios iniciais do lançamento do DVD, um único disco pode conter até 4,7 GB de informações. Isso é aproximadamente equivalente a sete CD-ROMs. Em versões futuras desta tecnologia, um disco pode conter até 17 GB. Essa quantidade de espaço de armazenamento mudará literalmente a maneira como os programas de computador são desenvolvidos e permitirá a inclusão de mais videoclipes. O formato dos dados e o laser usados ​​nos DVDs serão os mesmos para os reprodutores de computador e para os reprodutores de televisão. Isso permitirá que os consumidores reproduzam em seus computadores os mesmos discos que reproduzem na TV. Os aparelhos de DVD também poderão reproduzir CDs com a tecnologia atual. Dessa forma, os consumidores não terão que comprar produtos de reposição para suas coleções de CDs atuais.

Os DVDs podem ser usados ​​para uma variedade de aplicações, incluindo filmes, sistemas de áudio, computadores e videogames. Como as informações armazenadas nesses discos são eletrônicas, estima-se que a qualidade da imagem seja três vezes melhor do que as imagens VHS convencionais. Além disso, a imagem não se degenera com o tempo ou o uso. Os programas de computador também se beneficiarão com os DVDs. Por exemplo, programas, que costumavam pegar vários CDs, agora podem ser condensados ​​em um único DVD. Os videogames também se beneficiarão da tecnologia de DVD. Como os DVDs oferecem muitas possibilidades de memória e interatividade, os videoclipes podem ser incluídos para aprimorar a experiência de reprodução.

História

Desenvolver a capacidade de armazenar dados para recuperação posterior sempre foi importante. Os primeiros sistemas verdadeiros de armazenamento e recuperação de dados foram diários e livros contábeis. Embora ainda sejam usados ​​hoje, eles são lentos, ineficientes e volumosos. Quando o computador estava sendo desenvolvido durante as décadas de 1950 e 1960, um de seus principais benefícios era a capacidade de armazenar e recuperar dados rapidamente. Isso agora se tornou um dos pilares do armazenamento e recuperação de informações. Os primeiros meios de armazenamento computadorizados incluíam coisas como cartões perfurados, LPs de vinil, fita magnética, cartuchos e discos magnéticos. À medida que os computadores melhoraram, também aumentaram os recursos de armazenamento de dados. No final dos anos 1970, o disco rígido interno foi lançado. Cada um desses sistemas de armazenamento de dados foi desenvolvido para melhorar a conveniência e a eficiência dos melhores métodos de armazenamento disponíveis. Muitos desses sistemas continuam a ser aprimorados até hoje.

O desenvolvimento do DVD começou com a introdução do CD pela Sony no início dos anos 1980. Esse novo meio de armazenamento empregava um laser para ler minúsculas cavidades entalhadas em um disco. Os primeiros CD players de áudio foram introduzidos em 1983. Eles eram úteis porque era possível armazenar mais de 75 minutos de música em um disco. Isso era quase o dobro do que um LP de vinil poderia conter. Embora sua aceitação tenha sido lenta, o CD eventualmente substituiu os discos de vinil como o meio preferido de escolha para lançamentos de áudio.

Os reprodutores de CD de vídeo foram introduzidos no final da década. Por várias razões, eles nunca se tornaram populares o suficiente para substituir os videocassetes. O uso de CDs em computadores começou em 1987. Esses dispositivos eram úteis porque permitiam o armazenamento de até 650 megabytes (MB) em um único disco. Até então, o armazenamento máximo em um disco magnético era de 1,3 MB. Os primeiros CDs de computador eram mais lentos do que as unidades de disco normais e eram somente leitura. As velocidades de transferência de dados aumentaram constantemente, assim como sua capacidade de gravar dados. Em 1994, foram introduzidos os CD-ROMs de velocidade 4X (Read Only Memory). Nos dois anos seguintes, isso dobrou. Em 1996, CD ROMs de velocidade 24X estavam disponíveis. Os CD players graváveis ​​foram produzidos pela primeira vez em 1996.

Introduzido em 1996, o CD de gravação múltipla foi desenvolvido pela Matsushita usando um processo duplo de mudança de fase. Isso usa um laser para alterar as propriedades reflexivas do disco. Os gravadores de CD-RW atuais podem usar essa tecnologia.

Como todos esses avanços na tecnologia de CD estavam ocorrendo, os pesquisadores continuaram a buscar maneiras de melhorar a capacidade de armazenamento dessas máquinas. Então, os cientistas descobriram que, usando um laser de comprimento de onda mais curto, muito mais dados poderiam ser compactados em um único disco. Isso levou à criação do DVD. Em 1997, os primeiros leitores de DVD foram introduzidos. Essas máquinas são mais lentas que os CD players mais rápidos e ainda não podem ser gravadas. No entanto, os DVDs de próxima geração com lançamento agendado para 1999 serão mais rápidos e empregarão tecnologia de gravação. Eventualmente, espera-se que o DVD substitua os videocassetes e os CD players.

