Armazenamento de informações: DVD vs CD

O DVD pode armazenar mais informações que um CD devido as seguintes razões:



Maior Densidade de Armazenamento:
O DVD de lado único e de uma camada pode armazenar sete vezes mais informações que um CD. Uma grande parte dessa característica se deve aos degraus e trilhas serem menores no DVD.
 
 

Especificação
CD
DVD
Largura entre trilhas 1600 nanometros 740 nanometros
Comprimento mínimo do degrau (única camada) 830 nanometros 400 nanometros
Comprimento mínimo do degrau (camada dupla) 830 nanometros 440 nanometros
A largura entre trilhas em um DVD é 2.16 vezes menor, e o comprimento mínimo do degrau é 2.08 vezes menor que no CD. Multiplicando esses dois fatores obtemos que a área útil para os dados seria 4,5 vezes maior. Observamos que o tamanho é incompatível com o que foi citado anteriormente, logo iremos ver de onde obtém-se o restante da capacidade de dados dos discos.

Melhor aproveitamento do disco:
Em um CD, há muita informação extra codificada no disco para permitir correção de erros – esta informação é usualmente apenas uma repetição da informação já existente no disco. O esquema de correção de erros usado no CD é bem antigo e ineficiente se comparado ao método usado no DVD. O formato de DVD não desperdiça muito espaço em correção de erro, proporcionando ao disco armazenar uma quantidade muito maior de informações relevantes.

Múltiplas Camadas de dados:
Para aumentar a capacidade de armazenamento ainda mais, o DVD pode ter até quatro camadas, duas de cada lado do disco. O laser que lê o disco pode focar na camada inferior através da primeira camada ( mais externa ). Segue abaixo um sumário das capacidades de cada uma das diferentes formas de DVD:
 
 

Formato
Capacidade
Duração aproximada do vídeo
Lado Único/Camada Única 4.38 Gb 2 horas
Lado Único/Camada Dupla 7,95 Gb 4 horas
Lado Duplo/Camada Única 8,75 Gb 4,5 horas
Lado Duplo/Camada Dupla 15,9 Gb Mais de 8 horas
Um fato interessante é que a capacidade do CD não dobra quando adicionamos uma segunda camada. Isso acontece porque em um disco com duas camadas, os degraus devem ser mais longos do que em um disco com apenas uma camada. Isso ajuda a prevenir interferências entre as camadas, o que causaria erros de leitura quando o disco estivesse sendo tocado.

O processo, que é extremamente difícil de ser produzido e requer que uma camada (ou "layer") semi-reflexiva seja fundida à outra camada reflexiva. Desta forma, o laser do leitor ótico realiza primeiro a leitura da camada mais externa do disco e, então, atravessa o material fundido chegando até os dados impressos na camada mais interna. Como observado na figura 4, para que seja lida a informação da camada #1, é necessário interpretar o laser que percorreu o trajeto ("a", "d"), enquanto que a informação da camada #2 vem do feixe laser que atravessou a camada #1, ou seja, que percorreu ("a", "b", "c", "d"). Aparentemente, parece estranho que se possa recuperar as duas informações das duas camadas, que não são correlacionadas, ao mesmo tempo. Contudo, a geometria dos discos é constituída por um processo tal que permita a implementação de detetores em quadratura, graças à diferença de fase estrategicamente calculada introduzida pelo espaçamento entre as camadas.

Figura 4: Camadas do disco