Design

Um DVD player é muito parecido com um CD player. Por exemplo, as unidades de DVD de computador têm o mesmo tamanho e formato das unidades de CD-ROM. Eles também têm uma caixa externa de plástico e vêm completos com botões de plástico no painel frontal. Algumas unidades de DVD possuem uma bandeja de plástico, que se estende para fora da máquina para aceitar discos. Outros possuem um sistema de alimentação automática no qual o disco é inserido. Dentro da unidade de DVD, os componentes eletrônicos são muito parecidos com os de uma unidade de CD-ROM. Ambos possuem eletrônicos sofisticados e incluem um mecanismo de unidade de disco, uma placa de circuito impresso e um conjunto de sistema óptico. Embora os mecanismos de drive de DVD tenham vários designs, cada um deles consiste basicamente em um eixo que segura o disco e um motor que o gira. A placa de circuito contém todos os componentes eletrônicos, que ajudam a converter os dados lidos em um formato utilizável.

A montagem do sistema óptico é a parte do DVD que lê os dados do disco e os transmite para serem convertidos em código binário. Em uma máquina de DVD, isso consiste em um diodo redlaser, que tem a capacidade de produzir pulsos de comprimento de onda curto. Este é um laser vermelho de baixo ruído que produz luz na faixa de 600-650 nanômetros (nm). É muito mais curto do que os lasers de 780 nm usados ​​em CDs convencionais. O outro componente principal do conjunto do sistema óptico é o fotodiodo, que recebe o sinal óptico do laser e o converte em um sinal eletrônico. Lentes e espelhos altamente polidos compõem o resto do conjunto do sistema óptico.

Os discos DVD também parecem CD-ROMs, mas os dados são compactados de forma mais compacta. A superfície do disco é revestida com uma camada reflexiva de prata protegida por uma camada fina e dura de laca. Se uma camada de ouro semitransparente é colocada em cima do Uma comparação da quantidade de dados que um disco compacto e um disco de DVD podem conter. As densidades do poço de DVD são muito maiores, permitindo que o disco armazene pelo menos sete vezes mais dados como um CD. camada reflexiva de prata, o disco pode ser feito para armazenar 2 camadas de dados em um lado. Usando menos energia, o laser pode ler os dados da camada de ouro primeiro e, em seguida, ao aumentar a energia, pode ler a camada de prata. Isso quase dobra a capacidade de um lado para 8,5 GB. Eventualmente, um único disco de dupla face será capaz de armazenar até 17 GB de dados.

Como os DVDs foram inventados principalmente para filmes, é necessário um sistema de compressão. Para fazer isso, os fabricantes concordaram em usar o sistema de compressão MPEG-2 (Motion Picture Experts Group). Este é um sistema no qual apenas os elementos da imagem que mudam de quadro a quadro são armazenados. Para áudio, é usada a compactação digital Dolby. Como esses dois sistemas de compactação são usados, um descompressor ou decodificador também deve ser incluído no DVD player. Atualmente, esta é uma placa separada que se conecta ao computador. A placa decodificadora processa os dados do disco e os envia diretamente para o sistema gráfico e de áudio do computador.

Matérias-primas

Uma variedade de matérias-primas é usada na construção de DVD players e discos. O vidro é usado para fazer o laser e outros diodos no sistema. Os componentes primários da placa de circuito são feitos de silício. O metal de alumínio é usado para a caixa, bem como um plástico rígido. O material base dos discos é plástico. Além disso, são revestidos por uma camada prateada e uma fina camada dourada. A superfície do disco é ainda revestida com uma camada dura de verniz para protegê-lo de danos.

O processo de fabricação

Os componentes de uma máquina de DVD são normalmente fabricados por empresas distintas e, em seguida, montados pelo fabricante do DVD. A produção das peças componentes é um processo altamente especializado e poucas empresas estão equipadas para abastecer toda a indústria. Os principais componentes incluem o conjunto do sistema óptico, Um DVD player é composto de eletrônicos sofisticados, incluindo um mecanismo de unidade de disco, uma placa de circuito impresso e um dispositivo óptico montagem do sistema. É composto por um eixo-árvore que segura o disco e um motor que o faz girar. A placa de circuito contém todos os componentes eletrônicos, que ajudam a converter os dados lidos em um formato utilizável. A montagem do sistema óptico é a parte do DVD que lê os dados do disco e os transmite para serem convertidos em código binário. placa de circuito eletrônico interno e o mecanismo de unidade de disco.

Sistema óptico

• 1 O sistema óptico é composto por laser, fotodetector, prisma, espelhos e lentes. O laser e o fotodetector são instalados em uma caixa de plástico e os outros componentes são colocados em locais específicos. Muito cuidado é tomado no posicionamento de cada uma dessas peças, pois sem o devido alinhamento, o sistema não funcionará corretamente. As conexões elétricas são conectadas e o sistema óptico está pronto para ser conectado ao mecanismo da unidade de disco.

Mecanismo da unidade de disco

• 2 O sistema óptico é conectado ao motor que irá acioná-lo. Este, por sua vez, é conectado às outras partes principais da unidade de disco, incluindo a bandeja de carregamento (se houver) e o motor do eixo. Outras engrenagens e correias são anexadas e todo o conjunto é colocado no corpo principal.

Eletrônica interna

• 3 Os componentes eletrônicos da máquina de DVD são sofisticados e usam o que há de mais moderno em tecnologia de processamento eletrônico. A placa de circuito é produzida de forma muito semelhante à de outros equipamentos eletrônicos. O processo começa com uma placa que contém a configuração eletrônica impressa. Essa placa é então passada por uma série de máquinas, que colocam os chips, diodos, capacitores e outras peças eletrônicas apropriados nos locais apropriados. O processo é feito em uma sala limpa para evitar danos que podem ser causados ​​pela poeira transportada pelo ar. Quando concluído, ele é enviado para a próxima etapa de soldagem.
• 4 Uma máquina de solda por onda é usada para fixar os componentes eletrônicos na placa. Antes de colocar uma placa na máquina, ela é primeiro lavada para remover quaisquer contaminantes. A placa é então aquecida usando o calor infravermelho. A parte inferior da placa é passada sobre uma onda de solda derretida e, por ação capilar, os pontos apropriados são preenchidos. À medida que o tabuleiro esfria, a solda endurece mantendo as peças no lugar.

Montagem final e embalagem

• 5 Quando todos os componentes estão prontos, eles são montados para produzir o produto final. A placa eletrônica é conectada ao resto da máquina e a tampa principal é fixada. A máquina de DVD é então enviada para uma estação de empacotamento, onde são embalados junto com acessórios como discos, manuais e cabos de alimentação. Em seguida, são colocados em paletes e enviados aos distribuidores e, por fim, aos clientes.

Controle de qualidade

Para garantir a qualidade das máquinas de DVD, são feitas inspeções visuais e elétricas em todo o processo de produção e a maioria das falhas são detectadas. Além disso, o desempenho funcional de cada máquina de DVD concluída é testado para garantir que funciona. Esses testes são feitos em diferentes condições ambientais, como calor e umidade excessivos. Eles envolvem a reprodução de um disco de teste, que produzirá sinais eletrônicos específicos. Uma vez que a maioria dos fabricantes de DVD não produz todas as suas próprias peças, eles dependem muito de seus fornecedores para obter boa qualidade. A maioria dos fabricantes define suas próprias especificações de qualidade, que seus fornecedores devem atender.

O Futuro

A tecnologia do DVD é relativamente nova. Existem muitas áreas que serão melhoradas nos próximos anos. Os principais desenvolvimentos para DVD incluem maior capacidade de armazenamento, capacidade de leitura aprimorada e um aumento no número de filmes disponíveis no formato DVD.

Atualmente, a área mais intensamente estudada da tecnologia de DVD está aumentando os recursos de armazenamento de dados. Embora a tecnologia já tenha sido desenvolvida para produzir discos de 17 GB, algumas empresas encontraram maneiras de armazenar ainda mais. Uma nova técnica de codificação está sendo desenvolvida e pode criar uma melhoria de três vezes no armazenamento de DVD. Nesse método, as cavidades feitas no disco terão vários graus de profundidade. Isso permitirá que o pit codifique para números de 0 a 8 em vez de apenas 0 ou 1. Prevê-se que os dispositivos de DVD que usam essa tecnologia estarão disponíveis durante 1999. Outros meios de armazenamento também prometem. Recentemente, foi demonstrada uma nova tecnologia que pode armazenar até 30 GB de dados. Este sistema usa lasers vermelhos e um campo magnético para recuperar os dados. O uso de lasers azuis pode permitir uma capacidade de armazenamento ainda maior.

Outra área de melhoria será encontrada na capacidade dos leitores de DVD de lerem duas camadas de informação em um único lado do disco. Embora os aparelhos de DVD possam teoricamente ler duas camadas de informação, ambas as camadas raramente são usadas devido ao seu alto custo. À medida que a tecnologia melhora, no entanto, esse obstáculo deve ser superado e todo o potencial dos DVDs pode ser realizado.

Atualmente, um dos fatores que mais inibem o desenvolvimento de DVDs é a falta de um padrão universal para armazenamento e coleta de mídia. Isso é semelhante ao problema que se desenvolveu na década de 1980 entre os videocassetes VHS e Beta. Em um futuro próximo, esse problema deve ser resolvido quando os principais fabricantes de DVD chegarem a acordo sobre um formato.